日期:2022-01-28
这是做简易直流电动机教案,是优秀的物理教案文章,供老师家长们参考学习。
做简易直流电动机教案第 1 篇
一 教学内容分析
本节课是继通电导体周围有磁场,进一步学习电与磁之间关系的深化。内容简单但不易学习的特点,尤其是由直导体的移动变成转半圈;再连续转动的过程学生不易把握。
二 教学对象分析
学生学习了奥斯特实验之后有进步研究电与磁之间联系的欲望,利用已有的知识和实验及软件,学生通能够较好的学习本节内容。但在由直导体的移动变成转半圈;再连续转动的过程学生学习起来可能会遇到一定的困难。
三 教学目标
(一)知识与技能
1.了解磁场对通电导线的作用;
2.初步认识科学与技术、社会之间的关系。
(二)过程与方法
通过实验方法和虚拟实验软件探究直流电动机的结构和工作原理。
(三)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。
四 教学重点、难点
(一)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。
(二)难点
电动机能够持续转动的原因。
五 教学策略与教学方法创新
电动机是怎样连续转动的?即使做实验学生也很难把过程搞清楚,结合信息技术却可以解决这一问题。以通电导体在磁场中受到磁力的作用为基础,以磁场中通电导体的平动如何转变为线圈的连续转动为线索,结合虚拟软件让学生自主控究并结合老师的演示,把线圈是怎样连续转动起来的搞清楚。
六 教学流程
教学环节
教学内容
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
新 课
课堂小结
布置作业
同学见过电动机吗?哪些地方要用到电动机?教师播放视频。
可见,电动机在工农业生产与生活中起着举足轻重的作用。它为什么通电就能动,又是怎么连续转动的呢?这节课我们就来学习电动机。本节课将围绕三个问题展开:1.电动机的原理;2电动机是怎样转动起来的;3.生活中的电动机。
一、奥斯特实验表明什么?
那么把通电导体放在磁场中会怎样呢?
打开物理教学平台软件。
应该是谁推动的呢?
可见:通电导体在磁场中要受到磁力的作用。电动机的原理就不言而喻了。
引导学生探究磁力的方向与电流的方向、磁场的方向有关。
二、引导学生比较线圈的动与电动机的动有什么不同,引导学生怎样将平动转化为转动。
为什么只能转半圈呢?
怎样才能连续转动呢?引出换向器。展示图片,课件分析。
小结一下:电动机是怎样连续转动的。
三、生活中的电动机:
组成:课件展示
优点:
课后开展自制小小电动机活动,需要的器材可向教师索取。
欣赏,感受电气化带来的方便。
学生回答
思考、猜想
观察、思考、回答
思考怎样
比较
观察思考
观察思考
观察
初步领略电气化对现代文明社会的促进作用。
铺垫。
激起思维
通过实验得出电动机的原理:
得出磁力的方向与电流方向、磁感线方向有关
引出怎样使线圈能转动。
引导学生发现线圈只能转半圈。与电动机的转动还是不一样。
理解换向器的作用
电动机
一、电动机的原理
通电导体在磁场中受到磁力的作用。
磁力的方向与电流的方向、磁场的方向有关。二者都变磁力的方向不变。
二、电动机是怎样转动的
利用换向器将电流方向改变从而使它连续的转动。
三、生活中的电动机
组成:定子和转子
优点:
做简易直流电动机教案第 2 篇教学目标
知识与技能
①了解磁场对通电导线的作用;
②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。
2学情分析
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。
3重点难点
重点
①通过实验认识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-----换向器的作业。
4教学过程 4.1第一学时 教学活动 活动1【导入】课前活动
多媒体展示机床、电力机车、汽车、电梯、电扇、冰箱等各种电动玩具,同时播放他们运转时的声音。
欣赏图片,感受电气化带来的方便。
初步领略电气化对现代文明社会的促进作用。
活动2【导入】导入新课
课件展示播放图片中的几种机械的结构示意图,暗示电动机的位置,并提出问题:电动机转动的原理是什么?
思考是什么带动机械转动的?
让学生知道这些靠电转动的机器都少不了一个重要的设备──电动机,激发学生探究电动机转动的奥秘。
活动3【导入】讲授新课
提示回忆奥斯特电生磁的实验,用课件展示奥斯特实验的过程、结果及实验装置图。引导学生进行逆向思维:磁体对电流有没有作用?(即磁体产生的磁场对电流有没有力的作用?)怎么样去验证你的想法。
回忆奥斯特实验,进行逆向思维,猜想问题的结论。小组讨论解决问题的办法并讨论实验的方案和实验中可能出现的情况。
引导学生思考,培养学生的逆向思维能力。
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,可把学生的注意力吸引过来,而且他们观察的目标也更明确。
由学生猜想、讨论得出“导线在磁场中有没有受到力的作用”的实验方案,出示演示实验仪器,并演示实验验证学生的猜想。写出实验结论。
观察实验现象。
多点时间让学生讨论,并提出他自己的看法。不能单由教师一味地“灌”,自己把实验演示一下就简单完事。
提出“通电导线在磁场中是不是永远向一个方向运动”的问题让学生继续猜想,然后按照学生的猜想演示实验,验证他们的想法。
最后让学生将看到的实验现象总结得到:通电导线在磁场中受到的力的方向和电流方向、磁场方向有关。
思考问题,并提出自己的想法,观察导线运动的情况。
总结实验结果,思考并着手验证自己的想法。
由学生自己总结,培养学生总结归纳的能力。
让学生明白一个正确的判断不仅要有理论依据还要用实验来证明。
在总结以上实验的基础上,启发学生思考:把一个通电线圈放在磁场里,线圈会怎样运动?指导学生做好“小小电动机”的实验,说明实际的电动机就是这样工作的。并提出疑问为下一节课做铺垫。
小组实验,观察实验现象。
叙述实验的现象并加以总结。
课后思考问题,提出自己的想法。
学生通过探究实验和总结实验结论,检验了自己的判断。
在学生学习后提出问题并给他们思考的空间,这样容易引发他们探究的兴趣。学生通过探究实验认识了换向器的作用,突破了难点 。
第4节 电动机
课时设计 课堂实录
第4节 电动机
1第一学时 教学活动 活动1【导入】课前活动
多媒体展示机床、电力机车、汽车、电梯、电扇、冰箱等各种电动玩具,同时播放他们运转时的声音。
欣赏图片,感受电气化带来的方便。
初步领略电气化对现代文明社会的促进作用。
活动2【导入】导入新课
课件展示播放图片中的几种机械的结构示意图,暗示电动机的位置,并提出问题:电动机转动的原理是什么?
思考是什么带动机械转动的?
让学生知道这些靠电转动的机器都少不了一个重要的设备──电动机,激发学生探究电动机转动的奥秘。
活动3【导入】讲授新课
提示回忆奥斯特电生磁的实验,用课件展示奥斯特实验的过程、结果及实验装置图。引导学生进行逆向思维:磁体对电流有没有作用?(即磁体产生的磁场对电流有没有力的作用?)怎么样去验证你的想法。
回忆奥斯特实验,进行逆向思维,猜想问题的结论。小组讨论解决问题的办法并讨论实验的方案和实验中可能出现的情况。
引导学生思考,培养学生的逆向思维能力。
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,可把学生的注意力吸引过来,而且他们观察的目标也更明确。
由学生猜想、讨论得出“导线在磁场中有没有受到力的作用”的实验方案,出示演示实验仪器,并演示实验验证学生的猜想。写出实验结论。
观察实验现象。
多点时间让学生讨论,并提出他自己的看法。不能单由教师一味地“灌”,自己把实验演示一下就简单完事。
提出“通电导线在磁场中是不是永远向一个方向运动”的问题让学生继续猜想,然后按照学生的猜想演示实验,验证他们的想法。
最后让学生将看到的实验现象总结得到:通电导线在磁场中受到的力的方向和电流方向、磁场方向有关。
思考问题,并提出自己的想法,观察导线运动的情况。
总结实验结果,思考并着手验证自己的想法。
由学生自己总结,培养学生总结归纳的能力。
让学生明白一个正确的判断不仅要有理论依据还要用实验来证明。
在总结以上实验的基础上,启发学生思考:把一个通电线圈放在磁场里,线圈会怎样运动?指导学生做好“小小电动机”的实验,说明实际的电动机就是这样工作的。并提出疑问为下一节课做铺垫。
小组实验,观察实验现象。
叙述实验的现象并加以总结。
课后思考问题,提出自己的想法。
学生通过探究实验和总结实验结论,检验了自己的判断。
在学生学习后提出问题并给他们思考的空间,这样容易引发他们探究的兴趣。学生通过探究实验认识了换向器的作用,突破了难点 。
做简易直流电动机教案第 3 篇教学目标:
一、科学概念:
玩具小电动机的功能是把电变成了动力。
二、过程与方法:
1、用分部分观察、整体观察的方法了解小电动机的构造。
2、根据小电动机的构造推想通了电后它为什么会转动。
3、在教师指导下按步骤做探究小电动机转动的秘密的实验。
三、情感、态度、价值观:
产生探究小电动机的兴趣。
教学重、难点:
1、根据小电动机的构造推想通了电后它为什么会转动。
2、在教师指导下按步骤做探究小电动机转动的秘密的实验。
教学准备:
1. 小组准备:锁片已经撬开的玩具小电机、自制教具、一号电池2节、导线、磁铁2块、电池盒、开关、。
2. 教师准备:有关玩具小电动机构造的课件。
教学设计:
一、玩具小车引入
师:同学们,看,老师今天带来了什么?
师:我们的四驱车通上电后,它就会动起来(师演示),同学们,你们知道是什么让我们的小车动起来的吗?
生回答。
师:对,今天我们就来研究这个神奇的小电动机(板书课题)
二、探究活动
1、认识小电动机的结构。
师:老师给你们每个小组准备了一个小电动机,请你们给它通上电流,让它转动起来。
生动手让小电动机转动起来。
师:请同学们断开电路。这个小电机真神奇!同学们,你们中有谁知道小电动机里有些什么吗?
生回答,师作评价。
师:这样,我们把它拆开来看一看,小电动机的构造究竟是怎样的?(师指导学生拆电机)
师:我们拆开电动机后发现:我们的小电动机分成了几部分?让我们看着大屏幕一部分一部分的来认识!(课件出示)
师:这一部分叫做外壳(板书),我们仔细观察会发现里面有什么?(板书磁铁)
师:这一部分叫做后盖(板书),我们仔细观察会发现里面有两个小的金属片,它的名字叫电刷?(板书电刷)
师:这一部分叫做转子(板书),其中这个叫做转向器(板书),它是由三个环状的小金属片构成的圆柱,同学们可以传阅一下,它有什么作用呢?我们一起来读一读资料(课件出示)。
师:读了资料我们就知道:转向器和电刷一起作用就可以接通和改变线圈中的电流方向。(板书)
师:我们接着来认识转子的主要部分,这个是铁芯,这个呢?看着铁芯和线圈,我们就会想到什么呢?对了,我们怎样来验证我们的猜想呢?(师演示,后板书电磁铁。)
2、小电动机转动的秘密。
(1)、猜测小电动机为什么通电会不停的转动
师:现在我们完全认识了小电动机的结构。你们能够猜测一下,小电动机为什么通电会不停的转动吗?
师引导:老师给你们一些小提示:(指着板书)小电动机转子是电磁铁,通电后会产生什么呢?它的外壳中有磁铁,磁铁本身就带有什么?电磁铁和磁铁,距离那么近,通了电后,它们之间会出现什么情况呢?
师:现在你们知道小电动机为什么通电会不停的转动吗?这样,先在小组内交流你们的想法?
生:小组讨论并汇报。
师评价并小结:磁铁和电磁铁之间这种相互吸引,相互排斥也就是做磁的相互作用。(板书:磁的相互作用)
(2)检验我们的猜想。
师:同学们根据我们学到的知识作出了猜测,那我们的猜测对吗?现在我们就来做实验验证我们的猜想。老师为你们准备了一个器材,让我们能清楚的看到小电动机中转子的转动,想不想做一做这个实验?。(课件出示自制教具)其中这两个相当于后盖中的电刷,这个当然是小电动机中的转子了!我们还差什么呢?我们用这个磁铁代替外壳中的磁铁(师演示)。
师:现在我们可以做实验了!先请一位同学把转子接到电路中,再请另一位同学用开关接通电流后,马上断开电,转子转动了吗?还要怎么做转子才能转动起来?
师说明马上断电的原因:如果我们的转子没有动起来,是很费电的。在后面的实验中,如果你们小组的转子没动起来,请马上断电。
师:现在老师请一位同学和老师一起给大家演示一遍。
师请一名学生负责开关,老师用两块磁铁做演示,边演示边说实验方法:先看磁铁能否吸在一起,然后把它分开,放到转子的左右稍微靠下的两边,注意磁铁怎么放啊!最后通电;也可以用一个磁铁……。提示:反复几次看到实验现象后,就可以停下来了,后面我们还要做更多的实验让你们玩个够!玩个尽兴!
生做实验师指导。
师:你们的小电动机转动起来了吗?现在证明了我们的猜想了吗?说明小电动机的`转动就是通电后磁铁和电磁铁相互作用的结果。(板书)再加上转子和电刷接通和改变线圈中的电流方向,就会让我们的小电动机不停地转动了。
师:我们现在知道了小电动机转动的秘密,老师还有两个生活中的问题需要同学们帮老师解决。我知道同学们都非常喜欢玩四驱车,不过有些同学总是嫌自己的车子跑得慢,我们怎样可以让我们的四驱车跑得快起来呢?
生回答。
师总结:也就是让小电动机的转子转更快!
1、怎样使转子转得更快呢?(请同学们在小组内交流你的方法,并做实验验证!)
生做实验,师指导。
生汇报交流师作评价
师:我们在装四驱车的时候遇到过这样的情况:有的同学装的车,通电后倒着走,什么原因呢?
师总结;哦!也就是转子转动的方向反了!
师:哪怎样可以改变转子转动的方向?这个方法可有两种啊!你们能找到吗?试一试呢?
生做实验,师指导。
生汇报交流师作评价
三、课堂小结?
1、师指着板书小结。
2、通过这节课的学习,你学到了什么呢?
3、师对学生的评价并小结:电动机是用电产生动力的机器。它们虽然大小悬殊、构造各异,但工作的基本原理相同:用电产生磁,利用磁的相互作用转动。
3、小组内说说或课外找一找在生活中哪些地方用到了电动机?
做简易直流电动机教案第 4 篇教学目标
1.1 知识与技能:
①了解磁场对通电导体的作用;
②初步认识直流电动机的构造、原理、应用。
1.2过程与方法:
通过演示,提高学生分析概括物理规律的能力。
通过制作模拟电动机的过程,锻炼学生的动手能力。
1.3 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的兴趣。
教学重难点
2.1 教学重点 磁场对电流的作用。
2.2 教学难点 分析概括通电导体在磁场中的受力方向跟哪两个因素有关。
理解通电线圈在磁场里为什么会转动。
教学工具
多媒体设备
教学过程
6.1 引入新课
【师】老师在你们这个年纪的时候,最爱玩的一种玩具是四驱赛车,也是以前的孩子们都很喜欢的,现在也有很多小孩喜欢,这个四驱赛车在跑道里面跑得非常非常快,为什么能这么快呢,主要是因为小赛车里面装有了能提供强动力的马达,也就是我们这节课要来学习的——电动机。
【师】很多同学可能会有疑问,这个电动机嘛,顾名思义,肯定是用电就能动的一个机器,那这个和我们学的内容——磁,有啥样的关系呀。好,那么接下来我们来做一个简单的实验,大家一起来见证一下电和磁的进一步关系。
【师】在之前我们通过奥斯特实验已经知道:通电导体旁边的小磁针会发生偏转,所以电流所引发的磁场,是可以和磁铁的磁场一起做点事的。我们接下来的实验就是要进一步探究其中的关系。
【实验】
1、把导线ab放在磁场里,接通电源,让电流通过导线ab,观察它的运动,说出观察到的现象,讨论得出它的结论。
【实验现象】接通电源,导线ab向外(或向里)运动。
【实验结论】通电导体在磁场中受到力的作用。
2、把电源的正负极对调后接入电路,使通过导线ab的电流方向与原来相反,观察导线ab的运动方向。
【实验现象】合上开关,导线ab向里(或向外)运动,与刚才运动方向相反。
【实验结论】这说明通电导体在磁场中受到的力的方向与电流通过导体的方向有关。
3、保持导线ab中的电流方向不变,但把蹄形磁体上下磁极调换一下,使磁场方向与原来相反,观察导线ab的运动方向。
【实验现象】磁极调换后观察到导线ab的运动方向改变。
【实验结论】这表明通电导体在磁场中运动方向与磁感线方向有关。
实验表明:通电导线在磁场中要受到力的作用,力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系,当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时,通电导线受力的方向也变得相反。
【师】那么刚刚这个小实验,充分表现了通电导线在磁场中的运动情况,这个就是电动机运动的工作原理。
6.2 新知介绍
1、磁场对电流的作用
通电导体在磁场里受到力的作用,所受力的方向跟磁感线的方向和电流的方向有关,它们之间的关系可用左手定则来判定。
左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都根手掌在一个平面内,让磁感线垂直进入手心,并使四指指向电流方向,这时手掌所在的平面跟磁感线垂直,拇指所指方向就是通电导线在磁场中的受力方向。
如上图所示,电流从电池正极出,流过金属棒,根据上述的左手定则,张开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都根手掌在一个平面内,让磁感线垂直进入手心,并使四指指向电流方向,这时手掌所在的平面跟磁感线垂直,拇指所指方向就是通电导线在磁场中的受力方向。(详见下图)。
所以拇指指向右边,也就是金属棒的移动方向。
【例题】如图所示的装置中,当闭合开关、导体ab中有电流通过时,导体ab就会运动起来,关于这一现象的说法,正确的是(
)
A.此现象说明磁可以生电
B.导体ab运动方向与电流方向和磁场方向有关
C.发电机是利用这一现象来工作的
D.在该现象中,机械能转化为电能
【分析】
A、当闭合开关、导体ab中有电流通过时,导体ab就会运动起来,此现象说明电能生磁,故A错误;
B、当电流方向和磁场方向有一个方向发生改变时,导体ab的运动方向就发生改变,说明导体ab运动方向与两者方向有关,故B正确;
C、力是改变运动状态的原因,物体运动说明它受到了力,而这力只能是磁场提供,因为导体棒受到力的作用,我们可以让线圈不停地转下去,这就是电动机原理,故C错误;
D、在该现象中是电能转化为机械能,故D错误.
故答案选B
【例题】如图所示,当开关S闭合,原本静止的轻质硬直导线AB会水平向右运动.要使AB水平向左运动,下列措施中可行的是(
)
A.将导线A、B两端对调
B.将蹄形磁体的N、S极对调
C.换用磁性更强的蹄形磁体
D.将滑动变阻器的滑片P向左移动
【分析】
知识点:通电导体在磁场中受到力的作用,受力方向与两个因素有关:一个是磁场方向,另一个是电流方向.如果只改变一个因素,则导体受力方向改变,如果同时改变两个因素,则导体受力方向不变.此实验是电能转化为机械能。
A、将A、B两端对调,受力运动方向不变,故A错.
B、将蹄形磁体的N、S极对调,只改变一个影响因素(磁场方向),受力运动方向改变,故B正确;
C、换用磁性更强的蹄形磁体,将增大导线的运动速度,不会改变运动方向,故C错;
D、将滑动变阻器的滑片P向左移动,增大电路中的电流,增大导线的运动速度,不会改变运动方向,故D错;
故选B。
2、电动机
电动机的原理:通电导体在磁场中受力而运动(磁场对电流的作用);
导体受力方向随磁感线方向和电流方向的变化而变化;
【电动机组成】
电动机由两部分组成:转子和定子。电动机里,能够转动的部分叫转子,固定不动的部分叫定子;
【电动机能量转化】
电能转化为机械能,通电导体在磁场中运动消耗了电能,得到了机械能。
【电动机的工作原理】
上图,根据所学内容,左上图,线圈开始顺时针转动。
上2图,线圈达到如图所示位置,受力通过左手判断,上端铁棒受力向上,下端铁棒受力向下,所以处于平衡位置,线圈由于受到惯性继续转动,通过平衡位置后,两电刷恰好接触半环间绝缘部分,在换向器作用下,电流改变方向。
下左图,电流方向改变后,通过判断,线圈仍顺时针转动。
下右图,线圈又到平衡位置,换向器自动改变电流方向。
上述就是电动机的整个工作过程及原理。
电流是因,运动是果(因为有电流而运动)?;
通电导体在磁场里受力的方向,跟电流方向和磁感线方向有关。
【例题】线圈abcd转动过程中经过图甲、乙位置时,导线ab所受磁场力的方向(
)
A.相同,是由于磁场方向、流过ab的电流方向都没改变
B.相同,是由于磁场方向、流过ab的电流方向都改变了
C.相反,是由于流过ab的电流方向相反了
D.相反,是由于磁场方向相反了
【分析】
电动机的原理是:通电导线在磁场中受力的作用,其受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关,即只要改变一个量,其受力的方向就会改变一次。
由于电流从电源的正极出发,故此时图甲中ab的电流方向是由b到a;在图乙中,由于磁场的方向没有改变,电流的方向是由a到b,故此时线圈受力的方向改变。
故选C。
【例题】小明用漆包线绕成线圈,将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场,如图所示,闭合开关S后,发现线圈只能偏转至水平位置、不能持续转动.为使线圈持续转动,下列措施中可行的是(
)
A.换用电压更大的电源
B.换用磁性更强的磁体
C.重新制作匝数更多的线圈,将线圈两端的漆全部刮去
D.在线圈的一端重抹油漆,干后在适当位置刮去半圈
【分析】
知识点:直流电动机中的换向器可以在线圈刚转过平衡位置时,
自动改变线圈中的电流方向,改变线圈的受力方向,使线圈持续转动下去。
将线圈两端的漆全部刮去后,没有了换向器,不能改变线圈中的电流方向,
就不能改变线的受力方向,所以闭合开关S后,发现线圈只能偏转至水平位置、
不能持续转动,要想让线圈持续转动,需增加换向器,即在线圈的一端重抹油漆,
干后在适当位置刮去半圈,相当于添加一个换向器,使线圈能够持续转动,故D符合要求;
换用电压更大的电源、换用磁性更强的磁体、重新制作匝数更多的线圈不能改变
线圈的受力方向,仍然不能持续转动,故ABC不符合要求.
故选D。
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