2020-2021学年第4节 电动机教案及反思

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

引入新课

（5分钟）

展示一个小电动机，给电动机通电，可以看到电动机能转动，思考：

电动机工作时输入了什么能？获得了什么能？

电动机为什么能转动？

电动机工作时需要消耗电能，输出的是机械能，工作时把电能转化为机械能。

学生思考。

联系实际，贴近生活，培养分析与总结能力。

新课内容（30分钟）

磁场对通电导线的作用

提出问题：磁体在磁场中会受力的作用，磁体间通过磁场相互作用，那么通电导线周围存在磁场，它是否会受到力的作用呢？

猜想：通电导线在磁场中会受到力的作用。

设计实验：在磁场中放一通电线圈，观察线圈是否受力运动。设计电路。

进行实验：连接电路，快速的闭合开关再断开，观察现象。

提出新的问题，通电导体在磁场中运动方向是固定的吗？可能与什么因素有关？

演示实验，在前面实验的基础上，只改变电流方向，再改变磁场方向。观察金属棒的运动方向。

综合前面的实验，请说说你对磁场对通电导线的作用的认识。

学生猜想

实验中线圈要尽量轻一些。

学生观察实验，闭合开关，金属棒会运动。说明通电导线在磁场中受到力的作用。

学生讨论：通电导体在磁场中受力的作用，作用方向可能与电流方向有关，也可能与磁场方向有关。

学生观察现象，当通电导线中的电流方向改变或磁场方向改变，通电导线的受力方向会发生改变，若同时改变电流方向和磁场方向，则受力方向不变。

学生总结实验结论。

了解科学探究的一般步骤，有利用科学的方法解决实际问题的意识。

学会实验总结、提升。

如果把一个通电的线框放到磁场中，它会怎样运动呢？

演示：如图，利用此装置进行演示实验，发现线圈转动了起来。

讨论：为什么线圈是转动而不是直线运动呢？

学生分组实验“让线圈转起来”，提醒学生漆包线刮的方法及位置。

学生观察实验

讨论后总结，由于线圈两边的导线中的电流的方向是不一样的，所以它们受到力的方向也就不一样，受到方向相反的力所以转动起来。

学生分组进行实验，线圈两端的漆包线，一端的绝缘漆全部刮掉，另一端只刮半周。

可以看到线圈能连续转动起来。

学生实验有可能会不成功，可能原因有刮的方法不对，线圈与磁体间的距离等因素有关。教师可以进行指导。

培养观察思考、自学能力。

培养学生动手实验的能力。

体验实验成功的喜悦、总结实验失败的教训。

电动机的基本构造

如果把想想做做中线圈两端的绝缘漆全部刮去，会出现什么现象呢？

演示：接触电源，小线圈在磁场中发生转动，转到某位置摆动几下就不动了。

投影实验图。讨论：为什么线圈不能持续转下去？

在本实验中线圈静止时所处的位置叫平衡位置。如何让线圈转过平衡位置后，受力方向发生改变而持续转动呢？

在“让电动机转起来”的实验中，线圈只有半圈有电流，如果在平衡位置时改变电流方向即可。如何能及时改变电流呢？

展示直流电动机模型。请大家阅读课本上有关换向器工作原理的内容，思考换向器是如何改变线圈中的电流的？

换向器在电动机中起什么作用？

展示一个实际电动机，观察其结构，发现实际的电动机有多匝线圈，每个线圈都接在一对换向片上，以保证每个线圈在转动的过程中受力的方向都能使它朝同一方向转动。

学生对照图片，从力的角度对线圈进行分析。

当线圈平面转到与磁场垂直时，线圈受到磁场的作用力方向相反，大小相等，并且在同一直线上，所以这两个力是一对平衡力。线圈保持平衡状态。

学生思考：

线圈转过平衡位置时改变线圈中电流方向或磁场方向。

学生阅读课本，了解换向器的工作原理。

换向器是当线圈转过平衡时，改变线圈中电流方向，使线圈能持续转动。

了解实际电动机结构。它主要是由能够转动的线圈和固定不动的磁体。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。

培养学生观察思考、分析问题的能力。

培养学生解决实际问题的能力。

把物理与实际联系起来，体会物理与生活是密不可分的。

介绍不同的电机，加强物理与实际的联系。

总结（5分钟）

课堂小结：

1．通过这节课你学到了什么？

2．说说你对磁场对通电导线的作用的认识。

3．你能说出电动机的工作原理、能量转化吗？

4．电动机的线圈为什么能在磁场中连续转动？

拓展：科学世界“扬声器是怎样发声的”。

阅读课本中本节的科学世界，扬声器是怎样发声，了解扬声器的工作原理也是利用了通电导线在磁场中受到力的作用。

学生梳理本节课知识内容。

1．认识电能表、电能的单位及计算。

2．磁场对通电导线有力的作用，并且作用的方向与电流方向、磁场方向有关，当电流方向或磁场方向改变，作用的方向改变，若同时改变，则作用方向不变。

3．电动机就是利用了磁场对通电导线的作用来工作的，它是把电能转化为机械能。

4．电动机的线圈在磁场中要能持续转动，是靠换向器，当线圈转过平衡位置时，改变线圈中电流方向。

学生阅读“扬声器是怎样发声的”，知道扬声器也是利用了通电导线在磁场中受到力的作用。

培养学生总结归纳的能力

利用物理方法解决实际问题，加强理论联系实际。

作业布置

1．完成《动手动脑学物理》

第1、3题。

2．思考：线圈在磁场中要持续转动，需要利用换向器改变线圈中电流，能否使用改变磁场的方法来使线圈持续转动？说说你的设计思路。

按要求完成。

知识巩固