2022春九年级物理全册 第十七章 第三节 科学探究：电动机为什么会转动教案 （新版）沪科版

2022春九年级物理全册 第十七章 第三节 科学探究：电动机为什么会转动教案 （新版）沪科版教学目标知识与技能：1.知道磁场对通电导体有作用力。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。2.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运动，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。4.培养学生观察能力和推理、归纳、概括物理知识的能力。教学重点：观察通电导体、通电线圈在磁场中受力运动的过程。教学难点：电动机的工作原理。教具准备电池组一只,开关一只,导线托架两个, 直流电动机模型一个,直导体(金属杆),蹄形磁体一个,环行磁体一个,自绕线圈一个,铁架台一个, 方框线圈在磁场中的直观模型, 电刷和换向器模型。教学过程一、情境引入1.奥斯特实验证明了什么？ 通电导体周围存在磁场，并通过磁场使小磁针偏转，即电流对磁体有力的作用奥斯特实验揭示了电和磁之间的联系，说明电可以生磁。2.电动机为什么会转动呢？出示电动机，给它通电，学生看到电动机转动，提高了学习兴趣。 提问：电动机是根据什么原理工作的呢？讲述：要回答这个问题，还得请同学们回忆一下奥斯特实验的发现-电流周围存在磁场，电流通过它产生的磁场对磁体施加作用力(如电流通过它的磁场使周围小磁针受力而转动)。进一步启发学生：再让我们逆向思索，磁体对电流有无力的作用呢？即磁体对通过其磁场电流有无力的作用呢？引导学生思考并用以前学习过的知识。通过讨论交流得到：根据物体间力的作用是相互的，电流对磁体施加力时，磁体也应该对电流有力的作用。下面我们通过实验来研究这个推断。二、新课教学探究点一 电动机的结构现在让同学们把你自己手上的电动机小心的拆开，仔细观察它的组成也就是结构。学生能将重要的几个部件找出，教师让学生猜想：为什么电动机能够持续的旋转。（激发学生兴趣）学生观察总结：直流电动机主要由磁铁、线圈、换向器和电刷等构成。探究点二 转动的原理教师演示书本上的磁场对电流的作用的实验：先介绍实验装置，将金属杆两端放在光滑的支架上，连接好电路，使金属杆静止在磁铁的磁场中。注意：要用很轻的金属杆作通电导体（因为很轻的金属杆轻，受力后容易运动，以便我们观察）。 用电源给很轻的金属杆通电(瞬时短路)，让学生观察很轻的金属杆的运动情况，并回答小黑板上的题1：给静止在磁场中的很轻的金属杆通电时，很轻的金属杆会_，这说明_。学生观察后得到：通电导体在磁场中受到力的作用要运动。教师进一步启发：金属杆运动有个方向的问题，能否让很轻的金属杆向相反的方向运动呢？学生交流讨论、猜想。不要否决学生的各种猜想，然后教师和同学们共同进行实验，来验证同学们提出的各种猜想。排除各种错误的猜想。最后让学生总结磁场对电流产生的力的方向与哪些因素有关。1.当保持磁场方向不变时，改变电流方向时，金属杆会向 运动。2.当保持电流方向不变时，改变磁场方向时，金属杆会向 运动。3.当将磁场方向、电流方向都改变时，金属杆会向 运动。 教师演示实验结束后，通过学生观察说明：磁场对通电导体具有力的作用，其作用的方向与电流的方向和磁感线的方向有关。探究点三 电动机怎样转动教师提问：你们想想看，线圈会怎样运动呢？学生思考并猜想。教师再演示实验：将电动机上的电刷、换向器拆下，实质是线圈通电，让学生观察线圈的运动情况。学生观察到线圈转动，教师讲授并指明：线圈转动正是因为两条边的导线受力方向相反，边说边在挂图上标明ab和cd边的受力方向。 提问：线圈为什么会停下来呢？ 利用模型和挂图让学生分析：在甲图位置时，两边受力方向相反，但不在同一条直线上，所以线圈会转动。当转动到乙图位置时，两边受力方向相反，且在同一直线上，线圈在平衡力作用下保持平衡而静止。得到结论：通电线圈在磁场中受力转动，到平衡位置时静止。教师提问：那有什么方法能够让电动机持续的旋转呢？让学生回顾刚才做的磁场对电流的作用的实验后教师启发提问：刚才的实验同学们能否想个办法让金属杆在轨道上往复运动呢？学生讨论后回答出有两条途径：不断改变电流的方向或不断改变磁场的方向。然后让同学们思考和比较两种方法。哪种更容易些。学生自然看得出是不断改变电流的方向比较容易。教师再把磁场对电流的作用的实验启发学生转到电动机上来，让学生思考：要怎样才能够不断改变电路中的电流。现在让学生在电动机上安装上电动机上的电刷、换向器，再接通电源。学生观察到电动机持续地转了。在让学生仔细观察刚才没有电刷、换向器和现在有了电刷、换向器线圈的转动情况，让学生思考和猜想换向器的作用。并小心的拆开电动机，用实验观察换向器的作用。（如下图）学生观察后得到：换向器的作用就是能不断改变电流。三、板书设计第三节 科学探究：电动机为什么会转动1.电动机的结构。2.转动的原理。 磁场对通电导体有力的作用，其作用的方向与电流的方向、磁感线的方向有关。3.电动机怎样转动。 电动机持续转动的原理及换向器的作用。四、教学反思本节课我先通过出示电动机，给它通电，使学生看到电动机转动，提高学生的学习兴趣。然后让学生自己动手将小电动机小心的拆开，并看里面的结构。使学生能初步的了解电动机。通过做磁场对电流的作用的实验，使学生掌握电动机转动的原理。并通过分析转动原理，提出一系列问题，进而加深对换向器的认识。五、布置作业要求学生完成同步练习部分，并提醒学生预习下一节的内容。