内容正文:
第3节 电动机及其应用(第2课时)(教学设计)
年级
八年级
授课时间
课题
3.3 电动机及其应用(第2课时)
学情
分析
本节内容选自浙教版八下第三章第3节第2课时。学生在学习“直流电动机”之前,已经对简单电路、电流、磁场等基础知识有了一定程度的掌握,这为理解直流电动机的工作原理奠定了一定基础。然而,直流电动机涉及到电磁相互作用等较为抽象的知识,对于初中学生而言,在理解磁场对通电导线的作用力如何促使电动机转动这一核心原理时,可能会存在较大困难。
从认知能力来看,初中学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段,他们对于直观、生动的实验现象充满兴趣,但对于复杂的原理推导和抽象概念的理解能力仍有待提高。在学习直流电动机时,虽然能通过观察实验看到电动机的转动现象,但对于背后隐藏的电磁原理,难以仅仅通过观察就完全领会。
在学习特点上,这一阶段的学生好奇心强,具有较强的探索欲望,喜欢通过自主探究的方式获取知识。在学习直流电动机相关内容时,他们对于亲自动手组装电动机模型等实践活动会表现出较高的积极性,但在探究过程中,可能缺乏系统性和条理性,难以独立地从实验现象中归纳总结出完整的知识体系。同时,部分学生可能在知识的迁移应用方面存在不足,难以将课堂所学的直流电动机知识与实际生活中的电动机应用建立有效联系。
教学
目标
科学观念:理解直流电动机的工作原理,知道换向器的作用,认识电动机的基本结构。
科学思维:通过实验分析影响电动机转动方向与快慢的因素,提升归纳与推理能力。
态度责任:了解电动机在生产生活中的广泛应用,体会电磁技术对人类社会的重要价值。
教学
重难点
重点:电动机的工作原理、结构及各部分功能。
难点:探究影响电动机转动方向和转速的因素。
教学
准备
课件、课本、视频、活动器材等
教学过程
教师活动
学生活动
新
课
导
入
我们知道,通电线圈在磁场中可以转过一个角度,但不能持续转动。
那么,电动机为什么能持续转动呢?
思考线圈无法持续转动问题,引出电动机连续转动的探究。
新知讲授
一、电动机
实践活动:把一段粗漆包线绕成约3cm×2cm的矩形线圈,漆包线在线圈的两端各伸出约3cm。然后,用小刀刮两端引线的漆皮,左端全部刮掉,右端只刮上半周或下半周。用硬金属丝做两个支架,固定在硬纸板上。两个支架分别与电池的两极相连。把线圈放在支架上,线圈下放一块强磁铁。给线圈通电并用手轻推一下,线圈就会不停地转下去。
1、电动机的原理
电动机是利用通电线圈能在磁场中转动的原理制成的。
2、电动机的结构
电动机主要由线圈和磁体两部分组成,能够转动的部分叫作转子,固定不动的部分叫作定子。
3、换向器的作用
当线圈转过平衡位置时,能自动改变线圈中电流的方向,实现电动机的连续转动。
探究实践:装配直流电动机模型
一、目标
1.进一步了解直流电动机的构造和工作原理。
2.练习安装直流电动机的模型,提高动手操作能力。
二、器材
直流电动机模型,电池,滑动变阻器,开关,导线等。
三、过程
1.把直流电动机模型的各个部件安装成整机,安装时要注意:
①轴与轴之间的摩擦要尽量减小;
②电刷和换向器的接触松紧要适当。
2.把直流电动机的模型接入电路,其电路图如图所示。在闭合开关前,先弄清电流从哪一个电刷流入电动机线圈。闭合开关,观察电动机线圈的转动方向,把结果记录在表中。
3.把电源的两极对调,按步骤2重复一次,观察电动机的转动方向是否改变,把结果记录在表中。
4.再把两个磁极位置对调一下,重复实验一次,观察电动机的转动方向是否改变,把观察结果记录在表中。
5.在步骤2的基础上,只把两个磁极对调一下,重复实验,把观察结果记录在表中。
6.利用滑动变阻器改变通过线圈的电流,观察转子转动的快慢,把观察结果记录在表中。
四、讨论
你在装配电动机模型时通电后电动机不转动,主要原因有哪些?
①电路断路②电流太小③磁体磁性太弱④线圈处于平衡位置
五、总结
1.直流电动机的转速与电流大小和磁场强弱有关。电流越大,磁场越强,电动机的转速越快。
2.线圈的转动方向与电流方向和磁场方向有关。只改变电流方向或磁场方向,转动方向发生改变;同时改变电流方向和改变磁场方向,转动方向不改变。
二、电动机的应用
电动机被称为现代工业之母,它构造简单、控制方便、效率高、无污染,在交通运输、家用电器、国防设备等现代生产生活中有广泛应用,人类社会的发展离不开电动机。洗衣机、人造地球卫星、汽车等都装有各种功能的电动机。
实践活动:观察你家里使用的电器,分析判断在哪些电器、哪些部位使用了电动机,并指出电动机的功能。
制作简易线圈装置,感知实现线圈连续转动的基本条件。
学习电动机构造与原理,建立转子定子换向器的结构认知。
装配电动机模型,掌握安装要点与电路连接方法。
改变电流与磁场方向,探究电动机转动方向的影响因素。
调节电流大小,观察并总结电动机转速的变化规律。
讨论电机不转原因,排查故障提升实验分析能力。
观察家用设备,认识电动机在生活中的实际功能与应用。
课
堂
小
结
一、电动机
1、原理:通电线圈在磁场中受力转动
2、结构:转子(线圈)、定子(磁体)、换向器、电刷
3、换向器作用:线圈转过平衡位置时,自动改变电流方向,使线圈持续转动
4、影响因素
(1)转动方向:电流方向、磁场方向
(2)转动快慢:电流大小、磁场强弱
二、电动机的应用
1、家用电器:电风扇、洗衣机、电冰箱
2、工业、交通、国防等领域广泛使用
3、优点:构造简单、控制方便、效率高、无污染
板
书
设
计
作
业
设
计
(请老师按实际教学需求撰写)
教学反思
本节课围绕直流电动机原理、结构及应用展开教学,通过实践活动与模型装配,让学生直观理解换向器作用与电动机工作过程。学生动手操作积极性高,能较好掌握转动方向与快慢的影响因素。但教学中存在不足,换向器的工作过程讲解较抽象,部分学生难以理解电流自动改变的原理。模型装配时,少数小组因接触不良或平衡位置问题导致实验失败,指导不够及时。电动机应用部分讲解偏快,联系生活不够深入。后续应增加动态演示,加强实验巡视指导,结合更多生活实例强化理解,提升学生知识应用能力。
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