人教版九年级物理 20.4电动机 教案

电动机
【学情分析】
学生在学习完第五节磁场对通电导体的作用后，对这部分的知识有了一定的了解和掌握，本节课是磁场对通电导体的作用的实际应用。
【教学目标】
一、知识与技能
1.知道简单直流电动机的原理和主要构造。
2.知道换向器在直流电动机中的作用。
3.学会组装简单直流电动机.
二、过程与方法
1.通过观察、分析和讨论，制作简单直流电动机，知道电动机转动的原理，并感悟电动机的制成有一个技术创新的过程。
2.通过组装简单直流电动机，培养学生动手操作的能力。
三、情感、态度与价值观
1.通过对电动机结构、原理的学习，认识科学与技术之间的辨证关系。
2.从电动机在生产和生活中的广泛应用，感悟物理知识源于生活，进而促进现代科技的发展，从而在学习中重视理论与实践的联系。
【教学重难点】
教学重点：直流电动机的工作原理
教学难点：换向器的作用
【教学仪器】
1、演示实验：演示用直流电动机原理模型，自制单线圈直流电动机2个（不带换向器，带换向器）、导线若干。
2、学生实验：蹄形磁铁、连有转轴的换向器、电刷、电动机底座、漆包线、小泡沫塑料块、学生电源、导线若干。
【预习导学案】
（预习要求：请同学们根据“预习目标”，仔细阅读课本的相关内容，简要回答以下几个问题，请将你的答案写在题目下面的空白处，并保证在20分钟之内独立完成。）
1、磁场对通电导体有什么作用？这个作用受什么因素影响？
?
2、如何自制一个电动机的线圈（用老师发给大家的漆包线），做的时候要注意什么？
?
3、电动机的基本构造是什么？
?
4、生活中的电动机有哪些？它们有什么优点？
【教学过程】
导：
1、情景引入：
视频演示，刚才视频中提到一些关于电动机的应用，请同学们想一下，我们生活中还有哪些电器与电动机有关呢？
通过视频和我们刚才的讨论，我们可以知道，从电动机发明至今，电动机已广泛应运于我们生产、生活的各个方面，我们的生活中80%的电器含有电动机。今天我们就来学习一种把电能转变为机械能的装置——电动机的相关知识。
提问：通过前面的学习我们知道，放入磁场中的通电导线会受到什么力的作用？（学生回答：安培力）。
提问：安培力的方向与哪两个因素有关？如何判断？（电流方向、磁场方向，用左手定则判断）
提问：展示PPT，根据上面的结论，通电线圈在磁场中是怎样受力的？（学生回答：ab边受力向上，cd边受力向下）bc、ad边？（不产生转动效果）
提问：在这两个力的作用下，线圈会怎样运动？（学生回答：线圈会绕轴转动）
学：
2、新课教学
一、直流电动机
教师陈述：电动机就是利用通电线圈在磁场中受力而转动的现象制成的。当然，今天我们研究的是最简单的一种电动机—直流电动机。
演示：自制直流电动机（不带换向器）
观察到什么现象？（来回摆动）为什么会出现这种现象呢？
通过ppt分析电动机模型。
提问：怎样才能使线圈连续地转动起来？
学生讨论：
1、过b位置时电流方向改变
2、过b位置时磁场方向改变
点：
应该在b位置时改变电流方向，或者改变磁场方向。进一步引导学生分析：改变磁感线方向就是要及时交换磁极，显然这不容易做到；实际的直流电动机是靠及时改变电流方向来改变受力方向，并使电动机持续转动的。
提问：如果通过改变电流方向，使线圈连续转动，还会出现什么问题？
学生：导线会缠绕在一起。
如何解决这二个问题呢？（学生思考）
二、换向器
展示模型、动画演示：换向器（包括电刷），分析线圈在不同位置的电流方向和线圈的受力方向，通过电动机模型及动画演示讲述换向器工作原理。
换向器的作用：使线圈每经过平衡位置时，电流的方向就改变一次。并能避免导线缠绕在一起．
点：
三、直流电动机的构造
磁极（定子）、线圈（转子）、换向器（包括电刷）。
展：
四、组装直流电动机
注意事项： ?
1、不要用力拉换向器上的细导线。
2、线圈插入转动轴后，把线圈的导线二端与换向器的二导线分别连接（需把漆包线二端的漆用纱皮磨过）。
3、为使线圈平衡，转动轴应尽量插在线圈中心。
4、线圈平面应和换向器缺口的连线方向垂直。
尝试：
1、改变电动机的转速、转动方向。
2、当线圈平面与磁场方向垂直时启动电动机。
3、通电结束，摸摸线圈，你有什么感觉？
学生实验探究：
提问：1、电动机的转动方向与哪些因素有关？（电流方向、磁场方向）
2、对于一个确定的电动机，转速与哪些因素有关？（电流大小）
3、线圈平面与磁场方向垂直时，能启动电动机吗？该如何解决？（多组线圈）
4、仔细观察泡沫塑料，可以发现什么现象？这一现象说明了什么问题？
导线发热，融化了泡沫塑料。 说明电动机把电能转化为机械能的过程中有能量损耗（转化为内能），这涉及到电动机的效率问题，我们将在下节课中进行专题研究。
练：
1.在下列家用电器中，应用直流电动机工作的是（??? ）
A.电熨斗?? B.电冰箱?? C.电动剃须刀???? D.家用吸尘器
2.（多选）要改变直流电动机的转向，下列哪些方法是可行的(　?? )
A.改变线圈中的电流方向???????????? 　　
B.改变磁场方向
C.将电源的正负极和两个磁极同时调换??
D.电源的正负极或两个磁极调换
3. 小源动手做了一个直流电动机模型，接通电路后发现电动机不转动，可当他拨了一下线圈后，电动机就迅速地转了起来，造成这一情况的原因可能是?? （?? ）
A．电源电压过低????????
B．电刷接触不良
C．电源正．负极接反了?
D．开始时，线圈处于平衡位置了
4.直流电动机中换向器的作用是（???? ）
A.改变直流电源中的电流方向???????
B.改变电动机线圈的转动方向
C.改变流经电动机的电流方向??????????
D.以上说法都不对
5.（多选）关于直流电动机说法正确的是（???? ）
A.直流电动机主要是由转子和定子组成??
B.直流电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的??
C.在直流电动机线圈中通过的电流方向是变化的???
D.直流电动机在工作时将机械能转化为电能
6.在直流电动机中，当线圈转到什么位置时，换向器能自动改变线圈中的电流方向（ ???）
A.线圈转到任意位置??????? ?
B.线圈平面与磁感线平行
C.线圈平面与磁感线垂直??? ?
D.线圈平面与磁感线成45°角．
7.跟热机相比，电动机具有_____?? _方便、构造____? _、体积_____?? 、效率_____?? 、对环境污染______??? ?等优点。
【课堂小结】：
直流电动机→换向器→换向器的作用→直流电动机的构造
【板书设计】
电动机
一、直流电动机
二、换向器
换向器的作用：使线圈每经过平衡位置时，电流的方向就改变一次。并能避免导线缠绕在一起．
三、直流电动机的构造
磁极（定子）、线圈（转子）、换向器（包括电刷）。
四、组装直流电动机
注意事项： ?
【作业布置】
1、上网查找关于电动机的相关知识
2、课后练习 1、2、3、4
【教学反思】
从本堂课学习可以看出，要把理论运用于实际，我们还得付出很多的劳动，磁场力使线圈转动是科学，能使线圈连续不停地转动是技术，两者缺一不可。由此可见，科学家的发现是伟大的，发明家的创造同样是伟大的。