第二十章 第4节 电动机-【名校培优课堂】2023-2024学年九年级下册物理同步教案（人教版）

第4节 电动机 设计说明 首先要学生列举带电动机的电器，然后演示电动机模型通电后转动，提出问题：给电动机通电，它为什么能够转动，引入新课。通过教材中图20.4-1“通电导线在磁场中受力”这个演示实验，引导学生认真观察实验现象并分析得出：通电导体在磁场中要受到力的作用，且力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系。电动机的工作原理和换向器的作用是难点，可从教材图20.4-4“小小电动机”入手，直到最后设计先演示“线圈不能连续转动”，并分析其原因，寻找解决方法，再演示“让线圈转起来”，引出利用换向器来实现线圈的连续转动。对于电动机的构造和工作原理，可采用挂图的方式，逐条讲解。本节内容由“磁场对通电导线的作用”和“电动机的基本构造”两部分构成。 教学目标 【知识与技能】 1.通过实验，了解通电导体在磁场中会受到力的作用，知道力的方向与电流的方向和磁场的方向有关。 2.了解直流电动机的构造和工作原理及其能量转化。 【过程与方法】 1.探究电动机转动的奥秘，展示奥斯特实验过程，引导学生思考，培养学生的逆向思维能力。 2.通过演示通电导体在磁场中的运动情况，以培养学生观察、分析、总结归纳规律的能力。 3.通过让学生制作线圈并让线圈转动起来，培养学生的探究精神和动手操作能力，同时享受成功的喜悦。 【情感、态度与价值观】 通过本节课的学习，使学生进一步体验观察与实验的重要性，培养学生的探究精神和动手操作能力。 重点难点 教学重点 磁场对通电导线的作用。 教学难点 电动机的构造和工作原理。 教学方法 实验探究法、讲解法、讨论法、分析归纳法、启发诱导、活动体验。 教具、学具 学生用：电源、蹄形磁体、开关、导线、铜棒(导体)、滑动变阻器、线圈、导轨。 教师用：电源、蹄形磁体、开关、导线、铜棒(导体)、滑动变阻器、线圈、导轨、通电线圈在磁场中受力转动的挂图、一段粗漆包线、一段细铁丝(或裸铜线)、一块泡沫海绵。 授课时数 1课时 教学过程 回顾思考 1.奥斯特实验说明通电导体周围存在着____，磁场的方向与____的方向有关。 2.力的作用效果：一是可以____，二是可以____。 3.磁场对放入其中的磁体能够产生____的作用。 4.力是使物体____发生改变的原因，物体的运动状态改变，一定是受到了____的作用。 导入新课 1.多媒体展示机床、电力机车、洗衣机、电扇、冰箱及各种电动玩具。 教师提出问题：电动机转动的原理是什么？ 2.回忆奥斯特电生磁的实验，用多媒体展示奥斯特实验的过程、结果及实验装置图。 教师提出问题：奥斯特实验说明电流对小磁针有力的作用，那么磁体对电流有没有力的作用呢？ 我们知道生产和生活中的许多电器都需要电动机来带动，电动机已经深入到现代社会生产生活的各个角落，下面我们就来研究电动机的工作原理，来获得正确的结论。 讲授新课 一、磁场对通电导线的作用 师：磁场的介绍中，磁体对小磁针有力的作用；奥斯特实验中，电流对小磁针有力的作用。磁体的磁场对通电导线是否有力的作用？ 【演示实验】通电导线在磁场中受到力的作用。 【演示1】把导线ab放在磁场里，接通电源。 教师请学生说出观察到的现象，引导学生讨论并得出结论。 现象：接通电源后导线向右运动了。 解释：导线通电前是静止的，通电后发生了运动，运动状态发生改变，说明受到力的作用。 由学生归纳出实验的结论：通电导体在磁场中受力而运动。 教师提出问题：通电导线在磁场中是不是永远向一个方向运动呢？ 如果不是永远向一个方向运动，那么有哪些方法可以改变它的运动方向呢？ 教师请学生进行猜想，然后利用演示实验验证学生的猜想是否正确。 学生的猜想：可能与电流的方向和磁场的方向有关。 教师根据学生的猜想进行验证，同时要求学生认真观察。 【演示2】只改变刚才实验中电流的方向，再做一次实验，观察导线的运动方向。 现象：导线向左运动。 由学生归纳出实验的结论：电流方向改变，导线运动方向改变，说明受力方向改变。 【演示3】保持刚才实验中电流的方向不变，但把蹄形磁体两极调换一下，使磁场方向与原来相反，观察导线的运动方向。 现象：导线向右运动。 由学生归纳出实验的结论：磁场方向改变，导线运动方向改变，说明受力方向改变。 教师提出问题：如果电流和磁场的方向都变得与原来相反时，通电导线受力方向会怎样？ 学生给出猜想后教师进行演示。 【演示4】同时改变电流方向和磁场方向，再做一次实验，观察导线的运动方向。 现象：导线向右运动。 由学生归纳出实验的结论：同时改变电流方向和磁场方向，导线运动方向不变，说明导线受力方向不变。 实验结论： 1.通电导线在磁场中要受到力的作用。 2.通电导线在磁场中受力的方向跟电流方向、磁场方向都有关系。 当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反。当电流的方向和磁场的