高中物理電動(dòng)勢教案
發(fā)表時(shí)間:2020-08-28滬粵版九年級物理下冊《關(guān)于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的猜想》教學(xué)設(shè)計(jì)與反思。
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第十七章電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)17.1關(guān)于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的猜想
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
1.了解電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)。
2.猜想電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的原因,并學(xué)習(xí)用合理簡化的方法對事物進(jìn)行分析。
教學(xué)重點(diǎn)
1.探究電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
2.掌握科學(xué)探究法來研究新問題。
教學(xué)難點(diǎn)
用合理簡化的方法對事物進(jìn)行分析。
器材準(zhǔn)備
三用導(dǎo)軌(支架)、小蹄形磁鐵、直導(dǎo)體、帶轉(zhuǎn)軸的兩用小線圈、電池盒、開關(guān)、導(dǎo)線等、玩具電動(dòng)機(jī)、直流電動(dòng)機(jī)模型。
教學(xué)過程
一、引入新課
課件展示玩具汽車,電扇,洗衣機(jī)等。通過展示電扇、電吹風(fēng)、洗衣機(jī)等各種電器,感受電氣化帶來的方便,初步領(lǐng)略電氣化對現(xiàn)代文明社會(huì)的促進(jìn)作用。
出示教具:玩具電動(dòng)機(jī),并演示。這是只玩具電動(dòng)機(jī),通電后它就轉(zhuǎn)動(dòng)了。為弄清楚電動(dòng)機(jī)通電后為什么會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)這個(gè)問題,就需首先了解電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)。
二、新課教學(xué)
探究點(diǎn)一:探究電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
1.認(rèn)識電動(dòng)機(jī)
通過展示電動(dòng)機(jī)模型,然后分拆電動(dòng)機(jī),觀察電動(dòng)機(jī)的構(gòu)成,知道電動(dòng)機(jī)的最主要的兩部件(轉(zhuǎn)子和定子)
板書:電動(dòng)機(jī)由兩部分組成:轉(zhuǎn)子和定子。電動(dòng)機(jī)里,能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的部分叫轉(zhuǎn)子,固定不動(dòng)的部分叫定子。
探究點(diǎn)二:電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)原因的猜想
出示直流電動(dòng)機(jī)模型,介紹并演示。
教師:這是蹄形磁鐵,有一個(gè)矩形線圈放置在磁場里,現(xiàn)在給矩形線圈通電,請注意觀察。
提問:觀察到了什么現(xiàn)象?
學(xué)生:通電線圈在磁場里轉(zhuǎn)動(dòng)。
出示教具:介紹課桌上的器材,并提出實(shí)驗(yàn)要求,特別提醒學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí),通電時(shí)間要短暫,因?yàn)檫@個(gè)電路實(shí)際上是電源短路,同時(shí)要把觀察到的現(xiàn)象記錄下來。
學(xué)生實(shí)驗(yàn):如何讓電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)起來。
教師點(diǎn)撥:奧斯特實(shí)驗(yàn)的發(fā)現(xiàn)電流周圍存在著磁場,并通過磁場對磁體發(fā)生作用,即電流對磁體有力的作用。
教師和學(xué)生共同做探究電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)原因的實(shí)驗(yàn)。學(xué)生動(dòng)手將電動(dòng)機(jī)連入電路中,教師再旁做指導(dǎo)。
進(jìn)一步提問:請同學(xué)們匯報(bào)一下剛才實(shí)驗(yàn)時(shí),磁極的位置、通入的電流方向以及通電導(dǎo)體的受力方向。
討論:為什么在這一個(gè)實(shí)驗(yàn)中通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向有的向左,有的向右呢?請同學(xué)們分析一下,可能是什么原因?在討論交流中,有的學(xué)生猜想受力方向可能與電流方向有關(guān),有的認(rèn)為可能與磁感應(yīng)線方向有關(guān),有的認(rèn)為受力方向可能與電流方向及磁感應(yīng)線方向都有關(guān)系。
學(xué)生猜想、討論。
教師讓學(xué)生復(fù)習(xí)下節(jié)課的內(nèi)容。探究新問題:上述實(shí)驗(yàn)中,通電線圈能否一直轉(zhuǎn)動(dòng)下去,若要使它一直轉(zhuǎn)動(dòng)下去,你設(shè)想可采用哪些方法?
板書設(shè)計(jì)
17.1關(guān)于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的猜想
1.電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu):轉(zhuǎn)子和定子。電動(dòng)機(jī)里,能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的部分叫轉(zhuǎn)子,固定不動(dòng)的部分叫定子。
2.電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)原因的猜想
電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)可能跟電流方向及磁感應(yīng)線方向有關(guān)。由于磁場對通電線圈產(chǎn)生力的作用,電動(dòng)機(jī)才會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)起來。
教學(xué)反思
本節(jié)課我以玩具電動(dòng)車中的電動(dòng)機(jī)做電動(dòng)機(jī)模型,并讓學(xué)生能看清簡單電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造。之后我通過簡單的實(shí)驗(yàn)來讓學(xué)生和我一起來說明實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,從而引出影響電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)原因的各種猜想。在師生互動(dòng)環(huán)節(jié)學(xué)生都很踴躍地舉手發(fā)言,最后我讓學(xué)生自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證他們的猜想。由于本節(jié)內(nèi)容較多,在讓學(xué)生經(jīng)歷探究實(shí)驗(yàn)的過程時(shí)間給得不夠充分,沒有讓學(xué)生親自動(dòng)手操作,對少中下水平學(xué)生來說顯得節(jié)奏過快。
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班級:________姓名:_______
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.能就電動(dòng)機(jī)通電為什么運(yùn)轉(zhuǎn)提出自己的猜想。
2.通過拆裝模型電動(dòng)機(jī)的實(shí)踐過程,認(rèn)識電動(dòng)機(jī)的兩大組成部分,并學(xué)習(xí)用合理簡化的方法對事物進(jìn)行分析。
3.培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手學(xué)習(xí)的習(xí)慣和積極投入對電動(dòng)機(jī)原理探索的興趣。
【學(xué)習(xí)過程】
一、認(rèn)識電動(dòng)機(jī)
議一議:結(jié)合課本圖16-1,請列舉出裝有電動(dòng)機(jī)的家用電器的名稱,比一比,看誰列舉得多。
(1)活動(dòng)一:讓電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)起來。
自主研學(xué):結(jié)合課本圖16-2a、b,按實(shí)驗(yàn)要求完成實(shí)驗(yàn),
回答:
1、在實(shí)驗(yàn)中連接好電路,開關(guān)閉合后,電動(dòng)機(jī)是否轉(zhuǎn)動(dòng)?
2、如果電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn),不轉(zhuǎn)的因素是什么?
3、電動(dòng)機(jī)為什么會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)?
4、和鄰組同學(xué)交流一下,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向是否一樣?如不一樣,是什么原因引起的?
(2)活動(dòng)二:將電動(dòng)機(jī)拆開。
自主探究:認(rèn)真拆開電動(dòng)機(jī)模型并與圖16-3比較回答問題:
電動(dòng)機(jī)的兩個(gè)最主要的部件是_______和_______。
二、關(guān)于電動(dòng)機(jī)為什么會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)的猜想
1、提出問題:________________________________________
[幫你一把]復(fù)習(xí):奧斯特實(shí)驗(yàn)的發(fā)現(xiàn)——電流周圍存在著磁場,并通過磁場對磁體發(fā)生作用,即電流對磁體有力的作用,再讓我們逆向思索,磁體對電流有無力的作用呢?
2、猜想與假設(shè):學(xué)生交流討論:
電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)可能與________和_______有關(guān),磁場可能會(huì)對通電線圈產(chǎn)生________而使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)。
3、自主研學(xué):閱讀課本結(jié)合圖16-4回答:
a、通電線圈受力轉(zhuǎn)動(dòng)的問題可用________和_______進(jìn)行研究。
b、在科學(xué)研究中一種新的方法是__________________________。
c、請你課后擬定一個(gè)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)的計(jì)劃。
【課堂小結(jié)】請梳理出本節(jié)課的知識重點(diǎn)寫在下面。
【達(dá)標(biāo)練習(xí)】
1、下列家用電器中沒有電動(dòng)機(jī)的是:()
A、洗衣機(jī)B、電風(fēng)扇C、電飯鍋D、電冰箱
2、讓電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)起來的活動(dòng)中:
(1)把電源、開關(guān)、電動(dòng)機(jī)用導(dǎo)線連接起來組成一個(gè)電路,畫出你的電路圖。
(2)閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn),不轉(zhuǎn)的原因可能是。為了使其轉(zhuǎn)動(dòng),你進(jìn)行的操作是。
(3)與其他同學(xué)交流,你們的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的方向是否完全一致?探討一下讓電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的方向一致有哪些方法?
(4)將你的電源正負(fù)極對調(diào)后,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向是否改變?
3、拆開實(shí)際的電動(dòng)機(jī)后發(fā)現(xiàn),它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)由裝有的定子和嵌有的轉(zhuǎn)子組成。拆開模型電動(dòng)機(jī)后發(fā)現(xiàn),它的內(nèi)部主要由和組成??梢?,電動(dòng)機(jī)的兩個(gè)最主要的部件是和。
4、電動(dòng)機(jī)模型正確安裝后,接通電源,線圈中有電流時(shí),電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn),不可能造成這一現(xiàn)象的原因是()
A、受的摩擦力太大B、電源的正負(fù)極接反了
C、電源電壓太低D、磁體的磁性太弱
5、為了探究通電線圈受力轉(zhuǎn)動(dòng)的具體情況,需要對電動(dòng)機(jī)的部件進(jìn)行合理的簡化,簡化的情況是:電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子上的線圈組
一個(gè)線圈中的一段導(dǎo)線。
【拓展提高】
6、課本圖16-5,制作一臺(tái)簡易電動(dòng)機(jī)。
⑴要使它能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),關(guān)鍵是通電線圈兩端引出線的制作,你是如何制作的?
⑵改變線圈中的電流方向,轉(zhuǎn)動(dòng)情況有什么變化?
⑶對于它為什么能轉(zhuǎn)動(dòng),你的猜想是什么?
【課外空間】
電動(dòng)機(jī)
電動(dòng)機(jī)分直流和交流兩大類。后者又分異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)兩種。異步電動(dòng)機(jī)的定子鐵芯由許多硅鋼片相互絕緣疊壓成筒形結(jié)構(gòu),內(nèi)表面有凹槽,定子線圈繞組就放在這些槽里。轉(zhuǎn)子也用硅鋼片疊壓而成,固定在機(jī)軸上。若異步電動(dòng)機(jī)的定子線圈通過交流電,就形成旋轉(zhuǎn)磁場。處在磁場里的轉(zhuǎn)子產(chǎn)生感應(yīng)電流與磁場相互作用,使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。其轉(zhuǎn)速總是小于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速,故名異步電動(dòng)機(jī)。同步電動(dòng)機(jī)的定子與異步電動(dòng)機(jī)相同,轉(zhuǎn)子線圈通電時(shí)產(chǎn)生固定磁場,定子的旋轉(zhuǎn)磁場以一定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),吸引轉(zhuǎn)子和它同步旋轉(zhuǎn)。直流電動(dòng)機(jī)與直流發(fā)電機(jī)完全相同,可以互用。其定子產(chǎn)生固定磁場,轉(zhuǎn)子通過換向器使線圈在各個(gè)位置上有固定的電流方向。通電的轉(zhuǎn)子線圈在定子的磁場作用下磁轉(zhuǎn)。直流電動(dòng)機(jī)按激磁方式(磁極的激磁繞組與電樞繞組的連接方式)的不同可分為他激、并激、串激和復(fù)激等幾種。
凡容量在100kW以下沒有特殊要求的機(jī)械可都用某種異步電動(dòng)機(jī)。對起動(dòng)力較大而調(diào)速范圍不大的設(shè)備(如吊車、絞車和升降機(jī)等)宜用同步電動(dòng)機(jī)。直流電動(dòng)機(jī)的主要特點(diǎn)是起動(dòng)力矩較大并可在較大范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)速,適合于某些刨床、銑床和軋鋼機(jī)的控制設(shè)備,以及汽車、電氣火車和市內(nèi)電車等。按電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)型式有防護(hù)式和封閉式等。防護(hù)式電動(dòng)機(jī)用保護(hù)罩隱蔽通風(fēng)孔,防止鐵屑和雨水等進(jìn)入內(nèi)部;封閉式電動(dòng)機(jī)沒有通風(fēng)孔,靠電動(dòng)機(jī)自身表面散熱,灰塵和水氣不能進(jìn)入內(nèi)部,特別適用于工地、鍋爐房、化工廠等灰塵、潮氣和腐蝕性氣體較多的地方。
拖“辮子”的電動(dòng)機(jī)
在地殼與大氣層的電離之間,竟存在著有3×105V電位差的大氣電場,這大氣電場雖然很高,但由于空氣的電導(dǎo)很小,產(chǎn)生的電流非常微小。
大氣電場雖然早被發(fā)現(xiàn),但一直無法利用。人們發(fā)現(xiàn)了一種能長久保持帶電狀態(tài)的物質(zhì)——駐極體以后,有人利用它的開縫效應(yīng)制成一種新型電動(dòng)機(jī)。這種電動(dòng)機(jī)需要高電壓(幾千伏以上)和低電流(幾毫安、甚至幾微安)的電源才能工作,而大氣電場恰好具備這些特點(diǎn)。于是一臺(tái)既不用直流,又不用交流的特殊電動(dòng)機(jī)在美國西弗吉尼亞大學(xué)問世了,它被稱為“大氣電場電動(dòng)機(jī)”。
這臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖著兩根長長的“辮子”,一根與該大學(xué)一幢11層的大樓上的天線相接,另一根與地線相接。這樣可從大氣電場里獲得上千伏的電壓和1UA的電流,電動(dòng)機(jī)每分鐘可轉(zhuǎn)幾百次。大氣電場電動(dòng)機(jī)由三個(gè)圓盤組成,上、下兩個(gè)圓盤用鋁箔和云母膠合而成,并在鋁箔中間開一道細(xì)縫,細(xì)縫兩邊的電極分別加上不同極性的電壓時(shí),中間的駐極體就會(huì)受到一個(gè)與兩個(gè)電極平行的作用力,于是轉(zhuǎn)動(dòng)起來。電機(jī)的轉(zhuǎn)軸是一根有機(jī)玻璃棒,兩端用寶石軸承支持著。
目前,大氣電場電動(dòng)機(jī)的最大功率已超過100W,但如用作動(dòng)力裝置尚有一定距離。如果將來能設(shè)計(jì)出一種能獲得較大電流的天線,使更大功率的大氣電場電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),那么,人類就能從大氣電場這個(gè)天然發(fā)電廠里取得廉價(jià)電力了。
人教版九年級物理《電動(dòng)機(jī)》教學(xué)設(shè)計(jì)
做好教案課件是老師上好課的前提,大家在用心的考慮自己的教案課件。在寫好了教案課件計(jì)劃后,才能更好的在接下來的工作輕裝上陣!那么到底適合教案課件的范文有哪些?下面是小編幫大家編輯的《人教版九年級物理《電動(dòng)機(jī)》教學(xué)設(shè)計(jì)》,僅供參考,歡迎大家閱讀。
一、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識與技能
1.通過實(shí)驗(yàn),知道磁場對通電導(dǎo)線有力的作用,知道力的方向與電流方向和磁場方向有關(guān)。
2.通過實(shí)驗(yàn)觀察,知道磁場能使通電線圈轉(zhuǎn)動(dòng),了解換向器的工作原理。
3.了解直流電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造、工作原理及能量的轉(zhuǎn)化。
(二)過程與方法
經(jīng)歷探究過程,培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作技能和實(shí)驗(yàn)操作興趣。
(三)情感態(tài)度和價(jià)值觀
通過實(shí)驗(yàn)“讓線圈轉(zhuǎn)起來”,體驗(yàn)在克服種種困難成功解決物理問題時(shí)的喜悅。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
本節(jié)內(nèi)容包括兩部分:磁場對通電導(dǎo)線的作用、電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造。電動(dòng)機(jī)的工作原理就是磁場對通電導(dǎo)線有力的作用,通過實(shí)驗(yàn)知道磁場對通電導(dǎo)線有力的作用,它是學(xué)習(xí)電動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)中引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn),分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,得出通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用,力的方向跟電流的方向、磁感線的方向都有關(guān)系的結(jié)論。電動(dòng)機(jī)在實(shí)際中應(yīng)用廣泛,但學(xué)生對其內(nèi)部構(gòu)造并不熟悉,通過線圈在磁場中受力運(yùn)動(dòng),了解實(shí)際的電動(dòng)機(jī)是如何工作的。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)是由于安裝了換向器,線圈轉(zhuǎn)過平衡位置,改變線圈中電流方向,使線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),知道換向器的作用是了解電動(dòng)機(jī)工作原理的關(guān)鍵。
重點(diǎn):通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用。
難點(diǎn):直流電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造和工作原理
三、教學(xué)策略
學(xué)生對電動(dòng)機(jī)在實(shí)際中的應(yīng)用比較熟悉,能說出一些應(yīng)用電動(dòng)機(jī)的實(shí)例,提出電動(dòng)機(jī)工作的原理。演示磁場對通電導(dǎo)線的作用這個(gè)實(shí)驗(yàn)是關(guān)鍵,可以利用課本的實(shí)驗(yàn)裝置,金屬棒的質(zhì)量要小,可以用錫箔紙卷成空心棒,效果會(huì)更好,也可以利用懸掛的輕質(zhì)金屬棒進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。改變導(dǎo)線中電流方向,觀察其運(yùn)動(dòng)方向;保持電流方向不變,改變磁場方向,觀察導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)方向。可以得出“通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用,力的方向跟電流方向、磁感線的方向都有關(guān)系”的結(jié)論。在此實(shí)驗(yàn)中,給導(dǎo)線通電,消耗電能,金屬棒會(huì)運(yùn)動(dòng),獲得機(jī)械能,這是一個(gè)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過程。利用學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)“讓線圈轉(zhuǎn)來”,知道通電線圈在磁場會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),知道線圈的平衡位置,為電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造和原理作基礎(chǔ)。演示線圈在磁場中受力,提出如何讓線圈在磁場中連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的問題。一種方法就是利用前面的分組實(shí)驗(yàn),采取半圈受力的方法,但對實(shí)際應(yīng)用有較大限制;另一種方法就是利用換向器,當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過平衡位置時(shí)改變線圈中電流方向,使線圈的受力方向改變,讓線圈持續(xù)受力轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)際應(yīng)用中可以采用多組線圈的方法使轉(zhuǎn)子均勻受力。
四、教學(xué)資源準(zhǔn)備
校園局域網(wǎng)、多媒體課件整合網(wǎng)絡(luò)、漆包線、通電導(dǎo)線在磁場中受力演示裝置、電源、開關(guān)、導(dǎo)線、線圈、換向器、電動(dòng)機(jī)模型、U形磁鐵、滑動(dòng)變阻器、微風(fēng)吊扇等。
五、教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié)
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖
創(chuàng)設(shè)情景
(5分鐘)
視頻展示各種電動(dòng)機(jī),了解電動(dòng)機(jī)在實(shí)際中的應(yīng)用。如機(jī)床、電力機(jī)車、洗衣機(jī)、風(fēng)扇等。
學(xué)生觀察各種圖片,知道電動(dòng)機(jī)在生活中應(yīng)用非常廣泛!
創(chuàng)造課堂情景,激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲。
引入新課
(5分鐘)
展示一個(gè)小電動(dòng)機(jī),給電動(dòng)機(jī)通電,可以看到電動(dòng)機(jī)能轉(zhuǎn)動(dòng),思考:
電動(dòng)機(jī)工作時(shí)輸入了什么能?獲得了什么能?
電動(dòng)機(jī)為什么能轉(zhuǎn)動(dòng)?
電動(dòng)機(jī)工作時(shí)需要消耗電能,輸出的是機(jī)械能,工作時(shí)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
學(xué)生思考。
聯(lián)系實(shí)際,貼近生活,培養(yǎng)分析與總結(jié)能力。
新課內(nèi)容(25分鐘)
磁場對通電導(dǎo)線的作用
提出問題:磁體在磁場中會(huì)受力的作用,磁體間通過磁場相互作用,那么通電導(dǎo)線周圍存在磁場,它是否會(huì)受到力的作用呢?
猜想:通電導(dǎo)線在磁場中會(huì)受到力的作用。
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):在磁場中放一通電直導(dǎo)線,觀察直導(dǎo)線是否受力運(yùn)動(dòng)。設(shè)計(jì)電路。
進(jìn)行實(shí)驗(yàn):連接電路,快速的閉合開關(guān)再斷開,觀察現(xiàn)象。
提出新的問題,通電導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動(dòng)方向是固定的嗎?可能與什么因素有關(guān)?
演示實(shí)驗(yàn),在前面實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,只改變電流方向,再改變磁場方向。觀察金屬棒的運(yùn)動(dòng)方向。
綜合前面的實(shí)驗(yàn),請說說你對磁場對通電導(dǎo)線的作用的認(rèn)識。
學(xué)生猜想
實(shí)驗(yàn)中金屬棒要盡量輕一些。
學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn),閉合開關(guān),金屬棒會(huì)運(yùn)動(dòng)。說明通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用。
學(xué)生討論:通電導(dǎo)體在磁場中受力的作用,作用方向可能與電流方向有關(guān),也可能與磁場方向有關(guān)。
學(xué)生觀察現(xiàn)象,當(dāng)通電導(dǎo)線中的電流方向改變或磁場方向改變,通電導(dǎo)線的受力方向會(huì)發(fā)生改變,若同時(shí)改變電流方向和磁場方向,則受力方向不變。
學(xué)生總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
了解科學(xué)探究的一般步驟,有利用科學(xué)的方法解決實(shí)際問題的意識。
學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)總結(jié)、提升。
如果把一個(gè)通電的線框放到磁場中,它會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)呢?
演示:如圖,利用此裝置進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)了起來。
討論:為什么線圈是轉(zhuǎn)動(dòng)而不是直線運(yùn)動(dòng)呢?
學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)“讓線圈轉(zhuǎn)起來”,提醒學(xué)生漆包線刮的方法及位置。
學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)
討論后總結(jié),由于線圈兩邊的導(dǎo)線中的電流的方向是不一樣的,所以它們受到力的方向也就不一樣,受到方向相反的力所以轉(zhuǎn)動(dòng)起來。
學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),線圈兩端的漆包線,一端的絕緣漆全部刮掉,另一端只刮半周。
可以看到線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)起來。
學(xué)生實(shí)驗(yàn)有可能會(huì)不成功,可能原因有刮的方法不對,線圈與磁體間的距離等因素有關(guān)。教師可以進(jìn)行指導(dǎo)。
培養(yǎng)觀察思考、自學(xué)能力。
培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的能力。
體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)成功的喜悅、總結(jié)實(shí)驗(yàn)失敗的教訓(xùn)。
電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造
如果把想想做做中線圈兩端的絕緣漆全部刮去,會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象呢?
演示:接觸電源,小線圈在磁場中發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)到某位置擺動(dòng)幾下就不動(dòng)了。
投影實(shí)驗(yàn)圖。討論:為什么線圈不能持續(xù)轉(zhuǎn)下去?
在本實(shí)驗(yàn)中線圈靜止時(shí)所處的位置叫平衡位置。如何讓線圈轉(zhuǎn)過平衡位置后,受力方向發(fā)生改變而持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)呢?
在“讓電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)起來”的實(shí)驗(yàn)中,線圈只有半圈有電流,如果在平衡位置時(shí)改變電流方向即可。如何能及時(shí)改變電流呢?
展示直流電動(dòng)機(jī)模型。請大家閱讀課本上有關(guān)換向器工作原理的內(nèi)容,思考換向器是如何改變線圈中的電流的?
換向器在電動(dòng)機(jī)中起什么作用?
展示一個(gè)實(shí)際電動(dòng)機(jī),觀察其結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)實(shí)際的電動(dòng)機(jī)有多匝線圈,每個(gè)線圈都接在一對換向片上,以保證每個(gè)線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中受力的方向都能使它朝同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
展示一個(gè)微型吊扇,拆開風(fēng)扇罩子,可以看到內(nèi)部結(jié)構(gòu),它也是由線圈及磁體組成的,線圈位置固定不變,磁鐵在繞線圈轉(zhuǎn)動(dòng)。
學(xué)生對照圖片,從力的角度對線圈進(jìn)行分析。
當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場垂直時(shí),線圈受到磁場的作用力方向相反,大小相等,并且在同一直線上,所以這兩個(gè)力是一對平衡力。線圈保持平衡狀態(tài)。
學(xué)生思考:
線圈轉(zhuǎn)過平衡位置時(shí)改變線圈中電流方向或磁場方向。
學(xué)生閱讀課本,了解換向器的工作原理。
換向器是當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過平衡時(shí),改變線圈中電流方向,使線圈能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。
了解實(shí)際電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)。它主要是由能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈和固定不動(dòng)的磁體。在電動(dòng)機(jī)里,能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的部分叫轉(zhuǎn)子,固定不動(dòng)的部分叫定子。
學(xué)生觀察微型吊扇。
培養(yǎng)學(xué)生觀察思考、分析問題的能力。
培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。
把物理與實(shí)際聯(lián)系起來,體會(huì)物理與生活是密不可分的。
介紹不同的電機(jī),加強(qiáng)物理與實(shí)際的聯(lián)系。
總結(jié)(5分鐘)
課堂小結(jié):
1.通過這節(jié)課你學(xué)到了什么?
2.說說你對磁場對通電導(dǎo)線的作用的認(rèn)識。
3.你能說出電動(dòng)機(jī)的工作原理、能量轉(zhuǎn)化嗎?
4.電動(dòng)機(jī)的線圈為什么能在磁場中連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)?
拓展:科學(xué)世界“揚(yáng)聲器是怎樣發(fā)聲的”。
閱讀課本中本節(jié)的科學(xué)世界,揚(yáng)聲器是怎樣發(fā)聲,了解揚(yáng)聲器的工作原理也是利用了通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用。
學(xué)生梳理本節(jié)課知識內(nèi)容。
1.認(rèn)識電能表、電能的單位及計(jì)算。
2.磁場對通電導(dǎo)線有力的作用,并且作用的方向與電流方向、磁場方向有關(guān),當(dāng)電流方向或磁場方向改變,作用的方向改變,若同時(shí)改變,則作用方向不變。
3.電動(dòng)機(jī)就是利用了磁場對通電導(dǎo)線的作用來工作的,它是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
4.電動(dòng)機(jī)的線圈在磁場中要能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),是靠換向器,當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過平衡位置時(shí),改變線圈中電流方向。
學(xué)生閱讀“揚(yáng)聲器是怎樣發(fā)聲的”,知道揚(yáng)聲器也是利用了通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用。
培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)歸納的能力
利用物理方法解決實(shí)際問題,加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際。
作業(yè)布置
1.完成《動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理》
第1、3題。
2.思考:線圈在磁場中要持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),需要利用換向器改變線圈中電流,能否使用改變磁場的方法來使線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)?說說你的設(shè)計(jì)思路。
按要求完成。
知識鞏固。
15.2探究電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理
15.2探究電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理
教學(xué)目標(biāo)
知識與技能:了解通電導(dǎo)線在磁場中受力的作用,并且受力的方向與電流方向、磁場的方向有關(guān);了解電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造和原理。
過程與方法:經(jīng)歷制作簡單電動(dòng)機(jī)的過程,探究電動(dòng)機(jī)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的原理。
情感、態(tài)度與價(jià)值觀:了解科學(xué)知識轉(zhuǎn)化成應(yīng)用技術(shù)的過程,提高學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)的興趣,培養(yǎng)創(chuàng)造發(fā)明的意識。
重點(diǎn):直流電動(dòng)機(jī)的工作原理。
難點(diǎn):直流電動(dòng)機(jī)工作過程中的特點(diǎn)。
教學(xué)方法:演示實(shí)驗(yàn)法,講授法
歸納總結(jié)法
教具準(zhǔn)備:掛圖,直流電動(dòng)機(jī)模型
一、復(fù)習(xí)引入,實(shí)驗(yàn)激趣。
磁場對電流的作用
1.通電導(dǎo)體在磁場里受到力的作用
我們可以做這樣的實(shí)驗(yàn),如圖所示,把一根直導(dǎo)體AB放在蹄形磁體的磁場里,并與電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器組成一閉合電路。
(1)合上開關(guān),接通電路,導(dǎo)體AB中產(chǎn)生由A向B流動(dòng)的電流,這時(shí)導(dǎo)體AB向左運(yùn)動(dòng)起來。
(2)將電源上的正、負(fù)極接線對換,合上開關(guān),導(dǎo)體AB中產(chǎn)生由B向A流動(dòng)的電流,這時(shí)導(dǎo)體AB向右運(yùn)動(dòng)起來。
(3)將蹄形磁體的磁極上下翻轉(zhuǎn),導(dǎo)體AB的運(yùn)動(dòng)方向也發(fā)生變化。
通過上面的實(shí)驗(yàn)我們可以得出這樣的結(jié)論:
①通電導(dǎo)體在磁場里受到力的作用。
②通電導(dǎo)體在磁場里受力的方向,跟電流方向和磁場方向有關(guān)。
二、進(jìn)行新課
1、磁場對通電線圈的作用
如圖所示,在圖甲中,通電線圈的ab邊和cd邊在磁場里受到力的作用,因兩邊中電流方向相反,所以兩力方向相反且不在同一條直線上,所以線圈就轉(zhuǎn)動(dòng)起來。當(dāng)轉(zhuǎn)到圖乙所示位置時(shí),這兩個(gè)力恰好在同一直線上,而且大小相等,方向相反,線圈保持平衡。我們把這個(gè)位置叫做平衡位置。通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn),通電的線圈在磁場中要受力而轉(zhuǎn)動(dòng)。
換向器的作用:當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時(shí),換向器能自動(dòng)改變線圈中電流的方向,從而改變線圈受力方向,使線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。
如甲圖所示:電刷B和半環(huán)E接觸,電刷A和半環(huán)F接觸,此時(shí)線圈中電流方向是a→b→c→d,受力方向是ab邊受力向上,cd邊受力向下,線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)方向是順時(shí)針。
如圖乙所示:當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到平衡位置時(shí),此時(shí)電刷正好接觸了兩個(gè)金屬半環(huán)中間的絕緣部分,所以線圈中沒有電流流過,此時(shí)線圈在磁場中也不受力的作用。
如丙圖所示:當(dāng)線圈由于慣性剛剛轉(zhuǎn)過平衡位置時(shí),電刷B和半環(huán)F接觸,電刷A和半環(huán)E接觸,此時(shí)線圈中電流方向是d→c→b→a,受力方向是ab邊受力向下,cd邊受力向上,轉(zhuǎn)動(dòng)方向是順時(shí)針。
如圖丁所示:當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到平衡位置時(shí),此時(shí)電刷正好接觸了兩個(gè)金屬半環(huán)中間的絕緣部分,所以線圈中沒有電流流過,此時(shí)線圈在磁場中也不受力的作用。由于線圈的慣性,當(dāng)其剛轉(zhuǎn)過平衡位置時(shí),就又返回到了如圖甲所示的情況了,這樣這個(gè)直流電動(dòng)機(jī)就能連續(xù)不斷的轉(zhuǎn)動(dòng)下去了。
通過上面的直流電動(dòng)機(jī)模型我們可以發(fā)現(xiàn)直流電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造主要有:磁極、線圈、換向器、電刷。
3、展示直流電動(dòng)機(jī)模型
1、介紹構(gòu)造:支架→線圈轉(zhuǎn)子→電刷→定子(磁極)
2、直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與轉(zhuǎn)速。
通電導(dǎo)體在磁場中受力方向(轉(zhuǎn)動(dòng)方向)與電流方向和磁感線方向有關(guān)?,F(xiàn)在要使電動(dòng)機(jī)模型中的線圈轉(zhuǎn)動(dòng)方向發(fā)生改變,應(yīng)該將電源兩極對調(diào)或?qū)⒋盆F的兩極對調(diào)。改變轉(zhuǎn)速的方法:改變線圈中電流的大小。電流越大,直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速越快。
3、跟熱機(jī)相比,電動(dòng)機(jī)具有啟動(dòng)、停止方便、構(gòu)造簡單、體積小、效率高、對環(huán)境污染少等優(yōu)點(diǎn)。
三、學(xué)生小結(jié)
四作業(yè):《九年級同步提速訓(xùn)練》P90-92
板書:&16.3科學(xué)探究:電動(dòng)機(jī)為什么樣會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)
磁場對電流的作用
1.通電導(dǎo)體在磁場里受到力的作用
①通電導(dǎo)體在磁場里受到力的作用。
②通電導(dǎo)體在磁場里受力的方向,跟電流方向和磁場方向有關(guān)。
2.磁場對通電線圈的作用
2)換向器的作用:當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時(shí),換向器能自動(dòng)改變線圈中電流的方向,從而改變線圈受力方向,使線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。
直流電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造主要有:磁極、線圈、換向器、電刷。