春九年级物理全册 20.4 电动机教案 （新版）新人教版-（新版）新人教版初中九年级全册物理教案.doc

20.4电动机（第1课时）
一、教学目标：
1、通过实验观察搞清通电导线在磁场中将受到磁场力的作用，知道通电导体在磁场中受力方向与电流方向，以及磁感线方向有关系。
2、知道电动机就是利用上述现象制成的。
3、搞清电磁感应和磁场对电流作用中的能量转化。
4、培养、训练学生观察能力和从实验事实中，归纳、概括物理概念与规律的能力。
二、重点难点分析：
通电导线在磁场中受力方向与磁场方向、电流方向之间的关系是本节的难点，也是分析电动机转动的依据。初中不要求左手定则，弄清楚电动机的转动有一定难度。
三、教具：
演示用通电直导线在磁场中受力实验器材（电源、滑动变阻器、开关、导线、蹄型磁铁、铁棒架）
通电线圈在磁场中转动的演示装置。
四、主要教学过程
㈠ 引入新课：
首先做直流电动机通电转动的演示实验，接着提出问题：电动机为什么会转动？
请同学们回忆一下奥斯特实验——电流周围存在着磁场。
复习：磁体的周围存在着磁场，电流的周围也存在着磁场；
磁场最基本的性质是对磁场中的磁体产生磁力作用，那么磁场对磁场中的电流是否会产生磁力作用呢？
即电流对磁体有力的作用，磁体对电流有无力的作用呢？
㈡ 新课教学
板书：四、磁场对电流的作用
1、通电直导线在磁场中的受力演示实验。
⑴、介绍实验装置，实验对象为通电小铜棒。（通电直导线）
⑵、实验过程：静止在导轨上的铜棒通电后，会发生什么现象？（实验表明：通电导体在磁场中受到磁力作用。）
⑶、改变电流方向，不改变磁场方向铜棒运动方向怎么样改变？（现象：铜棒运动方向改变。结论：通电直导线的受力方向与电流方向有关。）
⑷、改变磁感线方向，不改变电流方向，铜棒运动方向怎么样改变？（现象：铜棒运动方向改变。结论：通电直导线的受力方向与磁感线方向有关。）
用边演示，边指导观察，边提出问题的方式，完成实验。
问：通电铜棒在磁场中，运动的原因是什么？
通电导体在磁场中受到力的作用，力的方向与电流方向、磁感线方向是相互垂直的，不论是改变电流方向．还是改变磁场方向，都会改变力的方向。
小结：磁场对电流的作用
A、通电导体在磁场中受到力的作用.
B、通电导体在磁场里受力的方向，与电流方向和磁感线方向有关。
2、应用：通电线圈在磁场中
⑴、出示线圈在磁场中的演示实验装置，实验研究对象是通电线圈。
⑵、把一个线圈放在磁场里，接通电源让电流通过线圈，观察发生的现象。（从课本的图中甲图位置变到乙图位置）
分析课本中甲图的ab边受力向上，由磁场对电流的作用第二条可知：cd边受力向下。结果线圈将顺时针转动。
通电线圈在磁场中转动，电动机就是用这个原理制成的。下节课我们学习讨论直流电动机。
分析课本中乙图的ab边仍受向上的力，cd边受向下的力，转动将停止。
讨论想想议议，线圈会立即停下来吗？
（由于惯性，线圈会在平衡位置附近摆动几下。为什么？）
小结：
电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。
3、磁场对电流的作用过程中的能量变化怎样：
消耗了什么能—电能，（电源）
得到了什么能——机械能（线圈转动）
比较：电磁感应——机械能转化为电能——发电机
磁场对电流的作用——电能转化为机械能——电动机
㈢ 作业：略

20.4电动机（第2课时）
(一)教学目的
1．知道直流电动机的原理和主要构造。
2．知道换向器在直流电动机中的作用。
3．了解直流电动机的优点及其应用。
4．培养学生把物理理论应用于实际的能力。
(二)教具
挂图和模型，两个箭头标志(可用饮料盒铝片制作)，自制直流电动机模型，直流电动机原理挂图一幅，小型直流电动机一台，学生电源一台。
(三)教学过程
1．复习
提问：上节课我们做实验给磁场中的导体通电，发现了什么？(学生回答：通电导体在磁场中受力)。
提问：这个力的方向与哪两个因素有关？(学生回答之后，教师强调：改变电流方向，或改变磁感线方向，导体受力方向就随着改变)
提问：出示如课本的挂图和模型，根据上面的结论，通电线圈在磁场中是怎样受力的？(学生回答：ab边受力向上，cd边受力向下)
提问：这个现象中能量是怎样转化的？(学生回答：电能转化为机械能)
2．引入新课
教师陈述：电动机就是利用通电线圈在磁场中受力而转动的现象制成的，它将电能转化成机械能。下面我们来研究电动机是如何利用上述现象制成的，当然，我们先讨论最简单的一种电动机--直流电动机。给出直流电动机定义，并板书：
〈第四节 电动机〉
3．进行新课
(1)使磁场中的通电线圈能连续转动的办法
很多同学可能马上想到通电线圈在磁场中不能连续转动(转到平衡位置要停下来)，而实际的电动机要连续转动。怎样解释这个问题呢？(此处可告诉学生把理论用于实际需要再付出很多劳动，还可简介各国对理论应用于实际的重视，以培养学生对应用科学的兴趣)要解决这个问题，我们还得进行深入研究。
提问：在上节课的演示实验中，线圈转到平衡位置时是立即停止吗？为什么它不立即停止？(学生答：由于惯性线圈会稍转过平衡位置)
提问：转过平衡位置后，为什么它又转回来呢？(利用模型分析：转过平衡位置后，ab边受力仍朝上，cd边受力仍朝下，正是这一对力使线圈转回来的)
提问：要使线圈不转回来，应该在线圈刚转过平衡位置时就改变线圈的受力方向，即使线圈刚转过平衡位置就使ab边受力变为向下，cd边受力变为向上。怎样才能使线圈受力方向发生这样的改变呢？
引导学生回忆影响受力方向的两个因素，从而得出：应该在此时改变电流方向，或者改变磁感线方向。进一步引导学生分析：改变磁感线方向就是要及时交换磁极，显然这不容易做到；实际的直流电动机是靠及时改变电流方向来改变受力方向的。
板书：〈1.使磁场中的通电线圈连续转动，就要每当线圈刚转过平衡位置，就改变一次电流方向。〉
(2)换向器
提问：怎样才能使线圈刚转过平衡位置时就及时改变电流方向呢？
让学生想办法并开展讨论，教师下去了解学生的情况并鼓励和指导。
教师出示：两个半圆铝环和电刷，指出：靠这两样东西就可以解决问题。等学生思考片刻，教师出示已准备的模型，说明铝环与线圈的连接情况和铝环与电刷的配合过程。
引出换向器的概念并板书：
〈2.换向器的作用：当线圈刚转过平衡位置时，换向器能自动改变线圈中电流的方向，从而改变线圈受力方向，使线圈连续转动。〉
让学生仔细观察课本图片，进一步弄清楚线圈转动过程，重点是甲图和丙图，回答教师填空式的提问：
甲图：电流方向是a→b→c→d，受力方向是ab边受力向上，cd边受力向下，转动方向是顺时针。
丙图：电流方向是d→c→b→a，受力方向是ab边受力向下，cd边受力向上，转动方向是顺时针。
(3)直流电动机的构造
出示：直流电动机，介绍主要构造：磁极、线圈、换向器、电刷。
板书：〈3.直流电动机的构造〉
演示：给直流电动机通电转动，提高学生兴趣(若时间不允许，可省些演示)。告诉学生：下节课同学们将自己装一台小直流电动机，进一步弄清它的有关知识。
让学生阅读课文最后两个自然段，了解直流电动机的优点和应用。
4．小结：(略)
5．作业：
比较直流电动机和交流发电机，从原理、构造和能量转化等方面说出它们的区别。
(四)说明
1．本节采用程序性的提问和讨论，启发学生弄清线圈受力情况和转回来的原因，以及解决问题的办法，可以培养学生的思维和创造能力。
2．换向器是教学的难点，制作放大的直观模型很有必要。靠这一节课教学，一部分学生可能还没有完全弄清楚，下节课学生将进一步认识它。
3．通过前面几节的学习，学生识图能力应该有所提高，本节电动机原理图要尽量让学生自己看图理解。