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1、2022秋新人教版九年第4節(jié)《電動機》word教案
教學(xué)目標(biāo):
(一)知識與技能:
1、了解磁場對通電導(dǎo)線的作用;
2、了解直流電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理;
3、初步認(rèn)識科學(xué)與技術(shù)、社會之間的關(guān)系。
(二)過程與方法:
經(jīng)歷探究的過程,提高實驗觀察能力、分析歸納能力。
(三)情感、態(tài)度與價值觀
通過了解物理知識如何轉(zhuǎn)化成實際技術(shù)應(yīng)用,進一步提高學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)知識和應(yīng)用物理知識的興趣。
教學(xué)重點:
1、通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用,力的方向跟電流的方向、磁場的方向都有關(guān);
2、直流電動機的能量轉(zhuǎn)化
教學(xué)難點:
電動機能夠繼續(xù)轉(zhuǎn)動的原因,換向器的作用
教學(xué)方法:
2、實驗探究與師生互動相結(jié)合。
教學(xué)用具:
教師:U形磁鐵、電源、導(dǎo)線、開關(guān)、線圈和電動機演示模型、教學(xué)掛圖。
學(xué)生:U形磁鐵、小小電動機線圈、5號電池(2節(jié))、金屬支架、硬紙板和電動機模型。
教學(xué)過程:
(一)引入新課
引入課題:同學(xué)們,我們來欣賞一段短片(用多媒體展示機床、電梯、電扇、電動玩具、冰箱等使用電動機的電器,并播放它們由停止到運轉(zhuǎn)的狀態(tài))。提問、討論得出它們的共性是都是由電動機帶動工作的。從而引出課題——電動機
(二)新課教學(xué)
1、磁場對通電導(dǎo)線的作用
演示:給電動機模型通電后,模型轉(zhuǎn)動。提出問題:電動機為什么會轉(zhuǎn)動?它是根據(jù)什么原理制成的?
讓學(xué)生回憶奧斯特
3、實驗,提問其結(jié)果。啟發(fā)學(xué)生逆向思考:假如通電導(dǎo)線放在磁場中會不會也受到磁場的作用力呢?
讓學(xué)生思考討論:猜想出磁場對電流有力的作用。
然后設(shè)計實驗、驗證猜想。利用老師的演示器材,應(yīng)用課本的裝置,可按照課本的探究步驟,來進行探究和觀察。先給導(dǎo)線通電,觀察到它發(fā)生了運動。再分別改變電流方向和磁場方向(對調(diào)電源正負(fù)極或?qū)φ{(diào)磁體磁極),導(dǎo)體運動方向發(fā)生改變;改變電流大小,發(fā)現(xiàn)運動速度發(fā)生變化,但運動方向不變;最后同時改變磁場和電流方向,導(dǎo)體運動方向卻保持不變。
根據(jù)探究的結(jié)果,總結(jié)得出以下兩條結(jié)論:①通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用。②通電導(dǎo)體所受力的方向跟電流方向、磁感線方向都有關(guān)。當(dāng)電流方向或磁
4、感線方向變得相反時,通電導(dǎo)線受力方向也變得相反。
2、磁場對通電線圈的作用
剛才我們是把一根通電導(dǎo)線放在磁場中發(fā)現(xiàn)它會受到力的作用。那么假如我們不是放一根導(dǎo)線,而是把整個線圈放到磁場中,又會怎么樣呢?
演示圖9.6-2實驗:把一個通電的線框放入磁場中,觀察現(xiàn)象:通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)動起來,但不是連續(xù)轉(zhuǎn)動,而是來回扭轉(zhuǎn)。
師生討論總結(jié):由于導(dǎo)線兩邊的電流方向是不一樣的,那么他們受到的力也就不一樣了,就像一個框被相反的力扭動一樣,所以只能是轉(zhuǎn)動的。
結(jié)論:通電線圈在磁場中受力會發(fā)生轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動方向與電流方向和磁感線方向都有關(guān),電流或磁感線方向變得相反后,線圈的轉(zhuǎn)動方向也變得相反。
提出問題
5、:如何讓線圈實現(xiàn)持續(xù)轉(zhuǎn)動呢?
學(xué)生討論后,閱讀課本的想想做做——讓線圈轉(zhuǎn)起來,親自動手,制作小小電動機的線圈。
3、電動機的原理和基本構(gòu)造
原理:電動機就是利用通電導(dǎo)線在磁場中受力會發(fā)生運動(或通電線圈在磁場中受力會發(fā)生轉(zhuǎn)動)的原理制成的。
利用模型、掛圖或幻燈片認(rèn)識電動機的基本構(gòu)造:定子和轉(zhuǎn)子。
提出問題:怎樣實現(xiàn)電動機的持續(xù)轉(zhuǎn)動,電動機又是怎樣工作的呢?
演示課本的圖9.6-5三個實驗,邊演示,邊用多媒體放大后分析三個瞬間位置上線圈的受力情況,聯(lián)系導(dǎo)體在磁場中的受力方向,分析歸納出以下幾點:
(1)甲圖線圈受力順時針轉(zhuǎn)動;乙圖中線圈上、下兩個邊受力大小一樣,方向相反,其轉(zhuǎn)動最
6、后要返回該平衡位置;丙圖線圈受力使它逆時針轉(zhuǎn)動。
(2)線圈不能連續(xù)轉(zhuǎn)動,是因為線圈越過平衡位置后,它受到力要阻礙它的轉(zhuǎn)動。
(3)只有半周線圈中有電可以持續(xù)地轉(zhuǎn)動
那么如何實現(xiàn)線圈的持續(xù)轉(zhuǎn)動呢?
引出直流電動機的換向器,說明它的結(jié)構(gòu)和作用:換向器由兩個彼此絕緣的半環(huán)組成,兩個半環(huán)分別與線圈的兩端接通。當(dāng)線圈轉(zhuǎn)動通過平衡位置后,半環(huán)從與一個電刷接觸,改變?yōu)榕c另一電刷接觸,從而改變線圈中電流的方向和磁場力方向,使線圈得以轉(zhuǎn)動。讓學(xué)生通過電動機模型,觀察換向器。
電動機工作時的能量轉(zhuǎn)化情況:把電能轉(zhuǎn)化為機械能。
4、生活中的電動機
介紹電動機的分類:直流電動機和交流電動機
7、電動機的優(yōu)點:構(gòu)造簡單、控制方便、體積小、功率可大可小。
此專題可通過學(xué)生自學(xué)課本來完成。
5、揚聲器是怎樣發(fā)聲的
提出問題:揚聲器是如何把電信號轉(zhuǎn)變?yōu)槁曇粜盘柲兀恳欢耸请娏?,另一端是振動,通過什么把它們聯(lián)結(jié)在一起呢?
學(xué)生活動:通過磁場之間的相互作用就可以把電先變成磁,再與另一個磁體相互作用而轉(zhuǎn)彎為聲音。
(1)作用:它是把電信號轉(zhuǎn)變?yōu)槁曇粜盘柕难b置。
(2)結(jié)構(gòu):線圈(電磁鐵部分)、永久性磁體(原來的磁場)、錐形紙盆(振動從而產(chǎn)生聲音)。
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(3)原理:當(dāng)線圈中通有變化的電流后,它也會產(chǎn)生變化的磁場,它與原來的永久性磁鐵相互作用后就會產(chǎn)生大小不同的力,從而推動錐形紙盆
8、振動,然后產(chǎn)生出聲音來。
演示:將一節(jié)5號電池通過開關(guān)直接連到揚聲器的輸入端,電路通電和斷電時,觀察揚聲器錐形紙盒的運動情況;改變電源的極性,再觀察揚聲器錐形紙盒的運動方向是否發(fā)生了改變。
揚聲器的電磁鐵非常不明顯,它在紙盆內(nèi)部,但也充當(dāng)著最重要的角色,它能夠把電流信號轉(zhuǎn)變?yōu)榇判盘?,從而產(chǎn)生不同的作用力,再轉(zhuǎn)換為紙盆的振動,產(chǎn)生聲音。
(三)小結(jié)本堂課的主要內(nèi)容
根據(jù)板書,總結(jié)本節(jié)內(nèi)容,明確重、難點。
(四)布置作業(yè)
完成動手動腦學(xué)物理中的習(xí)題。
課后練習(xí)
1.下列家用電器中,應(yīng)用了電動機的是( )
A.電熨斗 B.電風(fēng)扇 C.電飯鍋 D.電熱毯2題圖
2.我
9、們的生活赿來赿離不開電機(發(fā)電機、電動機的統(tǒng)稱),電機在生活中的應(yīng)用赿來赿廣泛。如圖所示簡易電機正在實現(xiàn)的能量轉(zhuǎn)化是把_________________________。圖中的兩個分別與線圈兩端相連,而又彼此絕緣的銅半環(huán)E和F叫______________。
3.如圖所示的演示實驗,可以驗證( )
3題圖
A.電磁鐵磁強弱與電流大小的關(guān)系
B.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件
C.通電導(dǎo)體在磁場中會受到力的作用
D.磁極間相互作用的規(guī)律
4.在物理實驗課上,小明想觀察直流電動機模型的工作情況,將其接入電路,各部分連接完好,結(jié)果電動機卻不工作,他用手輕輕地碰了一下線圈后,直流電動機模型開始正常
10、轉(zhuǎn)動,其原因可能是( )
A.直流電動機的銅半環(huán)與電刷接觸不良
B.電源電壓太低
C.線圈剛好處于平衡位置
D.線圈中的電流太小
5.在安裝直流電動機模型的實驗中,為了改變電動機的轉(zhuǎn)動方向,可采取的措施是( )
A.改變磁場的強弱 B.改變電流的大小
C.只改變電流方向或只改變磁場方向 D.同時改變電流方向和磁場方向
6題圖
6.如圖是有關(guān)電與磁實驗的裝置圖,其中用來研究磁場對電流作用的是( )
答案:1、B;2、電能轉(zhuǎn)化為機械能;換向器 3、C ;4、C;5、C; 6、D