沪科版物理九年级 17.3《科学探究：电动机为什么会转动》教案（表格式）

教学主题 电动机为什么会转动
教学目标 1、知道磁场对通电导体有作用力。2、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；3、知道通电线圈在磁场中转动的道理；4、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。　　
教学重难点 重点 观察通电导体、通电线圈在磁场中受力运动的过程；电动机的工作原理。
难点 电动机的工作原理
教法与学法 教法 讲授法 对话法 讨论法 演示法 实验法
√ √ √ √ √
学法 自主探究 合作学习 探究学习
√ √ √
教学媒体
实施过程 自学质疑（预计时长：8分钟） 教师活动 学生活动
1、教师：电流通过做功可以转变为其它形式的能，比如电灯（电能－光能、热能）、电冰箱（电能－机械能），要使电能转变为机械能可以使用什么机器：电动机。那么生活中哪些用电器是用到了电动机的呢？（幻灯片展示）。2、教师展示自己制作的电动机。同学们有没有想过：电动机为什么会转动呢？他的内部到底有些什么东西呢。 自学交流思考完成
探究释疑（预计时长：17分钟） 教师活动 学生活动
1、教师安装电动机，接通电源，使电动机转动，并观察各部件。2、让学生说出各部分名称，教师补充。（出示幻灯片）定子：由永久磁体或机壳组成。转子：包括转子线圈和换向器，转子线圈嵌在铁芯上。换向器：由几片铜片做成，与转子线圈连接，转子转动时，变换所接触的电刷，改变线圈中电流的方向。电刷：固定在机壳上，与机外电源接线柱连接，转子转动时，换向器在电刷上滑动，与电源接通。(三)、探究磁场对电流的作用1、提出问题：为什么直流电动机的转通电以后，会发生转动？能否从电动机的构造上发现原因。如果把永磁体取出的话，在通电后，会不会发生转动？2、猜想：A:回顾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。B:进一步启发学生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？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。正是因为有力的作用，才发生转动。下面我们通过实验来研究这个推断。C:模拟探究磁场对电流的作用 。教师演示实验教师进一步启发：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？(四)、电动机怎样转动1、磁场对通电线圈的作用 教师进一步启发提问：应用上面的实验结论，我们来分析一个问题：如果把直导线弯成线圈，放入磁场中并通电，（教师取出自带的线圈）它的受力情况将是怎样的呢？ 出示幻灯片，引导学生分析：通电时，线圈两条边都在磁场中，都要受力，因为电流方向相反，所以受力方向也肯定相反。教师提问：你们想想看，线圈会怎样运动呢？用实物（可以是书本）来演示一下。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）后通电，让学生观察线圈的运动情况。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，边说边在幻灯片出示两条边的受力方向。 提问：线圈为什么会停下来呢？ 利用幻灯片让学生分析：由于两边受力方向相反，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线圈持续的旋转呢？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。教师演示：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的转了。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，这些观察换向器的作用。2、学生观看幻灯片，即书上的内容。想一想电动机究意是如何转动起来的？抽问学生问题1：电动机的线圈怎样与外部的电源连接？问题2：为什么电动机线圈会发生转动？问题3：哪些图表示线圈在平衡位置，此时为什么要断电？靠什么转过平衡位置？问题4：线圈过平衡位置时，线圈中电流方向为什么会发生变化？问题5：线圈中电流方向变化，线圈两边受力方向怎样变化？问题6：为什么线圈会持续转动？ 观察思考回答思考交流思考猜想学生观察后得到： 通电导体在磁场中受到力的作用要运动。学生交流讨论、猜想总结磁场对电流产生的力的方向与哪些因素有关：电流方向和磁感线方向即磁场方向学生思考并请同学谈猜想学生观察到线圈转动，根据前面所学，学生讨论后回答出有两条途径：不断改变电流的方向和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。学生观察后得到：换向器的作用就是不断改变电流。
精熟训练（预计时长：10分钟）
1．放在磁场中的通电导体[ ]A．一定受到磁场的作用力B．可能受到磁场的作用力C．若受到磁场的作用力，通电导体与磁感线方向相同D．若受到磁场的作用力，通电导体与磁感线方向垂直2．通电导体在磁场中要受到力的作用，如果只改变电流方向，导体的______________方向随之改变；如果只改变磁感线方向，导体的______________方向也随之改变，这说明通电导体在磁场中的受力方向跟___________和_____________都有关系。3．通电线圈在磁场中可以_______起来，当线圈转到平面与磁感线方向垂直时，平行于转轴的两边受到的力恰好____________，而且大小__________，方向__________，相互___________，所以线圈在这个位置上可以__________。 思考巩固解答完成交流展示
拓展提升（预计时长：5分钟） 教师活动 学生活动
1．如图所示，把金属箔卷成一个小细管，用柔软的导线把它水平地悬挂起来，再把一块条形磁铁放在金属薄管下面。当闭合开关时，发生的现象是___________________；拿掉磁体，再闭合开关通电，发生的现象是 _________________。实验表明______________。2．小明通过学习得到下面几个结论，请帮他补充完整：(1)实验表明，通电导体在磁场中会受到力的作用，受力的方向跟________________方向和 ____________方向有关。(2)要使直流电动机中的线圈连续平稳地转动，必须使线圈一到_____________时就能自动改变线圈里的______________，使它受力的方向总是相同的。在直流电动机里，完成这一任务的装置叫_________。(3)电动机可以把_________能转化成__________能。3.关于通电导体在磁场里受力方向与电流方向和磁感线方向之间的关系，下列说法中错误的是[ ]A．电流方向改变，导体受力方向改变B．磁场方向改变，导体受力方向改变 C．电流方向和磁场方向同时改变，导体的受力方向改变D．电流方向和磁场方向同时改变，导体的受力方向不变 交流回答
作业布置 完成同步训练
教后反思
教学主题 电流的磁场
教学目标 知识与技能了解奥斯特实验，初步认识通电螺线管外部的磁场会观察、收集实验中的现象、信息，并会处理这些信息会利用互联网搜集相关材料、搜索学习中遇到的各种问题的答案过程与方法经历观察和探究的过程，经历电生磁的发现过程，能简单描述在探究过程中观察到的现象3．情感态度与价值观(1) 通过对电生磁的研究和对通电螺线管外部磁场的探究，进一步激发学生学习科学的兴趣。
教学重难点 重点 重点：知道电能生磁；掌握安培定则并能熟练应用。
难点 难点：熟练运用安培定则由电流方向判定磁场方向、螺线管磁极
教法与学法 教法 讲授法 对话法 讨论法 演示法 实验法
√ √ √ √ √
学法 自主探究 合作学习 探究学习
√ √ √
教学媒体
实施过程 自学质疑（预计时长：8分钟） 教师活动 学生活动
1. 用单独一个铁钉去吸引大头针，观察到什么现象？说明什么？2. 用绕成电磁铁的铁钉去吸引大头针，观察到什么现象？说明什么？3. 断开电源，观察到什么现象？说明什么？师：没有磁性的铁钉能吸引大头针，是因为有通电导线绕在铁钉上后，铁钉被磁化，说明电流产生了磁场。 思考并回答看到的现象1. 无法吸引大头针；说明铁钉无磁性2. 可以吸引；说明有磁性
探究释疑（预计时长：17分钟） 教师活动 学生活动
实验演示并提问：1、通电导体周围的磁场活动一、探究奥斯特实验指导学生将一根与电源、开关相连接的直导线（铜芯线）沿南北方向水平放置在小磁针上方，请同学们观察直导线通、断电时小磁针的偏转情况。提问：观察到什么现象？进一步提问：通过这个现象可以得出什么结论呢？结论1：通电导线和磁体一样，周围存在着磁场。提问：我们知道，磁场是有方向的，那么电流周围的磁场方向是怎样的呢？它与什么因素有关呢？ 提问：同学们观察到什么现象？这说明什么？结论2：电流的磁场方向跟电流的方向有关。当电流的方向变化时，磁场的方向也发生变化。提问：有没有什么办法能让实验现象明显一点？演示：通过串联电阻，改变导线中的电流强度，比较前后两次小磁针的偏传速度和角度结论3：电流的磁场强度跟电流大小有关。电流越大，电流的磁场越强。师：以上实验是丹麦的科学家奥斯特首先发现的，此实验又叫做奥斯特实验。这个实验表明，除了磁体周围存在着磁场外，电流的周围也存在着磁场。 PPT演示奥斯特的简介提问：奥斯特实验在我们现在看来是非常简单的，但在当时这一重大发现却轰动了科学界，这是为什么呢？2、研究通电螺线管周围的磁场奥斯特实验用的是一根直导线，后来科学家们又把导线弯成各种形状，通电后研究电流的磁场，其中有一种在后来的生产实际中用途最大，那就是将导线弯成螺线管再通电。那么，通电螺线管的磁场是什么样的呢？请同学们观察下面的实验：活动二、探究通电螺线管的磁场实验：按课本图16—6那样在玻璃板上均匀地撒些铁屑，给螺线管通电，轻敲纸板，请同学们观察铁屑的分布情况，并与条形磁体周围的铁屑分布情况对比提问：同学们观察到什么现象？结论1：通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样。师：上述现象表明通电螺线管和磁体一样也有磁极，它的周围也有磁场，那么它的磁场方向又如何呢？请同学们继续探究通电螺线管的磁场，将你的实验结果填入教材P39图16-16中，并尝试画一画它的磁感线分布图。提问：它的极性与电流的方向有没有关系呢？结论2：通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。当电流的方向变化时，通电螺线管的磁性也发生改变。提问：采用什么办法可以很简便地判定通电螺线管的磁性与电流方向的关系呢？ 3、安培定则1．作用：可以判定通电螺线管的磁性与电流方向的关系。2．判定方法：用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。教师演示具体的判定方法。 学生按要求完成实验探究搜索互联网进行奥斯特实验的搜索1.观察到通电时小磁针发生偏转，断电时小磁针又回到原来的位置。师生讨论：通电后导体周围的小磁针发生偏转，说明通电后导体周围的空间对小磁针产生磁力的作用，由此我们可以得出：通电导线和磁体一样，周围也存在着磁场。猜想：可能和电流方向有关重做上面的实验，观察当电流的方向改变时，小磁针N极的偏转方向是否发生变化。论：电流方向改变，小磁针的偏转方向也发生改变，说明电流的磁场方向也发生变化。学生讨论：电流不够强，加大电流。多用几根导线观察到电流减小时，小磁针的偏转速度变慢；角度变小；说明电流大小会影响磁场的强弱 边听边思考学生分组实验，观察思考。
精熟训练（预计时长：10分钟）
1、奥斯特实验表明：通电导体的周围存在着 ，这种现象叫做 。 2、电流产生的磁场方向和 有关。3、电流产生的磁场强弱和 有关， 越大，磁场越 。4、通电螺线管周围 磁场，其外部磁场分布与
的磁场分布相似。5、通电螺线管的极性可以用 来判断。方法是：让 所指的方向与螺线管中的
方向一致，则 所指的那端就是通电螺线管的 极 思考完成
拓展提升（预计时长：5分钟） 教师活动 学生活动
1．如图所示的电路中，甲、乙线圈套在同一玻璃棒上能够自由移动，当开关S闭合后（ ）A、两个线圈将向左右分开 B、两个线圈将向中间靠拢C、两个线圈都静止不动 D、两个线圈先向左右分开，后向中间靠拢2．在图中，要使铁钉磁化后的磁性加强，采取下列哪些措施能达到目的？（ ）A、改变电流方向 B、减小通过导线的电流C、增大通过导线的电流 D、减小绕过铁钉上导线的圈数3．如图所示，为电流及其磁场的磁感线分布图示，其中正确的是（ ）A、图(a)和图(b) B、图(b)和图(d) C、图(a)和图(d) D、只有图(c)4．在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，小明用相同的漆包线和铁钉绕制成电磁铁A和B，设计了如陶所示的电路． (1)电磁铁A、B串联的目的是___________________________． (2)闭合开关S后．分析图中的现象，得出的结论是： ____________________________________________________________。 (3)B铁钉的钉尖是 极．若让B铁钉再多吸一些大头针，滑动变阻器的滑片P应向_________ (左/右)端移动． 交流完成
作业布置 完成同步训练
教后反思