《电动机》教案

第八章第四节 电动机

教 材 分 析

教学设计说明

1、本节课的处理，打乱了教材原有的顺序，把电动机的结构提前，让学生在联系生活的

基础上，通过认真观察电动机模型，亲身感悟电动机，说出它的主要两个部件，为后面教学的进行奠定基础，力图体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的新课程理念。

2、注重物理实验教学，尽量运用实验引导学生动手、动脑，去学、去做，使学生成为知识的“发现者”，以此培养学生以实验事实为依据，观察、归纳、概括、想象能力，同时培养学生创造发明的意识。

3、注重培养学生学会研究物理问题的方法，并让学生大胆的运用这些方法去进行探究活动，实现课堂培养学生探究能力和自学能力的目的。

教学流程简案

教学过程实录

师：同学们，生活中有很多用电器，我现在发给每组一张白纸，请将你们所知道的用电器的名称，尽可能多地写在白纸上，看哪一组写得最多？开始！（学生们争先写出）

师：停。第一组同学，你们写出了几个用电器？ 第一组学生：9个

师：有比第一组多的吗？ 第二组学生：（举手抢答）10个

其他组学生：

师：第N组写得最多，让我们一起来看看他们的成果。 师（教师投影展示）：电风扇、洗衣机、电话、电冰箱、电脑、电视、换气扇、排油烟机、电饭锅、电热水器、电炉子 大家有补充的吗？

学生甲（学生举手抢答）：电动剃须刀、电动四驱车 学生乙：电褥子、电暖气

师：很好！大家知道得真多！这么多用电器，哪些可以分为一类呢？请大家讨论。 （学生讨论归纳）

学生甲：我把电风扇、洗衣机、电冰箱、换气扇、排油烟机、电动剃须刀、电动四驱车这些用电器归为一类。

师：你分类的依据是什么？

学生甲：因为它们都是把电能转化为动能的用电器。

学生乙：我也把它们归一类，它们都是通电会转动的用电器。 学生丙：它们都是利用电动机工作的用电器。

学生丁：我把电饭锅、电热水器、电炉子、电褥子、电暖气归为一类，因为它们都是把

电能转化为内能的电器。

师：大家说得非常好。今天我们就研究把电能转化成机械能的机器——电动机。

（说明：课一开始，就引进竞赛机制，目的是引起学生的兴趣，使他们在参与中感受成功的喜悦，从而为本节课的学习提供良好的精神状态。并由学生所言引出课题——电动机。）

板书：第八章第四节 电动机。 师（出示电动机模型）：请看这是电动机模型，现在我给它通电。 师（演示给电动机模型通电，电动机转动）：大家看到了什么？ 生：通电后，电动机转了。

师：关于电动机，大家想了解哪些问题呢？ （学生讨论回答）

学生甲：电动机转动的原理是什么？ 学生乙：电动机转速与什么有关？

学生丙：电动机的转动方向可以改变吗？ 学生丁：电动机是由哪些元件组成的？

（教师把同学们提出的问题写在黑板一侧）

师：非常好！大家一下子提出了这么多的问题，在以后的学习和生活中我们会一一解决。这节课我们只能研究：电动机的组成、电动机的工作原理及其有关的问题。

（说明：以演示实验为依据，创造良好的教学情景，注重学生的亲自体验和感悟，在此基础上引导学生大胆质疑，为努力探索科学的奥秘做准备。）

师：同学们的桌面上也放着一个电动机的模型，请大家仔细观察电动机的模型，看它主要由哪几部分组成？

生：（观察、讨论、思考、回答）磁铁、线圈

（说明：学生回答不完善的地方，教师可进一步引导学生观察完善，但不能包办代替学生，以此培养学生的观察、概括能力。）

师：对！电动机主要由两部分组成。

板书：电动机的主要构成: 定子、转子 ——由线圈或磁体充当

师：怎么能让你桌上的电动机转起来呢？ 生：给它通电。 师（边讲边演示）：好，如果现在用两节电池给电动机通电，电动机转起来了，此时如果我把上方的这块磁铁换成铁，你们认为会发生什么现象呢？

（学生讨论、猜想） 一部分学生：继续转。 另一部分学生：不转。

师：到底谁的猜想对呢？ 请大家用实验来证明，开始实验。

（学生以小组为单位进行实验，同时进行思考与讨论，教师巡视指导，控制实验时间。） 师：当电动机转动后，取走磁铁，大家看到了什么现象？ 生：电动机不转了。

师：换上铁块，大家又看到了什么现象呢？ 生：通电电动机不转。 师：为什么呢？ 生：没有磁体。

师：说得对。现在我们已经发现，电动机模型在两种情况下不转动。一是：有磁场，但线圈不通电时不转动。二是：没有磁场，但线圈通电时也不转动。根据以上分析你认为电动机工作的原理是什么呢？也就是说电动机的线圈为什么会受力转动呢？

学生甲（举手抢答）：一是因为线圈在磁场中，二是因为线圈通电了。

师：你的意思是说，电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，对吗？ 学生甲：对

师：那么，大家的猜想究竟对不对？电动机的工作原理到底是不是通电线圈在磁场中受力转动？要彻底解决这个问题，同学们还得先回忆一下奥斯特实验，哪位同学愿为大家演示奥斯特实验，并表述奥斯特实验的结论呢？

（学生抢答，教师请一人到讲台前边演示边说明，并投影给其他同学观察，让他们评价。） 师：奥斯特实验表明——通电导线的周围存在磁场。通电导线通过它的磁场对小磁针施加了作用力，让小磁针发生偏转；让我们采用“逆向思维”的方式考虑一下，小磁针周围也有磁场，它的磁场会对通电导线中的电流产生力的作用吗？请大家讨论一下。

学生甲：磁针的磁场对通电导线中的电流有力的作用。 学生乙：磁针的磁场对通电导线中的电流没有力的作用。 师：到底谁的猜想对？物理学中一般通过什么来检验呢？ 生：做实验。

师：对。请大家再讨论，作此实验需要使用哪些实验器材，为什么？此实验的关键是观察什么？

（说明：教师应给学生多准备几种器材，如：线圈、蹄形磁铁、轻质铝箔筒、一段含多股芯线的导线、支架、导线、细线、电池组等演示磁场对电流作用的装置，给学生创造一个广阔的设计空间，便于学生张扬个性，鼓励他们设计出多种多样的实验方法和实验步骤）

生（讨论、思考、回答）：磁体、电源、开关、导线 实验的关键是观察通电的导线是否运动？

（教师在学生讨论回答的基础上，让学生展示自己要选用的实验的器材，向大家介绍实验装置和用法。）

学生甲：将铝箔筒静止在磁场中，用电池给它通电，观察铝箔筒在磁场中的运动情况。 师：你为什么选中铝箔筒来做此实验。 生：因为铝箔筒轻，受力后容易运动。

师：大家还有其它作法吗？

学生乙：将那段含多股芯线的导线静止在磁铁的磁场中，用电池给它通电，观察这段导线在磁场中的运动情况。

师：为了使放入磁场中的通电导线运动与否都能够灵活点，我建议大家把你选中的放入磁场中的通电导线吊挂在支架上。像我展示的这样。（说明：展示一个吊挂在支架上的导线）现在请大家用自己的方案进行实验，并回答投影的问题（给静止在磁场中的导线通电时，通电导线会 ，这说明 。）开始实验。

（说明：引导学生观察实验，在实验的基础上使学生自己建立正确的观点，印象会更深。但由于时间的限制，一些巧妙的实验技巧教师可以说明，让学生仔细体会。）

师：通过实验，大家得出了什么结论？ 生：磁场对通电导线有力的作用。 板书：通电导线在磁场中受力运动.

师：我们知道了通电导线在磁场中受力。并看到这个力有方向，现在我想知道：通电导线在磁场中的受力方向与哪些因素有关？大家说我该按什么样的思维程序来解决此问题？

生：先猜想，然后设计实验验证，最后归纳结论。

师：好！现在就请大家猜想一下通电导线在磁场中的受力方向与哪些因素有关呢？ （学生讨论、猜想） 学生甲：因为导体中的电流有方向，所以通电导线在磁场中的受力方向与电流方向有关。 学生乙：磁场有方向，所以还应与磁场方向有关。

师：大家都认为通电导线在磁场中的受力方向同时与电流方向和磁场方向有关，那我们应该采用什么研究方法来研究呢？请你们具体说明。

生：用控制变量法研究。具体说就是：保持磁感线的方向不变，对调电池正负极以改变导线中的电流方向，观察导线在磁场中的运动方向是否改变；保持导线中的电流方向不变，交换磁极以改变磁感线的方向，再观察导线在磁场中的运动方向是否改变。

师：想法很好，那么到底大家的猜想对不对? 我拭目以待，现在就请大家设计出实验方案和步骤，用你的实验来证明你的猜想。

（学生讨论交流，合作设计实验，并以小组为单位进行实验操作，同时交流讨论。教师巡视指导，注意实验时间的控制。）

师：通过实验，大家认为通电导线在磁场中的受力方向与什么因素有关呢？ 生：通电导线在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关。 板书：通电导线在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关。 师（指着板书讲述）：我们做完准备工作，就言归正传，探究电动机的工作原理是不是通电线圈在磁场中会受力转动？请同学们先猜想，通电线圈在磁场中一定会受力转动吗？

学生甲：会 学生乙：不会

师：让我们试试看。请同学们认真观察线圈的运动情况。（教师演示把线圈放在磁场里，接通电源，让电流通过。）大家看到了什么？

生：通电线圈在磁场中摆动

师：电动机可连续转动，而实验中的通电线圈在磁场中只是摆动，我可以让摆动的线圈在磁场中转起来。请看我用一段漆包线绕成一个矩形线圈，使两个引出端固定在线圈上（注：上课前，用小刀刮去引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮上半周或下半周。）把线圈放在支架上，使它位于磁场中，给线圈通电并用手轻推一下，注意看，线圈不停的转起来了。

师：看到这个现象，你又有什么疑问呢？

生：为什么两个线圈通电后一个可以在磁场连续转动，而另一个只会在磁场中摆动呢？ 师：问的好。对比刚才两次实验，你们认为线圈由摆动到转动是由于什么变化引起的？ 生（讨论、回答）：更换了线圈。

师：那就请几位代表上讲台前来观察一下这两个线圈有什么不同？谁愿意上来？ 生（抢先上前观察、回答）：只在磁场中摆动的线圈，两端引线漆皮全部刮掉；而另一个可以在磁场连续转动的线圈，两端引线漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮了半周。

师：观察地非常仔细。那么为什么两端引线漆皮全部刮掉的线圈只会在磁场中摆动呢？请大家参照课本P63图8.4-5合作、讨论、学习，找到答案。

（学生合作学习、相互交流。）

（说明：注重引导学生自己动脑去学，让他们提出不懂得问题，互相解决，培养他们的合作精神和自学能力，使他们具备终生学习的能力）

教师投影讲解：两端引线漆皮全部刮掉的线圈在磁场中不能连续转动，是因为线圈越过了 位置以后，它受到的力要阻碍它的转动。要使磁场中的通电线圈连续转动就要在线圈刚越过平衡位置，就改变一次通过线圈的 方向，使线圈获得动力，继续转动下去。

师：明白了线圈连续转动的道理，你想不想动手，自己做个可在磁场中连续转动的线圈？ 生：想

师：请用你桌面上的工具开始做，并让你的线圈动起来。 （学生动手实验）

（说明：这样做目的是，使学生活学活用物理知识，既巩固了知识，又增加了的他们探索物理知识的兴趣，使他们在成功中增强自信心。）

师：现在同学们对电动机的工作原理应该特别清楚了，大家原来的猜想对吗？ 生：对

师：请大家一起告诉我，电动机的工作原理是 生（齐答）：通电线圈在磁场中受力转动

师：通电线圈在磁场中受力转动，这就是电动机的基本工作原理。 板书：电动机的工作原理——通电线圈在磁场中受力转动

师：生活中的电动机，它的通电线圈在磁场中必须连续转动。真正制造电动机时，也要解决通电线圈在磁场中不能连续转动问题，那么实际的电动机又是如何解决的这个问题呢？请大家进一步认真观察电动机模型，看它是如何解决的。

（说明：此处可以告诉学生把理论用于实际需要再付出很多劳动，以培养学生对应用科学的兴趣，体现“从生活走向物理，从物理走向生活”的理念）

生：（观察、讨论、回答）实际的电动机有两个铜半环，可以改变线圈中的电流方向。 师：大家观察地非常仔细，你们所说的实际上是电动机的换向器，下面就让我们一起通过录像，了解换向器的作用。

（教师动画展示电动机的示意图（参见课本P64图8.4-6），并配有重点介绍电动机的换向器作用的解说。）

师：现在大家能否说出，换向器的作用是什么？ 生：（举手抢答）换向器的作用——当线圈刚转过平衡位置时，换向器能自动改变线圈中的电流方向，从而改变线圈受力方向，使线圈连续转动。

板书：换向器作用：自动改变线圈中的电流方向，从而改变电动机的转向

师：在生活中电动机有着广泛的应用，课的开始同学们已经说了不少，下面让我们通过录像再次了解生活中的电动机，及其优点。

（教师播放“生活中的电动机”录像，开扩学生的视野。） 师（投影展示下列反馈练习题）：让我们自我检测一下，是否记住所学知识。

一、填空题

1、通电导体在 中受力，受力方向决定于 方向和 方向，在这一现象中， 能转化为 能。

2、电动机利用 原理制成；换向器的作用是在线圈转过 时自动改变 。

二、选择题

1、下列装置的主要部件是电动机的是（ ）

A、电热水器 B、电铃 C、洗衣机 D、电话 2、下列能使电动机改变转动方向的是（ ）

A、改变电流方向 B、改变电流大小 C、同时改变电流方向 、磁场方向 D、改变磁场强弱 3、下列电能转化为机械能的是（ ）

A、发电机 B、日光灯 C、电风扇 D、电热杯 师：在本节的学习中，你在知识和方法上各有什么所得？

（学生各抒己见，教师投影展示本节课的知识框架和研究方法）

1、

原理：通电线圈在磁场中受力转动受力方向取决于构造：转子、定子、换向器、电刷 能量转化：电能转化为机械能

2、本节方法的提炼：猜想——检验法、控制变量法、逆向思考法、对比法等。 师：我们学知识是为了解决实际问题，你能解释这个现象吗？

投影题目：小云在台灯下做实验时突然发现，当手中的强磁体靠近白炽灯时，白炽灯的灯丝就不停地“抖动”，请你帮他解释一下其中的原因。

（学生讨论，教师补充）结论如下：因为通电导体在磁场中要受力的作用，在磁场方向一定时，通电导体的受力方向只与电流方向有关，而在生活中，通过白炽灯灯丝的电流方向周期性改变，所以通电灯丝在磁场中受力方向也不断改变，导致当手中的强磁体靠近白炽灯时，白炽灯的灯丝就不停地“抖动”。

师：这节课就到这里，今天的作业是：拆开家中坏的电动玩具，研究它的内部构造。

作者简介

于晓燕：女，1990年毕业于青岛师范学院物理系，现任教于青岛第二十二中学，中学一级教师。1993年荣获区优质课评选一等奖， 1997年举行市级公开课，有两篇论文获市三等奖，发表的论文有《寓德育于物理教学中》。

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