【核心素养目标】沪科版九年级物理 第十七章 第三节 科学探究：电动机为什么会转动 教案

第三节 科学探究：电动机为什么会转动
一、教学目标
1.物理观念
（1）了解磁场对通电导线的作用。
（2）了解直流电动机的结构、工作原理及换向器的作用。
2.科学思维
（1）认识电动机的两大组成部分，并学习用合理简化的方法对事物进行分析。
（2）利用控制变量法，培养学生的实验探究能力。
（3）经历观察和探究的过程培养学生分析问题、解决问题的能力。
3.科学探究
经历制作模拟电动机的过程，通过实验探究直流电动机的结构和工作原理。
4.科学态度和责任
利用实验和生活实例激发学生学习的兴趣，培养学生合作的精神和对科学的求知欲，初步培养创造发明意识。
二、教学重难点
1.重点：磁场对通电导线的作用，电动机的工作原理。
2.难点：电动机能够持续转动的原因，换向器的作用。
三、教学过程
（一）导入
电动自行车是备受人们青睐的交通工具。它可以电动骑行，亦可以脚踏骑行。电动骑行时，蓄电池对自行车上的电动机供电，电动机为自行车提供动力。你知道电动机的工作原理吗？
（二）新课教学
1.磁场对通电导线的作用
教学情境：展示如图所示的装置，并“演示”实验操作。闭合开关后，观察导体的运动状态是否改变？
实验装置中，通电导体在磁场中受力的方向可能与哪些因素有关？
知识归纳：
（1）通电导体在磁场中受到力的作用。
（2）通电导体在磁场中受力的方向跟电流方向和磁场方向都有关系。
拓展：若电流方向和磁场方向同时改变时，通电导体受力的方向不变。
教学情境：根据实验现象，大家讨论一下，这个装置在能量上的转化是怎样的？
知识归纳：将电能转化为机械能。
2.电动机
教学情境：如果把一个通电的线框放到磁场中，线框会怎样运动？
阅读教材第151页电动机的基本构造部分，并思考：
（1）什么是平衡位置？为什么称为平衡位置？当线圈越过平衡位置后，为什么不能继续转动下去，最后要返回平衡位置呢？
（2）什么使线圈越过平衡位置后能继续转动下去的？
（3）是用什么办法保证给线圈适时供电或断电的？这样设计的目的是什么？
知识归纳：
（1）电动机的工作原理：通电线圈在磁场中受力转动。
（2）构造：电动机由能够转动的线圈和固定不动的磁体两部分组成。在电动机里，能够转动的部分叫转子，固定不动的部分叫定子。
（3）电动机转动的方向与电流方向和磁场方向都有关。改变电流方向或磁场方向，电动机的转动方向就随之改变；但如果同时改变电流方向和磁场方向，电动机的转动方向不变。
（4）换向器的作用：改变线圈中的电流方向，使线圈得以持续转动。
拓展：实际的电动机都有多个线圈，每个线圈都接在一对换向片上，以保证每个线圈在转动的过程中受力的方向都能使它朝同一方向转动。
3.扬声器是怎样发声的
教学情境：提问：扬声器是如何把电信号转变为声音信号的？一端是电流，另一端是振动，通过什么把它们连接在一起？
知识归纳：
（1）扬声器的作用：扬声器是把电信号转变为声音信号的装置。
（2）扬声器的结构：线圈（电磁铁部分）、永久性磁体（原来的磁场）、锥形纸盆（振动从而产生声音）。
（3）扬声器的原理：当线圈中通有电流时，线圈受到磁体的作用而运动；当线圈中的电流反向时，线圈向相反方向运动。由于通过线圈的电流是交变电流，它的方向不断变化，线圈就不断地来回振动，带动纸盆也来回振动，于是扬声器就发出了声音。
四、布置作业与教学反思