簡介:寫寫幫文庫小編為你整理了多篇相關的《4.2 電動機 教案1》,但愿對你工作學習有幫助,當然你在寫寫幫文庫還可以找到更多《4.2 電動機 教案1》。
電動機(2課時+1課時)
教學目標
1、通過演示實驗,知道磁場對電流有力的作用。
2、知道通電導線在磁場中受到力的方向與哪些元素有關。
3、通過演示實驗,知道矩形線圈在磁場中轉動情況。
4、了解直流電動機的構造和工作原理,理解換向器的作用。重點難點分析 重點:磁場對電流的作用,直流電動機的構造和工作原理,理解換向器的作用
難點:磁場對電流作用的現象和規律,直流電動機的構造和工作原理,理解換向器的作用
教、學 預 設
【引入】出示電動機,閉合開關,讓電動機工作--電動機提升重物。問電動機工作時,能是如何轉化的?--電能轉化為機械能。其實電動機也是利用了電和磁的原理制成的。那么,通電后電動機怎么會轉動起來呢? 【實驗】磁場對通電導線的作用
一、磁場對通電導線和線圈的作用
1、磁場對通電導線的作用:
(1)當合上開關使導線AB通電時,實驗現象:原來靜止在導軌上的導體AB會沿導軌運動。實驗表明:通電導線在磁場中要受到力的作用。
(2)改變電流方向或磁鐵的磁極方向時,實驗現象:導體AB的運動方向發生改變。
實驗現象分析:導體AB的運動方向改變,說明導體AB所受力的方向發生改變。表示磁場對導體AB的作用力的方向發生改變。即通電導體在磁場里受力的方向,跟電流方向和磁感線方向有關。
2、磁場對通電線圈的作用:
(1)通電線圈處于(a)位置--線圈平面與磁場平行時,線圈發生轉動。
通電線圈處于(b)位置--線圈平面與磁場垂直時,線圈不發生轉動。通電線圈在磁場中為什么在(a)位置會發生轉動?轉到什么位置會停下來,為什么?在(b)位置為什么不發生轉動?
分析:如圖4所示,由于通電線圈的兩條對邊中電流方向相反,它們在磁場中受到磁場力的方向相反且不在一條直線上,在這兩個力作用下線圈會發生轉動。當線圈從(a)位置轉過90°時,這兩上力恰好在同一直線上,而且大小相等、方向相反,是平衡力。線圈在這對平衡力作用下可以在該位置保持靜止。線圈的這一位置(b)叫做平衡位置,此時線圈的平面恰與磁感線垂直。
(2)通電線圈轉到平衡位置時,為什么不立即停下來,而是在位置附近擺地動幾下才停下來?--通電線圈轉到平衡位置前具有一定速度,由于慣性它會繼續向前運動,但由于這時受到的磁場力及摩擦力等又會使它返回平衡位置,所以它要擺動幾下后再停下來。
二、直流電動機 【問題】:怎樣使線圈在轉過平衡位置后繼續沿原來的方向轉動下去?
1.直流電動機靠直流電源供電,是利用通電線圈在磁場里受到力的作用而轉動的現象制成的,是把電能轉化為機械能的裝置。
【課題】電動機
【教學目標】 1.知識與技能
①了解磁場對通電導線的作用;
②初步認識科學與技術、社會之間的關系。2.過程與方法
經歷制作模擬電動機的過程,通過實驗方法探究直流電動機的結構和工作原理。
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,進一步提高學生學習科學技術知識和應用物理知識的興趣。【重點、難點】 重點:
①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;
②直流電動機的能量轉化。
難點:
電動機能夠持續轉動的原因。【教學環節】
復習提問:
奧斯特實驗說明了什么? 新課引入: 引導學生舉出盡可能多的用電器,從這些用電器中找到使用電動機的用電器。出示電動機模型,提出問題: 電動機是如何工作的?
新課教學
一、通電導體在磁場中的作用 提出問題:
通電導體與磁場之間到底有什么作用?
引導學生進行猜想,設計實驗,進行實驗驗證。1.通電導體在磁場中受到力的作用
設計實驗 觀察:
(1)未閉合開關時,導體在磁場中的情況;(2)未加磁場時,通電導體的情況;
(3)閉合開關,觀察導體在磁場中的情況 提出問題:
從上述現象,你可以獲得什么樣的結論? 小結:通電導體在磁場中會受到力的作用。
2.通電導體在磁場中受到力的方向與電流方向和磁場方向有關 引導學生討論通電導體在磁場中的運動方向與什么因素有關 引導學生進行實驗設計,引導學生觀察:
(1)改變電流方向對于通電導體在磁場中的運動方向的影響(2)改變磁場方向對于通電導體在磁場中的運動方向的影響
(3)同時改變磁場的方向和通入電流的方向對于通電導體在磁場中的運動方向的影響
小結: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。
二、通電線圈在磁場中的作用 提出問題:
通電導體在磁場中受到力的作用會運動,那么通電線圈在磁場中又會受到什么作用?
演示實驗探究
小結:通電線圈在磁場中會扭轉 提出問題:
怎么樣才能讓線圈在磁場中轉起來?
引導學生進行討論,注意分析線圈的受力變化,引導學生找到辦法。演示實驗:讓線圈在磁場中連續轉動
三、電動機 1.電動機的構造
⑴定子:固定不動的部分 ⑵轉子:能夠轉動的部分 2.換向器 說明:直流電動機的換向器的作用,注意利用課件和實物進行說明 小結: 作用:通過改變通入線圈的電流的方向來改變通電導體在磁場中的運動方向,使線圈在磁場中不停地轉動。3.電動機的工作原理
提出問題:
電動機的工作原理是什么?
電動機的工作原理:通電線圈在磁場中會轉動。4.電動機的能量轉化
提出問題:能量怎樣轉化? 小結:電能轉換成機械能。
5.電動機的應用:引導學生舉例 小結:
知識小結:
一、通電導體在磁場中的作用 1.通電導體在磁場中受到力的作用
2.通電導體在磁場中受到力的方向與電流方向和磁場方向有關
二、通電線圈在磁場中的作用:使線圈轉動
三、電動機 1.電動機的構造 2.換向器
3.電動機的工作原理 4.電動機的能量轉化
電動機的應用 方法小結:
1.思維程序:提出問題——猜想——實驗檢驗——得出結論——實際應用 2.研究方法:控制變量法、轉換法。
作業:動手動腦學物理:1.2.4.
第四節 電動機
第一課時 磁場對通電導線的作用
一、教學目標:
1、通過實驗觀察搞清通電導線在磁場中將受到磁場力的作用,知道通電導體在磁場中受力方向與電流方向,以及磁感線方向有關系。
2、知道電動機就是利用上述現象制成的。
3、搞清電磁感應和磁場對電流作用中的能量轉化。
4、培養、訓練學生觀察能力和從實驗事實中,歸納、概括物理概念與規律的能力。
二、重點難點分析:
通電導線在磁場中受力方向與磁場方向、電流方向之間的關系是本節的難點,也是分析電動機轉動的依據。初中不要求左手定則,弄清楚電動機的轉動有一定難度。
三、教具:
演示用通電直導線在磁場中受力實驗器材(電源、滑動變阻器、開關、導線、蹄型磁鐵、鐵棒架)
通電線圈在磁場中轉動的演示裝置。
四、主要教學過程 ㈠ 引入新課:
首先做直流電動機通電轉動的演示實驗,接著提出問題:電動機為什么會轉動?
請同學們回憶一下奧斯特實驗——電流周圍存在著磁場。復習:磁體的周圍存在著磁場,電流的周圍也存在著磁場;
磁場最基本的性質是對磁場中的磁體產生磁力作用,那么磁場對磁場中的電流是否會產生磁力作用呢?
即電流對磁體有力的作用,磁體對電流有無力的作用呢? ㈡ 新課教學
板書:
四、磁場對電流的作用
1、通電直導線在磁場中的受力演示實驗。
⑴、介紹實驗裝置,實驗對象為通電小銅棒。(通電直導線)
⑵、實驗過程:靜止在導軌上的銅棒通電后,會發生什么現象?(實驗表明:通電導體在磁場中受到磁力作用。)
⑶、改變電流方向,不改變磁場方向銅棒運動方向怎么樣改變?(現象:銅棒運動方向改變。結論:通電直導線的受力方向與電流方向有關。)
⑷、改變磁感線方向,不改變電流方向,銅棒運動方向怎么樣改變?(現象:銅棒運動方向改變。結論:通電直導線的受力方向與磁感線方向有關。)
用邊演示,邊指導觀察,邊提出問題的方式,完成實驗。問:通電銅棒在磁場中,運動的原因是什么?
通電導體在磁場中受到力的作用,力的方向與電流方向、磁感線方向是相互垂直的,不論是改變電流方向.還是改變磁場方向,都會改變力的方向。
小結:磁場對電流的作用
A、通電導體在磁場中受到力的作用.B、通電導體在磁場里受力的方向,與電流方向和磁感線方向有關。
2、應用:通電線圈在磁場中
⑴、出示線圈在磁場中的演示實驗裝置,實驗研究對象是通電線圈。⑵、把一個線圈放在磁場里,接通電源讓電流通過線圈,觀察發生的現象。(從課本的圖中甲圖位置變到乙圖位置)
分析課本中甲圖的ab邊受力向上,由磁場對電流的作用第二條可知:cd邊受力向下。結果線圈將順時針轉動。
通電線圈在磁場中轉動,電動機就是用這個原理制成的。下節課我們學習討論直流電動機。
分析課本中乙圖的ab邊仍受向上的力,cd邊受向下的力,轉動將停止。討論想想議議,線圈會立即停下來嗎?
(由于慣性,線圈會在平衡位置附近擺動幾下。為什么?)小結:
電動機是利用通電線圈在磁場中受力轉動的原理制成的。
3、磁場對電流的作用過程中的能量變化怎樣: 消耗了什么能—電能,(電源)得到了什么能——機械能(線圈轉動)
比較:電磁感應——機械能轉化為電能——發電機 磁場對電流的作用——電能轉化為機械能——電動機 ㈢ 作業:略
加強教學研究 促進對話交流 拓展專業視野
《全效學習》讓課堂教學煥發出生命的活力
加強教學研究 促進對話交流 拓展專業視野
《全效學習》讓課堂教學煥發出生命的活力
分析:從以上實驗知道,當開關閉合,線圈中有電流通過,線圈由靜止變運動,線圈獲得了機械能,而電流通過線圈,線圈消耗電能。
三、課堂小結
1.通電導體在磁場里會受到力的作用。
2.通電導體在磁場里受力的方向,跟電流方向和磁感線方向有關。
3.通電線圈在磁場中受力轉動,在平衡位置時靜止。
4.通電導體在磁場中運動消耗了電能,得到了機械能。
四、課堂鞏固練習
1、如圖所示,把一根直導線AB放在蹄形磁鐵的磁場中,接通電源后,讓電流通過導體AB,下列說法正確的是()
A.AB仍靜止 B.AB在水平方向運動起來
C.AB沿磁場方向運動 D.AB沿電流方向運動
2、關于通電導體在磁場里受力方向與電流方向和磁感線方向之間的關系,下列說法中錯誤的是()
A.電流方向改變時,導體受力方向改變
B.磁場方向改變時,導體受力方向改變
C.電流方向和磁場方向同時改變,導體的受力方向改變
D.電流方向和磁場方向同時改變,導體的受力方向不變
3、將一矩形線圈懸掛在磁場中,通電后線圈卻不能轉動,其原因可能是()
A.線圈中的電流太大 B.線圈平面與磁場方向平行
C.線圈方向與磁場方向垂直 D.線圈平面與磁感線夾角小 參考答案:
1、B
2、C
3、C
五、課外鞏固:
1、作業本作業。
2、復習本次課內容。
3、預習下次課內容。
加強教學研究 促進對話交流 拓展專業視野
《全效學習》讓課堂教學煥發出生命的活力
4.培養學生把物理理論應用于實際的能力。教學建議
1.本節采用程序性的提問和討論,啟發學生弄清線圈受力情況和轉回來的原因,以及解決問題的辦法,可以培養學生的思維和創造能力。
2.換向器是教學的難點,利用放大的直觀模型或課件很有必要。靠這一節課教學,一部分學生可能還沒有完全弄清楚,下節課學生將進一步認識它。
3.通過前面幾節的學習,學生識圖能力應該有所提高,本節電動機原理圖要盡量讓學生自己看圖理解。
教學過程
一、復習引入新課
提問:上節課我們做實驗給磁場中的導體通電,發現了什么?(通電導體在磁場中受力的作用開始運動)。
提問:這個力的方向與哪兩個因素有關?(電流方向和磁感線方向)
提問:通電線圈在磁場中怎樣運動?(線圈會轉動)
提問:這個現象中能量是怎樣轉化的?(電能轉化為機械能)
引入新課:電動機就是利用通電線圈在磁場中受力而轉動的現象制成的,它將電能轉化成機械能。下面我們來研究電動機是如何利用上述現象制成的,先討論最簡單的一種直流電動機。
二、進行新課教學
(1)使磁場中的通電線圈能連續轉動的辦法
很多同學可能馬上想到通電線圈在磁場中不能連續轉動(轉到平衡位置要停下來),而實際的電動機要連續轉動。怎樣解決這個問題呢?(此處可告訴學生把理論用于實際需要再付出很多勞動,以培養學生對應用科學的興趣)要解決這個問題,我們還得進行深入研究。提問:在上節課的演示實驗中,線圈轉到平衡位置時是立即停止嗎?為什么它不立即停止?(由于慣性線圈會稍轉過平衡位置)
提問:轉過平衡位置后,為什么它又轉回來呢?(利用模型分析:轉過平衡位置后,ab邊受力仍向里,cd邊受力仍向外,正是這一對力使線圈轉回來的)
提問:要使線圈不轉回來,應該在線圈剛轉過平衡位置時就改變線圈的受力方向,即使線圈剛轉過平衡位置就使ab邊受力變為向外,cd邊受力變為向里。怎樣才能使線圈受力方向發生這樣的改變呢?
引導學生回憶影響受力方向的兩個因素,從而得出:應該在此時改變電流方向,或者改變磁感線方向。進一步引導學生分析:改變磁感線方向就是要及時交換磁極,顯然這不容易做到;實際的直流電動機是靠及時改變電流方向來改變受力方向的。
板書:〈1.使磁場中的通電線圈連續轉動,就要每當線圈剛轉過平衡位置,就改變一次電流方向。〉(2)換向器
提問:怎樣才能使線圈剛轉過平衡位置時就及時改變電流方向呢? 讓學生想辦法并開展討論,教師下去了解學生的情況并鼓勵和指導。
教師引導:出示電動機模型,要求學生觀察兩個半圓銅環和電刷,指出:靠這兩樣東西就可以解決問題。引出換向器的作用。
提問:“換向器”是怎樣實現“換向”的?利用電動機課件或課本圖4—39相似的模型演示。
①“換向器”由兩個半銅環組成。
加強教學研究 促進對話交流 拓展專業視野
《全效學習》讓課堂教學煥發出生命的活力
②兩個半銅環的開口處(即絕緣處)安裝。
③當線圈由于慣性稍稍轉過平衡位置時,能交換電刷與換向器的半銅環的接觸,從而改變了線圈中的電流方向和受力方向,使線圈仍能按原來的繞向轉動,從而實現線圈連續轉動。(3)直流電動機的構造
出示直流電動機模型:主要構造由磁體、線圈、換向器和電刷組成。
介紹實際的電動機由轉子和定子兩個基本部分組成
演示:給直流電動機模型通電轉動,提高學生興趣。
告訴學生:下節課同學們將自己裝一臺小直流電動機,進一步弄清楚它的有關知識。
(4)交流電動機
讓學生閱讀課文最后一個自然段,了解交流電動機和電動機的優點和應用。
三、課堂小結
1、電動機原理:通電線圈在磁場里受力而轉動。
2、直流電動機:利用直流電源供電的電動機叫直流電動機。
3、直流電動機的組成:模型:由磁體、線圈、換向器和電刷組成;
實際的電動機由轉子和定子兩個基本部分組成4、換向器的結構和作用:結構:由兩個半環構成
作用:每當線圈轉過平衡位置,自動改變線圈中電流的方向
5、能量轉化:電動機工作時把電能轉化為機械能。
四、課堂鞏固練習
1、直流電動機能持續轉動,主要是因為()
A.線圈的作用 B.電流的作用 C.磁場的作用 D.換向器的作用
2.直流電動機工作時,線圈經過垂直磁感線的位置時()
A.線圈受力平衡,速度為零 B.線圈受力平衡,速度不為零
C.線圈受力不平衡,速度為零 D.線圈受力不平衡,速度不為零 3.下列說法正確的是()
A.電動機是把機械能轉化為電能的機器
B.電動機是把電能轉化為機械能的機器
C.直流電動機是利用線圈的轉動而產生電流的
D.改變線圈中的電流方向,可以改變電動機線圈轉動的快慢 參考答案:
1、D
2、B
3、B
五、課外鞏固:
1、作業本作業。
2、復習本次課內容。
3、預習下次課內容。
電動機
教學目標
1.了解磁場對通電導線的作用。
2.通過制作模擬電動機的過程,鍛煉學生的動手能力。
教學重點
磁場對電流的作用。
教學難點
1.分析概括通電導體在磁場中的受力方向跟哪兩個因素有關。2.理解通電線圈在磁場里為什么會轉動。
教學過程
由生活中常見帶有電動機用電器入手引入課題。電動機 提問:
奧斯特實驗說明了什么?
(引導學生回憶奧斯特實驗,知道通電導體周圍存在磁場,能使小磁針偏轉,即電流對磁體有力的作用,那么反過來,磁體對電流有力的作用嗎?進入快樂體驗:
一、1、研究磁場對通電導線的作用
學生回答并總結影響通電導體在磁場中受力的兩個因素: 通電導體在磁場中受力的方向,跟電流方向和磁感線方向有關。
讓學生猜想:通電導體在磁場里要受到力的作用要運動,如果把一個通電線圈放于磁場中,它又將怎樣?
2、研究磁場對通電線圈的作用 [探究]讓線圈轉起來
屏幕上顯示實驗器材、用漆包線制作矩形線圈的制作方法,用紅色字強調制作過程的注意事項 教師巡視指導,查看各組學生分組制作線圈情況。
線圈制作完成后,屏幕上顯示組裝小電動機時線圈和磁鐵的放置方法及如何使小電動機轉動的方法。
讓學生把制作的線圈置于磁場中并接通電路觀察它的轉動。
老師查看各組情況作總結,揭示電動機的工作原理:通電線圈在磁場中受力將會轉動。
二、電動機的基本構造
結合制作的小電動機,學生回答電動機的基本構造。屏幕出示定子和轉子。
[師]在上面探究活動中,我們使線圈轉起來了。如果把“小小電動機”線圈兩端引線的漆皮全部刮掉,線圈又會怎樣運動呢?
學生實際操作、觀察并回答現象:線圈轉到一定位置后停止轉動。
教師結合圖進行解釋,讓學生結合影響通電導體在磁場中受力方向的因素進行討論并回答:如何能使線圈持續轉動?
實際的直流電動機是通過換向器來實現這項功能,看屏幕(屏幕放映帶有換向器的線圈在磁場中的轉動過程)
讓學生結合flash動畫認識換向器的構造并討論回答它的作用。屏幕出示換向器的作用.[師]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。
三、生活中的電動機
結合課本和生活經驗回答電動機優點。收獲園
通過本節學習,談談你的收獲。