人教版九年级物理下册：第20章 第4节第2课时 电动机（教案）

第2课时电动机【教学目标】一、知识与技能1.知道电动机的基本构造和工作原理.2.初步认识科学与技术、社会之间的关系.二、过程与方法通过实验方法探究直流电动机的结构和工作原理三、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.【教学重点】1.电动机的工作原理，换向器的作用.2.直流电动机的能量转化.【教学难点】电动机能够持续转动的原因.【教具准备】U形磁铁、电源、导线、开关、线圈和直流电动机模型，多媒体课件等.【教学课时】1课时【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.【新课引入】师同学们好！我们上课前先来欣赏一些图片（用多媒体播放机床、电梯、电扇、电动玩具、冰箱等使用电动机的电器，并播放它们由停止到运转的状态），这些图片里的东西有什么共同的特点？生1：它们都是电器.生2：它们的运转都需要用到电.生3：它们都是靠电动机来转动的.5 师这些同学都说得很好.（用课件形式显示几种机器如电扇、电梯、电动玩具的结构图，并圈出电动机的位置）这些机器都有一个很重要的设备一一电动机.【进行新课】知识点电动机师上节课我们做了“小小电动机”的实验，模拟了电动机转动时的情况.今天我们看看真正的电动机是怎么样的.(出示直流电动机模型，并通电使它转动）师我们先来看看电动机的主要结构是怎样的？生:有能转动的线圈，还有不动的磁体.师对.电动机就是由能够转动的线圈和固定不动的磁体组成的.我们把它们叫做转子和定子.师上节课我们还留下一个问题，在做“小小电动机”的实验时我们发现线圈可以不停地转动，同时我们也发现线圈引线的构造很特别，为什么要这样做，否则线圈可以不停地转动吗？下面我们继续来探讨这个问题.师(演示实验）现在我把线圈引线的绝缘漆全部刮去，看看实验的结果会怎么样.师我们发现结果是怎么样的呢？生:线圈不能连续转动.师为什么会出现这种情况呢？难道是我们上节课的结论有错误？(用多媒体把课本P135页图2.4-5甲放大来给学生看.请学生思考问题）师(演示实验)我们再来看看当我把线圈放在这个位置（图乙）时它会动吗？(同时也用多媒体把线圈在乙的位置放大后显示出来)5 师很显然线圈没有动，这是为什么？(请学生思考讨论后回答)生1：我想线圈要在磁场中转动可能和它被放置的位置还有关系生2：我也是这样想的，在乙的位置上可能线圈的两边受到两个反向的力，那么就不能转动了.师确实是这样，在乙的位置上刚好在同一直线上受到两个大小相等、方向相反的力（相当于二力平衡），所以线圈不能转动了.我们把这个位置叫做线圈的平衡位置.那么线圈为什么在甲的位置可以转动但又不能连续地转动呢?让我们一起通过线圈的运动受力图来分析.[用多媒体把线圈在丙的位置也放大后显示出来，并且把它们的电流方向和受力方向也一起标出来（图甲、乙、丙组合起来），教师一边标出电流方向一边讲解]师好了，我们刚刚也分析了线圈不能持续转动的原因，在丙的位置线圈受力的方向恰好与它运动的方向相反.你能想出什么好办法使线圈能连续地转动吗？小组讨论，并派代表回答.生1:我们觉得线圈不能连续转动是因为转到丙这个位置时，左右两边线的电流方向和在甲时相反了.只要我们想办法让它转过平衡位置后就把左右电流方向对换，这样就可以使线圈连续转动了.生2:我们觉得可以用调换磁感线方向的方法，调换的位置、时间和上一位同学讲的一样.生3:我们觉得不用那么麻烦，我们做的“小小电动机”的实验不是可以持续转动吗？我们让电动机转到乙的位置不给导线通电，就不会产生阻碍的力了.由于惯性线圈继续转动，到了甲的位置再给它通电，那样就可以使它持续转动了.师同学们都很聪明，能够想出各种各样的办法来解决问题.但有的同学的办法很简单，有些同学的方法就比较复杂，我们可不可以开动脑筋，想出更简单，更实用的方法呢？其实直流电动机和我们模拟电动机的原理是一样的，它使用了一个叫换向器的零件来使电动机不断转动.师(指出电动机里换向器的位置，介绍它的结构特点)换向器由两个彼此绝缘的半环组成，两个半环分别与线圈的两端接通.当线圈转动通过平衡位置后，半环从与一个电刷接触，改变为与另一电刷接触，从而改变线圈中电流的方向和磁场力方向，使线圈得以持续转动.(让学生通过电动机模型，观察换向器)5 教师接通电源，请学生观察电动机转动时换向器的工作，分析电动机换向器的工作情况.学生分析，并举手发言（大致和上面分析的差不多）师我们要特别注意的一点是换向器两个半环之间是绝缘的，等线圈转到另一半和电刷接触时就改变了电流的方向，比起“小小电动机”又有所改进:把另一半的动力也用到了．师我们观察了电动机如何工作，知道了它的工作原理.电动机转动后能带动其它机器的转动，那么电动机起到了什么作用呢？（提示:从能量的角度来考虑）生:把电能转化为机械能.[拓展延伸]扬声器师我们学习了电动机的有关知识.现在请同学们阅读教材P136~P137页《科学世界》，让我们来了解一下扬声器的发生原理.如图是一个扬声器构造示意图，线圈通过的电流是方向不断变化的交变电流，当线圈通过图中所示的电流时，线圈受磁铁的作用向左运动，当线圈通过相反方向的电流时，线圈受磁铁的作用向右运动，线圈不断地来回振动，带动纸盆也来回振动，扬声器就发出声音.【教师结束语】本节课学习了电动机的基本构造，电动机为什么会转动以及为什么会连续转动的原因.5 直流电动机的工作原理是学习的重点，也是学习的难点，理解换向器的作用.课后作业完成本课时的作业习题.1.本节采用程序性的提问和讨论，启发学生弄清电动机线圈受力情况和停止转动的原因，以及解决问题的办法，可以培养学生的思维和创造能力.2.换向器是教学的难点，让学生通过电动机模型，观察换向器很有必要.第一课时中学习了“让线圈转动起来”后让学生带着问题课后思考，激起学生求知的欲望.下一课时引导学生进一步观察对比认识，让学生有一种解决问题后的喜悦.3.通过前面几节的学习，学生识图能力应该有所提高，本节电动机原理图要尽量让学生自己看图理解.5