初中物理沪科版（2024）九年级全册第三节 科学探究：电动机为什么会转动教案设计

这是一份初中物理沪科版（2024）九年级全册第三节 科学探究：电动机为什么会转动教案设计，共7页。教案主要包含了重点，教具准备，教学设计，板书设计，直流电动机的结构，教学参考等内容，欢迎下载使用。

1、知识与技能
（1）知道磁场对通电导体有作用力。
（2）知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关；知道通电线圈在磁场中转动的道理；知道通电导体和通电线圈在磁场中受力而转动，是消耗了电能，得到了机械能。
(3)学会安装和制作简单的电动机；培养学生观察能力和推理、归纳、概括物理知识的能力。
2、过程与方法
（1）探究磁场对电流的作用过程。
（2）探究直流电动机的主要结构和工作原理。
3、情感态度与价值观
（1）让学生通过亲自的实验探究，体验科学研究的基本方法，培养学生科学探究的意识。
（2）通过了解物理知识转化成为实际技术的过程，进一步提高学生学习科学技术知识的兴趣。
（3）初步培养创造发明意识。
二、重点、难点：
1、 重点：磁场对电流的作用。
2、难点：明确电动机是怎样转动的。
（1）分析、概括通电导体在磁场中的受力方向跟哪两个因素有关。
（2）理解通电线圈在磁场里为什么会转动。
三、教具准备：
学生电源一台，电动机模型一台，小型直流电动一台，磁场对电流的作用（WMV文件），直流电动机（WMV文件），flash课件、挂图，开关、导线、蹄形磁铁，进行学生分组实验或利用多媒体课件。
四、教学设计：
五、板书设计
第三节科学探究：电动机为什么会转动
一、直流电动机的结构：
直流电动机主要由：磁铁、线圈、换向器和电刷等构成。
二、磁场对电流的作用
1、磁场对通电导体具有力的作用，其作用的方向与磁场方向、电流方向有关。
2、磁场对电流产生作用的两个必不可缺少的条件是磁场和电流。
三、电动机是怎样转动的
1、原理：直流电动机是根据通电线圈在磁场中受到力的作用而发生转动的原理制成的。它工作时将电能转化机械能。
2、换向器的作用：每当线圈刚转过平衡位置时，自动改变通入线圈中电流的方向，使线圈连续转动。
六、教学参考
一、直流电动机中线圈能持续转动的原因
由于通电线圈在磁场中受力的方向，跟电流的方向和磁感线方向两个因素有关，因此，从理论上讲，改变线圈受力方向有两种方法，一是改变磁感线方向，也就是说及时交换磁极，显然这是不容易做到的，二是改变线圈中电流的方向，这在实际中，通过换向器比较容易实现。
一个原因是线圈每当经过平衡位置时，由于惯性会转过平衡位置；另一个原因是，当线圈刚转过平衡位置时，通过换向器及时改变了线圈中的电流方向。
二、电动机的分类
电动机分直流电动机和交流电动机两大类，用直流电源供电的叫做直流电动机，用交流电源供电的叫做交流电动机。
实际的直流电动机比模型电动机要复杂得多。为了使机器平稳运转，线圈不仅要匝数多，而且还应嵌在圆柱铁芯上，组成转子。换向器也由许多铜片组成。
与热机相比较电动机有许多优点，在功率相同的情况下，电动机的体积小，工作时不排出废气、烟尘和蒸汽，也不需要燃料和水的储备，由于电动机的构造简单，制造方便，效率高，所以应用十分广泛。
直流电动机通常用于电气机车、电车以及轧钢机、起重机等，而家用电器用的一般都是交流电动机。
教学内容
教师活动
学生活动
备注
导入新课
一、电动机的构造
二、磁场对电流的作用
三、电动机是怎样转动的
四、制作简单的直流电动机
演示：给电动机通电，电动机转动。
师述：电流通过电动机，电动机的轴就转动起来，电动机的原理是什么？
我们要想解决这个问题，就得学习，科学探究：电动机为什么会转动。
一、电动机的构造
1、按教材设问提出问题：电动机内部结构怎样？它由哪几部分组成，它们各起什么作用？电动机是怎样转起来的？
2、引导学生围绕探究活动提出有意义的问题，将有助于探究活动有目的的进行。
二、磁场对电流的作用
1、演示课本图17-25中：“研究磁场对电流的作用”的实验，向学生渗透科学研究的方法。并提出问题：当接通电源时，我们看到锡箔筒(金属杆)运动起来，这说明了什么？
2、引导学生分析总结磁场对电流产生作用的两个不可缺少的条件是什么？
3、组织学生讨论猜想是否能想出让锡箔筒(金属杆)反向运动的方法？
4、教师演示锡箔筒的反向运动并提问题：以上实验说明了什么？你能否通过观察比较，以及分析，得出结论填写下列内容：
磁场对通电导体具有_________的作用，其作用的方向与______、________有关。
三、电动机是怎样转动的？
1、你是否有办法让锡箔筒(金属杆)在轨道上持续往复运动？
2、让学生分组讨论、交流，并通过学生回答予以肯定。
3、讲述：不断改变电流方向或磁场方向，比较两种办法，自然是改变电流方向比较容易。
4、提出问题：如果把直导线弯成线圈，放入磁场中并通电，它的受力情况是怎样的呢？
5、组织学生分组讨论交流并回答问题。
6、教师出示课本图17-26的挂图，引导学生分析：
(1)通电时图(a)中AB边和CD边都在磁场中，都要受力，因为电流方向相反，所以受力方向也肯定相反。
(2)仔细观察课本图17-26中(a)、(b)、(c)、(d)四图后你能说出电动机是怎样转动的吗？换向器的作用是什么？
四、制作简单的直流电动机
1、同学们理解了电动机的工作原理后，教师顺势引导学生动脑思考“制作简单的电动机”这一有挑战性和刺激性的问题。
2、组织学生分组进行制作。
3、教师巡视学生进行制作情况。
4、让学生分组讨论、交流，并通过学生展示给予肯定。
课堂练习：
1、通电导体和通电线圈在磁场里受到力的作用而发生 时，消耗了 能，得到了 能，在这种现象里， 能转化为 能。
2、要使直流电动机的线圈能连续转动，必须设法使通电线圈刚转过平衡位置时就自动改变
方向，完成这一任务的装置叫做
。
3、利用磁场对通电导体产生力的作用来制造的电器是（ ）
A.电动机B.发电机C.电铃D.电磁铁
学生小结：
课外作业：
调查一下，你家中有哪些用电器，用到了电动机？
观察思考
认同所研究的问题
1、将一台直流电动机模型接入电路，闭合开关观察电动机的转动。
2、拆开这台直流电动机模型，观察它由哪几部分组成，每个部件的作用是什么？
观察、思考、回答
分析、讨论、交流得结论
磁场与电流
交流猜想，归纳得结论、利用控制变量法，a、当保持磁场方向不变，看锡箔筒的运动方向怎样
b、…… 电流……
……磁场……
观察、思考、填写
讨论、交流、回答
针对问题看书、自学、并讨论、交流
观察、分析、讨论、交流、回答
分组制作
分组讨论、交流
完成练习
反馈矫正
小结本节
课外调查
引入新课
启发和引导学生仔细观察实验探究，有些问题先让学生进行猜想，并整理学生的猜想
本节课的教学以演示直观为主的综合启发式进行比较好。目的是不仅让学生主动获取知识，而且让学生学习获取知识的方法。
配合教学，可放映教学录像带直流电动机