内容正文:
第二十章 电与磁 第四节 电动机 学历案
【课标要求】知道电动机的工作原理
【学习目标】
1.经历探究实验,知道磁场对电流有力的作用,以及通电导体在磁场中受力方向与哪些因素有关。
2. 经历制作模拟电动机的过程,知道直流电动机的结构和工作原理。
3.通过了解物理知识如何转化成实际技术应用,了解电动机在生活中的应用。
【评价任务】
评价任务1:学习目标1
评价任务2:学习目标2
评价任务3:学习目标3
【资源与建议】
学习重点:磁场对通电导线的作用;电动机的构造和工作原理;通过实验探究认识电磁感应现象,磁生电的条件。
学习难点:电动机的工作原理;换向器的作用;交流发电机的工作过程。
【情景创设 引入新课】
打开小风扇出示电动机,并给它通电,让它转起来。它们都是靠电动机来转动的,就让我们就一起来探究电动机的原理。
展示学习目标
【引领认知】
回忆并展示奥斯特实验图,提问:磁针为什么会转动?
学生:通电导体周围存在磁场,磁场方向与电流方向有关。
【过渡】通电导体对小磁针产生力的作用。那么反过来想一下,假如通电导线放在磁场中会不会也受到磁场的作用力呢?(逆向思维)
【实验探究一】磁场对通电导体的作用
请同学们自学课文,利用桌面上的器材,分组实验:
实验1、将一根直导体放入磁场中,接通电源,让电流通过直导体,观察现象。
提问:观察到什么现象?这种现象说明了什么?交流得出结论。
实验2、把电源的正负极对调后接入电路,使通过直导线的电流方向和原来的相反,观察直导体的运动方向有何变化。思考:这种现象说明了什么?
实验3、保持直导线中的电流方向不变,把蹄形磁体上下极磁极调换以下,使磁场方向与原来相反,观察直导线的运动方向。思考:这种现象说明了什么?
【交流总结】比较上面的实验,你能把实验得到的知识总结一下吗?
1、通电导体在磁场中要受到 的作用。
2、通电导体在磁场中受到力的方向与 方向、 的方向有关。
【实验性评价标准
1.能按照实验要求,得到通电导体受到力的作用运动现象,并改变电流方向及磁场方向得出受力方向发生变化。
【表述性评价标准】
2.能通过看书及小组讨论得出两个结论。
【评价任务1】:助学205页知识点1的内容。
知识点一:磁场对通电导线的作用
1.电路如图所示,
(1)闭合开关,看到导体ab运动了,表明通电导体在磁场中
(2)交换电源的正、负极,会看到导体ab向 运动,表明通电导体在磁场中受到力的方向与 的方向有关
(3)保持导体ab中电流方向不变,把路形磁体上、下磁极对调,会看到导体ab向 运动,表明通电导体在磁场中受到力的方向与 的方向有关
(4)总结上述情况,我们可以得到通电导体在磁场中的受力方向跟
和 有关
2.要改变通电导体在磁场中的受力方向,可采用的方法是( )
A.改变通电导体中的电流大小 B.只改变电流方向或只改变磁场方向
C.改变电流大小的同时改变磁场的强弱 D.同时改变电演方向和磁场方向
【纸笔性评价标准】:能顺利完成以上各题,并能对各题做出解释。
等级划分:每组①②号:能正确完成6个空,并能流畅的解释,评价等级为A;正确结果达到4个,评价等级为B;结果正确3个及以下,评价等级为C。每组③④号:只要正确完成4个空,评价等级为A;结果正确3个,评价等级为B。
【过渡问题】把一根直导线折成一个线框,通电后它会怎样运动?
【演示实验1 】把线框放在磁场里,用小刀刮两端引线的漆皮,左端全部刮掉,右端只刮半周。用硬金属丝做两个支架,固定在硬纸板上,支架与电池相连。线圈放在支架上,线圈下放一块强磁体,通电并用手轻推一下,观察现象。
线圈就不停地转下去。
【演示实验2】用小刀刮两端引线的漆皮,右端、左端全部刮掉,重复实验观察现象。
【过渡问题】为什么通电并用手轻推一下,并且两端的绝缘层全部刮掉线圈不能持续转动?现在我们共同分析一下(模型结合动画)。
(1)使线圈静止在如图位置上,闭合开关,图中ab边和cd边电流方向怎样,结合通电导体在磁场中的受力方向与电流方向的关系,分析ab边和cd两边的受力方向如何?会产生什么效果?
强调:这个位置是线圈的平衡位置,即线圈平面与磁场垂直的位置。
(2)使线圈静止在如图位置上,闭合开关,图中ab边和cd边电流方向怎样,ab边和cd两边的受力方向如何?会产生什么效果?你看到什么现象?
(3)提问:线圈转过平衡位置,为什么不是立即停止?为什么又逆时针转动返回平衡位置?
把线圈静止在如图位置,即刚才线圈越过平衡位置后所到达的位置。闭合开关,ab边