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直流电动机-教学设计
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  直流电动机-教学设计_初三理化生_理化生_初中教育_教育专区。《直流电动机》教学设计 苗建辉 课题 12.6 直流电动机 教材 分析 学情 分析 教学 目标 重点 难点 引入 《直流电动机》 一课选自北师大课标版九年级物理课本第十二章第 6 节, 教学

  《直流电动机》教学设计 苗建辉 课题 12.6 直流电动机 教材 分析 学情 分析 教学 目标 重点 难点 引入 《直流电动机》 一课选自北师大课标版九年级物理课本第十二章第 6 节, 教学 内容包括 三部分:一是直流电动机的结构; 二是电动机转动的原理,即磁场对通 电导体的作用。 三 是直流电动机的工作过程。 本节课在这一章中的地位和作用:本节课是在学习了电磁场对通电导体的作 用 的基础上进一步深层应用,加深对该原理的理解和认识有着重要的作用。 学生对图形图像的感知能力还不够,另外本节对学生立体思维的要求能力较 高,而学生立体思维能力不够,故本节内容对学生来说难度较大。 1、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. 2、过程与方法 通过观察、分析、讨论和动手制作电动机模型,知道电动机转动的原理。 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,进一步提高科学技 术知识的兴趣. 教学重点:直流电动机的工作原理 [ 教学难点:换向器的作 用 教学过程 教师活动 学生活动 设计意图 [展示图片] 引 入 课 题 展示以上图片,提出问题: 1. 大家认识这辆绿色车牌的公 交吗? 2. 你知道这辆车与传统公交车 学生认真观察图片 预设学生答案:认识, 523 路公交车。 学生:新能源汽车或者 从生活引入物理,体现 课标从生活走向物理的 理念。 在动力上有什么区别吗? 电动车 3. 它是通过什么装置使车动起 学生:电动机 来的? 过渡语:由于它的电动机使用 的直流电,故称为直流电动机。 让我们通过这节课的学习,一起 来探究直流电动机是如何转动 起来的。 新课 讲授 教师活动 活动一 回顾旧知 学生活动 设计意图 提问:将一段通电导体放入磁 预设答案:磁场对通电 通过回顾上节课的旧 场中吗,根据此实验的现象能得 导体产生力的作用。 知,做好本节课的理论 出什么结论? 铺垫。 继续提问:其力的方向与什么因素 学生回答:与电流和磁 有关呢? 场方向有关。 继续追问:那么当磁场与通电 学生回答: 可以根据 导体相互垂直时,导体受到力的 左手定则来判断, 方向如何判断? 新 追问:当通电导体与磁场方向相 学生回答:左手定则 互垂直时,怎样来确定受力方 课 向? 要求:那我们现在用左手定则来 学生用左手定则判断 学以致用,并且顺利过 讲 判断该实验中通电导体 ab 受力 导体 ab 受力的方向, 渡下一教学环节。 的方向。 并回答:导体 ab 受力 水平向右。 授 提问:则导体 ab 应该向右运动, 请问导体 ab 在有限的磁场中能 学生回答:不会,因为 不能一直运动下去?为什么? 导体会滑出去。 过渡语:看来这种平动的的方式 并不容易使得导体持续运动,想 到生活中需要更多的是转动,故 我们可以把带有转动轴的线圈 放入磁场中,通电后看它会怎样 转动。 活动二 让线. 通电线圈在磁场中会怎么运 动? 让学生先从最简单的线 圈转动开始认识直流电 动机,符合学生的认知 特点。 要求:先认真阅读文字材料,弄 明白如何将线圈放入磁场 提问: 通过阅读我们知道线圈有两种 做法,请问这两种做法最大的不 同之处是什么? 思考:两组不同的线圈放入磁场 中通电后,到底哪组线圈可以转 动呢? 学生认真阅读学案上 阅读电动机制作过程就 “通电线圈在磁场中 是培养学生阅读和思考 会怎样运动”的文字材 的能力,让学生在课堂 料. 上有静心学习的时间和 学生回答:方法 1 是将 空间。将课堂还给学生。 线圈转动轴上两端的 。 漆全部刮掉,而 2 中轴 本环节的设计是引起学 上一端的漆全部刮掉, 生的思维冲突,激发学 另一端只刮掉了下半 生的学习兴趣和求知 周。 欲。 要求:为节省上课时间,老师已 学生分组进行实验。通 将这个装置大部分制作已经完 电后观察现象。 成,大家只需要对线圈转动轴进 行刮掉相应的漆,4 人为一小组 进行实验,第一大组组按方法 1 进行挂漆,第二大组完成方法 2, 然后通电后观察现象。 分成转和不转的两大组 同时进行实验,可以节 省时间,提高课堂效率。 提问: 1、3 组你们的线圈动了 吗? 学生:线圈动了起来或 没动(如果说没动,可 以引导学生只要没有 静止就是动了,) 追问:为什么会转动,原理是什 学生:因为磁场对通电 突出了本节课的重点即 么? 导体会产生力的作用。 电动机的原理。 【板书】引出电动机原理,并且 板书电动机原理。 继续提问: 1.那请问第一大组你们的线. 那请问你们组(第二大组) 的线圈持续转动了吗? 提出质疑:哦?看来你们两大组 的结果不一样,为什么方法 1 全 第一大组学生:没有 第二大组组学生:转动 了 刮的线圈不能持续转动,而方法 2 的线圈却能持续转动呢? 教师引导分析: 我们可以先从不转动的线圈 进行分析,由于线圈轴两端的漆 全部刮掉,接通电源后线圈在任 何位置都处于通电状态,为更方 便分析它们的受力情况,将实物 图转化成简易图,然后再将磁体 从竖直方向转到水平放置。 要求: 2. 分析原因 线圈正因为转动,是由于线 圈 ab,cd 边框受力所致,所以请 用左手定则判断,当线圈处于甲 乙丙图所在位置时 ab、cd 边框 受力情况,并画在学案上。 (理论分析) 学生思考 学生根据左手定则来 完成学案上线圈受力 情况,并尝试分析线圈 转动原因。 学生完成学案上 ab、 cd 边框受力分析。 重点分析不转动的原因 看起来没有抓住本节课 的重点但其实为进一步 分析转动甚至是学生对 于换向器的理解做好了 充分的铺垫工作。 教师根据学生对边框受力的分 析和已做好的线圈模型解释线 圈不转动的原因。(意图:通过重点分析 线圈不能持续转动的原因,为线圈如何持续转动 做好理论铺垫) (模型分析) 学生认真听讲并思考。 应用自制线圈模具结合 理论分析,让学生更加 形象的明白线圈不转动 的原因,有效突破了本 节课的一个潜在的难 点。这也是本节课最大 的亮点和创新。 教师解释:(老师做了一个和图中一样的线 圈模具,假如红色边框是 ab,蓝色是 cd,当线 圈初始位置处于甲图水平位置时,则红框受到竖 直向上的力,老师用氦气球来实现,而蓝框受到 竖向下的力,用重物实现。这两个力大小相等, 方向相反,但不在同一条直线。所以线圈顺时针 转动,当转动到乙图竖直位置时,这两个力大小 相等,方向相反,同时还在同一条直线上,所以 这两个力二力平衡,线圈处于平衡位置,这两个 力向外拉扯线圈,不能使线圈转动,但线圈是不 是立即停止转动?(不会,由于惯性会继续转动) 当线圈冲过平衡位置后,由于红蓝线框受力方向 不变,这两个力会反向拉线圈,使得线圈无法 持续转动,最后线圈经过几次反复后,会停在平 衡位置。) 提问:这就是以上线圈不能持续 转动的原因,那么为什么转动轴 一边全刮另一边半刮的线圈却 能够持续转动起来呢? 大家两 人一组进行讨论 学生讨论并回答: 在前面分析的基础上, (预设答案)首先这样 将此难题留给学生,可 的线圈使得从平衡位 以培养学生思考问题、 置开始转动时,前半周 解决问题的能力和表达 通电,而后半周断电。 能力。 /这样线圈每转动一周 的过程中,只有半周获 得动力,在另外半周不 受磁场力的作用,由于 惯性线圈会继续转过 半周,所以可以持续转 动下去。 过渡提问:这样适时通断电的方 法可以使得线圈持续转动,结合 不转动线圈的分析,请思考还有 没有其他办法也可以使得线圈 持续转动下去? 学生:每转过平衡位置 时,及时改变线圈受力 方向,(或者改变电流 方向,教师根据答案不 同随机应变) 追问:那如何改变呢? 过渡语:由于不断改变磁场方向 不太方便,而有一个装置可以在 线圈转动过程中可以自动改变 电流方向,它就是换向器。 3. 换向器和电刷(改进) 观察结构:寻找手中电动机模 型中换向器部分,并用语言描述 其结构。 体验并思考:为了更加明确地探 究换向器的作用,我们四人一小 改变电流方向或者磁 场方向。 学生观察电动机模型, 指出换向器并描述:换 向器是由两个彼此分 通过实验设计环节,让 开的铜半环组成。(教 学生加深对换向器的认 师提出铜半环与线圈 识和理解。 两端连接,可以随着线 圈的转动而转动。同时 此环节也留给学生,进 组给电动机模型通电,观察现 电刷结构和作用) 一步培养学生解决问题 象,并讨论换向器是如何改变电 的能力,进一步将课堂 流方向的。 留给学生。 同时自制电动机模型也 是本节课的另一大亮 学生代表利用老师做 点。 好的电动机模具(带有 换向器)来解释换向器 的工作原理。 (教师适当引导:) 活动三 实际电动机 提问:如果电动机的线圈 刚好停在平衡位置上,那么通电 时能够自行启动吗?为什么? 播放视频:(关于从单线的电 学生认真观看视频 让学生体会到理论、模 动机模型到多组线圈的实际电 型到实际电动机是需要 动机的演变过程) 一个过程。这个微视频 也是本节课的小创新。 1. 结合以上学习,从能量角度 学生完成作业 反 分析,你认为电动机的工作 馈 过程中能量转化是怎么样 练 的? 习 2. 电动机的线圈嵌在铁芯上 有什么好处? 知识小节(应用思维导图) 课后反思 本节课难度较大,课标要求不高,介于往届学生对线圈为何转动不能很好理解,所以 本节课设计了转和不转两种现象,引起了学生真正的思考,同时教师做了两个教学模具, 有效突出了本节课的重点,突破了难点。但是本节课教师引导过多,语言也不是特别流畅, 细节把握还不是特别到位,课堂气氛调动的不够,学生回答问题语言表达欠缺,需要老师 平时多留给孩子表达的机会,同时加强教师自身业务水平。