《科學探究：電動機為什么會轉(zhuǎn)動》教案滬科版

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1、 第三節(jié) 科學探究：電動機為什么會轉(zhuǎn)動 教學目標 知識與技能： 1. 知道磁場對通電導體有作用力。 知道通電導體在磁場中受力的方向與電流方向和磁場方向有關。 2. 知道通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)動的道理。 知道通電導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. 學會安裝和制作簡單的電動機。 4. 培養(yǎng)學生觀察能力和推理、歸納、概括物理知識的能力。 教學重點：觀察通電導體、通電線圈在磁場中受力運動的過程。教學難點：電動機的工作原理。 教具準備 電池組一只 , 開關一只 , 導線托架兩個 , 直流電動機

2、模型一個 , 直導體 ( 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。 教學過程 一、情境引入 1. 奧斯特實驗證明了什么？ 通電導體周圍存在磁場， 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，學生看到電動機轉(zhuǎn)動，提高了學習興趣。 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 ) 。 進一步啟發(fā)學生： 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？ 引導學生思考并用以前學習過的知識。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 探究點一 電動機的結構 現(xiàn)在讓同學們把你自己手上的電動機小心的拆開， 仔細觀察它的組成也

4、就是結構。 學生能將重要的幾個部件找出， 教師讓學生猜想： 為什么電動機能夠持續(xù)的旋轉(zhuǎn)。（激發(fā)學生興趣） 學生觀察總結：直流電動機主要由磁鐵、線圈、換向器和電刷等構成。 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 _____。 學生觀察后得到：通電導體在磁場中受到力的作用要運動。 第 2頁共5頁 教師進一步啟發(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？ 學生交流討論、 猜想。不要否決學生的各種猜想，然后教師和同學們共同進 行實驗，來驗證同學們提出的各種猜想。 排除各種錯誤的猜想。 最后讓學生總結 磁場對電流產(chǎn)生的力的方向與哪些因素有關。 1. 當保

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。 教師演示實驗結束后，通過學生觀察說明：磁場對通電導體具有力的作用， 其作用的方向與電流的方向和磁感線的方向有關。 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，讓學生觀察線圈的運動情況。 學生觀察到線圈轉(zhuǎn)動， 教師講授并指明： 線圈轉(zhuǎn)動正是因為兩條邊的導線受力方向相反

7、，邊說邊在掛圖上標明 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： 剛才的實驗同學們能否想個辦法讓金屬桿在軌道上往復運動呢？ 學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。然后讓同學們思考和比較兩種方法。 哪種更容易些。 學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)學生轉(zhuǎn)到電動機上來，讓學生思考： 要怎樣才能夠不斷改變電路中的電流。 現(xiàn)在讓學生在電動機上安裝上電動機上的電刷、 換向器，再接通電源。 學生觀察到電動機持續(xù)地轉(zhuǎn)了。 在讓學生仔細觀察剛才沒有電刷、 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、板書設計 第三節(jié) 科學探究：電動機為什么會轉(zhuǎn)動 第 4頁共5頁 1. 電動機的結構。 2. 轉(zhuǎn)動的原理。 磁場對通電導體有力的作用，其作用的方向與電流的方 向、磁感線的方向有關。 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、教學反思 本節(jié)課我先通過出示電動機，給它通電，使學生看到電動機轉(zhuǎn)動， 提高學生的學習興趣。 然后讓學生自己動手將小電動機小心的拆開，并看里面的結構。使學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， 進而加深對換向器的認識。五、布置作業(yè) 要求學生完成同步練習部分，并提醒學生預習下一節(jié)的內(nèi)容。 第 5頁共5頁