《电动机》教学设计
【课题】电动机
【教学时间】45分钟
【教学对象】初三学生
【教材】人教版九年级物理
【教学内容分析】
教材分析
本节课是在学习了电生磁的基础上，进一步深入挖掘出磁场对通电导线有力的作用，从而提出这一理论在我们生活中的实际应用——电动机，所以它是本章内容的核心之一。同时也为学习磁生电打下基础，起着呈上起下的重要作用。 新课程标准要求通过实验，了解通电导线在磁场中会受到力的作用，知道力的方向与哪些因素有关，并且了解直流电动机的工作原理。
2、重点：本节课的重点是磁场对通电导线的作用。
【学生情况分析】
1、知识方面：前面已经学习了磁现象和电磁铁等理论知识，为本节课的学习打下了基础。
2、性情方面： 学生好奇心强，对实验现象背后隐藏的科学奥秘有一定的兴趣，并对揭开这层神秘的面纱有着强烈的愿望；
3、思维方面：学生思维活跃，已从形象思维向抽象思维转化，但形象思维仍占主导地位。
4、难点： 换向器的作用。
换向器的作用比较抽象，学生不容易理解通电线圈如何通过换向器自动改变电流方向来实现连续转动。所以本节课的难点是换向器的作用。
【 教学目标】
1、知识与技能： 了解磁场对通电导线的作用，直流电动机的工作原理。
过程与方法：通过观察生活中的电动机，激发学生探究的兴趣；经历探究电动机的工作原理，培养初步分析问题的能力。
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和应用物理知识的兴趣。
【教学策略】
结合课程标准以及本节课的设计特点，教学活动中体现教师为主导，学生为主体，探究式学习为主线的原则，使学生在教师指导下掌握知识，运用知识，解决实际问题。
1、对于教学重点知识
通过图中实验装置探究通电导线通电后有什么现象，单独改变电流方向或单独改变磁场方向，通道导线的受力方向（运动方向）怎么变化？同时改变电流方向和磁场方向，通电导线的受力方向又是怎么变化？对现象进行分析归纳和总结。
2、对于教学难点知识
为了突破难点我采用多媒体课件展示，放慢电动机的转动，直观的模拟出电流和磁场方向，帮助学生理解分析突破难点的学习。
3、用到的教学方法
教法：讲授法、演示法、分析归纳法。
学法：理论联系实际、分组实验法。
4、实验器材：电源、导线、开关、电动机模型。 【教学过程设计】
1、教学流程
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
说明
导入
新课导入：
展示日常生活中的电动机。
提问为什么电动机可以转动？
疑惑、思考、迫不及待想知道答案。
创设情景，设下疑问引入课题，激发学生的学习兴趣。
展示电动机的内部结构。
内部有磁体和线圈。
回顾前两节的知识。
因看不见电动机内部情况，学生会产生好奇心，并乐于知晓结果。
新课教学
重做奥斯特实验，提问：“小磁针对通电导体也应该有力的作用，但导体却没动，这是为什么？”
观看视频。
学生思考。
实验探究磁场中通电导线的运动方向与电流方向、磁场方向的关系。
老师动手操作演示实验 ，并引导学生分析归纳，总结。
学生细心观察实验现象，在老师引导下分析现象得出结论。
学生对实验感兴趣，观察实验现象，根据看到的现象，跟着老师的提示然后得出结论。
电动机的原理
磁场对通电导线的作用。
老师提问通电线圈只能转过一定的角度，而生活中的电动机却能够持续转动下去？
激发学生探究兴趣。
模拟课堂
首先用魔术--意念螺丝，充分激起的好奇心。
学生感到不可思议
从而成功激发同学们的好奇心。
展示小型电动机模型。
同学们能够看到电动机能够转动起来。
理论联系实际。展示ppt课件。
用自制flash动画演示，讲解为什么电动机没有换向器是没办法持续转动下去。
学生恍然大悟，并促进学生思考“怎样改变电动机的这种状态？”
成功引入“换向器的作用”，突破难点。
魔术揭秘：原来螺丝里面装有一个小小的偏心电动机，因为振动，所以螺帽会自动旋转出来。
物理知识处处存在。很多魔术的表演都用到了物理知识。
能够让学生体会到物理的魅力，从而实现“从物理走向生活，走向社会”的新课程理念。
布置作业
同学们课后每小组制作一个“小小电动机”。
增强学生的动手能力和小组合作能力。
【板书设计】
第四节 电动机
一、磁场对通电导线的作用
结论：1、通电导线在磁场中要受到力的作用。
2、单独改变电流或磁场的方向，可以改变力的方向
二、电动机的工作原理
通电线圈在磁场中受到力的作用。
三、电动机的基本构造：定子、转子、换向器
第二届大学生物理教学技能大赛
教 学 设 计
课 题： 电 动 机
教 材： 人教版《物理》九年级全一册
教学对象： 九 年 级 学 生
教学时间： 20 分 钟
提交时间： 2 0 1 4年 7 月 12日
目录
一 教材内容分析 3
1、教材分析 3
2、重点 3
二 学生情况分析 3
1、知识方面 3
2、性情方面 3
3、思维方面 3
4、难点 3
三 教学目标 4
1、知识与技能 4
2、过程与方法 4
3、 情感、态度与价值观 4
四 教学策略 4
1、对于教学重点知识 5
2、对于教学难点知识 5
3、用到的教学方法 6
4、实验器材 6
五 教学过程设计 7
1、教学流程 7
六 板书设计 10
七 课本内容 11
一 教材内容分析
教材分析
本节课是在学习了电生磁的基础上，进一步深入挖掘出磁场对通电导线有力的作用，从而提出这一理论在我们生活中的实际应用——电动机，所以它是本章内容的核心之一。同时也为学习磁生电打下基础，起着呈上起下的重要作用。 新课程标准要求通过实验，了解通电导线在磁场中会受到力的作用，知道力的方向与哪些因素有关，并且了解直流电动机的工作原理。
2、重点
本节课的重点是磁场对通电导线的作用。
二 学生情况分析
1、知识方面：前面已经学习了磁现象和电磁铁等理论知识，为本节课的学习打下了基础。
2、性情方面： 学生好奇心强，对实验现象背后隐藏的科学奥秘有一定的兴趣，并对揭开这层神秘的面纱有着强烈的愿望；
3、思维方面：学生思维活跃，已从形象思维向抽象思维转化，但形象思维仍占主导地位。
4、难点： 换向器的作用。
换向器的作用比较抽象，学生不容易理解通电线圈如何通过换向器自动改变电流方向来实现连续转动。所以本节课的难点是换向器的作用。
三 教学目标
1、知识与技能
了解磁场对通电导线的作用，直流电动机的工作原理。
过程与方法
通过观察生活中的电动机，激发学生探究的兴趣；经历探究电动机的工作原理，培养初步分析问题的能力。
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和应用物理知识的兴趣。
四 教学策略
结合课程标准以及本节课的设计特点，教学活动中体现教师为主导，学生为主体，探究式学习为主线的原则，使学生在教师指导下掌握知识，运用知识，解决实际问题。
1、对于教学重点知识
通过图中实验装置探究通电导线通电后有什么现象，单独改变电流方向或单独改变磁场方向，通道导线的受力方向（运动方向）怎么变化？同时改变电流方向和磁场方向，通电导线的受力方向又是怎么变化？对现象进行分析归纳和总结。
2、对于教学难点知识
在这里为了突破难点我采用多媒体课件展示，放慢电动机的转动，直观的模拟出电流和磁场方向，帮助学生理解分析突破难点的学习。
3、用到的教学方法
教法：讲授法、实物展示法、分析归纳法。
学法：理论联系实际、分组实验法。
4、实验器材
电源、导线、开关、电动机模型。
五 教学过程设计
1、教学流程
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
说明
导入
新课导入：
展示日常生活中的电动机
提问为什么电动机可以转动？
疑惑、思考、迫不及待想知道答案
创设情景，设下疑问引入课题，激发学生的学习兴趣。
。
展示电动机的内部结构。
内部有磁体和线圈
回顾前两节的知识。
因看不见电动机内部情况，学生会产生好奇心，并乐于知晓结果。。
新课教学
重做奥斯特实验，提问：“小磁针对通电导体也应该有力的作用，但导体却没动，这是为什么”
观看视频
学生思考
实验探究磁场中通电导线的运动方向与电流方向、磁场方向的关系。
老师动手操作演示实验 ，并引导学生分析归纳，总结。
学生细心观察实验现象，在老师引导下分析现象得出结论。
学生对实验感兴趣，用心观察实验现象，根据看到的现象，跟着老师的提示分析归纳然后得出结论。
提问为什么通电线圈在磁场中不发生转动，引发学生思考。
提问：为什么通电线圈在磁场中不发生转动？请学生上来尝试让线圈转动。
学生认真思考。学生甲上来观察一下实验装置，用手轻推线圈，尝试使线圈转动。
激发学生思考让线圈转动的方法。
电动机的原理
磁场对通电导线的作用。
老师提问通电线圈只能转过一定的角度，而生活中的电动机却能够持续转动下去？
激发学生探究兴趣
引出教学难点
模拟课堂
重点讲解换向器的作用。
学生认真听讲
用多媒体课件展示，模拟电流和磁场的方向，突破难点。
课堂小结及小制作展示
对生活中的电动机进行分类
让学生理论联系实际
布置作业
同学们课后每人都做一个“小小电动机”
六 板书设计
一、电动机的工作原理
通电线圈在磁场中受到力的作用。
二、磁场对通电导线的作用
结论：1、通电导线在磁场中要受到力的作。
2、力的方向与电流的方向和磁感线的方向都有关。
三、电动机的基本构造：
定子
转子
换向器—改变直流电动机中电流方向，使线圈持续转动。
四、生活中的电动机：
交流电动机：电风扇、洗衣机、水泵等应用
直流电动机：电动玩具、录音机等小型电器。
七 课本内容
尊敬的各位评委，大家好!我是来自…。今天我带来的课题是“电动机”，选自人教版九年级物理第二十章第四节。接下来我将把讲课融入到说课中，从以下六个维度来阐述我的设计思路。
首先是教学内容，本节课是在学习了电生磁的基础上，进一步深入挖掘出磁场对通电导线有力的作用，从而提出这一理论在我们生活中的实际应用——电动机，所以它是本章内容的核心之一。同时也为学习磁生电打下基础，起着呈上起下的重要作用。 新课程标准要求通过实验，了解通电导线在磁场中会受到力的作用，知道力的方向与哪些因素有关，并且了解直流电动机的工作原理。因此，本节课的重点是磁场对通电导线有力的作用。
基于以上对教材的分析，我将教学目标划分为以下三个维度，主要让学生了解磁场对通电导线有力的作用，并且了解电动机的工作原理及换向器的作用。通过观察生活中的电动机，激发学生探究的兴趣；让学生经历探究电动机的工作原理，培养初步分析问题的能力。通过了解物理知识如何转化为实际应用,进一步提高学生学习科学技术知识的兴趣。
对于九年级学生，他们具有强烈的好奇心和操作兴趣。在学习本节课之前，他们已经了解了电路的基础知识，磁场的基本性质及电流的磁效应等。在思维方面，虽然他们处在形象思维向抽象思维过渡的阶段，但仍以形象思维为主，而生活中的电动机又都是封闭的，学生很难对其内部结构获得直观的感性认识，因此把电动机能够持续转动的原因确定为本节的难点。
针对教学重难点，我将采用演示法，注重引导学生理论联系实际。并让学生进行分组实验，由老师分析归纳，得出结论。整节课通过引导性的讲解方式加深学生理解知识，突出重点，突破难点。
为了实现教学目标，我将教学程序分为以下4个环节。
首先展示洗衣机和电风扇的图片，发现他们的内部结构都有电动机，然后提出“电动机为什么可以转动”的问题，从而激发学生兴趣，诱发探索欲望，引入新课。
为了回答这个问题，我将向同学展示电动机的内部结构，（注意手势，展示）内部有磁体和线圈。让学生回顾前两节课所学的知识，重做奥斯特实验，根据力的相互作用，引导学生逆向思维,提出问题：小磁针对通电导线也应该有力的作用，但导线却没动，这是为什么？学生不难想到是小磁针磁性过弱和导线被固定 的原因，让学生发现问题并设法改进实验方案，把小磁针换成蹄形磁铁，通电导线自由运动，从而得到实验结果：磁场对通电导体有力的作用。紧接着提出问题：如果想要直导线向相反的方向运动，应该如何操作？让学生顺着自己的思路进行探究。探究结束以后把观察到的现象进行归纳总结，得出“单独改变电流或磁场的方向，可以改变力的方向”的规律。并由我来总结左手定则，这个教学环节通过学生分组实验，有利于培养学生的思维能力和分析归纳能力，从而突出了教学重点。接着进行知识迁移，得出通电线圈在磁场中同样受到力的作用。但是在实验演示时，通电线圈只能转过一定的角度，不能持续转动，而生活中的电动机能够持续转动下去，这又是为什么？
下面我将通过模拟课堂来说明电动机能够持续转动下去的原因--即换向器的作用。
“同学们，刚才我们已经了解了通电线圈在磁场中会受到力的作用，知道了电动机的基本工作原理.接下来老师带来了一个螺丝，螺帽已经套在螺丝里面了，现在我把螺帽旋转到尽头，接下来老师能用意念螺帽给旋出来，仔细观察，螺帽已经套在螺丝里面了，现在用意念把螺帽旋转出来， 螺帽竟然在没有任何外力的左营就旋转出来，为什么螺母和螺帽配合得如此默契？带着这个问题进入到电动机的学习（板书）桌面上有一个电动机，通电后，它能飞快地转动起来。顾名思义，电动机就是一种电能转化成动能的装置。从这个小型电动机，大家有没有看到那些熟悉的结构？这是【线圈】这是【磁体】，这是能够转动的线圈 ，我们把它叫做“转子”这是固定不动的磁体，我们把它叫做“定子”但是如果只有这两部分的话，线圈是没有办法持续转动下去，大家有没有想过这是为什么啊？（停顿）我们先把这两部分简化成模型来进行深入的研究。接通电源后让线圈处于竖直位置，ab边和cd边电流方向【相反】，受到的力是大小一样，方向相反，所以相互抵消，【大气手势】此时线圈处于平衡的状态，我们就把这个位置叫做平衡位置。现在我再一次接通电源，并让线圈处于水平位置，此时，ab边的电流由纸外流向【纸内】，左手定则，左手定则就是四指指向电流的方向，磁场线穿过手掌心，可判断力的方向是【朝下】，同理cd边力的方向【朝上】，线圈顺时针转动，当线圈由于惯性而转过平衡位置后，ab边的电流方向不变，受到的力依然【朝下】，同理，cd边受到的力依然【朝上】，但是这时受到的力却阻碍它的转动，线圈逆时针回转，如果开关一直处于闭合的状态，线圈就不能朝同一个方向转动下去。有什么办法来改变这种状态呢？哎，我听到下面有学生在说：“如果越过平衡位置后，ab边受到的力【朝上】，cd边受到的力变成【朝下】的话，那线圈不就可以继续地顺时针转动下去吗？”接着同学们是不是要问老师：“那要怎样改变力的方向呢？”很好，这是一个关键的问题，我们可以想到我们刚才的实验，通过改变【电流方向】或【磁场方向】进而来改变线圈中力的方向，同学们有思路了吗？【慰生】那在平衡位置时不断改变线圈中的【电流】方向，是不是就可以让电动机持续转动下去；或者不断调换【磁场】的两极也能达到同样的目的，我们同学提出的这两个方法都是可行的。但是在直流电动机中不断调换磁体的两极是比较麻烦的。所以我们就设计了一种叫换向器的装置来改变线圈通过平衡位置时的电流方向。有的同学已经注意到老师的电动机模型最上方的铜片了，是地，这就是换向器。首先这是两个彼此绝缘的半圆环，还有两片分别和其接触的铜片，叫做电刷，这两部分就构成了换向器。那它在实际电路中是怎样起到换向的作用呢？我们一起来研究一下，两个铜半环E、F分别和线圈两端边相连，可随线圈一起转动，并通过电刷A、B接到电源的两极，构成闭合回路，接通电源后，电流的方向是abcd，由左手定则可知线圈顺时针转动。当线圈刚越过平衡位置时，半圆环就会自动改变接触的电刷，电流就从abcd方向变成dcba方向，线圈就继续顺时针转动下去。学习到这里，大家已经明白了换向器的作用了，换向器就是一种改变电流方向的装置。那同学们是不是有疑问，怎么我们学习的电动机和实际的电动机不太一样呢？原来实际电动机都有多个线圈，每个线圈都接在一对换向片上，来保证每个线圈都能朝同一个方向转动下去。那实际的电动机在生活中由那些应用呢？比如我们手机的振动。这是引起手机振动的原件：叫做偏心电动机。偏心电动机是普通电动机，头上装了一个半圆的偏心轮，当电动机开始转动后，偏心轮也会转动起来，但是由于偏心轮的重心并不在电动机的转轴上，所以就会大幅度的摆动，拿在手里的感觉就是振动了。其实啊， 这个螺丝里面就装有线圈和电池，还有老师手里一块小小的磁铁，构成了一个偏心电动机，因为振动，所以螺帽会自动旋转出来。总的来说，只要我们认真学习物理知识，当生活的有心人，就能感受物理给我们带来了很多乐趣和方便。那大家课后去观察一下我们生活中那些地方用到了电动机，我们下节课再来一起分享。这节课就上到这里。我的模拟授课到此结束。【手势】
下面继续说课环节，“联系生活，学以致用”请同学们小组合作制作一个“小小电动机”。制作电动机的过程能够培养学生动手实验和小组合作的能力，亲手制作，亲身经历，才能记忆深刻。
简单明了的板书对教学起到了很好的辅助作用，因此，我将板书设计如下。
课件27张PPT。选用教材：人教版九年级物理
参赛选手：
选手单位：
20.4 电动机教学设计? 通过实验，了
解通电导线在磁
场中会受到力的
作用。
?了解直流电动机
的工作原理。课程标准重点：磁场对通电导线有力的作用?电生磁
?核心内容
?承上启下
地位与作用
知识与技能：
磁场对通电导线有力的作用，知道电动机的基本原理及换向器的作用。
过程与方法：
通过观察生活中的电动机，激发学生探究的兴趣，经历探究电动机的工作原理，培养初步分析问题的能力。
情感与态度价值观：
通过了解物理知识如何转化为实际应用, 进一步提高学生学习科学技术知识的兴趣。难点：电动机能够持续转动的原因1.创设情境 实物展示引入2.磁场对通电线圈的作用力3. 探究电动机的工作原理4min15min22min4. 联系生活 学以致用4min创设情景 实物展示导入共同点：有磁体 通电线圈内部结构 逆向思维
提出问题磁场对通电线圈的作用力奥斯特实验蹄形磁铁平直光滑
金属导轨磁场对通电线圈的作用力改进实验实验结果
1、单独改变磁场方向，可以改变力的方向。
2、单独改变电流方向，可以改变力的方向。磁场对通电线圈的作用力重点通电直导线通电线圈磁场对通电线圈的作用力模拟课堂NS
ab和cd边受到的力相互抵消
平衡位置abdcabcdFFNSNSdc
bNS
a 方向变成朝上朝下怎样让线圈越过平衡位置，继续转动下去改变线圈中力
的方向改变线圈中电流的方向或磁场的方向通过怎样让线圈越过平衡位置，继续转动下去我们一起来 出谋划策方法一：在平衡位置时改变线圈中的电流方向，就可让其连续转动方法二：在平衡位置时调换磁体的两极+-平衡位置线圈每转过平衡位置，电流方向自动改变一次换向器EFAB
+-平衡位置换向器：改变电流方向的装置换向器EFAB电动机模型实际的电动机电动机在我们生活中应用广泛
联系生活 学以致用
制作一个“小小电动机”
联系生活 学以致用 20.4 电动机
一、磁场对通电导线的作用
结论：1、通电导线在磁场中要受到力的作用。
2、单独改变电流或磁场的方向，可以改变力的方向。
二、电动机的工作原理
通电线圈在磁场中受到力的作用。
三、电动机的基本构造：
定子、转子、换向器
谢谢“同学们，刚才我们已经了解了通电线圈在磁场中会受到力的作用，知道了电动机的基本工作原理.接下来老师带来了一个螺丝，螺帽已经套在螺丝里面了，现在我把螺帽旋转到尽头，接下来老师能用意念把螺帽给旋出来，仔细观察，螺帽、螺丝互相嵌在一起，现在用意念把螺帽旋转出来， 螺帽竟然在没有任何外力的左营就旋转出来，为什么螺丝和螺帽配合得如此默契？带着这个问题我们进入到电动机的学习（板书）桌面上有一个电动机，通电后，它能飞快地转动起来。顾名思义，电动机就是一种电能转化成动能的装置。从这个小型电动机，大家有没有看到那些熟悉的结构？这是【线圈】这是【磁体】，这是能够转动的线圈 ，我们把它叫做“转子”这是固定不动的磁体，我们把它叫做“定子”但是如果只有这两部分的话，线圈是没有办法持续转动下去，大家有没有想过这是为什么啊？（停顿）我们先把这两部分简化成模型来进行深入的研究。接通电源后让线圈处于竖直位置，ab边和cd边电流方向【相反】，受到的力是大小一样，方向相反，所以相互抵消，【大气手势】此时线圈处于平衡的状态，我们就把这个位置叫做平衡位置。现在我再一次接通电源，并让线圈处于水平位置，此时，ab边的电流由纸外流向【纸内】，左手定则，左手定则就是四指指向电流的方向，磁场线穿过手掌心，可判断力的方向是【朝下】，同理cd边力的方向【朝上】，线圈顺时针转动，当线圈由于惯性而转过平衡位置后，ab边的电流方向不变，受到的力依然【朝下】，同理，cd边受到的力依然【朝上】，但是这时受到的力却阻碍它的转动，线圈逆时针回转，如果开关一直处于闭合的状态，线圈就不能朝同一个方向转动下去。有什么办法来改变这种状态呢？哎，我听到下面有学生在说：“如果越过平衡位置后，ab边受到的力【朝上】，cd边受到的力变成【朝下】的话，那线圈不就可以继续地顺时针转动下去吗？”接着同学们是不是要问老师：“那要怎样改变力的方向呢？”很好，这是一个关键的问题，我们可以想到我们刚才的实验，通过改变【电流方向】或【磁场方向】进而来改变线圈中力的方向，同学们有思路了吗？【慰生】那在平衡位置时改变线圈中的【电流】方向，或者调换【磁场】的两极，我们同学提出的这两个方法都是可行的。但是在直流电动机中不断调换磁体的两极是比较麻烦的。所以我们就设计了一种叫换向器的装置来改变线圈通过平衡位置时的电流方向。有的同学已经注意到老师的电动机模型最上方的铜片了，是地，这就是换向器。首先这是两个彼此绝缘的半圆环，还有两片分别和其接触的铜片，叫做电刷，这两部分就构成了换向器。那它在实际电路中是怎样起到换向的作用呢？两个铜半环E、F分别和线圈两端边相连，可随线圈一起转动，并通过电刷A、B接到电源的两极，构成闭合回路，接通电源后，电流的方向是abcd，由左手定则可知线圈顺时针转动。当线圈刚越过平衡位置时，半圆环就会自动改变接触的电刷，电流就从abcd方向变成dcba方向，线圈就继续顺时针转动下去。学习到这里，大家已经明白了换向器的作用了，换向器就是一种改变电流方向的装置。那同学们是不是有疑问，怎么我们学习的电动机和实际的电动机不太一样呢？原来实际电动机都有多个线圈，每个线圈都接在一对换向片上，来保证每个线圈都能朝同一个方向转动下去。那实际的电动机在生活中有那些应用呢？比如我们手机的振动。这是引起手机振动的原件：叫做偏心电动机。偏心电动机是普通电动机，头上装了一个半圆的偏心轮，当电动机开始转动后，偏心轮也会转动起来，但是由于偏心轮的重心并不在电动机的转轴上，所以就会大幅度的摆动，拿在手里的感觉就是振动了。其实啊， 这个螺丝里面就装有线圈和电池，还有老师手里一块小小的磁铁，构成了一个偏心电动机，因为振动，所以螺帽会自动旋转出来。总的来说，只要我们认真学习物理知识，当生活的有心人，就能感受物理给我们带来了很多乐趣和方便。那大家课后去观察一下我们生活中那些地方用到了电动机，我们下节课再来一起分享。这节课就上到这里。我的模拟授课到此结束。【手势】
