第十七章从指南针到磁浮列车第三节科学探究：电动机为什么会转动教案（沪科版九年级物理）

第三节科学探究：电动机为什么会转动【教学目标】一、知识目标1.知道磁场对通电导体的作用.2.知道通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关.3.知道电动机的基本构造和工作原理.二、能力目标1.通过演示，提高学生分析概括物理规律的能力.2.通过制作模拟电动机的过程，锻炼学生的动手能力.3.通过实验方法探究直流电动机的结构和工作原理.三、素养目标1.使学生通过知识的探索过程形成研究探索的意识和敢于创新的精神.2.在与小组成员一起探索过程中，养成与人共处、协作学习的好习惯.【教学重点】1.磁场对电流的作用.2.电动机的工作原理，换向器的作用.【教学难点】1.分析概括通电导体在磁场中的受力方向跟哪两个因素有关．2.理解通电线圈在磁场里为什么会转动.3.电动机能够持续转动的原因.【教具准备】U形磁铁、电源、导线、开关、金属支架、线圈和直流电动机模型，多媒体课件等.【教学课时】1课时【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.【新课引入】5 我们一起来回忆一下奥斯特电生磁的实验，哪位同学可以叙述一下奥斯特的实验过程及结果？生:丹麦物理学家奥斯特在做实验时偶然发现当导线中有电流通过时，它附近的磁针指向发生了偏转，这个意外的现象引起了奥斯特极大的兴趣，他又继续做了许多实验，终于证实了电流的周围存在着磁场.师回答得很好.让我们一起回过头来看看奥斯特的实验(用多媒体课件展示奥斯特实验的实验装置及结论）,奥斯特是用一根小磁针放在通电导线的旁边发现了小磁针会受到力的作用，而且电流方向改变后，小磁针的转动方向也改变.那么我们反过来想一下，假如通电导线放在磁场中会不会也受到磁场的作用呢？【预习指导】阅读课本P149-152文字内容和插图，把基本概念、规律、实验现象及结论用双色笔做上记号，并完成“学案”中“课前预习”部分.然后各小组内部交流讨论，提出预习疑问，学科组长做好记录，准备展示.【课堂导学】知识点1磁场对电流的作用一、学生小组内部讨论交流，教师指导点拨，解答下列问题：师：1.根据桌面上老师提供的电动机模型，观察它的内部结构，它由哪些部件组成，各有什么作用？电动机是怎样转动起来的？生：1.由支架、线圈、磁铁、电刷、换向器等部件组成，电动机是利用磁场对电流作用的原理使其转动的.师：2.观察老师演示的图17-25实验，指出实验现象，并归纳实验结论.生：2.当电流方向或磁场方向改变时，金属杆的运动方向发生改变，磁场对通电导体具有力的作用，其作用方向与磁场方向、电流方向有关.师：3.电动机工作过程中，是将能转化为能.生:3.电机械[要点归纳]通电导线（或通电线圈）在磁场中受力而运动（或转动）时，消耗了电能，得到了机械能.通电导线在磁场中所受力的方向跟电流的方向和磁场的方向有关.当电流的方向和磁场的方向中任何一个改变时，通电导线的受力方向随之改变；当磁场的方向和电流的方向同时改变时，通电导线的受力方向不变.思维拓展5 教师引导学生完成对应课时中思维拓展题目，并进行讲解.知识点2电动机二、学生小组内部讨论交流，回答下列问题，教师指导师：1.观察用直流电源供电的电动机工作原理示意图，弄清什么是换向器？为什么要使用换向器？什么是平衡位置？生：1.两个相互绝缘的半环称为换向器，为了使线圈持续转动下去，就要改变线圈中的电流方向，故要用换向器，线圈平面与磁感线相互垂直的位置是平衡位置.师：2.画出图17-26中（a）、（c）两图中线圈AB边和CD边的受力情况.生：2.如图所示师：3.利用桌上器材制作一个简易电动机，并接入电路中试一试，如果不能转动，可能有哪些原因？如何检查排出故障？故障排出后，有哪些措施可以改变它的转速和转向？生：3.不能转动的原因可能是:①接线柱接触不良②磁铁的磁性不够强③线圈的匣数太少④电池电压太低，可串联小灯泡或电流表检查①与④，可用薄铁片或小磁针检查②，在磁场和线圈不变的情况下，通过改变线圈中的电流的大小可调节电动机的转速，改变磁场的方向或改变线圈中的电流方向均能改变线圈的转动方向.[重难点点拨]1.换向器的作用：换向器是由两个铜制半环构成的.换向器的作用是每当线圈刚转过平衡位置时，自动改变通入线圈中的电流方向，使线圈连续转动.2.只改变电流方向或磁场方向，电动机的转动方向改变；若同时改变电流方向和磁场方向，电动机的转动方向不变，影响转速的因素是线圈中电流的大小和永磁体磁场的强弱.思维拓展教师引导学生完成对应课时中思维拓展题目，并进行讲解.[课堂小结]指导学生总结归纳本节课学到了什么1.通电导体在磁场里受到的力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关.2.当通电导线中电流方向与磁场方向平行时，不受磁场力作用．5 3.两个半圆形的铜环是换向器，它们彼此绝缘，随线圈一起转动.和B是电刷，它们跟半环接触，使电源和线圈组成闭合电路.4.安装直流电动机模型，模型不运转的原因可能有：磁体磁性弱，电流小，接触不良等.【课后作业】完成本课时对应练习，并预习下一课时内容。5 1.这节课在教学中想方设法让学生参与到科学探究活动中.在探究的具体事例中，发现问题，寻找解决办法.让学生带着问题去观察、思考，在获得大量信息的基础上进行交流，解释、归纳、总结形成一定的认识，主动获取了一些有价值的知识.2.本课中活动设计，问题的引出和讨论交流，都能从学生的实际出发，引导学生去做、去说、去思、去发现，激发了学生的探究兴趣和探究欲望，调动了学习积极性，课堂非常活跃.学生在学习过程中，很自然的提高了科学素养.3.换向器是教学的难点，让学生通过电动机模型，观察换向器很有必要.第一课时中学习了“让线圈转动起来”后让学生带着问题课后思考，激起学生求知的欲望.下一课时引导学生进一步观察对比认识，让学生有一种解决问题后的喜悦.4.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.5