17.3科学探究：电动机为什么会转动教学设计 2023-2024学年沪科版九年级全一册物理

第十七章 第三节 科学探究：电动机为什么会转动教学设计 教材分析 本节教学内容包括三部分：一是直流电动机的结构；二是电动机转动的原理，即磁场对通电导体的作用；三是直流电动机的工作过程。本节课在这一章中的地位和作用：本节课是在学习了电生磁的基础上，进一步深入挖掘出磁场对通电导体产生力的作用，从而提出这一理论在人类生活的实际应用——电动机，故本节内容是本章内容的核心之一。 教学目标 1、物理观念： （1）、知道通电导体在磁场中受力的作用，并且受力的方向与电流方向和磁场方向有关； （2）、知道电动机的工作原理； （3）、知道电动机工作时的能量转换。 2、科学思维： （1）、认识电动机的组成，并学习用合理简化的方法对事物进行分析； （2）、通过探究磁场对通电导体的作用，提高学生的分析论证能力。 3、科学探究： 通过探究磁场对通电导体的作用，提高学生的提出问题的能力、基于证据得出结论并作出解释的能力 4、科学态度与责任： 通过了解物理知识转化成为实际技术的过程,进一步提高学习科学技术知识的兴趣。 教学内容 教学重点： 观察并了解通电导体、通电线圈在磁场中受力运动的过程。 教学难点： 电动机的工作原理。 教学过程 （一）导入新课 教师演示：给电动机（风扇）通电，电动机（风扇）转动。 师述：同学们想一想：电动机在生活中应用很广泛，请举例说明（教师出示幻灯片） 电流通过电动机，电动机的轴就转动起来，电动机转动的原理是什么呢？ 我们要想解决这个问题，就得学习：科学探究：电动机为什么会转动。 （二）新课教学 一、探究电动机的构造 1、教师展示直流电动机并提出问题：电动机内部结构怎样？它由哪几部分组成，它们各起什么作用？教师引导学生猜想：电动机是怎样转起来的？学生观察总结：直流电动机主要由磁铁、线圈、换向器和电刷等构成。 2、学生观察电动机的转动 教师演示，学生观察并思考：电动机转动起来需要具备什么条件（有电流、在磁场中）？ 引导学生围绕电动机为什么会转动提出有意义的问题，将有助于探究活动有目的的进行。 2、 探究磁场对电流的作用 1、 演示课本150页图17-25中：“研究磁场对电流的作用”的实验，向学生渗透科学研究的方法。并提出问题：当接通电源时，我们看到锡箔筒(金属杆)运动起来，这说明了什么？ 2、 组织学生讨论猜想是否能想出让锡箔筒(金属杆)反向运动的方法？ 3、 教师演示锡箔筒的反向运动并提出问题：以上实验说明了什么？你能否通过观察比较，以及分析得出的结论填写下列内容： （1）、当保持磁场方向不变时，改变电流方向时，金属杆会向 运动。 （2）、当保持电流方向不变时，改变磁场方向时，金属杆会向 运动。 （3）、当将磁场方向、电流方向都改变时，金属杆会向 运动。 结论：磁场对通电导体具有_______的作用，其作用的方向与 、______有关。 3、 探究电动机怎样转动 教师演示线圈在磁场中通电转动的实验，学生观察线圈的运动情况。 教师提问：线圈为什么会停下来呢？ 利用仿真实验和幻灯图片让学生分析：在下面甲图位置时，两边受力方向相反，但不在同一条直线上，所以线圈会转动。当转动到乙图位置时，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电动机持续的旋转呢？ 让学生回顾刚才做的磁场对电流的作用的实验后教师启发提问：刚才的实验同学们能否想个办法让金属杆在轨道上往复运动呢？ 学生讨论后回答出有两条途径：不断改变电流的方向或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。 教师通过仿真实验演示装有了电刷、换向器的线圈的转动情况，让学生思考和猜想换向器的作用。教师拆开电动机，通过实验观察换向器的作用。（如下图） 学生观察后得到：换向器的作用就是能不断改变电流方向。 能量转化 （三）课堂小结 这节课我们体验了科学家的探索之旅，实际上从发现磁场对电流的作用到发明电动机经历了一段相当漫长的路程，正因为科学家们的孜孜不倦、刻苦认真以及在一次次失败中的锲而不舍，才为我们后人留下了无尽的财富，我们现在是站在巨人的肩膀上，同学们将会成为新时代的巨人！ （四）作业设置 1、基础性作业： （1） 课本的课后作业第1、2题 （2） 完成作业练习单1—4题 2、拓展性作业：课本的课后作业第5题 （五）板书设计 第三节 科学探究：电动机为什么会转动 1、电动机的构造。 2、磁场对电流的作用。 磁场对通电导体有力的作用，其作用的方向与电