《科學(xué)探究：電動機為什么會轉(zhuǎn)動》教案滬科版

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1、 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) 知識與技能： 1. 知道磁場對通電導(dǎo)體有作用力。 知道通電導(dǎo)體在磁場中受力的方向與電流方向和磁場方向有關(guān)。 2. 知道通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)動的道理。 知道通電導(dǎo)體和通電線圈在磁場中受力而運動，是消耗了電能，得到了機械能。 3. 學(xué)會安裝和制作簡單的電動機。 4. 培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和推理、歸納、概括物理知識的能力。 教學(xué)重點：觀察通電導(dǎo)體、通電線圈在磁場中受力運動的過程。教學(xué)難點：電動機的工作原理。 教具準(zhǔn)備 電池組一只 , 開關(guān)一只 , 導(dǎo)線托架兩個 , 直流電動機

2、模型一個 , 直導(dǎo)體 ( 金屬 桿 ), 蹄形磁體一個 , 環(huán)行磁體一個 , 自繞線圈一個 , 鐵架臺一個 , 方框線圈在磁場中的直觀模型 , 電刷和換向器模型。 教學(xué)過程 一、情境引入 1. 奧斯特實驗證明了什么？ 通電導(dǎo)體周圍存在磁場， 并通過磁場使小磁針偏轉(zhuǎn)， 即電流對磁體有力的作用．奧斯特實驗揭示了電和磁之間的聯(lián)系，說明電可以生磁。 2. 電動機為什么會轉(zhuǎn)動呢？ 出示電動機，給它通電，學(xué)生看到電動機轉(zhuǎn)動，提高了學(xué)習(xí)興趣。 提問：電動機是根據(jù)什么原理工作的呢？ 講述：要回答這個問題， 還得請同學(xué)們回憶一下奧斯特實驗的發(fā)現(xiàn) -- 電流

3、周圍存在磁場，電流通過它產(chǎn)生的磁場對磁體施加作用力 ( 如電流通過它的磁場使周圍小磁針受力而轉(zhuǎn)動 ) 。 進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生： 再讓我們逆向思索， 磁體對電流有無力的作用呢？即磁體對通過其磁場電流 第 1頁共5頁 有無力的作用呢？ 引導(dǎo)學(xué)生思考并用以前學(xué)習(xí)過的知識。通過討論交流得到： 根據(jù)物體間力的作用是相互的， 電流對磁體施加力時， 磁體也應(yīng)該對電流有力的作用。 下面我們通過實驗來研究這個推斷。 二、新課教學(xué) 探究點一 電動機的結(jié)構(gòu) 現(xiàn)在讓同學(xué)們把你自己手上的電動機小心的拆開， 仔細(xì)觀察它的組成也

4、就是結(jié)構(gòu)。 學(xué)生能將重要的幾個部件找出， 教師讓學(xué)生猜想： 為什么電動機能夠持續(xù)的旋轉(zhuǎn)。（激發(fā)學(xué)生興趣） 學(xué)生觀察總結(jié)：直流電動機主要由磁鐵、線圈、換向器和電刷等構(gòu)成。 探究點二 轉(zhuǎn)動的原理 教師演示書本上的磁場對電流的作用的實驗： 先介紹實驗裝置， 將金屬桿兩端放在光滑的支架上，連接好電路，使金屬桿靜止在磁鐵的磁場中。 注意：要用很輕的金屬桿作通電導(dǎo)體（因為很輕的金屬桿輕， 受力后容易運動，以便我們觀察）。 用電源給很輕的金屬桿通電 ( 瞬時短路

5、 ) ，讓學(xué)生觀察很輕的金屬桿的運動情況，并回答小黑板上的題 1：給靜止在磁場中的很輕的金屬桿通電時，很輕的金屬桿會 _____，這說明 _____。 學(xué)生觀察后得到：通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用要運動。 第 2頁共5頁 教師進(jìn)一步啟發(fā)： 金屬桿運動有個方向的問題， 能否讓很輕的金屬桿向相反 的方向運動呢？ 學(xué)生交流討論、 猜想。不要否決學(xué)生的各種猜想，然后教師和同學(xué)們共同進(jìn) 行實驗，來驗證同學(xué)們提出的各種猜想。 排除各種錯誤的猜想。 最后讓學(xué)生總結(jié) 磁場對電流產(chǎn)生的力的方向與哪些因素有關(guān)。 1. 當(dāng)保

6、持磁場方向不變時，改變電流方向時，金屬桿會向 運動。 2. 當(dāng)保持電流方向不變時，改變磁場方向時，金屬桿會向 運動。 3. 當(dāng)將磁場方向、電流方向都改變時，金屬桿會向 運動。 教師演示實驗結(jié)束后，通過學(xué)生觀察說明：磁場對通電導(dǎo)體具有力的作用， 其作用的方向與電流的方向和磁感線的方向有關(guān)。 探究點三 電動機怎樣轉(zhuǎn)動 教師提問：你們想想看，線圈會怎樣運動呢？ 學(xué)生思考并猜想。 教師再演示實驗：將電動機上的電刷、換向器拆下，實質(zhì)是線圈通電，讓學(xué)生觀察線圈的運動情況。 學(xué)生觀察到線圈轉(zhuǎn)動， 教師講授并指明： 線圈轉(zhuǎn)動正是因為兩條邊的導(dǎo)線受力方向相反

7、，邊說邊在掛圖上標(biāo)明 ab 和 cd 邊的受力方向。 提問：線圈為什么會停下來呢？ 利用模型和掛圖讓學(xué)生分析：在甲圖位置時，兩邊受力方向相反， 但不在同一條直線上，所以線圈會轉(zhuǎn)動。當(dāng)轉(zhuǎn)動到乙圖位置時，兩邊受力方向相反，且在 同一直線上，線圈在平衡力作用下保持平衡而靜止。得到結(jié)論： 通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動，到平衡位置時靜止。 第 3頁共5頁 教師提問：那有什么方法能夠讓電動機持續(xù)的旋轉(zhuǎn)呢？ 讓學(xué)生回顧剛才做的磁場對電流的

8、作用的實驗后教師啟發(fā)提問： 剛才的實驗同學(xué)們能否想個辦法讓金屬桿在軌道上往復(fù)運動呢？ 學(xué)生討論后回答出有兩條途徑：不斷改變電流的方向或不斷改變磁場的方 向。然后讓同學(xué)們思考和比較兩種方法。 哪種更容易些。 學(xué)生自然看得出是不斷改變電流的方向比較容易。 教師再把磁場對電流的作用的實驗啟發(fā)學(xué)生轉(zhuǎn)到電動機上來，讓學(xué)生思考： 要怎樣才能夠不斷改變電路中的電流。 現(xiàn)在讓學(xué)生在電動機上安裝上電動機上的電刷、 換向器，再接通電源。 學(xué)生觀察到電動機持續(xù)地轉(zhuǎn)了。 在讓學(xué)生仔細(xì)觀察剛才沒有電刷、 換向器和現(xiàn)在有了電刷、換向器線圈的轉(zhuǎn)動情況，讓學(xué)生思考和猜想換向器的作用。 并小心的拆

9、開電動機，用實驗觀察換向器的作用。 （如下圖） 學(xué)生觀察后得到：換向器的作用就是能不斷改變電流。 三、板書設(shè)計 第三節(jié) 科學(xué)探究：電動機為什么會轉(zhuǎn)動 第 4頁共5頁 1. 電動機的結(jié)構(gòu)。 2. 轉(zhuǎn)動的原理。 磁場對通電導(dǎo)體有力的作用，其作用的方向與電流的方 向、磁感線的方向有關(guān)。 3. 電動機怎樣轉(zhuǎn)動

10、。 電動機持續(xù)轉(zhuǎn)動的原理及換向器的作用。 四、教學(xué)反思 本節(jié)課我先通過出示電動機，給它通電，使學(xué)生看到電動機轉(zhuǎn)動， 提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 然后讓學(xué)生自己動手將小電動機小心的拆開，并看里面的結(jié)構(gòu)。使學(xué)生能初步的了解電動機。 通過做磁場對電流的作用的實驗， 使學(xué)生掌握電動機轉(zhuǎn)動的原理。并通過分析轉(zhuǎn)動原理， 提出一系列問題， 進(jìn)而加深對換向器的認(rèn)識。五、布置作業(yè) 要求學(xué)生完成同步練習(xí)部分，并提醒學(xué)生預(yù)習(xí)下一節(jié)的內(nèi)容。 第 5頁共5頁