2022华师大版九上科学6.1电能的转化（2） 教学设计（表格式）
文档属性
| 名称 | 2022华师大版九上科学6.1电能的转化（2） 教学设计（表格式） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 2.2MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 华师大版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2022-11-08 21:36:00 | ||
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文档简介
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HS版九上科学6.1电能的转化（2）教学设计
课题 6.1电能的转化（2） 单元 六 学科 科学 年级 九上
教材分析 电能作为一种能的形式，有它的优点，在生活中应用甚广。“从生活走向科学，从科学走向生活”，是新课程的基本理念。在这一节的教学设计中，突破知识本位的思想，使学生体会到科学知识在日常生活中有着重要的应用，想一想科学技术给我们的社会带来了哪些好处，同时又带来了什么社会问题，怎样解决，力争使自己的教学富有时代气息，突出科学、技术、社会三大主题，增强学生的社会责任感和时代紧迫感。结合直流电动机的构造、工作原理及工作过程，适时给学生提供充分的科学探究的机会，让学生通过参与科学探究活动，体验科学探究的乐趣，学习科学探究的方法。本节内容分3课时完成，第1课时发电机与安培力；第2课时直流电动机；第3课时电流的效应。
学习目标 科学观念：了解直流电动机的工作原理；知道矩形通电线圈在磁场中的转动情况；知道换向器的作用及工作原理； 科学思维：在与小组成员合作完成实验中、在班级讨论交流中，培养学生的交流与合作的意识和能力； 探究实践：在引领学生认知的过程中，培养学生的实验设计能力、动手能力、观察能力、分析推理能力和表达信息的能力。 态度责任：在探究过程中，进一步强化积极动手、认真观察、动脑思考的探究习惯。
重点 （1）直流电动机的能量转化；（2）电动机能够持转动的原因。
难点 (1)矩形通电线圈在磁场中的转动情况 (2)直流电动机能持续转动的原因。
教学环节 教师活动 设计意图
导入新课 复习： 1、发电机的工作原理是什么？能量转化情况如何？ 2、什么是安培力？安培力方向、大小与分别什么因素有关？ 3、说一说，如何判断安培力方向与磁场方向、电流方向之间的关系？活动：用左手定则试一试： 1）如图将导体AB放入磁场中，闭合开关，导体AB中电流方向如何？将如何运动？ 复习导入新课（发电机与电动机的主要部件相同，电动机的线圈在安培力作用下发生转动）
讲授新课 活动： 2）将一个通电的矩形线圈abcd放入磁场中，线圈的ab、cd边将怎样转动？ 实验：观察通电线圈在磁场中的转动 （配视频）1）图6.1.5中有一个小型线圈，它能放在蹄形磁铁两极间的磁场中，若给线圈通以电流，观察将有什么现象发生。 2）若改变通入线圈的电流方向，则又如何？3）观察直流电动机模型（图6.1.6）。通电后，电枢线圈向什么方向转动？若改变通入电枢线圈的电流方向，其转向有什么不同？ 讨论效交流：说一说：若要使图甲中线圈abcd顺利转到图乙位置，应该如何做？一、直流电动机 1、直流电动机： 用直流电供电的电动机。 2、直流电动机的原理： 通电线圈在磁场里受力而转动。 3、能量转换： 电能→机械能 4、直流电动机的构造： 二、直流电动机工作过程 1、平衡位置： 通电线圈的平面与磁感线垂直时，线圈受到磁场力为一对平衡力，此时线圈的位置为平衡位置。 2、换向器的作用 如图，给图甲中的通电时，线圈顺时针方向偏转，当线圈转到平衡位置时，线圈依靠惯性会继续偏转过一个角度。 此时，如果马上改变线圈中的电流方向，则线圈会保持转动。 若每当线圈恰好转过平衡位置时，就立即改变线圈中的电流方向，线圈就会持续不断地转动下去。 这时就需要一个特殊的装置：换向器。 换向器的作用：当线圈刚偏过平衡位置时，立即改变线圈中的电流方向，使线圈持续转动下去。 3、电刷的作用 如图，电路中通电线圈在磁场中持续转动，则会出现导线缠绕的问题。为了解决这个问题，我们需要一个特殊装置，使导线与线圈间灵活连接，这个装置就是电刷。 电刷的作用：可以使导线中能及时通、断电，又避免导线缠绕在一起。 4、换向器、电刷与线圈间的合理连接： 换向器由固定在电枢线圈转轴上的两个彼此绝缘的半圆金属环所组成，这两个半圆金属环分别与电枢线圈的两端相连接，电流通过与换向器接触的两个电刷流入电枢线圈。 5、直流电动机工作过程简介：（a）电流从线圈a端流入， 线圈沿顺时针方向转动。 （b）线圈转到平衡位置，无电流 流入线圈，但由于惯性继续转动。 （c）电流从线圈d端流入，线圈沿顺时针方向转动。 （d）线圈又转动平衡位置，无电流流入线圈，但由于惯性继续转动。 6、直流电动机的应用： 1）直流电动机的优点： 与内燃机等相比，直流电动机具有以下优点：①结构简单， 启动快，倒转、变速方便的特点：②高效率、低噪声、无尾气排放。 2）直流电动机的应用： 直流电动机是把电能转化为机械能的装置，广泛应用于交通运输工具，如作为电气列车、地铁 等轻轨列车以及无轨电车、电动汽车、电动自行车等车辆的动力设备。 思考讨论：（教材116－117页）1、若把直流电动机模型上的两个接线柱用导线连接在灵 敏电流计上组成闭合电路（图 6.1.11），则 ： （1）用手指转动电动机的电枢线圈时，猜想会有什么现象产生。 （灵敏电流计的指针会发生偏转。 ）（2）这时的电动机已转换成什么角色？从能的转化观点来看，它实现着怎样的能量转化过程？ （变成发电机，机械能转化为电能。 ）（3）若使电枢线圈向一个方向连续转 动，灵敏电流计指针的偏转方向将发生怎样的变化？ （灵敏电流计的指针方向与原来相反。 ）2、图6.1.12所示的是自行车上的“摩电灯”，依靠自行车车轮的转动带动“摩电灯”上端的转轮转动，就能使车头上的照明灯发光。 你能猜想出“摩电灯”内部的结构吗？ 它是一个电动机还是一个发电机？（主要部件：线圈、磁铁，发电机）7、电动机与发电机比较： 课外活动指导：组装直流电动机模型 从通电导体受磁场力作用运动到通电线圈受力而转动自然引入电动机工作原理为换向器的作用与电刷的作用作基础平衡位置与受力位置的认识，方便理解电动机工作过程分步简介，便于突破难点，让学生感性认识电动机工作过程，及其中换向器和电刷的作用让学生了解电动机与发电机的构造产生联想组装电动机为另一课时内容，也可放在课外活动时间进行
课堂练习 1、关于直流电动机，下列说法正确的是（ B ）A．电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能B．电动机工作过程中，线圈中也产生感应电流C．改变电流大小可以改变线圈转动的方向D．同时改变电流方向和磁场方向可以改变线圈转动方向2、 如图所示的四个装置可以用来研究有关物理现象或说明有关原理，下列表述正确的是（ D ） A. 可用来研究电磁感应现象
B. 可用来说明电动机原理
C. 可用来说明发电机原理
D. 可用来研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系 3、如图为实验室常用电流表的内部结构图。多匝金属线圈悬置在磁体的两极间，线圈与一根指针相连。当线圈中有电流通过时，它受力转动带动指针偏转，便可显示出电流的大小。下列与此工作原理相同的电器设备是（D） A. 电烙铁 B. 电铃 C. 发电机 D. 电动机4、如图所示，通电导线放置在磁场中，不能受到磁场作用力的是（ B） 5、如图所示为“装配直流电动机模型”实验的电路图。实验时，闭合开关S线圈转动，再将滑动变阻器滑片P向右移动，电动机转速将变________；若开关S闭合后线圈不转，则他应该检查： ① ；② 。(答案：慢； 线圈中是否有断路； 电刷与换向器的摩擦是否太大及轴与轴架的摩擦是否太大等 )6、小强同学将一个电风扇与小灯泡按如图的电路连接并进行实验，用手快速拨动风扇叶片，这时发现小灯泡发光，电风扇居然变成了“发电机”。关于该实验，下列说法正确的是（ B ）A．电风扇发电的原理是通电导线在磁场中受到力的作用B．电风扇发电的原理是电磁感应C．电风扇发电过程是把电能转化为机械能D．小灯泡发光是把光能转化为电能(第6题图) （第7题图）7、冬冬学习了磁的相关知识，回到家里，他取下台灯灯罩，把一个 U 形磁铁放到正在发光的白炽灯泡外面（如图所示），他惊讶地发现了灯丝在晃动；移去磁铁后，灯丝不再晃动，由此冬冬猜想到：灯丝的晃动可能是因为灯丝是铁磁性物质，所以被磁铁吸引所致。 你认为冬冬的观点是否正确 ？ 请说明理由 。（答案：不正确；发光的灯泡中有电流通过，电流处于磁场中，要受到力的作用，会引起灯丝的运动；家庭中用电器通过的是交流电，也就是电流的方向发生周期性的改变，所以灯丝受到的力的方向再改变，于是会引起灯丝在晃动。） 及时训练，有利于巩固刚刚学习的新知识。同时还有发现学生理解所学知识中存在的问题，便于及时纠正、修补。
课堂小结 直流电动机： 1、制作原理：利用通电线圈在磁场里转动的原理； 2、能量转换：电能转化为机械能； 3、换向器：自动改变线圈内的电流方向，使线圈持续转动。4、构造：磁体（定子）、线圈（转子）、换向器、电刷 帮助学生掌握重点，更加容易的学习。
板书 直流电动机： 1、制作原理：利用通电线圈在磁场里转动的原理； 2、能量转换：电能转化为机械能； 3、换向器：自动改变线圈内的电流方向，使线圈持续转动。4、构造：磁体（定子）、线圈（转子）、换向器、电刷
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HS版九上科学6.1电能的转化（2）教学设计
课题 6.1电能的转化（2） 单元 六 学科 科学 年级 九上
教材分析 电能作为一种能的形式，有它的优点，在生活中应用甚广。“从生活走向科学，从科学走向生活”，是新课程的基本理念。在这一节的教学设计中，突破知识本位的思想，使学生体会到科学知识在日常生活中有着重要的应用，想一想科学技术给我们的社会带来了哪些好处，同时又带来了什么社会问题，怎样解决，力争使自己的教学富有时代气息，突出科学、技术、社会三大主题，增强学生的社会责任感和时代紧迫感。结合直流电动机的构造、工作原理及工作过程，适时给学生提供充分的科学探究的机会，让学生通过参与科学探究活动，体验科学探究的乐趣，学习科学探究的方法。本节内容分3课时完成，第1课时发电机与安培力；第2课时直流电动机；第3课时电流的效应。
学习目标 科学观念：了解直流电动机的工作原理；知道矩形通电线圈在磁场中的转动情况；知道换向器的作用及工作原理； 科学思维：在与小组成员合作完成实验中、在班级讨论交流中，培养学生的交流与合作的意识和能力； 探究实践：在引领学生认知的过程中，培养学生的实验设计能力、动手能力、观察能力、分析推理能力和表达信息的能力。 态度责任：在探究过程中，进一步强化积极动手、认真观察、动脑思考的探究习惯。
重点 （1）直流电动机的能量转化；（2）电动机能够持转动的原因。
难点 (1)矩形通电线圈在磁场中的转动情况 (2)直流电动机能持续转动的原因。
教学环节 教师活动 设计意图
导入新课 复习： 1、发电机的工作原理是什么？能量转化情况如何？ 2、什么是安培力？安培力方向、大小与分别什么因素有关？ 3、说一说，如何判断安培力方向与磁场方向、电流方向之间的关系？活动：用左手定则试一试： 1）如图将导体AB放入磁场中，闭合开关，导体AB中电流方向如何？将如何运动？ 复习导入新课（发电机与电动机的主要部件相同，电动机的线圈在安培力作用下发生转动）
讲授新课 活动： 2）将一个通电的矩形线圈abcd放入磁场中，线圈的ab、cd边将怎样转动？ 实验：观察通电线圈在磁场中的转动 （配视频）1）图6.1.5中有一个小型线圈，它能放在蹄形磁铁两极间的磁场中，若给线圈通以电流，观察将有什么现象发生。 2）若改变通入线圈的电流方向，则又如何？3）观察直流电动机模型（图6.1.6）。通电后，电枢线圈向什么方向转动？若改变通入电枢线圈的电流方向，其转向有什么不同？ 讨论效交流：说一说：若要使图甲中线圈abcd顺利转到图乙位置，应该如何做？一、直流电动机 1、直流电动机： 用直流电供电的电动机。 2、直流电动机的原理： 通电线圈在磁场里受力而转动。 3、能量转换： 电能→机械能 4、直流电动机的构造： 二、直流电动机工作过程 1、平衡位置： 通电线圈的平面与磁感线垂直时，线圈受到磁场力为一对平衡力，此时线圈的位置为平衡位置。 2、换向器的作用 如图，给图甲中的通电时，线圈顺时针方向偏转，当线圈转到平衡位置时，线圈依靠惯性会继续偏转过一个角度。 此时，如果马上改变线圈中的电流方向，则线圈会保持转动。 若每当线圈恰好转过平衡位置时，就立即改变线圈中的电流方向，线圈就会持续不断地转动下去。 这时就需要一个特殊的装置：换向器。 换向器的作用：当线圈刚偏过平衡位置时，立即改变线圈中的电流方向，使线圈持续转动下去。 3、电刷的作用 如图，电路中通电线圈在磁场中持续转动，则会出现导线缠绕的问题。为了解决这个问题，我们需要一个特殊装置，使导线与线圈间灵活连接，这个装置就是电刷。 电刷的作用：可以使导线中能及时通、断电，又避免导线缠绕在一起。 4、换向器、电刷与线圈间的合理连接： 换向器由固定在电枢线圈转轴上的两个彼此绝缘的半圆金属环所组成，这两个半圆金属环分别与电枢线圈的两端相连接，电流通过与换向器接触的两个电刷流入电枢线圈。 5、直流电动机工作过程简介：（a）电流从线圈a端流入， 线圈沿顺时针方向转动。 （b）线圈转到平衡位置，无电流 流入线圈，但由于惯性继续转动。 （c）电流从线圈d端流入，线圈沿顺时针方向转动。 （d）线圈又转动平衡位置，无电流流入线圈，但由于惯性继续转动。 6、直流电动机的应用： 1）直流电动机的优点： 与内燃机等相比，直流电动机具有以下优点：①结构简单， 启动快，倒转、变速方便的特点：②高效率、低噪声、无尾气排放。 2）直流电动机的应用： 直流电动机是把电能转化为机械能的装置，广泛应用于交通运输工具，如作为电气列车、地铁 等轻轨列车以及无轨电车、电动汽车、电动自行车等车辆的动力设备。 思考讨论：（教材116－117页）1、若把直流电动机模型上的两个接线柱用导线连接在灵 敏电流计上组成闭合电路（图 6.1.11），则 ： （1）用手指转动电动机的电枢线圈时，猜想会有什么现象产生。 （灵敏电流计的指针会发生偏转。 ）（2）这时的电动机已转换成什么角色？从能的转化观点来看，它实现着怎样的能量转化过程？ （变成发电机，机械能转化为电能。 ）（3）若使电枢线圈向一个方向连续转 动，灵敏电流计指针的偏转方向将发生怎样的变化？ （灵敏电流计的指针方向与原来相反。 ）2、图6.1.12所示的是自行车上的“摩电灯”，依靠自行车车轮的转动带动“摩电灯”上端的转轮转动，就能使车头上的照明灯发光。 你能猜想出“摩电灯”内部的结构吗？ 它是一个电动机还是一个发电机？（主要部件：线圈、磁铁，发电机）7、电动机与发电机比较： 课外活动指导：组装直流电动机模型 从通电导体受磁场力作用运动到通电线圈受力而转动自然引入电动机工作原理为换向器的作用与电刷的作用作基础平衡位置与受力位置的认识，方便理解电动机工作过程分步简介，便于突破难点，让学生感性认识电动机工作过程，及其中换向器和电刷的作用让学生了解电动机与发电机的构造产生联想组装电动机为另一课时内容，也可放在课外活动时间进行
课堂练习 1、关于直流电动机，下列说法正确的是（ B ）A．电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能B．电动机工作过程中，线圈中也产生感应电流C．改变电流大小可以改变线圈转动的方向D．同时改变电流方向和磁场方向可以改变线圈转动方向2、 如图所示的四个装置可以用来研究有关物理现象或说明有关原理，下列表述正确的是（ D ） A. 可用来研究电磁感应现象
B. 可用来说明电动机原理
C. 可用来说明发电机原理
D. 可用来研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系 3、如图为实验室常用电流表的内部结构图。多匝金属线圈悬置在磁体的两极间，线圈与一根指针相连。当线圈中有电流通过时，它受力转动带动指针偏转，便可显示出电流的大小。下列与此工作原理相同的电器设备是（D） A. 电烙铁 B. 电铃 C. 发电机 D. 电动机4、如图所示，通电导线放置在磁场中，不能受到磁场作用力的是（ B） 5、如图所示为“装配直流电动机模型”实验的电路图。实验时，闭合开关S线圈转动，再将滑动变阻器滑片P向右移动，电动机转速将变________；若开关S闭合后线圈不转，则他应该检查： ① ；② 。(答案：慢； 线圈中是否有断路； 电刷与换向器的摩擦是否太大及轴与轴架的摩擦是否太大等 )6、小强同学将一个电风扇与小灯泡按如图的电路连接并进行实验，用手快速拨动风扇叶片，这时发现小灯泡发光，电风扇居然变成了“发电机”。关于该实验，下列说法正确的是（ B ）A．电风扇发电的原理是通电导线在磁场中受到力的作用B．电风扇发电的原理是电磁感应C．电风扇发电过程是把电能转化为机械能D．小灯泡发光是把光能转化为电能(第6题图) （第7题图）7、冬冬学习了磁的相关知识，回到家里，他取下台灯灯罩，把一个 U 形磁铁放到正在发光的白炽灯泡外面（如图所示），他惊讶地发现了灯丝在晃动；移去磁铁后，灯丝不再晃动，由此冬冬猜想到：灯丝的晃动可能是因为灯丝是铁磁性物质，所以被磁铁吸引所致。 你认为冬冬的观点是否正确 ？ 请说明理由 。（答案：不正确；发光的灯泡中有电流通过，电流处于磁场中，要受到力的作用，会引起灯丝的运动；家庭中用电器通过的是交流电，也就是电流的方向发生周期性的改变，所以灯丝受到的力的方向再改变，于是会引起灯丝在晃动。） 及时训练，有利于巩固刚刚学习的新知识。同时还有发现学生理解所学知识中存在的问题，便于及时纠正、修补。
课堂小结 直流电动机： 1、制作原理：利用通电线圈在磁场里转动的原理； 2、能量转换：电能转化为机械能； 3、换向器：自动改变线圈内的电流方向，使线圈持续转动。4、构造：磁体（定子）、线圈（转子）、换向器、电刷 帮助学生掌握重点，更加容易的学习。
板书 直流电动机： 1、制作原理：利用通电线圈在磁场里转动的原理； 2、能量转换：电能转化为机械能； 3、换向器：自动改变线圈内的电流方向，使线圈持续转动。4、构造：磁体（定子）、线圈（转子）、换向器、电刷
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