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第三節(jié) 科學(xué)探究：電動機為什么會轉(zhuǎn)動
【教學(xué)目標(biāo)】
一、知識與技能
1.知道磁場對通電導(dǎo)體的作用.
2.知道通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向與電流方向和磁場方向有關(guān).
3.知道電動機的基本構(gòu)造和工作原理.
二、過程與方法
1.通過演示，提高學(xué)生分析概括物理規(guī)律的能力.
2.通過制作模擬電動機的過程，鍛煉學(xué)生的動手能力.
3.通過實驗方法探究直流電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理.
三、情感、態(tài)度與價值觀
1.使學(xué)生通過知識的探索過程形成研究探索的意識和敢于創(chuàng)新的精神.
2.在與小組成員一起探索過程中，養(yǎng)成與人共處、協(xié)作學(xué)習(xí)的好習(xí)慣.
【教學(xué)重
2、點】
1.磁場對電流的作用.
2.電動機的工作原理，換向器的作用.
【教學(xué)難點】
1.分析概括通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向跟哪兩個因素有關(guān)．
2.理解通電線圈在磁場里為什么會轉(zhuǎn)動.
3.電動機能夠持續(xù)轉(zhuǎn)動的原因.
【教具準(zhǔn)備】 U形磁鐵、電源、導(dǎo)線、開關(guān)、金屬支架、線圈和直流電動機模型，多媒體課件等.
【教學(xué)課時】 1課時
【鞏固復(fù)習(xí)】
教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一節(jié)內(nèi)容，并講解學(xué)生所做的課后作業(yè)(教師可針對性地挑選部分難題講解），加強學(xué)生對知識的鞏固.
【新課引入】
我們一起來回憶一下奧斯特電生磁的實驗，哪位同學(xué)可以敘述一下奧斯特的實驗過程及結(jié)果？
生:丹麥物理學(xué)家奧斯特
3、在做實驗時偶然發(fā)現(xiàn)當(dāng)導(dǎo)線中有電流通過時，它附近的磁針指向發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，這個意外的現(xiàn)象引起了奧斯特極大的興趣，他又繼續(xù)做了許多實驗，終于證實了電流的周圍存在著磁場.
師 回答得很好.讓我們一起回過頭來看看奧斯特的實驗(用多媒體課件展示奧斯特實驗的實驗裝置及結(jié)論）, 奧斯特是用一根小磁針放在通電導(dǎo)線的旁邊發(fā)現(xiàn)了小磁針會受到力的作用，而且電流方向改變后，小磁針的轉(zhuǎn)動方向也改變.那么我們反過來想一下，假如通電導(dǎo)線放在磁場中會不會也受到磁場的作用呢？
【預(yù)習(xí)指導(dǎo)】
閱讀課本P149-152文字內(nèi)容和插圖，把基本概念、規(guī)律、實驗現(xiàn)象及結(jié)論用雙色筆做上記號，并完成“學(xué)案”中“課前預(yù)習(xí)”部分.然后各小組內(nèi)
4、部交流討論，提出預(yù)習(xí)疑問，學(xué)科組長做好記錄，準(zhǔn)備展示.
【課堂導(dǎo)學(xué)】
知識點1 磁場對電流的作用
一、學(xué)生小組內(nèi)部討論交流，教師指導(dǎo)點撥，解答下列問題：
師：1.根據(jù)桌面上老師提供的電動機模型，觀察它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，它由哪些部件組成，各有什么作用？電動機是怎樣轉(zhuǎn)動起來的？
生：1.由支架、線圈、磁鐵、電刷、換向器等部件組成，電 動機是利用磁場對電流作用的原理使其轉(zhuǎn)動的.
師：2.觀察老師演示的圖17-25實驗，指出實驗現(xiàn)象，并歸納實驗結(jié)論.
生：2.當(dāng)電流方向或磁場方向改變時，金屬桿的運動方向發(fā)生改變，磁場對通電導(dǎo)體具有力的作用，其作用方向與磁場方向、電流方向有關(guān).
師：3.電動
5、機工作過程中，是將 能轉(zhuǎn)化為 能.
生:3. 電 機械
[要點歸納]通電導(dǎo)線（或通電線圈）在磁場中受力而運動（或轉(zhuǎn)動）時，消耗了電能，得到了機械能.通電導(dǎo)線在 磁場中所受力的方向跟電流的方向和磁場的方向有關(guān).當(dāng)電流的方向和磁場的方向中任何一個改變時，通電導(dǎo)線的受力方向隨之改變；當(dāng)磁場的方向和電流的方向同時改變時，通電導(dǎo)線的受力方向不變.
思維拓展
教師引導(dǎo)學(xué)生完成對應(yīng)課時中思維拓展題目，并進行講解.
知識點2 電動機
二、學(xué)生小組內(nèi)部討論交流，回答下列問題，教師指導(dǎo)
師：1.觀察用直流電源供電的電動機工作原理示意圖，弄清什么是換向器？為什么要使用換向
6、器？什么是平衡位置？
生：1.兩個相互絕緣的半環(huán)稱為換向器，為了使線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動下去，就要改變線圈中的電流方向，故要用換向器，線圈平面與磁感線相互垂直的位置是平衡位置.
師：2.畫出圖17-26中（a）、（c）兩圖中線圈AB邊和CD邊的受力情況.
生：2.如圖所示
師：3.利用桌上器材制作一個簡易電動機，并接入電路中試一試，如果不能轉(zhuǎn)動，可能有哪些原因？如何檢查排出故障？故障排出后，有哪些措施可以改變它的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向？
生：3.不能轉(zhuǎn)動的原因可能是:①接線柱接觸不良 ②磁鐵的磁性不夠強 ③線圈的匣數(shù)太少 ④電池電壓太低，可串聯(lián)小燈泡或電流表檢查①與④，可用薄鐵片或小磁針檢查②，
7、在磁場和線圈不變的情況下，通過改變線圈中的電流的大小可調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速，改變磁場的方向或改變線圈中的電流方向均能改變線圈的轉(zhuǎn)動方向.
[重難點點撥]
1.換向器的作用：換向器是由兩個銅制半環(huán)構(gòu)成的.換向器的作用是每當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時，自動改變通入線圈中的電流方向，使線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動.
2.只改變電流方向或磁場方向，電動機的轉(zhuǎn)動方向改變；若同時改變電流方向和磁場方向，電動機的轉(zhuǎn)動方向不變，影響轉(zhuǎn)速的因素是線圈中電流的大小和永磁體磁場的強弱.
思維拓展
教師引導(dǎo)學(xué)生完成對應(yīng)課時中思維拓展題目，并進行講解.
[課堂小結(jié)]指導(dǎo)學(xué)生總結(jié)歸納本節(jié)課學(xué)到了什么
1.通電導(dǎo)體在磁場里受到的力的方
8、向，跟電流方向和磁感線方向有關(guān).
2.當(dāng)通電導(dǎo)線中電流方向與磁場方向平行時，不受磁場力作用．
3.兩個半圓形的銅環(huán)是換向器，它們彼此絕緣，隨線圈一起轉(zhuǎn)動.和B是電刷，它們跟半環(huán)接觸，使電源和線圈組成閉合電路.
4.安裝直流電動機模型，模型不運轉(zhuǎn)的原因可能有：磁體磁性弱，電流小，接觸不良等.
【課后作業(yè)】
完成本課時對應(yīng)練習(xí)，并預(yù)習(xí)下一課時內(nèi)容。
1.這節(jié)課在教學(xué)中想方設(shè)法讓學(xué)生參與到科學(xué)探究活動中.在探究的具體事例中，發(fā)現(xiàn)問題，尋找解決辦法.讓學(xué)生帶著問題去觀察、思考，在獲得大量信息的基礎(chǔ)上進行交流，解釋、歸納、總結(jié)形成一定的認識，主動獲取了一些有價 值的知識.
2.本課中活動設(shè)計，問題的引出和討論交流，都能從學(xué)生的實際出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生去做、去說、去思、去發(fā)現(xiàn)，激發(fā)了學(xué)生的探究興趣和探究欲望，調(diào)動了學(xué)習(xí)積極性，課堂非常活躍.學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，很自然的提高了科學(xué)素養(yǎng).
3.換向器是教學(xué)的難點，讓學(xué)生通過電動機模型，觀察換向器很有必要.第一課時中學(xué)習(xí)了“讓線圈轉(zhuǎn)動起來”后讓學(xué)生帶著問題課后思考，激起學(xué)生求知的欲望.下一課時引導(dǎo)學(xué)生進一步觀察對比認識，讓學(xué)生有一種解決問題后的喜悅.
4.通過前面幾節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生識圖能力應(yīng)該有所提高，本節(jié)電動機原理圖要盡量讓學(xué)生自己看圖理解.
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滬科版 物理九年級 科學(xué)探究：電動機為什么會轉(zhuǎn)動 教案含答案
