1、- 1 -第十六章 从指南针到磁悬浮列车第三节 科学探究：电动机为什么会转动 教学设计【教学目标】知识与技能：1、知道磁场对通电导体有作用力。知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关。2、 知道通电线圈在磁场中转动的道理。知道通电导体和通电线圈在磁场中受力而运动，是消耗了电能，得到了机械能。3、学会安装和制作简单的电动机。4、培养学生观察能力和推理、归纳、概括物理知识的能力过程与方法：1、探究磁场对电流的作用的过程。2、分析直流电动机的主要结构和工作原理。情感态度与价值观：1、让学生通过亲自的实验探究，体验科学的研究基本方法，培养学生科学探究的意识。2、通过了解物理知识转化成为实
2、际技术的过程,进一步提高学习科学技术知识的兴趣。3、初步培养创造发明意识。 【教学重点】1观察通电导体、通电线圈在磁场中受力运动的过程；2电动机的工作原理【教学难点】理解电动机的工作原理。【教学准备】电池组若干,开关若干, 直流电动机模型,电动机原理实验盒 10 套以及教学用幻灯片。 - 2 -【教学方法】重点实验探究法（含模拟实验法） ，启发式教学法。【教学过程】一、复习回顾，引入新课1、复习电流的磁场的知识，回顾电流的周围有磁场，为本节课做铺垫。提问：（1）奥斯特实验说明了什么？（2）通电螺线管的磁场有何特点？2、同学们想一想：电动机在生活中应用很广泛，请举例说明。学生举例后教师补充。 （
3、出示幻灯片）二、观察电动机内部结构1、学生观看演示并观察电动机模型各部件。2、让学生说出各部分名称，教师补充。 （出示幻灯片）定子：由永久磁体或机壳组成。转子：包括转子线圈和换向器，转子线圈嵌在铁芯上。换向器：由几片铜片做成，与转子线圈连接，转子转动时，变换所接触的电刷，改变线圈中电流的方向。电刷：固定在机壳上，与机外电源接线柱连接，转子转动时，换向器在电刷上滑动，与电源接通。3、观察电动机的转动教师演示，学生观察并思考：电动机为什么会转动？三、探究磁场对电流的作用1、提出问题：为什么直流电动机的转通电以后，会发生转动？能否从电动机的构造上发现原因。如果把永磁体取出的话，在通电后，会不会发生转
4、动？2、猜想： A:回顾奥斯特实验证明了什么： 通电导体周围存在磁场，并通- 3 -过磁场使小磁针偏转，即电流对磁体有力的作用。 B:进一步启发学生逆向思索磁体对电流有无力的作用呢？即磁体对通过其磁场电流有无力的作用呢？根据物体间力的作用是相互的，电流对磁体施加力时，磁体也应该对电流有力的作用。正是因为有力的作用，才发生转动。下面我们通过实验来研究这个推断。 3.探究磁场对电流的作用。教师出示实验器材，说明组装方法。教师进一步启发：金属杆运动有个方向的问题，能否让很轻的金属杆向相反的方向运动呢？学生交流讨论、猜想。学生分组实验。最后让学生总结磁场对电流产生的力的方向与哪些因素有关：电流方向和磁
5、感线方向即磁场方向。 （学生完成书上填空）四、电动机怎样转动 1、磁场对通电线圈的作用 教师进一步启发提问：应用上面的实验结论，我们来分析一个问题：如果把直导线弯成线圈，放入磁场中并通电， （教师取出自带的线圈）它的受力情况将是怎样的呢？ 出示幻灯片，引导学生分析：通电时，线圈两条边都在磁场中，都要受力，因为电流方向相反，所以受力方向也肯定相反。教师提问：你们想想看，线圈会怎样运动呢？学生思考并请同学谈猜想教师再动画演示让学生观察线圈的运动情况。学生观察到线圈转动，教师讲授并指明：线圈转动正是因为两条边的导线受力方向相反，边说边在幻灯片出示两条边的受力方向。- 4 -提问：线圈为什么会停下来呢
6、？ 利用幻灯片让学生分析：由于两边受力方向相反，且在同一直线上，线圈在平衡力作用下保持平衡而静止。得到结论：通电线圈在磁场中受力转动，到平衡位置时静止。教师提问：那有什么方法能够让线圈持续的旋转呢？根据前面所学，学生讨论后回答出有两条途径：不断改变电流的方向和不断改变磁场的方向。然后让同学们思考和比较两种方法。哪种更容易些。学生自然看得出是不断改变电流的方向比较容易。教师再把磁场对电流的作用的实验启发学生转到电动机上来，让学生思考：要怎样才能够不断改变电路中的电流。动画演示带换向器的电动机的转动，学生观察到电动机持续的转了。在让学生仔细观察刚才没有电刷、换向器和现在有了电刷、换向器线圈的转动情况，让学生思考和猜想换向器的作用。学生观察后得到：换向器的作用就是不断改变电流。五、当堂训练。 （有时间完成，没时间课下完成）同步学习六、课堂总结知道磁场对通电导体有作用力。知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关。知道通电线圈在磁场中转动的道理。知道通电导体和通电线圈在磁场中受力而运动，是消耗了电能，得到了机械能。
