教科版（2017秋）科学六年级上册4.6.神奇的小电动机 教案

4.6.神奇的小电动机
(一)背景和教学目标
绝大多数学生知道在电动玩具小车、电动牙刷、智能机器人等物品里面有小电动机，小电动机能够为这些设备的运转提供动力。高年级的学生知道只要给小电动机接上电源，小电动机就会转动，然后通过齿轮、皮带、曲轴等方式带动设备运动。但是，他们可能未曾想过，小电动机里有什么？为什么通电后它就会转动？在本课中，学生应用磁铁和电磁铁的性质研究最简单的直流小电动机，这是一项富有挑战性、趣味十足的科学探究活动。在活动中，学习过的电磁铁的知识得到应用，学生的探究能力得到锻炼，可谓一举两得。
本课有两个活动。
第一，观察小电动机的构造。在这个活动中，通过观察，学生知道小电动机的主要构造；通过检测，学生知道转子实际上是电磁铁，为研究小电动机的工作原理打下基础。
第二，研究小电动机工作的基本原理。在这个活动中，学生先根据小电动机的构造推测通了电它为什么会转动，然后在教师指导下用实验检验推测。这是本课的重点，也是难点。
科学概念目标
电动机是利用电产生动力的机器，它的基本工作原理是用电产生磁，利用磁的相互作用推动转子转动。
科学探究目标
能够拆解并观察小电动机，了解小电动机的构造及基本原理。
能够根据小电动机的构造推想通电后小电动机为什么会转动。
能够按步骤做探究小电动机工作原理的实验。
科学态度目标
发展探究小电动机秘密的兴趣。
乐于提出自己的想法，勇于用实验证明自己的观点。
科学、技术、社会与环境目标
体会科学技术的发展和应用影响着社会的发展。
(二)教学准备
为学生准备：小电动机、导线、电池、开关、电池盒、大头针、装沙子的小瓶子、铜质单股粗导线做的ⅴ字形“电刷”、橡皮筋、铁丝架、磁铁等。
教师准备：带电动机的玩具、教学课件等。
(三)教学过程
一、聚焦
1.出示课本72页电动玩具车的图片，引导：同学们知道这是什么吗？（电动玩具车。）
大家玩过电动玩具车吗？（玩过。）
2.当我们把电动玩具车的开关一开，他就会运动起来；开关一关，他就会停下来。电动玩具车究竟是怎样工作的呢？
3.其实在电动玩具车里面都有一个小电动机，只要一接通电源，它就会转动驱动玩具车前进。那么小电动机里究竟有什么？为什么通电后他就会转动呢？今天我们就来探究小电动机中的奥秘。
4.板书课题：4.6.神奇的小电动机
二、探索
活动一：拆开小电动机，观察它的构造
1.教师引导：小电动机里面有什么？它的构造是怎样的？下面我们动手来拆一拆小电动机。
2.学生分小组活动，动手拆开小电动机，仔细观察小电动机的构造。
全班交流
3.出示课本72页小电动机的构造图，引导学生仔细观察这些图片，了解小电动机的构造。
预设：
小电动机由外壳、转子、后盖三部分组成。
转子部分由铁芯、线圈和换向器三部分组成。
4.学生再次观察自己拆开的小电动机的各个部件，进一步了解小电动机的构造。
5.教师提问：在小电动机的转子上，有线圈绕在铁芯上，他是个电磁铁吗？我们可以想办法验证他究竟是不是电磁铁吗？
6.学生分小组活动，设计实验，验证转子上的线圈是否是一个电磁铁。
7.出示课本72页下面一幅图片，引导学生仔细观察转子，进一步了解它的结构，并且设计实验验证它是不是一块电磁铁。
预设：
8.实验材料：小电动机的转子、导线、电源、开关、大头针等。
9.实验方法：
动手将小电动机的转子、电源、开关用导线连接起来，形成一个完整的电路。
接通电源，利用小电动机的转子去吸引大头针。如果能够吸引大头针，说明它是一块电磁铁，如果不能吸引大头针，说明它不是一块电磁铁。
10.学生动手进行实验，验证小电动机上的转子是否是一块电磁铁。
11.全班交流,学生说一说自己看到的实验现象以及得出的实验结论。
预设：
实验现象：小电动机上的转子在通电后，能够吸引大头钉。
这个实验说明小电动机上的转子是一块电磁铁。
活动二：探究小电动机各个部件是怎样相互作用，共同工作的
1.教师引导：小电动机的转动是各个部件共同工作的结果，那么这几个部分又是怎样相互作用的？下面我们用一个实验装置来研究。
2.出示课本73页上面三幅图片，学生仔细观察这三幅图片，并读一读旁边的文字说明，初步了解本次实验的材料及方法。
全班交流
3.实验材料：小瓶子、橡皮筋、铁丝架、导线架、转子、电源、导线、开关、磁铁等。
4.实验方法：
①安装转子，在小瓶子上套两根橡皮筋，把铁丝架和导线架插进橡皮筋中固定。
②把转子的电流换向器放在导线架上，另一端的轴放在铁丝架上，要让转子能够灵活转动而不被卡住。
③让转子转动起来，通过导线架给转子线圈通上电流，用一个磁铁靠近转子，仔细观察转子转动了没有，再把磁铁拿开，看看转子还能转动吗。
5.学生分小组进行实验，先安装转子，并且通上电流，让转子转动起来，仔细观察实验现象，看看小电动机各个部件是怎样相互作用，共同工作的。
全班交流
6.指生说一说，当我们通过导线架给转子线圈通上电流时，用一个磁铁靠近转子，转子有没有转动，把磁铁拿开，转子是否还能转动？
预设：当我们通过导线架给转子线圈通上电流，用一个磁铁靠近转子，发现转子转动了起来。再把磁铁拿开，转子就停止了转动。
7.为什么线圈通上电流后，用磁铁靠近转子，转子就转动了呢？
预设：因为转子是一块电磁铁，通电之后它产生了磁场，用一块磁铁靠近他的时候，磁铁和电磁铁之间就会相互吸引，相互排斥，转子就这样转动起来了。
8.如何改变转子的转动状态呢？请同学们试一试，用两个磁铁会不会是转子转得更快呢？
学生继续分小组活动，试一试用两个磁铁，看看在两块磁铁的作用下，转子是不是可以转得更快？
预设：
在两个磁铁的作用下，通电后的转子会转得更快一些。
9.我们又怎样才能改变转子的转动方向呢？
要想改变转子的转动方向，我们只需要将电机的两个电源线调换一下即可。因为调换了两个电源线，电流的方向就改变了，因此转子的转动方向也就改变了。
三、研讨
1.刚刚我们观察了小电动机的构造，通过实验探究了小电动机各个部分是怎样相互作用，共同工作的，知道了怎样改变转子的转动速度和方向。大家知道我们生活中哪些地方用到了电动机吗？
2.预设：电吹风、电动牙刷、水泵、电风扇、电动汽车、电动自行车、搅拌机、起重机以及工厂里的大型机器等等都会使用到电动机。电动机有大有小，小的电动机使用在一些电动玩具、小的生活日用品上面，大的电动机使用在一些大型机械和机器上面。
3.出示日常生活生产中使用电动机的机器，引导学生观察这些物品，进一步体会电动机在日常生产生活中的广泛应用。
四、课堂总结
1.今天这节课，我们初步了解了小电动机的构造，了解了小电动机各部件是如何工作的。通过这节课的学习，大家知道电动机的工作原理究竟是什么了吗？
预设：
电动机是利用电能产生动力的机器，虽然他们大小悬殊，构造各异，但是工作的基本原理是相同的，是用电产生磁，利用磁的相互作用推动转子转动。
2.课后，有兴趣的同学可以查阅有关电动机的资料，了解更多关于电动机的知识。