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第二十章电与磁第4节电动机教案

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第4节电动机教学目标一、知识与技能1.通过实验,了解通电导线在磁场中会受到力的作用,知道力的方向与电流方向和磁场方向有关。2.了解直流电动机的构造和工作原理及其能量转化。二、过程与方法通过实验探究过程,培养学生分析问题、解决问题的能力。三、情感、态度与价值观通过了解物理知识如何转化成实际技术应用,激发学生思维,提升物理学习的兴趣,并使学生在此过程中体验获取知识、探究新事物的方法。教学重点磁场对通电导线的作用。教学难点直流电动机的构造和工作原理。教具准备电源、滑动变阻器、开关、蹄形磁体、导体棒、开关、导线、矩形线圈、多媒体课件。新课引入电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具.它可以电动骑行,亦可以脚踏骑行.电动骑行时,蓄电池对车上电动机供电,电动机为车提供动力.你知道电动机的工作原理吗?从学生的质疑中导入新课。合作探究探究点一磁场对电流的作用活动1:展示如图所示的装置,让学生猜想一下,当开关闭合后,将会观察到什么现象?学生诧异?闭合开关,让学生观察实验现象?根据实验现象讨论、交流产生此现象的原因是什么?师适当点拨: 现象→原因→有磁场↓↓↓导线运动→受力的作用→通电导体是磁体归纳总结:磁场对通电导体有力的作用。知识拓宽:并不是所有的通电直导线在磁场中都受到力的作用,当通电直导线与磁感线方向平行时,此时通电的直导线不受力的作用。活动2:要想改变导体在磁场中的运动方向,如何操作?学生交流、讨论,发表自己的观点,师总结。总结:改变磁场的方向;可以改变电流的方向。活动3:根据学生的猜想,进行验证。让学生观察实验现象,讨论得出实验结论。归纳总结:通电导线在磁场中受力方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关;当电流方向、磁感线方向发生改变时,通电导体受力方向也发生改变。活动4:根据实验现象,大家讨论一下,在这个装置在能量的转化是怎样的?在生活中哪些用电器是利用这一原理来工作的?学生交流、讨论,发表自己的观点。归纳总结:(1)将电能转化为机械能;(2)生活中的电动车、电风扇、电动机等工作时的原理与此相同。探究点二电动机的基本构造活动1:一根通电直导线在磁场会受力运动,一个通电的线圈在磁场中会怎样呢?展示如图所示的装置,让同学们猜想,然后再展示。总结:通电的线圈在磁场中会转动。活动2:让学生讨论、交流转动的原因。然后各组发表自己的观点。师归纳总结。归纳总结:思路:将通电线圈分解为四个通电直导线,即导线ab、导线bc、导线cd、导线da。导线bc、导线da的方向与磁感线方向平行,故不受力的作用,导线ab、导线cd处在同一磁场中,但通过电流的方向相反,故受力方向相反,所以通电的线圈会在磁场中会转动。活动3:根据原因的分析,说出导线ab、导线cd所受力的特点?总结:这两个力的大小相等、方向相反,作用在同一个线圈上,但不在同一条直线上。活动4:线圈能否在磁场中持续转动?为什么?采取什么措施让线圈持续转动?从受力的角度展开分析。总结:力的特点:如图所示,此时这两个力的大小相等、方向相反,作用在同一个线圈上,且在同一条直线上,属于一对平衡力,故将会在这个位置处于静止状态。措施:改变磁感线的方向或者改变线圈中电流的方向。 活动5:让学生自学课本P136找出要让通电线圈在磁场中持续转动的方法,然后交流,统一答案。活动6:根据以上的探究,总结说出电动机的工作原理、能量转化、构造。学生之间交流、讨论,阐明自己的观点,不同意见的,给予补充。归纳总结:(1)原理:通电线圈在磁场中受力转动。(2)构造:电动机由能够转动的线圈和固定不动的磁体两部分组成。在电动机里,能够转动的部分叫转子,固定不动的部分叫定子。(3)电动机转动的方向:与电流和磁场方向都有关,改变电流方向或磁场方向,电动机的转动方向就随之改变;但如果同时改变电流方向和磁场方向,电动机的转动方向不变。(4)能的转化:电动机工作时,将电能转化为机械能。活动7:走进生活,列举出生活中的电动机有哪些?在使用的过程中有什么优点?归纳总结:(1)应用:电风扇、洗衣机等多数用交流电动机。电动玩具、录音机等小型电器多使用直流电动机。(2)电动机的优点:构造简单、控制方便、体积小、效率高、功率可大可小、价格便宜、无污染。典例如图所示为小玲和小辉同学制作的直流电动机模型,他们用回形针做成两个支架,分别与电池的两极相连;用漆包线绕一个矩形线圈,以线圈引线为轴,并用小刀刮去轴的一端全部漆皮,另一端只刮去上半周漆皮,将线圈放在支架上,磁体放在线圈下,闭合开关且用手轻推一下线圈,线圈就会不停地转动起来。(1)直流电动机的工作原理是_________________。(2)将线圈两端引线的漆皮,一端全部刮掉,另一端只刮半周,其作用与直流电动机中的____________作用相同。(3)通过改变____________________方向,可以改变线圈的转动方向。(4)如果电池、开关、导线的连接和性能良好,闭合开关后,线圈不能连续转动,请你分析可能的原因是_______________。思路导引:该线圈之所以能转动,是据通电导线在磁场中受力的作用的原理来工作的,但是该线圈在转过平衡位置时,若不改变电流的方向,此时所受到的磁场力会阻碍线圈的转动,故为了使线圈持续转动,将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉,另一端只刮半周,这样在一个半周内受到磁场的力的作用,另一个半周利用惯性转动;而真正的直流电动机工作时,为了让线圈持续的转动下去,即是通过换向器在平衡位置及时的改变线圈中的电流的方向,即改变线圈所受力的反向,使线圈持续的转动下去,这项任务由换向器完成。要改变线圈的转动方向,就要改变线圈的受力方向,而线圈的受力方向由磁场方向和电流方向来决定,因此要从这两方面入手考虑;线圈不转动的原因可能是无电流、磁场太弱、开始线圈处在平衡位置。参考答 案:(1)通电线圈在磁场中受力转动;(2)换向器;(3)磁场或电流;(4)磁场太弱.板书设计第4节电动机教学反思本节内容是由两部分组成,教学的重点是“磁场对通电导线的作用”,做好教学重点的关键环节是是做好“通电导体在磁场中受到力的作用”的实验。在设计实验上,我首先让学生根据实验装置做出猜想,然后再进行实验验证,进而得出磁场对通电导体有力的作用。在处理电动机的工作原理时,由于这一部分知识比较抽象,我把线圈分解为通电的直导线,这一对学生来说就化抽象为形象、化复杂为简单,就很容易接受了。但线圈在磁场中不能够持续转动?怎么办。此时让学生出谋划策,这样就使得学生在不知不觉中接受了换向器这一知识点。由于本节内容较多,在让学生经历探究实验的过程时间给得不够充分,没有让学生亲自动手操作,对少中下水平学生来说显得节奏过快。

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所属: 初中 - 物理
发布时间:2021-12-15 11:00:16 页数:4
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文章作者:随遇而安

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