电动机教案1.docx
- 文档编号:30694119
- 上传时间:2023-08-19
- 格式:DOCX
- 页数:16
- 大小:23.55KB
电动机教案1.docx
《电动机教案1.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电动机教案1.docx(16页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
电动机教案1
9-6电动机教案2010-06-0416:
58
《电动机》教学设计及教案
一、学习任务分析
《电动机》是义务教育课程标准实验教科书物理(人教版)八年级下册的教学内容,它是学生在已经学习了磁场、电流的磁场,知道磁体间的相互作用是通过磁场而发生的,通电导线的周围存在磁场及电流的磁场方向与电流的方向有关的基础上,通过实验,了解通电导线在磁场中会受到力的作用,力的方向与电流及磁场方向都有关系。
这是课程标准所要求的知识与技能目标,而知识与技能是实现过程与方法、情感态度与价值观两个目标维度的载体,过程与方法是链接知识与技能、情感态度与价值观两个目标维度的桥梁,情感态度与价值观是教学中知识与技能、过程与方法的进一步升华。
因此本节课的学习任务可以确定为:
学生在经历质疑、提出问题、猜想、设计实验、动手制作、得出结论等科学探究的过程,感受到科学探究不是一帆风顺的,同时激发学生学习的兴趣、好奇心和求知欲,在此基础上能够说出通电导线在磁场中受到力的作用,力的方向与电流及磁场的方向都有关系,锻炼动手操作、观察、分析问题、归纳总结等能力。
电动机是我们生活中常见的一种电气化设备,电动机将电能转化为机械能,从而带动各种生产机械和生活用电器的运转。
电动机的应用很广,种类也很多,但它们工作的原理都是一样的。
如何从日常生活中常见的现象入手,激发学生探究的欲望是新课标的新体现。
在旧教材中,这节书的内容分为三部分:
磁场对电流的作用,直流电动机,实验:
装配直流电动机模型。
这就是传统的教学模式,先讲理论再进行实践。
而新教材把这三节合并为“电动机”,从与生产、生活密切相关的现象入手,激发学生的兴趣,再探讨电动机的原理,“从生活走向物理”,这样使学生更易于接受。
旧教材要求学生用左手定则判断通电导线在磁体中的受力方向,而新标准则要求“通过观察,了解通电导线在磁场中会受到力的作用,力的方向与电流及磁场的方向都有关系”,与旧教材相比,要求已经降低,减轻了学生的学习负担;再者,新教材中由学生探究模拟电动机的实验对于学生了解电动机的基本构造有很大的帮助,使学生更好地理解电动机的原理和换向器的作用;最后由学生讨论生活中有哪些地方用到电动机,真正体现“从物理走向生活”的新理念。
二、学习者分析
学生经过一个多学期的物理学习,基本上了解、感受到了学习物理的一些基本方法,具有一定的分析问题、解决问题的能力,对科学探究的过程亦有所了解。
学生对探究活动、自己动手制作都有浓厚的兴趣,而且学习过磁体、磁场、磁感线、通电导线的周围存在磁场等相关的准备知识,为本节内容的学习打下了一个良好的基础。
由于人教版物理教材编排体系是电学在前,力学在后,学生没有系统学习有关力的知识,因此本节涉及到力的知识时要淡化处理,不宜太细。
三、教学目标
知识与技能
1、通过观察和探究能够说出磁场对通电导线的作用。
2、经历制作模拟电动机的过程,通过实验方法探究直流电动机的结构和工作原理。
3、通过了解物理知识如何转化成实际技术应用,进一步提高学生学习科学技术知识和应用物理知识的兴趣,初步认识科学与技术、社会之间的关系。
过程与方法
经历制作模拟电动机的过程,通过实验方法探究直流电动机的结构和工作原理。
情感、态度与价值观
通过了解物理知识如何转化成实际技术应用,进一步提高学生学习科学技术知识和应用物理知识的兴趣。
重点
1、通电导线在磁场中受到力的作用,力的方向跟电流的方向、磁场的方向都有关。
2、直流电动机的能量转化。
难点
电动机能够持续转动的原因。
四、课前准备
教师:
U形磁铁、电源、导线、开关、线圈和电动机演示模型。
学生:
废旧磁铁、粗铜丝(或回形针或废旧插头上的两个铜片)、5号电池(2节)、长约40cm的细漆包线2根、硬纸板(或泡沫塑料或一次性口杯)和两根导线。
五、教学过程1
引入新课
第一课时
师:
同学们好!
我们上课前先来欣赏一些图片(用多媒体展示机床、电梯、电扇、电动玩具、冰箱等使用电动机的电器,并播放它们由停止到运转的状态),这些图片里的东西有什么共同的特点。
生甲:
它们都是电器。
生乙:
它们的运转都需要用到电。
生丙:
它们都是靠电动机来转动的。
师:
这些同学都说得很好。
(用课件形式显示几种机器如电扇、电梯、电动玩具的结构图,并圈出电动机的位置)这些机器都有一个很重要的设备──电动机。
板书:
第四节 电动机
进行新课
师:
那么,为什么给电动机通电,它就能转动呢?
电动机工作的原理是怎样的呢?
生:
(随着老师的问题思考)
师:
在回答这个问题之前,先让我们一起来回忆一下奥斯特电生磁的实验。
哪位同学可以叙述一下奥斯特的实验过程及结果?
生:
丹麦物理学家奥斯特在做实验时偶然发现当导线中有电流通过时,它附近的磁针指向发生了偏转,这个意外的现象引起了奥斯特极大的兴趣,它又继续做了许多实验,终于证实了电流的周围存在着磁场。
师:
回答得很好。
让我们一起回过头来看看奥斯特的实验(用多媒体课件展示奥斯特实验的实验装置及结论)。
奥斯特是用一根小磁针放在通电导线的旁边发现了小磁针会受到力的作用,而且电流方向改变后,小磁针的转动方向也改变。
那么我们反过来想一下,假如通电导线放在磁场中会不会也受到磁场的作用力呢?
(让学生思考和讨论)
生:
我想会。
因为奥斯特的实验证明了通电导线可以产生磁场,而且我们也知道了通电螺线管产生的磁场就相当于一个条形磁铁的磁场。
那么把通电导线放在磁场中也就相当于把两个磁铁放在一起,肯定会有力的作用。
因为两个磁体之间是可以相吸或相斥的。
师:
这个同学的猜想听起来很有道理,但是正不正确呢?
我们应该怎样去判断?
生:
用实验去验证。
师:
那么我们应该怎样去设计这个实验呢?
请同学们再讨论一下,给出一个比较好的方案来。
(巡回听取学生讨论的方案)
师:
请小组代表把你们讨论的结果告诉大家。
生甲:
因为我们考虑到问题是要验证通电导线在磁场中有没有受到力的作用。
所以我们想到实验必须有一条通电的导线,选择器材时就应该有导线,电源和开关;另外还要有提供磁场的条形磁铁。
把通电导线放在磁场中看它能不能受到力的作用。
生乙:
我们的方案和他们的大致相同。
但是我们觉得用U形磁铁可能更好些,因为U形磁铁内的磁场集中些。
还有我们觉得那根通电导线最好能用一个支架把它支起来,使它可以自由地摆动,这样才能更好地观察。
师:
你们是根据什么想到这一点的呢?
生:
我们是根据奥斯特的实验想到的。
其中的小磁针不也是可以自由转动的吗?
师:
同学们设计的方案都很好,特别是这组的同学考虑得非常全面,而且有根有据的。
(鼓励学生深入、严谨地思考,激发学生积极主动地探究)
师:
那么同学们看看我的这套实验仪器能不能验证你们的猜想呢?
(拿出演示实验仪器)
师:
(介绍实验仪器)像刚才那位同学说的,为了使通电导线能自由地摆动,我们给他做了个导轨。
(安装好实验装置)导线ab放在磁场里,我们把开关合上,请同学们认真观察这根导线看它会怎么样?
(闭合开关,演示实验)
师:
同学们看到了什么现象。
生:
导线运动了。
师:
怎么运动?
生:
向左运动。
师:
那么这个实验说明了什么问题?
生:
说明了导线在磁场中可以运动。
师:
能不能说得更完善些。
生甲:
应该是通电导线在磁场中可以运动。
生乙:
说明了通电导线在磁场中会受到力的作用,没有力的作用导线就不会运动。
师:
这位同学总结得很好,得到的结论也比较全面。
板书:
一、磁场对通电导线的作用
结论:
1.通电导线在磁场中受到力的作用。
师:
刚才我们用实验验证了我们的猜想,我们的实验现象也很明显,导线是运动了,而且是向左运动的。
那么同学们再思考一下,奥斯特改变电流方向,小磁针的转动方向也改变了。
我们这里的导线是不是永远向左运动的呢?
怎么样去验证你的想法?
生甲:
可以改变电流的方向来看看导线的运动方向有没有改变。
生乙:
可以保持电流方向不变,改变磁场方向来看看导线的运动方向有没有改变。
师:
那我们再用实验来验证这些同学的想法。
(先改变电流方向,示意学生看现象;保持原来的电流方向,再改变磁场方向)
师:
同学们观察到了什么现象?
由此又说明了什么?
生:
看到导线的运动方向改变了,说明了改变电流或者磁场的方向,通电导线的运动方向也会改变。
师:
换句话说就是通电导线受到磁场力的方向跟电流和磁感线的方向都有关系。
板书:
结论:
2.通电导线所受力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关。
师:
刚才我们是把一根通电导线放在磁场中发现它会受到力的作用。
那么假如我们不是放一根导线,而是把整个线圈放到磁场中,又会怎么样呢?
(演示把线圈放到磁场中的实验)
师:
可以观察到,线圈转动了起来,那么同学们可以讨论一下:
为什么线圈是转动而不是直线运动呢?
生:
(讨论后总结)由于导线两边的电流方向是不一样的,那么他们受到的力也就不一样了,就像一个框被相反的力扭动一样,所以只能是转动的。
师:
总结得很好。
其实我们开头讲的电动机的原理就是这样的,是用电来使线圈转动,然后带动机器转动的。
下面我们就来做这个“小小电动机”实验,看看电动机是怎样转起来的。
并且思考一下电动机为什么能不停地转动,这和我们的实验器材的结构有没有关系?
生:
(动手做实验,探究电动机的转动,记录实验现象并思考问题)(约7、8min)
师:
好了,刚才我们通过实验也验证了我们开始的猜想。
那么同学们在做实验的时候有没有注意到我们的实验器材有什么特别的地方呢?
生:
我们的线圈引线的两端都只是把一半的漆皮刮去的。
师:
对,这是实验的特别之处,同学们回去想一下,为什么要这样做,假如把两端漆皮全部都刮去的话,又会怎么样呢?
(让学生先回去思考)
师:
同学们你们在学完这节课后,有什么收获呢?
生甲:
我知道了通电导线在磁场中会受到力的作用……
生乙:
我还知道了我们有了设想之后一定要用实验去验证。
师:
这节课我们能获得那么多知识,和同学们善于思考是离不开的。
同学们在讨论问题时都很认真,并且还能联系我们以前学过的东西去想问题,也越来越善于由看到的实验现象总结出实验的结论,语言表达比较规范。
请同学在课外思考我们刚才提出的问题。
第二课时
师:
上节课我们做了“小小电动机”的实验,模拟了电动机转动时的情况。
今天我们看看真正的电动机是怎么样的。
(出示直流电动机模型,并通电使它转动)
师:
我们先来看看电动机的主要结构是怎样的?
生:
有能转动的线圈,还有不动的磁体。
师:
对。
电动机就是由能转动的线圈和不动磁体组成。
我们把它们叫做转子和定子。
板书:
二、电动机的基本构造
1.电动机的组成
师:
上节课我们还留下一个问题,在做“小小电动机”的实验时我们发现线圈可以不停地转动,同时我们也发现线圈引线的构造很特别,为什么要这样做,否则线圈可以不停地转动吗?
下面我们继续来探讨这个问题。
师:
(演示实验)现在我把线圈引线的绝缘漆全部刮去,看看实验的结果会怎么样。
师:
我们发现结果是怎么样的呢?
生:
线圈不能连续转动。
师:
为什么会出现这种情况呢?
难道是我们上节课的结论有错误?
(用多媒体把实验的装置图-23甲放大来给学生看。
请学生思考问题)
图-23 线圈不能连续转动
师:
(演示实验)我们再来看看当我把线圈放在这个位置(图-23乙)时看它会动吗?
(同时也用多媒体把线圈在乙的位置放大后显示出来)
师:
很显然线圈没有动,这是为什么?
(请学生思考讨论后回答)
生甲:
我想线圈要在磁场中转动可能和它被放置的位置还有关系。
生乙:
我们也是这样想的,在乙的位置上可能线圈的两边受到两个反向的力,那么就不能转动了。
师:
确实是这样,在乙的位置上刚好在同一直线上受到两个大小相等、方向相反的力(相当于二力平衡),所以线圈不能转动了。
我们把这个位置就叫做线圈的平衡位置。
那么线圈为什么在甲的位置可以转动但又不能连续地转动呢?
让我们一起通过线圈的运动受力图来分析。
[用多媒体把丙的位置也放大后显示出来,并且把他们的电流方向和受力方向也一起标出来(图-23甲、乙、丙组合起来),教师一边标出电流方向一边讲解]
师:
好了,我们刚刚也分析了线圈不能持续转动的原因,在丙的位置线圈受力的方向恰好与它运动的方向相反。
你能想出什么好办法使线圈能连续地转动吗?
(小组讨论)
生甲:
我们觉得线圈不能连续转动是因为转到丙这个位置时,左右两边线的电流方向和在甲时相反了。
只要我们想办法让它转过平衡位置后就把左右电流方向对换,这样就可以使线圈连续转动了。
生乙:
我们觉得可以用调换磁感线方向的方法,调换的位置、时间和刚才甲同学的一样。
生丙:
我们觉得不用那么麻烦,我们做的“小小电动机”的实验不是可以持续转动吗?
我们让电动机转到乙的位置不给导线通电,就不会产生阻碍的力了。
由于惯性线圈继续转动,到了甲的位置再给它通电,那样就可以使它持续转动了。
师:
我们的同学都很聪明,能够想出各种各样的办法来解决问题。
但有的同学的办法很简单,有些同学的方法就比较复杂,我们可不可以开动脑筋,想出更简单,更实用的方法呢?
其实直流电动机和我们模拟电动机的原理是一样的,它使用了一个叫换向器的零件来使电动机不断转动的。
师:
(指出电动机里换向器的位置,介绍它的结构特点)换向器由两个彼此绝缘的半环组成,两个半环分别与线圈的两端接通。
当线圈转动通过平衡位置后,半环从与一个电刷接触,改变为与另一电刷接触,从而改变线圈中电流的方向和磁场力方向,使线圈得以转动。
(让学生通过电动机模型,观察换向器)
板书:
2.电动机的组成
生:
(接通电源观察电动机转动时换向器的工作)
师:
(请学生分析电动机换向器的工作情况)
生:
(大致和上面分析差不多)
师:
我们要特别注意的一点是换向器两个半环之间是绝缘的,等线圈转到另一半和电刷接触时就改变了电流的方向,比起“小小电动机”又有所改进:
把另一半的动力也用到了。
板书:
2.换向器的作用:
改变线圈的电流方向,使线圈得以持续转动。
师:
我们观察了电动机如何工作,知道了它的工作原理。
电动机转动后能带动其他机器的转动,那么电动机起到了什么作用呢?
(提示从能量的角度来考虑)
生:
把电能转化为机械运动的能量。
师:
很好。
板书:
三、生活中的电动机
1.电动机的作用:
把电能转化为机械能。
师:
那么我们日常生活中还有哪些地方是用到电动机的呢?
生:
(举例)如电车、电力机车。
师总结:
我们根据它使用不同类型的电可以分为直流电动机和交流电动机。
一些功率大点的家用电器一般都是交流电动机,如:
电扇、洗衣机等;而一些功率小的电器一般使用直流电动机,如:
电动玩具、录音机等。
板书:
2.应用
师生共同总结:
(主要是理清知识的脉络)
布置作业
六、教学过程第二方案
教师活动
学生活动
说明
导入新课
大家都玩过一些电动玩具,如遥控汽车、电动汽车等。
演示:
电动汽车运动。
大家知道电动汽车最主要的部件是什么吗?
大家有没有想过电动机为什么在通电后会转动,它内部的结构又是怎样得呢?
今天我们就自己动手制作一个最简单的电动机。
思考是什么带动电动汽车转动的?
通过学生身边最熟悉的例子──电动汽车,引出电动机,激发学生探究电动机转动奥秘的兴趣。
新课学习
1、制作小小电动机
教师指导学生使用自己准备的材料制作电动机。
学生拿出自己准备的材料,在教师的指导下进行制作。
1、制作支架:
将粗铜丝弯成M形(或将废旧插头上的两个铜片)直接插入泡沫塑料中,间距为3-4cm,或将回形针从中间展开,用胶带固定到一次性口杯的底部。
2、绕制线圈:
将细漆线在较粗的钢笔或圆珠笔绕十几圈,取下用透明胶带捆扎好,两边各余1.5cm左右的线头。
3、安装:
将磁铁放在支架的中间,线圈放到支架上。
用导线将电池、支架连接在一起。
在这里教师多提供几种方案,方便学生准备材料。
学生都具有强烈的动手制作电动机的兴趣,能够积极投入到活动中,增加活动的有效性。
2、引导讨论
根据学生发现的问题组织讨论。
教师问:
怎么办?
(教师不提示有一端只刮去半周)
教师提示:
前面我们观察过奥斯特实验,这个实验说明了什么?
磁体间的相互作用是通过什么而发生的?
将通电导线放置到磁场中,会有什么现象?
怎样验证你的想法?
通电后用手拨动线圈会发现线圈不连续转动。
质疑:
这是为什么呢?
(漆包线表面有绝缘漆,线圈中没有电流通过。
)
将抽头的绝缘漆刮去(学生可能将抽头上绝缘漆全部刮去)
再通电,用手拨动线圈,发现还是不能连续转。
这是为什么呢?
思考回答问题,提出猜想。
小组讨论解决问题的办法,设计实验方案。
通过学生亲身的体验提出问题和猜想,激发求知欲。
如果有学生只刮去半周,使线圈能连续转动,可以直接联系前几节所学习的内容,说明通电导线在磁场中受到力的作用。
然后讨论为什么有一端只能刮去半周电动机才能连续转动?
进入到线圈连续转动的环节。
根据学生设计的实验方案,进行演示实验,证明学生的猜想。
提出通电导线周围的磁场方向与什么有关?
我们能不能改变通电导线在磁场中的运动方向?
引导学生猜想。
按照学生的猜想演示实验,验证猜想。
引导学生讨论归纳总结得出结论。
注意观察实验现象,并进行描述
思考回答问题,提出自己的猜想
观察实验,描述现象
交流讨论,归纳总结实验结果得出结论
这部分对学生探究而言只涉及了猜想、设计实验等环节,但由学生自己提出问题和猜想,再由猜想去寻找验证猜想的实验方案。
从学生自己提出的问题出发,可以吸引学生的注意力,学生观察的目标也更明确。
既然通电导线在磁场中受力会运动,为什么我们制作的线圈通电后在磁场中不转动呢?
出示教师自己制作的小小电动机,演示可以连续转动。
引导学生观察、思考并下面的问题:
1、在水平位置线圈两边电流的方向如何?
产生的磁场方向如何?
2、线圈两边的受力方向如何?
线圈如何运动?
3、在竖直位置时,线圈两边受力如何?
线圈将如何运动?
观察
通电时用手轻轻拨动线圈
不通电时用手轻轻拨动线圈
这两种转动的情况有何不同,并解释原因。
分析讨论教师提出的问题,通过这些问题的分析,使学生认识到线圈不转动的原因。
引发学生思维中的冲突,引导学生观察不同,使学生认识到线圈不转的原因与线圈受到的力有关,便于问题的分析。
怎样使线圈连续转动呢?
教师根据学生提出的方法给予指导:
将抽头上的绝缘漆只刮去半周,这样有一个半周线圈中没有电流,不受力的作用,但会依靠惯性继续转动。
学生提出解决的方法。
按照教师指导的方法进行操作,使自己制作的电动机连续转动,体验成功的喜悦。
做一做:
只改变电流方向,会发现什么?
只改变磁场方向,会发现什么?
增大电流,会发现什么?
在经历了一番“挫折”之后,经过不断的努力,终于获得了成功,使学生感受到科学探究要多思考、多动手实践,而且要付出艰辛的劳动。
我们制作的电动机有什么缺点?
实际应用时,人们是怎么克服这些确定的呢?
让学生观察直流电动机由什么部分组成?
观察直流电动机是怎样实现连续转动的。
(换向器的工作情况)
学生分析小小电动机的缺点
观察,并说明换向器是怎样工作的。
一方面使学生学会反思,另一方面通过对比使学生容易理解换向器的作用,突破本节的难点。
提问:
电动机的主要作用是什么?
(提示可以从能量方面来考虑)
引导学生自己列举生活中还有哪些地方用到电动机。
由所学过的知识回答问题。
思考,举例。
引导学生学以致用,培养他们的发散性思维,激发学习兴趣。
小结:
本节学习了哪些知识?
有何体会?
学生谈谈本节课的收获。
七、设计反思
本节课在设计时,将电动机的制作放到了最前面,这样做的目的在于:
一是学生制作的电动机在教学的各环节中都有应用,是本节课的主线,在教学中的探究活动、电动机的原理、换向器的作用等都是围绕这条主线展开的;二是学生对动手制作有浓厚的兴趣,乐于参与活动,能更好地吸引学生的注意力;三是利用制作电动机时,线头中的一端只能刮去半周漆这一环节进行设疑,激发学生的求知欲,并与真正的电动机中的换向器做对比,有利于学生理解换向器的作用,突破本节的难点;四是利用学生自己制作的线圈,分析通电线圈在磁场中的受力情况。
在以往的教学中,教师通常借助挂图或多媒体课件来分析。
由于没有实物,学生缺乏感性的认识和体验,空间想象能力差,对教师的分析难以理解,只能是一知半解。
而先制作电动机,学生有了一些感性的认识和体验,又有实物,教师引导学生分析起来就比较简单了,学生更易于理解和接受。
这节课的内容比较多,在一课时的时间里可能难以完成,在实施时可将电动机的制作布置学生在课前完成,在上课时围绕学生制作的电动机展开教学。
总之,在本节教学中想方设法让学生参与到科学探究活动中。
在探究的具体事例中,发现问题,寻找解决办法。
让学生带着问题去观察、思考,在获得大量信息的基础上进行交流,解释、归纳、总结形成一定的认识,主动获取了一些有价值的知识。
在这节课中活动设计,问题的引出和讨论交流,都能从学生的实际出发,引导学生去做、去说、去思,去发现,激发了学生的探究兴趣和探究欲望,调动了学习积极性,课堂非常活跃。
学生在学习过程中,很自然的提高了科学素养。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电动机 教案
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)