第一篇:《電動機和發電機》教學設計
《電動機和發電機》教學設計
【教材分析及設計思路】【學習目標】【教學重點】 電動機的原理和磁生電的條件。
【教學難點】 電動機的換向器是怎樣自動改變電流的方向.探究磁生電的條件。
【學生起點分析】【教學過程設計】學技術創造美好生活,增強節能環保意識,初步樹立創新意識.)[JP。
二、發現磁生電現。
提出問題:利用玩具電動機能否反過來實現機械能轉化成電能。
演示:卸下玩具電動機的電池(沒電了),將原來裝電池的接片接入一個發光二極管,快速轉動輪子看到發光二極管發光(有電了)。
拆卸玩具讓學生觀察結構:磁體和線圈。
(引導學生觀察電動機外殼吸引大頭針幫助判斷是磁體。
(設計意圖:制造認知沖突,激發探究熱情.培養電生磁的逆向思維和電動機的電能轉化為機械能的逆向思維.使學生從生活現象中發現問題回到物理課堂探究學習成為一種習慣,為下一步探究磁生電的條件做好鋪墊.。
三、探究:“產生感應電流的條件。
學生介紹法拉第資料,談感受.(通過課前收集科學家資料了解科學家們是怎樣克服一個又一個困難達到成功的彼岸.。
(PPT)展。
(一)探究:“產生感應電流的條件。
活動安排。
1.提問:要模擬玩具車電機產生感應電流,需要哪些實驗器材。
2.怎樣證明電路中有感應電流呢?(介紹靈敏電流計,學生連接電路,自己摸索,產生感應電流的條件,并匯報.。
我們可以制作一個磁體模型。
3.一端表示N極,一端表示S極,紅色線表示磁感線,用小刀代替導體(線圈)演示切割磁感線運動和不切割磁感線運動.請同學們自己探究:“有磁場但不產生感應電流的條件。
(二)探究:感應電流的方向跟那些因素有。
1.提出問題:感應電流的方向跟那些因素有關?請同學們討論一下。
2.請同學們根據:“探究產生感應電流的條件”的活動作出猜想。
3.同學們利用控制變量法設計實驗并討論方案。
4.實驗探究并記錄觀察結果。
(1)當磁場方向相同時,改變導體切割磁感線的運動方向時,感應電流的方向(改變/不變)。
(2)當導體切割磁感線運動方向相同,改變磁感線方向,感應電流的方向(改變/不變)。
(3)當同時改變導體切割磁感線運動方向和磁感線方向時,感應電流的方向(改變/不變)。
5.在上述活動中,閉合電路的哪一部分相當于電源。
(意圖:培養學生的實驗設計能力;讓學生自己擺弄,在無意中發現感應電流的產生,易調動主動探究的意識在逆向探究,符合科學探究發現的真實,學生體驗感悟研究方法.。
(PPT)講述科拉頓錯失良機.(讓學生幫助分析失敗原因,增強團結合作意識.。
四、觀察“手搖發電機發電。
(PPT)觀察一臺最簡單的實驗室演示用的模型手搖發電機.完成以下問題。
(1)觀察手搖發電機模型的結構。
(2)搖動手柄時,小燈泡會,說明電路中有.燈的亮度(改變/不變),說明電流的發生變化。
(3)將小燈泡換成小量程電流表,緩慢搖動手柄,指針,說明電流的發生變化。
(4)連續轉動線圈,觀察每轉一圈,電流方向改變的次數。
(5)總結:線圈在磁場中轉動時產生的電流的大小、方向都隨時間發生周期性變化,我們把這種電流叫交變電流。
(6)發電機在發電時,消耗了能,獲得了能,即實現了能轉化為能。
(7)發電機線圈轉速越快,小燈泡亮度越。
(意圖:通過引導觀察發現突破難點,小燈泡亮度的改變、小量程電流表的指針的偏轉情況,理解什么是交流電.線圈每轉一圈電流方向改變兩次,理解“周期性變化”.轉速對小燈泡亮度的影響.。
師:請同學們利用制作的電動機改成發電機將小喇叭接入,聽聽小喇叭是否能發聲?能否設計一個戶外活動時便攜的可發電的手電筒。
展示手按發電手電筒.(意圖:利用所學解決簡單問題,再次體驗任何發明的基礎是科學探究的結果,初步具有創造發明的意識.。
五、展示課前學生收集的發電類。
(PPT)介紹常規發電和新型發電實例。
反思 本節教學設計主要圍繞兩條線索展開:(1)尊重學生,學生從模仿教材自制電動機開始,在動手實踐中發現問題,在小組交流,思維碰撞中生成解決問題的方法,在不斷地改進完善設計方法中內化知識,滲透方法,提升能力,學會協作,在經歷中科學歷程,享受勞動創造快樂;(2)尊重科學,“模仿――改進――創新”遵循學生的認知規律.對知識的整合,讓“電”與“磁”產生新的內容“電動機”與“發電機”,“電生磁”的逆向思維和電能與機械能轉化的逆向思維,辯證唯物主義的思想的滲透.從“物理模型”――“發明機器”,從“理想”――“現實”,無不尊重科學.
第二篇:《電動機》教學設計
《電動機》教學設計
課題:課型:新 授 課時:一課時
一、教學設計的背景分析:
(一)學習需要的分析:
本節內容《電動機》是要學生初步認識科學與技術之間的關系,不僅要通過教師的演示實驗來揭示磁場對通電導線的作用,而且要讓學生經歷制作模擬電動機的過程,這就需要教師準備的器材有:磁體、線圈、電源、電動機模型、漆包線。學生準備的器材有:圖釘、一節干電池、曲別針、磁鐵、漆包線、小木塊(或火柴盒)、硬紙板。
(二)學習內容的分析:
《電動機》一課的內容主要包括兩部分:一是了解磁場對通電導線的作用。二是讓學生經歷制作模擬電動機的過程,了解直流電動機的結構和工作原理。本節課是在學生學習了磁場的基本性質以及電生磁的基礎上,進一步深入挖掘出磁場對通電導體產生力的作用,從而提出這一理論在人類生活的今天的實際應用——電動機,故其是本章的核心內容之一。另外,本節內容是在學生已有通電導體對放入其中的磁體能夠產生力的作用基礎上,進一步引導學生逆向思維:磁體對放入其中的通電導體是否也有力的作用猜測,再利用實驗進行探究,從而培養學生要善于發現事物間的某種聯系,并大膽的猜想、探究,以證實自己的想法。
(三)學習者的分析:
本階段的學生(13—14歲)是情緒最不穩定的時期,且他們通過將近一年的物理學習,已有一定的動手能力,也需要教師對他們的動手能力及分析能力給予一定的肯定,更需要通過動手培養他們學習物理的興趣。據此,在本節課我想通過小小電動機的制作,以滿足他們的需求。但是他們抽象思維的能力還需要進一步培養,為了克服他們空間想象能力的局限性,我將難點換向器的教學設置成動畫的形式,以克服他們學習上的困難,從而引起學生的學習興趣。
二.教學設計的過程及內容:
(一)教學目標: 1.知識與技能:
a.了解磁場對通電導線的作用 b.了解直流電動機的結構和工作原理 c.知道換向器的作用
d.初步認識科學與技術之間的關系。2.過程與方法
a.經歷探究的過程,體會觀察與分析的重要性.b.經歷制作模擬電動機的過程,從而培養學生的動手能力及分析問題、解決問題的能力。3.情感態度與價值觀:
通過了解物理知識如何轉化成實際技術應用,進一步提高學習科學技術知識的興趣。
(二)重點與難點 1.重點:
a.通電導線在磁場中受到力的作用,力的方向跟電流的方向、磁場的方向都有關; b.直流電動機工作時的能量轉化。c.電動機的原理 2.難點:換向器
換向器學生理解起來比較抽象,若用實驗演示透明度也不高,為了突破這一難點,我制作了動畫,利用多媒體教學將換向器的作用形象、直觀的展現在學生面前,使學生明白了換向器是如何改變線圈中電流方向的這一難點。3.教學方法:
多媒體教學、觀察法、實驗法、分析討論法相結合的探究式教學 4.教具:
教師:磁體、線圈、電源、電動機模型、漆包線。
學生:圖釘、一節干電池、曲別針、磁鐵、漆包線、小木塊(或火柴盒)、硬紙板。
(三)教學過程: 一.復習引入: 1.演示奧斯特實驗
①奧斯特實驗說明了什么?②磁場的基本性質是什么?小磁針在受磁力作用發生偏轉的同時,是否也會通過磁場對電流產生力的作用?(用提問的方式,設計疑問層層導入新課,既激發學生求知欲,又啟發學生思考問題,同時直接導入本課的學習,這樣不僅復習了前面的內容而且為引出新課做鋪墊)
2.引導學生將實驗結果:電流對磁體有力的作用逆向思維會有一個什么樣的結論?(可以培養學生逆向思維的能力,引起新問題,并教給學生如何善于思考問題、發現問題,引起學生探究新知的欲望)二.進行新課:
1.利用演示實驗驗證學生的結論是否正確。
(1)實驗研究的引導和指導:我們要研究的問題是磁體對通電導體是否有力的作用根據要研究的問題我們需要哪些實驗器材?讓學生思考回答(目的在于教給學生如何根據問題設計實驗)
(2)進行演示:讓學生觀察通電線圈是否受力的作用?(可以對學生的結論進行驗證,也可以培養學生的觀察力)
(3)問:就此實驗裝置中,力是有方向的,通電導體在磁場中受力的方向可能與哪些因素有關?哪些條件可改變的?由此你想到了什么?(可培養學生善于發現問題的能力,并引導學生如何去思考問題)
(4)教師根據學生的想法進行驗證,并讓學生觀察當某一條件發生改變時導體的運動情況會怎樣?(可培養學生的觀察力,引起他們學習的興趣)
(5)讓學生自己根據實驗現象歸納、概括影響導體運動方向的因素有哪些?(通過討論交流問題,培養學生綜合處理信息,分析實驗現象的能力。同時突破重點——通電導體在磁場中的受力方向與電流方向和磁場方向有關,可培養學生的概括能力)
問:在我們剛才進行的實驗中能量是如何轉化的?生活中哪一用電器是將電能轉化為動能的?
(6)如果把通電線圈放入磁場中,線圈的受力運動的情況如何?線圈是否能連續轉動?(7)探究:讓線圈轉起來(制作模擬電動機)①介紹實驗器材 ②出示制作方法
③讓學生自己動手制作,教師巡視指導。(制作模擬直流電動機,是在學生知道磁場對通電導體有力的作用的基礎上,通過自己的動手讓線圈轉起來。它既可以幫助學生進一步鞏固知識,又可以提高學生的學習興趣,培養觀察能力和動手能力)(8)問:①線圈引線的一端為什么要刮去半圈的漆皮?
②“小小電動機”轉起來的原因是什么?
(9)出示直流電動機模型,并引導學生觀察其構造。(通過電動機實物圖、電動機掛圖、電動機剖面圖,讓學生全面理解電動機的結構和工作原理)
(10)出示P64圖8.4—6換向器的多媒體動畫,引導學生分析線圈的受力情況,轉動方向及換向器所起的作用(可打破空間的界限,使學生感性認識換向器的作用)
圖1 圖2 圖
圖3 圖4 圖1 :ab段電流方向由a向b,受力方向向上;cd段電流方向由c向d,受力方向向下.這樣就使得線圈abcd沿著軸線順時針轉動.圖2:線圈與磁場(磁感線)方向垂直的位置稱為平衡位置。
圖3 :ab段電流方向由a向b,受力方向仍向上;cd段電流方向由c向d,受力方向仍向下.ab段、cd段的電流方向、受力方向沒有發生改變.使線圈在這個位置擺動幾下就停下來 圖4:換向器的作用(提問:怎樣使線圈越過平衡位置后持續順時針轉動?引導學生回答:及時改變電流方向或磁場方向從而改變受力方向)(11)電 動 機 的 優 點
構造簡單、控制方便、體積小、效率高、功率可大可小、無污染。(通過學生自己總結電動機的優點,能進一步提高學生的歸納總結問題的能力)(12)拓 展 延 伸
①、電動機在工作過程中能量是如何轉化的。
②、電動機在人類歷史發展中所起的作用。
③、向學生滲透:從實踐到理論需要走一段艱難而又曲折的路,同樣,從理論到實踐仍需付出艱苦的勞動。這種勞動包含了人類的創造與發明(可以拓寬學生的知識面,加深學生對知識的理解,并進一步加強學生熱愛科學、熱愛學習的動力。)三.小結并質疑:
通過本節課的學習,你有哪些收獲?又有哪些困惑? 1.通電導體在磁場中受力的作用
2.受力方向跟電流的方向,磁感線的方向都有關 3.電動機是利用通電線圈受力轉動 4.電動機構造:定子、轉子、換向器、電刷
5.電動機的優點:(可以幫助學生理清所學知識的層次結構,形成知識系列的結構框架。有助于學生掌握知識的重點和知識的系統性。)四.鞏固練習:
1.電動機是根據什么原理制成的?電動機在工作時是將______能轉化為______能。2.電動機主要有_______和________兩部分組成。3.換向器的作用是什么?
4.在磁場中放一通電導體,其運動方向與哪些因素有關?若這些因素同時改變則其運動方向_______(填“變”或“不變”)五.作業:
1.生活中哪些用電器上都用到了電動機? 2.電動機有哪些優越性? 六.自我評價:
1.本方案如何體現新課改的精神?
(一)本方案在目標的設置上是寓知識、技能、思想教育為一體的三維目標。例小小電動機的制作,既培養了學生的觀察力、動手能力,又潛移默化的對學生進行思想教育。
(二)本方案根據物理學科的特點,更加注重學生的親自體驗與感悟。例如在磁體對通電導體有力的作用的教學時,能利用實驗使學生親自感悟它們之間 的作用,而又通過小小電動機的制作,使學生親自體驗這種作用,使學生對此有了感性認識。
(三)本方案能引導學生主動動手、動腦去學、去做,使學生認識到物理是很有趣的也是很有用的,為了達到這一目的,我在設置時,大量使用了實驗且給了學生充分展示自己的平臺。例在問題的引入、實驗的設置上都給了一個學生想表現自己的機會,讓學生在可實現的活動中,得到他們想學習的機會,讓學生在可實現的活動中,得到他們想學習的內容,也充分調動了他們主動學習的興趣和樂趣。2.本方案的主要特點:
(一)學生的可操作性強,特別是小小電動機的制作用的是生活中的一些材料就可以進行。
(二)本方案能充分發揮多媒體的作用,使通電線圈的受力情況及換向器的作用栩栩如生的展現在學生面前,可突破空間的限制,以達到突破難點的目的。
第三篇:電動機與發電機的普遍應用
電動機與發電機的普遍應用
電動機的應用在日常生活中應用十分普遍,在幾乎各個方面都可以運用,而科學工作者,也在努力尋求電動機新的應用,可以說,電動機的應用還是有發展前景的。在這里,筆者列舉了幾個方面的應用:
一、工業生產部門
工業生產部門主要應用電動機作為動力。在機床、軋鋼機、鼓風機、印刷機、水泵、抽油機、起重機、傳送帶、生產線等設備上,大量使用中、小功率的感應電動機。
二、建筑與其內部設施
在高層建筑中,電梯、滾梯是靠電動機牽引的,賓館的自動門、旋轉門也是電動機驅動的,而建筑的供暖、供水、通風也需要水泵、鼓風機等,這些設備也是電動機驅動的。
三、交通運輸
除了電氣化鐵路外,現代內燃機車絕大多數也是由電動機驅動的,城市軌道交通系統則是無一例外的使用了電牽引。機車電傳動實質上就是牽引電動機變速傳動技術,用直流電動機或交流電動機均能實現。內燃機車雖然裝有柴油機,但柴油機并不直接驅動車輪,而是通過電傳動或液體傳動帶動車輪轉動。此外,船舶、汽車、電動車和磁懸浮列車也是如此。
四、辦公設備與家用電器
在辦公室設備中,計算機中的DVD驅動機、CD-ROM、磁盤驅動器主軸都采用永磁無刷電動機。打印機、復印機、碎紙機、電動卷筆刀等都是用到各種電機。
在家用電器方面,只要有運動部件,幾乎都離不開電動機,如電冰箱和空調器的壓縮機、洗衣機轉輪與甩干機、吸塵器、電風扇、抽油煙機、微波爐轉盤、DVD機、磁帶錄音機、錄像機、攝像機、全自動照相機、吹風機、按摩器、電動剃須刀、電動牙刷、攪拌機、開罐機、電鐘等等,不勝枚舉。
五、醫療設備
在醫療設備中,電動機無處不在,如心電機、X光機、CT、牙科手術工具、滲析機、呼吸機、電動輪椅等等,都離不開電動機作為動力,而人工心臟等人造器官也常常用到微電動驅動。
六、航天、航空和國防
航空母艦用直線感應電動機飛機助推器取代了傳統的蒸汽機式推進器,不僅僅體積減少,而且推力大大增加。目前,國外正在試驗用直線電動機發射航空飛機,稱為“太空天梯”,如果能成功,可以大量節約燃料,并有利于環保。
在航空器中,目前的一個發展趨勢是用電磁執行器取代傳統的液壓、氣動執行器。
除了上述領域外,在其他方面,電機的應用也是不勝枚舉,譬如,演出設備(如電影放音機、旋轉舞臺等)、運動訓練設備(如電動跑步機、電動液壓籃球架、電動發球機等)、家具、游樂設備(如纜車、過山車等)以及電動玩具。
發電機在日常生活中也很常見,如風能發電機,太陽能發電機等,都直接或間接的應用了我們探究出的結果。
第四篇:備考2014年中高考——電動機和發電機復習題綱
第十五章《電動機和發電機》復習題綱
一、磁場對電流的作用:(注意書上的探究裝置P5,要和電磁感應的裝置區別開)
1、通電導體在磁場里,通電導體在磁場里受力的方向,跟和有關。
2、應用——直流電動機
① 構造:定子(由電磁鐵和機殼組成)、轉子(線圈嵌在鐵芯上)、換向器、電刷。② 工作原理:③ 工作過程:
A、平衡位置:特點:。
受力特點:二力力平衡。線圈開始處于該位置時通電后不動。
B、換向器作用:。電動機優點:。④能的轉化:能轉化為能。
其它應用:見九下冊P8。
二、電磁感應:(注意書上的探究裝置P11)
1、學史:該現象
2、定義:種現象叫做電磁感應現象
3、感應電流:
① 定義:
② 產生的條件:、部分導體、。
③導體中感應電流的方向,跟和有關
4、應用——交流發電機
① 構造:實際發電機比模型發電機要復雜得多,基本部件仍是。它的磁體是,線圈欠在。
② 工作原理:。工作過程中,能轉化為能。
③ 工作過程:交流發電機和直流發電機在內電路線圈中產生的都是交流電。交流發電機通
過向外電路輸出交流電。直流發電機通過向外輸出直流電。
④ 交流發電機主要由和兩部分組成。不動旋轉的發電機
叫做旋轉磁極式發電機。
第五篇:電動機——初中物理教學設計
電動機——初中物理教學設計
【教學目標】
1.了解磁場對通電導線的作用;初步認識科學與技術之間的關系。2.經歷制作模擬電動機的過程,了解直流電動機的結構和工作原理。
3.通過了解物理知識如何轉化成實際技術應用,進一步提高學習科學技術知識的興趣。
【教學器材】
計算機多媒體設備和課件、小型直流電動機、奧斯特實驗裝置、通電導體在磁場中受力的實驗裝置、自制的矩形線框在磁場中受力轉動的實驗裝置、自制電動機的材料(分組)、直流電動機模型
【教學重點】了解磁場對通電導線的作用及受力方向,認識直流電動機的工作原理。
【教學難點】認識直流電動機的工作原理,特別是換向器所發揮的作用。
【教學過程】
1.創設教學情境、引入課題:通過計算機多媒體的影像、圖片,展示電動機在工農業、交通運輸、日常生活等方面的廣泛應用,讓學生感受到科學技術對現代社會生活的巨大影響,引出本節課題。
2.演示實驗:將一臺小型直流電動機接入電路,通電后轉動起來。
師:給電動機通電,為什么會轉動起來呢?(不必讓學生立即回答)引出下面要研究的問題——研究電動機的工作原理。
教師點撥:再次演示奧斯特實驗,啟發學生逆向思考,電流對磁體有力的作用,反過來,磁體對電流有無力的作用呢?
演示實驗:教材中圖8.4-1的實驗,可以抽取幾個學生合作完成這個實驗,并敘述實驗現象和歸納實驗結論,而其他學生補充完善結論。這樣可以鍛煉學生多方面的能力。
板書:通電導線在磁場中要受到力的作用,力的方向跟電流的方向、磁感線的方向都有關系。
師:如果電流方向和磁感線方向都改變,那么受力方向會怎樣呢?
讓學生先分析并通過實驗驗證。
3.師:如果把一個通有電流的線框放到磁場中,它會怎樣運動? 讓學生針對這一問題展開討論,讓各學習小組表達自己的看法,并利用已掌握的知識闡述其理由。
教師并不立即評判各學習小組的見解如何,而是通過實驗事實來說話。
演示實驗:用自制的教具進行演示實驗,讓學生觀察到通電線框在磁場中會轉動,但不能持續轉動下去。(可能有些小組也提出了這樣的看法,但道理通過敘述不能清晰也表達出來)
師:這是怎么回事呢?通過計算機多媒體的動畫展示:通電線框在磁場中的受力情況、轉動情況,以及轉過平衡位置后,受力阻礙它的繼續轉動情況。
師:同學們能夠想辦法讓通電線框連續轉動下去嗎?從而引出下面的探究問題。
制作方案的設計:主要放到線框的制作上。問:兩端漆皮全刮去,行嗎?教材中要求將一端刮去半周,有何用意?針對這些問題,讓各學習小組展開討論交流。
動手制作:讓各學習小組自制“小小電動機”。
評估交流:大家能談談,我們自制的“小小電動機”的不足之處嗎?讓學生充分發表自己的看法。
教師點撥:重點把學生引導到下面的思路,我們自制的“小小電動機”與前面談到的通電線框的裝置相比,作了改進,將一端漆皮只刮去一半,使其轉動過程的半周斷電,不至于阻礙線圈繼續轉動,但只有半周獲得動力。如何使后半周也獲得動力呢?學生利用前面學過的“受力方向與電流方向、磁感線方向有關”知識,不難得出答案,即:線圈剛轉過平衡位置就立刻改變線圈中的電流方向。
實際的直流電動機是通過換向器來實現這項功能的。
演示實驗:出示直流電動機模型,讓學生認識其構造,并觀察其通電時的轉動情況,學生對結構簡單的換向器感到好奇,也疑惑不解。
利用計算機多媒體的動畫認識直流電動機的工作原理,著重是換向器所發揮的作用。
實際的直流電動機都有多個線圈,每個線圈都接在一對換向片上。有的直流電動機還用電磁鐵來產生強磁場。盡管實際的電動機有多種多樣,結構有些復雜,但可以把它看作兩部分組成。
板書:在電動機里,能夠轉動的部分叫轉子,固定不動的部分叫定子。
電動機將電能轉化為機械運動的能。
5.生活中的電動機:通過計算機多媒體的圖片和影像形式,讓學生認識到多種多樣的電動機,以及電動機在人類社會中所扮演的重要角色。6.教學小結: 整理本節的探究線索:奧斯特實驗表明,通電導體產生磁場,對磁體有力的作用——逆向思考,磁體對通電導體有力的作用——通電線圈放在磁場中會轉動,但不能持續轉動下去——自制的“小小電動機”將線圈一端漆皮只刮半周——實際電動機采用換向器。
讓學生明白,從實踐到理論,需要走一段艱難又曲折的路,同樣,從理論到實踐,仍然需要付出艱苦的勞動,這種勞動包含了人類的創造與發明。