初中物理人教版（2024）九年级全册（2024）第4节 电动机表格教学设计

这是一份初中物理人教版（2024）九年级全册（2024）第4节 电动机表格教学设计，共6页。教案主要包含了新课引入，讲授新课，课堂小结，板书设计等内容，欢迎下载使用。
第二十章 第4节 电动机
1课时
授课教师
授课类型
新授课
教学目标
1.通过实验，了解通电导线在磁场中会受到力的作用，知道力的方向与电流方向和磁场方向有关。
2.了解直流电动机的基本构造、工作原理及其能量转化。
3.了解电动机的应用，了解扬声器是怎样发声的。
重点难点
重点：磁场对通电导线的作用;电动机的构造和工作原理。
难点：电动机的工作原理;换向器的作用
教学方法
本节内容是在学生已有通电导体对放入其中的磁体能够产生力的作用基础上，进一步引导学生逆向思维：磁体对放入其中的通电导体是否也有力的作用猜测，再利用实验进行探究，从而培养学生要善于发现事物间的某种联系，并大胆的猜想、探究，以证实自己的想法。
通过“磁场对电流的作用实验”让学生获得丰富的感性认识。经历线圈从扭转到旋转这一科学发明过程，培养学生的创新精神。
通过列举电动机的应用，渗透“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念。通过组装电动机模型，培养学生的实践能力。
教学准备
蹄形磁体、小刀、漆包线、开关、导线、电源、电动机模型、多媒体课件等。
教学过程
一、新课引入
让学生举例说明生活中应用到电动机的机械。
图片展示：
给电动机通电，它就能转动。这是为什么？电动机的结构是什么样的呢？
这节课我们就一起来学习电动机的相关知识。
二、讲授新课
知识点一 磁场对电流通电导线的作用
提出问题：磁体在磁场中受到力的作用，奥斯特实验说明，通电导线周围有磁场。磁体间通过磁场相互作用。磁场对通电导线是否有力的作用呢？
演示实验：
（1）把导线ab放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab，引导学生观察它的运动。
（2）把电源的正负极对调后接入电路，使通过导线ab的电流方向与原来相反，引导学生观察导线ab的运动方向。
（3）保持导线ab中的电流方向不变，但把蹄形磁体上下磁极调换一下，使磁场方向与原来相反，引导学生观察导线 ab 的运动方向。
（4）同时改变电流方向和磁感线方向，引导学生观察观察导线ab的运动。
记录实验现象：
（1）导线向左运动。
（2）导线向右运动，与原来的运动方向相反。
（3）导线向右运动，与原来的运动方向相反。
（4）导线向左运动，与原来的运动方向相同。
实验结论：
（1）通电导线在磁场中受到力的作用。导体的受力方向跟电流方向和磁感线方向有关。
（2）若导体中电流的方向和磁感线的方向有一个改变时，则导体的受力方向也随之改变；若导体中电流的方向和磁感线的方向同时改变时，则导体的受力方向不变。
拓展问题：在该实验中，发生怎样的能量转化？
答案点拨：在该现象中，电能转化为机械能。
过渡问题：将一个矩形线圈放到磁场中，通电，观察到什么现象？
演示实验：把线框放在磁场里，接通电源，让电流通过，引导学生观察它的运动，并分析线框的受力情况。
实验现象：通电线圈在磁场中可以转动，转动的方向与电流方向和磁场方向有关。且线圈转过一个角度，但不能持续转动。
知识点二 电动机的基本构造
演示实验：使线圈位于磁体两磁极间的磁场中。
（1）使线圈静止在图乙位置上，闭合开关，发现线圈并没有运动。这是由于线圈上下两个边受力大小一样、方向却相反。这个位置是线圈的平衡位置。
（2）使线圈静止在图甲位置上，闭合开关，线圈受力沿顺时针方向转动，并由于惯性而越过平衡位置，但不能继续转下去，最后要返回平衡位置。想一想为什么会返回呢？
（3）使线圈静止在图丙位置上，这是刚才线圈冲过平衡位置以后所到达的地方。闭合开关，线圈逆时针转动，说明线圈在这个位置所受的力阻碍它沿顺时针方向转动。
甲 乙
丙 丁
归纳总结：线圈不能连续转动，是因为线圈越过了平衡位置以后，受到的力要阻碍它的转动。如果在越过了
平衡位置后停止对线圈供电，由于惯性，线圈就能连续转下去。
作出解释：将线圈一端的漆皮全部刮掉，另一端的漆皮只刮掉半周，从而保证给线圈适时供电或停电。这种设计，线圈每转一周，只有半周获得动力，在另半周线圈将要受到阻碍它转动的力时没有电流通过，线圈不受力；当线圈靠惯性转过这半周后，又回到原来的状态，线圈又受到向同方向转动的力，以保证线圈继续持续转动下去。
过渡问题：如果在线圈转动的后半周，不是停止给线圈供电，而是设法改变后半周的电流方向，使线圈在后半周也获得动力，线圈不就能转得更平稳、更有力了吗？那么，如何使线圈在后半周也能获得向同方向转动的力呢？
这就使用到了换向器。
课件展示：图片展示换向器的结构，播放动画视频，分析电动机的工作过程。
归纳总结：换向器是由两个铜制半环构成的。每当线圈刚转过平衡位置时，换向器自动改变通入线圈中的电流方向，使线圈连续转动。
引导学生阅读课本的相关内容，了解扬声器的发声原理。
三、课堂小结
回顾本节课你学到了什么？梳理本节知识要点。
四、板书设计
教学设计反思
本节课通过学生举例生活中的电动机，展示学生熟悉的电梯、玩具汽车引导学生思考驱动装置的电动机的工作原理,充分调动了的学习兴趣。
在学习电动机的构造及工作原理时,让学生自己动手制作小小电动机，调动了学生的学习积极性,并培养学生的动手能力。
换向器的结构及工作原理部分学生理解起来较困难，通过课件展示和播放视频，让学生形象了解换向器的结构，动态了解电动机的工作过程,降低了学习难度。