探究電動機的轉(zhuǎn)動原理

1、研修課教案與教學反思15.2 探究電動機的轉(zhuǎn)動原理一、教學目標： （1）了解通電導體在磁場中會受到力的作用，知道力的方向與電流及磁場方向都有關(guān)系，了解磁場對通電導線的作用力的作用規(guī)律。 （2）經(jīng)歷實驗探究“磁場對電流作用”的過程，進一步熟悉科學探究過程的主要環(huán)節(jié)。 （3）從物理規(guī)律的探究中感受成功的喜悅，認識從理論到實際應用過程中的技術(shù)的價值。二、教具： 線圈、電源、開關(guān)、“U”形磁鐵、導線，共16組。三、教學過程：1。探究磁場對電流的作用（1）復習引入： 在上一節(jié)我們猜想了電動機為什么會轉(zhuǎn)動，通電線圈有磁性與永磁體作用應能轉(zhuǎn)動。 為了探究我們的猜想，探究通電線圈受力轉(zhuǎn)動的具體情況，需要對電動

2、機的主要部件進行合理的簡化。 最后線圈簡化成一段導線。 電動機的磁鐵（或電磁鐵），我們用蹄形磁鐵來代替。 這樣，通電線圈受力轉(zhuǎn)動問題就可用單根導線或線圈和蹄形磁鐵進行研究。 課本中的圖15-6，是同學們設計的三種實驗裝置，請學生分析這三幅圖的優(yōu)缺點。講解我們今天選擇用線圈的理由。 給同學們講解這三種方案的原理，那么你的設計方案與這三種方案作比較，如不理想作修改，然后確定你的實驗方案，進行實驗。 進行實驗與收集證據(jù) 實驗前與學生一起分析實驗中應注意的事項，先讓學生講解，再總結(jié)。 1).按如圖三裝置準備，接好線路，閉合開關(guān)，觀察線圈的運動情況。 2).磁極方向不變，改變電流方向（將電池兩極對調(diào)），

3、重復1實驗，觀察線圈的運動情況。 3).在步驟1基礎上，不改變電流方向，只改磁場方向（將磁極對調(diào)），觀察線圈的運動情況。 4).在實驗3)的基礎上，再對磁極進行對調(diào)，觀察磁場中線圈的運動方向。將以上結(jié)果填寫在表格中。電流方向磁場方向?qū)wAB運動方向（向左、向右）由A到BN極在上由B到AN極在上由A到BN極在下由B到AN極在下 通過實驗，可以得出結(jié)論：（可由學生總結(jié)） 通電導體在磁場中受到_，力的方向跟_、_都有關(guān)系。 2。換向器的作用 利用磁場對電流作用的規(guī)律，電動機中的線圈通電后也會運動，但為什么會能一直轉(zhuǎn)動下去呢？ 請學生先閱讀課本，問學生，從這段文字中，我們發(fā)現(xiàn)了，使電動機轉(zhuǎn)動的關(guān)鍵部件

4、是什么？ 學生不難回答出是換向器。 由于換向器的作用是難點，在這里要給學生作重點講解。 拿出自制的電動機模型，講解線圈平面在平行于磁場的位置受力轉(zhuǎn)動到線圈平面與磁場垂直時的受力情況。問：1）線圈在左圖位置時，線圈abcd的兩邊ab、cd中的電流方向分別如何？兩邊的磁場方向如何？如果ab邊的受力方向向上，則邊cd的受力方向是怎樣的？為什么？ 2）此時線圈會怎樣運動？不什么？ 3）當線圈轉(zhuǎn)動到右圖的位置時，線圈的受力情況又是怎樣？為什么？講解：由于右圖位置線圈到一對平衡力的作用，所以此位置叫“平衡位置”。設疑：如何讓線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動下去呢？讓學生看書，了解換向器的作用，并結(jié)合模型進行講解。問：1）在線

5、圈剛越過平衡位置時，如何達到繼續(xù)向同一個方向轉(zhuǎn)動？ （使線圈的受力方向發(fā)生改變?yōu)榕c原來相反） 2）用什么可以實現(xiàn)？（換向器） 3）換向器是用什么做成的？它是如何改變線圈中的電流方向的？ 師生共同分析，總結(jié)換向器的作用：最簡單的換向器是兩個彼此絕緣的金屬半圓環(huán)組成，換向器的兩個半圓環(huán)分別跟線圈的兩端邊接，并通過電刷接到電源的兩極，當線圈剛越過平衡位置時，它會自動改變接觸的電刷，使線圈繼續(xù)轉(zhuǎn)動下去。 我們知道了換向器的作用，就不難理解電動機的原理。學生看課本電動機原理部分，再請學生敘述一下直流電動機的原理。 補充說明什么叫直流電動機：利用直流電工作的電動機叫做直流電動機。 方向不變的電流叫做直流電

6、。 直流電動機的工作原理： 應用通電線圈在磁場中受力的原理使線圈轉(zhuǎn)動，同時用換向器及時改變線圈中的電流方向，以保持線圈的持續(xù)轉(zhuǎn)動。3。磁場對電流的作用的應用 磁場對電流的作用十分廣泛，如：磁電式電流儀表、動圈式揚聲器（喇叭）、電動玩具和機器人等。 介紹磁電式電流儀表，重點講解動圈式揚聲器。 學生閱讀課本，問：你認為動圈式揚聲器的工作原理是什么？ 隨著聲音變化的電流通過揚聲器的線圈，磁場對線圈中的電流的作用力也是變化的，因此線圈的來回運動帶動紙盆的振動而發(fā)聲。 小結(jié)：（用提問的形式） 1）我們今天這節(jié)課學到了哪些東西？ 2）你對今天這節(jié)課的什么最感興趣？ 3）今天這節(jié)課我們學到了哪些實驗方法？板

7、書設計：教學反思： 在這節(jié)課之前，我已知道這節(jié)課不好上，因為這堂課的內(nèi)容比較抽象，學生空間想象能力還是比較弱的。因此我事先做好了一個電動機模型，并且在課堂設計上，針對學生的認知特點設置了一些列的問題，安排了學生的探索實驗，因此在上課效果上比以前的要好得多。 通過這節(jié)教學課，我有以下感想：首先，只有做好充分的準備，備學生備教材，并有所創(chuàng)新，才能上好一節(jié)課。在這節(jié)課的學生實驗前，我把更多的實驗空間留給學生去做，有些注意事項沒有給學生一個一個交待，學生在實驗過程中，有一部分學生能把問題給解決了，而也有一部分學生不能在課堂上解決實驗中遇到的問題，而導致這節(jié)課的實驗任務沒能完成。如何去解決這個問題，我有待與同行們進行交流。 第二，在講課時，速度有時有點快，有些學生在關(guān)鍵問題上有點反應不過來，在以后的上課中講話速度要注意到這個班級的每一個人。 第三，這節(jié)課我是分成兩部分來講解的，在板書上有待改進，這節(jié)課沒有很好的設