【K12教育资料】九年级物理全册14.6直流电动机教案新版北师大版

六、直流电动机新课导语【导入一】 (创设问题情境，引入新课)师：在我们生活中，很多地方都用到了电动机。

演示：直流电动机通电转动。

师：电动机为什么会转呢？(引导学生回忆磁场对电流的作用)师：下面我们就来研究电动机的工作原理，探索其中的奥秘。

【导入二】 (实验引入新课)师：通电线圈在磁场中会怎样运动？演示实验：演示教材P159图14－45所示实验。

师：线圈为什么会转动？又为什么不会连续地转动下去？怎样才能使它连续转动而成为一个电动机呢？今天我们就来探讨一下。

学点1 直流电动机的原理阅读教材P159，观察图S14－6－1，思考下列问题：图S14－6－1问题1：图(a)中，线圈能转动，是因为__通电导线在磁场中受到力的作用__。

开始通电时，上下两个边的漆包线中电流的方向是__相反__的，因此在同一磁场中，一个边受到向前的磁场力，而另一个边受到__向后__的磁场力，这两个力不在同一直线上，于是就使线圈开始转动。

当线圈转过90°角时，上下两个边受到的磁场力变成在一条直线上，这个位置叫作__平衡位置__。

线圈的__惯性__使它可以冲过此位置，但不能持续转动。

问题2：图(b)中，教学用电动机的线圈能连续转动，是因为有__换向器__和__电刷__的缘故。

自学教材P160～P161 ，观察图S14－6－2，小组交流讨论，完成下列问题：图S14－6－2问题3：图甲开始通电时，换向器F与电刷A接触，换向器E与电刷B接触，线圈的ab 边内电流由__b__向__a__，由左手定则可知，受到__向上__的磁场力，cd边内电流由__d__向__c__，受到__向下__的磁场力，于是线圈开始沿顺时针方向转动。

问题4：图乙中，ab和cd边受到的磁场力在一条直线上，线圈处于__平衡__位置。

线圈的惯性使它冲过此位置。

问题5：图丙中，换向器改变了所接触的电刷，E与__A__接触，F与__B__接触，这时ab边内电流由__a__向__b__，由左手定则可知，受力方向变成__向下__，cd边内电流由__c__向__d__，受力方向变成__向上__，于是线圈就继续沿顺时针方向转动90°。

14.6 直流电动机一、知识与技能1.知道直流电动机的原理和主要构造.2.知道换向器在直流电动机中的作用.3.了解直流电动机的优点及其应用.二、过程与方法1.通过演示,提高学生分析概括物理规律的能力.2.通过制作模拟电动机的过程,锻炼学生的动手能力.三、情感态度与价值观通过了解物理知识如何转化成实际技术应用,进一步提高学生学习科学技术知识的兴趣. 【重点难点】重点:直流电动机的原理.难点:换向器的作用.【新课导入】导入1:情景导入师:同学们好!我们先来欣赏一些图片(用多媒体展示机床、电梯、电扇、电动玩具、冰箱等使用电动机的电器,并播放它们由停止到运转的状态),这些图片里的东西有什么共同的特点?生甲:它们都是电器.生乙:它们的运转都需要用到电.生丙:它们都是靠电动机来转动的.师:这些同学都说得很好.(课件显示电扇、电梯、电动玩具的结构图,并圈出电动机的位置)这些机器都有一个很重要的设备——电动机.师:这节课学习电动机的相关知识.导入2:复习导入复习提问:上一节课学习了哪些知识?如果把通电导线做成线圈放在磁场中,会有什么现象发生呢?请观察下面的实验.导入3:直接导入我们知道生产和生活中的许多电器都需要电动机来带动,电动机已经深入到现代社会生产生活的各个角落,下面我们就来研究电动机的工作原理.【课堂探究】一、直流电动机的原理演示实验1:如(教材)图1445,看到什么现象?小组交流思考:(1)线圈为什么会转动?结合上图用动画进行分析:当线圈通电时,上下两个对应边中的电流方向相反,根据左手定则,上面和下面两条边的受力方向一个向里一个向外,受力方向相反,但是,这两个力不在同一条直线上,不符合平衡力的条件,是非平衡的力,因此,线圈就转动了起来.如图所示,由于通电线圈的两条对边中电流方向相反,它们在磁场中受到磁场力的方向相反且不在一条直线上,在这两个力作用下线圈会发生转动.当线圈从图示位置转过90°时,这两个力恰好在同一直线上,而且大小相等、方向相反,是平衡力.线圈在这对平衡力作用下可以在该位置保持静止.线圈的这一位置叫做平衡位置,此时线圈的平面恰与磁感线垂直.板书:直流电动机的原理:通电线圈在磁场中受力转动.(2)线圈为什么不会连续转下去?小组交流讨论:当转过90°角时,这两个力变成在同一条直线上,是一对平衡力,线圈如果一开始就在这个位置,通电后是不会转动的,这个位置叫做平衡位置.但是线圈启动起来后,由于惯性会使线圈冲过平衡位置,继续转动,当线圈进入另一半周后,由于电流方向和磁场方向均没有改变,此时的受力阻碍了线圈的转动,所以线圈不能再沿原来的方向转动,而要反向转动,所以线圈就只能在平衡位置附近摆动了.演示实验2:如(教材)图1446,先介绍这个电动机的构造,重点是“换向器”,由两个半铜环组成.(1)为什么这种装置能够使线圈连续转动?(2)换向器和电刷起了什么作用?小组交流讨论(教材)图1447的四幅图的线圈通电和受力情况,认识换向器和电刷的作用.课件展示:电动机的连续转动过程.归纳:图(甲)电源为直流电源,线圈通电时,dc边受到向下的力,ab边受到向上的力,是非平衡的力,因此会顺时针转动90°角,转到图(乙)时,虽然线圈受到平衡力,但是由于惯性会冲过平衡位置,转过90°角,由于换向器的存在,这时dc边受到向上的力,ab边受到向下的力,到达图(丙)位置,继续顺时针转动90°角,转到图(丁),此时线圈由于惯性和换向器的存在,又冲过去到达图(甲)的位置.总结:换向器的作用是,当通电线圈刚转过平衡位置时,能自动改变线圈中的电流方向,使线圈持续转动下去.二、实用的电动机阅读课本,自学并回答下列问题:1.电动机由什么组成?认识(教材)图1448电动机的结构.2.电动机的优点有哪些?3.直流电动机和交流电动机有什么区别?分别列举几个应用实例.4.电动机中的能量转化如何?归纳:实用的电动机是人类在电动机内设计了多组线圈、多组换向器.这样就保证了每次启动时总有一组线圈受力(处于非平衡位置)而自行转动.与热机相比,电动机具有构造简单、操作方便、效率高、无污染等优点.1.电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动,电动机在工作过程中电能转化为机械能.2.最简单的直流电动机的换向器是当通电线圈刚转过平衡位置时,能自动改变线圈中的电流方向,以便电动机能够连续转动.3.电动车作为节能、环保的代步工具已经进入千家万户.电动自行车的“心脏”是电动机,它是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的,车把上的“调速转把”相当于我们学过的滑动变阻器(填一电学器材名称),拧动“调速转把”可以改变电动机中的电流大小,从而改变电动机的转速.4.如图所示的线圈abcd位于磁场中:(1)通电后,cd段导线的电流方向由c到d (选填“由c到d”或“由d到c”).(2)cd段导线受磁场力的方向如图所示,在图中画出ab段导线受磁场力的方向.答案:如图所示5.物理兴趣小组在装配直流电动机模型后参加班级的实践成果展示交流会,电动机经过检查,一切都按要求安装完毕后,排除接触不良、短路及磁铁没有磁性、电源没有电压等各种原因后,接通电源仍不能转动.小佳同学用手去旋转线圈,刚一旋转,电动机就立即持续转动起来,则原来电动机不转动的原因可能是( C )A.电动机轴生锈而被卡住了B.转轴没润滑油转不动C.线圈所处的位置对它的转动有影响D.线圈转动要靠外力电风扇的构造和工作原理电风扇的主要部件是交流电动机.电风扇的转子由磁铁、扇叶、轴组成;它的定子由硅钢片、线轴和轴承组成.电风扇的控制电路是由IC感应磁铁和磁铁电机经由电路控制其线圈导通而产生的内部激磁使得转子旋转.电风扇的工作原理是通电线圈在磁场中受力而转动.能量的转化形式是电能主要转化为机械能,同时由于线圈有电阻,所以不可避免的有一部分电能要转化为内能.通电产生一个旋转的磁场来带动转子转动.电扇里有单相电机,通过启动电容移相作用,将单相交流电分离出另一相相位差90度的交流电.将这两相交流电分别送入两组或四组电机线圈绕组,就在电机内形成旋转的磁场,旋转磁场在电机转子内产生感应电流,感应电流产生的磁场与旋转磁场方向相反,被旋转磁场推拉进入旋转状态.。

《直流电动机》教学目标：1、知识与技能：（1）利用收集到的信息，提高收集、处理信息的能力；（2）了解与电动机有关的知识；（3）认清电动机构造，学会安装电动机模型。

2、过程与方法：（1）能表达自己的观点和疑问，初步具备评估自己学习成果的能力；（2）通过安装电动机模型，增强学生的动手实验能力；（3）交流信息，合作完成实践活动。

3、情感与价值观：（1）激发学生探究电磁联系的兴趣；（2）提倡集体合作，敢于提出与他人不同的观点，勇于放弃或修正自己的错误观点；（3）鼓励提问，鼓励质疑，在疑问中保持好奇心，增强学习动力；（4）激发学生热爱家乡的情感。

教学重点：对收集到的相关信息进行整理分析，能发现问题并作出一定的解释，弄清电动机的构造，按照合理的顺序进行安装，会对实验中出现的问题进行分析，并尝试排除故障。

教学难点：安装直流电动机模型，总结故障出现的原因；利用滑动变阻器和电源改变电动机的转向和转速。

教学过程：（一）导入课题：教师出示各种电动机的图片，问：这是什么？师：课前已经请同学们准备了许多与电动机有关的资料，电动机有很多应用，我们来一次一分钟知识竞赛，两大组同学每组说一个与电动机有关的应用，只要说出名称即可，如果叙述重复或者等待时间超过3秒钟即判输，开始：（二）进入正课：师：上一节课布置大家一个任务，请每个同学收集一个与电动机有关的资料，就你收集的资料提出一个有价值的问题，现在请两个同学到讲台前，把他们准备的资料向全班同学汇报。

师：我也准备了一些资料图片，请看图片。

教师展示一张印有世界名牌打印机的照片，问：这些打印机的心脏部件——伺服电机是哪里生产的？师：常州。

教师再出示另一张图片，图上有火星车、机器人、塔吊等。

师：这些机器的动力源都是电动机。

师：电动机很有用，实际的电机非常复杂，我们从最简单的直流电动机学起。

今天要请同学们学习安装一个直流电动机模型，并且要求利用它研究电动机的转速和转向。

教师展示操作一个安装好的直流电动机模型。

《直流电动机》教学目标：知识与技能1、知道直流电动机的工作原理；2、知道换向器在直流电动机中的作用；3、能区分直流电动机和交流电动机。

过程与方法经历制作模拟电动机的过程，了解直流电动机的结构和工作原理。

情感、态度与价值观通过了解物理知识如何转化成实际技术应用，进一步提高学习科学技术知识的兴趣。

教学重点：直流电动机的原理。

教学难点：直流电动机的工作情况。

教学过程：一、新课引入复习提问：1、要改变通电导体在磁场里受力方向，可以通过改变（）或改变（）来实现。

2、通电导体在磁场里运动，消耗了（）能得到了（）能。

演示实验：给电动机通电观察到什么现象？二、讲授新课（1）演示通电线圈在磁场中的直观模型。

线圈能够在磁场中转动，但不能持续转动。

①线圈为什么在图甲位置转动起来？②在图乙位置能够保持平衡？（2）讲解线圈在磁场中转动情况及原因。

①线圈在图甲位置的ab和cd边受力方向相反且不在一条直线上，所以会转动。

②线圈在图乙位置时，ab和cd边受力大小相等，方向相反，在一条直线上，受平衡力作用，所以能保持平衡。

（3）换向器的作用讨论：线圈在上图乙位置，为什么摆动几下才停下来？提问：①线圈为什么能转过平衡位置？由于惯性②线圈转过平衡位置为什么还向回转？因为线圈受力方向没有改变。

启发提问：能不能想一个办法让线圈继续转动呢？讨论总结：要让线圈继续转动，就必须改变受力方向。

根据上节所学知识，可以用两种方法，一是在平衡位置及时改变电流方向；二是及时改变磁场方向。

提问：①从实际出发，在两种方法中，哪一种方法最好呢？应选用改变电流方向的方法，于是出现了换向器。

②换向器的作用是什么呢？（让学生观察电动机模型上的换向器，介绍构造。

）总结：每当线圈刚转过平衡位置，换向器就能自动改变线圈中的电流方向。

这样就改变了线圈的受力方向，使得线圈继续转动。

（3）实用的电动机①结构以及能量转化换向器电能→机械能②电动机的优点与热机相比，电动机有哪些优点？启止方便，构造简单，效率高，无污染。

一引入新课教师：在现代生产和生活领域中广泛使用着直流电动机。

（通过多媒体课件展示生活中电动机的应用）学生：观察并思考，在哪些领域中应用到了电动机。

教师：电能转化成机械能的装置。

教师：电动机的种类很多，这节课我们只研究直流电动机的基本原理。

学生思考：电动机的基本功能是什么？教师：直流电动机的工作原理是什么？二简易电动机视频展示：旋转的线圈教师：1.介绍实验仪器（铜线两端全部漆皮挂掉）。

2.提示注意观察线圈运动状态的变化。

学生思考：1．为什么线圈会转动？2．怎样让线圈持续转动？教师：介绍实验仪器（一端全部刮掉，另一端只刮上半周或下半周）。

学生：观察实验现象。

教师过渡：下面我们就来一起分析一下。

三直流电动机原理分析教师：分析通电线圈的受力情况。

把通电的矩形线圈放入磁场中，线圈的受力和运动情况与所放的位置有关。

如果线圈平面与磁感线平行，线圈两边ab和cd中电流的方向相反。

如图所示根据左手定则判断，线圈ab和cd在磁场中受力方向相反，这两个力不在一条直线上。

学生：判断出线圈将发生顺时针转动。

教师：当线圈平面转到与磁感线垂直，线圈ab和cd两边的受力方向如何？如图所示线圈ab和cd受力方向相反，而且在同一直线上，以线圈为整体研究对象，合力为零。

我们把线圈受力平衡的位置叫作平衡位置。

学生思考：线圈将如何运动？教师：由于惯性线圈越过平衡位置继续顺时针转动。

教师：如果由于惯性原因，当线圈转动到如图3所示的位置。

学生：1.观察图1线圈ab和cd位置和图3线圈ab和cd位置变化。

2.分析图1线圈ab和cd受力情况和图3线圈ab和cd受力情况。

教师：通过受力分析我们得到如图所示的结论。

线圈ab和cd的受力方向也相反，由于这两个力不在一条直线上，因此线圈会发生转动。

但是我们发现此时线圈ab和cd的受力方向和线圈的转动方向相反。

学生思考：1.此时线圈受到的安培力是动力还是阻力？2.线圈最终会怎样运动？教师：这就解释了为什么之前的演示实验中，线圈最终会停下来的原因。

《直流电动机》教材分析：本节教材中，磁场对通电导线和通电线圈的作用是学习电动机的基础，电动机是磁场对电流作用知识的一个重要应用，了解电动机在现实生活中的作用以及对人们生活的影响，同时也拓宽学生的知识面，是属于“物理走向社会”的内容。

在内容结构上，教材首先从与生产、生活密切相关的现象入手，让学生体会到电动机已经应用在现代生活的各个方面，激发学生的兴趣。

然后由磁场对通电导线的作用入手，通过通电线圈在磁场中扭动再探讨电动机的原理，并从应用、优越性等方面让学生体会电动机在现代生产生活中的价值，教材的编排体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的新课程理念。

教学目标：【知识与能力目标】1.知道直流电动机的原理和主要构造。

2.知道换向器在直流电动机中的作用。

3.了解直流电动机的优点及其应用。

【过程与方法目标】通过交流讨论,总结出直流电动机的工作原理。

【情感态度价值观目标】培养学生把物理理论应用于实际的能力。

教学重难点：【教学重点】1.知道直流电动机的原理和主要构造。

2.知道换向器在直流电动机中的作用。

【教学难点】直流电动机的工作原理。

课前准备：1.教师研读课标、教材，撰写教学设计，制作多媒体课件。

2.学生预习本课内容，收集有关资料。

3.实验器材：直流电动机、电源、磁体、线圈、导线、开关、直流电动机的挂图。

教学过程：一、复习旧课：提问:上节课我们做实验给磁场中的导体通电,发现了什么?(学生回答:通电导体在磁场中受力)。

提问:这个力的方向与哪两个因素有关?(学生回答之后,教师强调:改变电流方向,或改变磁感线方向,导体受力方向就随着改变。

)提问:这个现象中能量是怎样转化的?(学生回答:电能转化为机械能)。

二、激发学习动机：提问:出示如课本14—47甲的挂图和模型,根据上面的结论,通电线圈在磁场中是怎样受力的?(学生回答:ab边受力向上,cd边受力向下)。

提问:在这两个力的作用下,线圈怎样运动?(学生回答:线圈会转动)。

《直流电动机》教学目的：1、知道直流电动机的原理和主要构造。

2、知道换向器在直流电动机中的作用。

3、了解直流电动机的优点及其应用。

4、培养学生把物理理论应用于实际的能力。

教学重点、难点：1、磁场对电流的作用。

2、磁场对电流作用的现象和规律，电动机的构造和原理。

教学过程：1、磁场对电流的作用从以下几个方面加深理解。

（1）实验装置如图所示。

（2）实验现象：置于磁场中的导体AB内有电流通过时，原来静止在导轨上的导体AB 会沿导轨运动，实验表明：通电导线在磁场中要受到力的作用。

（3）实验现象分析：导体AB的运动方向表示磁场对导体AB的作用力的方向。

磁场对电流的作用中的能量转化情况是由电能转化为机械能，通电导体在磁场里受力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关。

2、通电线圈在磁场中为什么会发生转动？转到什么位置会停下来，为什么？如图所示，由于通电线圈的两条对边中电流方向相反，它们在磁场中受到磁场力的方向相反且不在一条直线上，在这两个力作用下线圈会发生转动。

当线圈从图示位置转过90°时，这两个力恰好在同一直线上，而且大小相等、方向相反，是平衡力。

线圈在这对平衡力作用下可以在该位置保持静止。

线圈的这一位置叫做平衡位置，此时线圈的平面恰与磁感线垂直。

3、通电线圈转到平衡位置时，为什么不立即停下来，而是在位置附近摆地动几下才停下来？通电线圈转到平衡位置前具有一定速度，由于惯性它会继续向前运动，但由于这时受到的磁场力及摩擦力等又会使它返回平衡位置，所以它要摆动几下后再停下来。

4、直流电动机靠直流电源供电，是利用通电线圈在磁场里受到力的作用而转动的现象制成的，是把电能转化为机械能的装置。

5、直流电动机主要由磁铁和线圈组成，此外还有换向器、电刷等。

6、换向器的作用：每当线圈转过平衡位置时，它能自动改变线圈中的电流方向。

（1）“换向器”是怎样实现“换向”的？用直流电源给处在磁场中的线圈通电时，要使线圈能绕轴连续转动的关键，在于使线圈一到平衡位置就能自动改变线圈中的电流方向，“换向器”就是能完成这一任务的装置。

——————————新学期新成绩新目标新方向——————————《直流电动机》教材分析：本节教材中，磁场对通电导线和通电线圈的作用是学习电动机的基础，电动机是磁场对电流作用知识的一个重要应用，了解电动机在现实生活中的作用以及对人们生活的影响，同时也拓宽学生的知识面，是属于“物理走向社会”的内容。

在内容结构上，教材首先从与生产、生活密切相关的现象入手，让学生体会到电动机已经应用在现代生活的各个方面，激发学生的兴趣。

然后由磁场对通电导线的作用入手，通过通电线圈在磁场中扭动再探讨电动机的原理，并从应用、优越性等方面让学生体会电动机在现代生产生活中的价值，教材的编排体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的新课程理念。

教学目标：【知识与能力目标】1.知道直流电动机的原理和主要构造。

2.知道换向器在直流电动机中的作用。

3.了解直流电动机的优点及其应用。

【过程与方法目标】通过交流讨论,总结出直流电动机的工作原理。

【情感态度价值观目标】培养学生把物理理论应用于实际的能力。

教学重难点：【教学重点】1.知道直流电动机的原理和主要构造。

2.知道换向器在直流电动机中的作用。

【教学难点】直流电动机的工作原理。

课前准备：1.教师研读课标、教材，撰写教学设计，制作多媒体课件。

2.学生预习本课内容，收集有关资料。

3.实验器材：直流电动机、电源、磁体、线圈、导线、开关、直流电动机的挂图。

教学过程：一、复习旧课：提问:上节课我们做实验给磁场中的导体通电,发现了什么?(学生回答:通电导体在磁场中受力)。

提问:这个力的方向与哪两个因素有关?(学生回答之后,教师强调:改变电流方向,或改变磁感线方向,导体受力方向就随着改变。

)提问:这个现象中能量是怎样转化的?(学生回答:电能转化为机械能)。

二、激发学习动机：提问:出示如课本14—47甲的挂图和模型,根据上面的结论,通电线圈在磁场中是怎样受力的?(学生回答:ab边受力向上,cd边受力向下)。

《直流电动机》教学目的：1、知道直流电动机的原理和主要构造。

2、知道换向器在直流电动机中的作用。

3、了解直流电动机的优点及其应用。

4、培养学生把物理理论应用于实际的能力。

教学重点、难点：1、磁场对电流的作用。

2、磁场对电流作用的现象和规律，电动机的构造和原理。

教学过程：1、磁场对电流的作用从以下几个方面加深理解。

（1）实验装置如图所示。

（2）实验现象：置于磁场中的导体AB内有电流通过时，原来静止在导轨上的导体AB 会沿导轨运动，实验表明：通电导线在磁场中要受到力的作用。

（3）实验现象分析：导体AB的运动方向表示磁场对导体AB的作用力的方向。

磁场对电流的作用中的能量转化情况是由电能转化为机械能，通电导体在磁场里受力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关。

2、通电线圈在磁场中为什么会发生转动？转到什么位置会停下来，为什么？如图所示，由于通电线圈的两条对边中电流方向相反，它们在磁场中受到磁场力的方向相反且不在一条直线上，在这两个力作用下线圈会发生转动。

当线圈从图示位置转过90°时，这两个力恰好在同一直线上，而且大小相等、方向相反，是平衡力。

线圈在这对平衡力作用下可以在该位置保持静止。

线圈的这一位置叫做平衡位置，此时线圈的平面恰与磁感线垂直。

3、通电线圈转到平衡位置时，为什么不立即停下来，而是在位置附近摆地动几下才停下来？通电线圈转到平衡位置前具有一定速度，由于惯性它会继续向前运动，但由于这时受到的磁场力及摩擦力等又会使它返回平衡位置，所以它要摆动几下后再停下来。

4、直流电动机靠直流电源供电，是利用通电线圈在磁场里受到力的作用而转动的现象制成的，是把电能转化为机械能的装置。

5、直流电动机主要由磁铁和线圈组成，此外还有换向器、电刷等。

6、换向器的作用：每当线圈转过平衡位置时，它能自动改变线圈中的电流方向。

（1）“换向器”是怎样实现“换向”的？用直流电源给处在磁场中的线圈通电时，要使线圈能绕轴连续转动的关键，在于使线圈一到平衡位置就能自动改变线圈中的电流方向，“换向器”就是能完成这一任务的装置。

14.6 直流电动机教学目标知识与技能知道直流电动机的工作原理；知道换向器在直流电动机中的作用；能区分直流电动机和交流电动机.过程与方法经历制作模拟电动机的过程，了解直流电动机的结构和工作原理.情感、态度与价值观通过了解物理知识如何转化成实际技术应用，进一步提高学习科学技术知识的兴趣.教学重点：直流电动机的原理。

教学难点：直流电动机的工作情况。

教学过程：一、新课引入复习提问：1.要改变通电导体在磁场里受力方向，可以通过改变（）或改变（）来实现。

2.通电导体在磁场里运动，消耗了（）能得到了（）能。

演示实验1：通电线圈在磁场中会怎样运动？提出问题，通电线圈放在磁场中，将会发生什么现象？学生能够回答线圈在磁场中转动。

演示实验2：给电动机通电观察到什么现象？二、讲授新课（1）演示通电线圈在磁场中的直观模型。

线圈能够在磁场中转动，但不能持续转动。

①线圈为什么在图甲位置转动起来？②在图乙位置能够保持平衡？（2）讲解线圈在磁场中转动情况及原因。

①线圈在图甲位置的ab和cd边受力方向相反且不在一条直线上，所以会转动。

②线圈在图乙位置时，ab和cd边受力大小相等，方向相反，在一条直线上，受平衡力作用，所以能保持平衡。

（3）换向器的作用讨论：线圈在图14－47乙位置，为什么摆动几下才停下来？提问：①线圈为什么能转过平衡位置？由于惯性②线圈转过平衡位置为什么还向回转？因为线圈受力方向没有改变。

启发提问：能不能想一个办法让线圈继续转动呢？讨论总结：要让线圈继续转动，就必须改变受力方向。

根据上节所学知识，可以用两种方法，一是在平衡位置及时改变电流方向；二是及时改变磁场方向。

提问：①从实际出发，在两种方法中，哪一种方法最好呢？应选用改变电流方向的方法，于是出现了换向器。

②换向器的作用是什么呢？（让学生观察电动机模型上的换向器，介绍构造。

）总结：每当线圈刚转过平衡位置，换向器就能自动改变线圈中的电流方向。

这样就改变了线圈的受力方向，使得线圈继续转动。

第六节直流电动机教学目标设计1.知识与技能:(1)知道电动机工作的基本原理:通电线圈在磁场中受到力的作用。

(2)知道电动机工作过程中的能量转化。

(3)了解使电动机连续转动的方法,及换向器在直流电动机中的作用。

2.过程与方法:(1)经历探究电动机转动原理的过程,培养学生初步分析问题的能力。

(2)经历电动机的发明过程,培养学生动手能力和发现问题并解决问题的能力。

3.情感态度与价值观:了解物理知识如何转变为科学技术,强化学生学以致用的意识。

教学内容设计：教学重点:探究磁场对通电导体有力的作用。

教学难点:使电动机持续转动的方法。

教学策略分析（一）教学方法分析：1.协作学习法：2个学生为一组，组内同学协同完成实验任务。

2.任务驱动法：学生们经历电动机的发展历程，随着电动机发展过程中问题的产生，猜想解决问题的措施，针对解决措施，动手设计实验，验证猜想是否正确，方案是否可行。

3.讨论交流学习法：学生在实验操作前，交流实验方案；在实验操作过程中，讨论方法的可行性；在实验操作后，交流总结实验心得和结论。

（二）教学手段：多媒体，实物投影，电动机的换向器工作时慢镜头视频，小型电动机模型（2个），带有换向器的电动机模型（2个），玩具车中的电动机。

学法设计：师生之间：教师问题引导，学生自主猜想设计，在做中学。

生生之间：学生之间合作交流。

学生自己：问题驱动，任务驱动，设问——思考——猜想——设计——动手——解答。

教学过程设计教学过程课前教师登陆优教平台，发送《直流电动机》预习任务，学生完成本节课的预习任务，反馈预习情况，教师根据学生预习情况进行针对性讲解，学生提前了解本节课内容，发现薄弱点，针对性听课。

教学环节教师活动学生活动设计意图新课引入雾霾天气不限制电动车出行，为什么？消耗的电能是通过什么装置转化为车的机械能的？学生回答从身边事引入本节课，学生不陌生易接受。

新课教学回忆通电导线在磁场中受力运动。

利用这个物理知识，能转变成为什么科学依靠电流运动的机器选择实验器材，设提高学以致用的意识课后反思：注重激发学生的求知欲，针对学生对天文现象强烈的好奇心，结合学生已有的前科学知识，自主探究新知识，有效地组织科普课教学的进程。

《直流电动机》本节教材中，磁场对通电导线和通电线圈的作用是学习电动机的基础，电动机是磁场对电流作用知识的一个重要应用，了解电动机在现实生活中的作用以及对人们生活的影响，同时也拓宽学生的知识面，是属于“物理走向社会”的内容。

在内容结构上，教材首先从与生产、生活密切相关的现象入手，让学生体会到电动机已经应用在现代生活的各个方面，激发学生的兴趣。

然后由磁场对通电导线的作用入手，通过通电线圈在磁场中扭动再探讨电动机的原理，并从应用、优越性等方面让学生体会电动机在现代生产生活中的价值，教材的编排体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的新课程理念。

1. 了解磁场对通电导线的作用。

2．初步认识科学与技术之间的关系。

【过程与方法】经历制作模拟电动机的过程，了解直流电动机的结构和工作原理。

情感、态度与价值观【情感态度与价值观】通过了解知识如何转化成实际技术应用，进一步提高学习科学技术知识的兴趣。

磁场对电流的作用。

电动机的基本构造与原理。

师用:多媒体课件、磁体、线圈、开关、电源、导线.一、新课引入：通电导体的周围有磁场，等效一磁体，把它放在另一磁场中，会不会发生作用？二、知识讲解：一、磁场对通电导线的作用：1.实验：磁场对通电导线的作用演示图.结论：（学生分析，教师总结）通电导线在磁场中要受到力的作用，力的方向跟电流方向、磁场方向有关。

2、磁场对通电线圈的作用：实验：课本上演示图结果：转动（左右）结论：通电线圈在磁场中受力转动学生探究：让线圈转动起来让学生按照课本步骤完成，并说明这就是一个小电动机）二、电动机：看录像、然后分析总结如下：（1）结构：转子、定子、换向器(2) 原理：通电线圈在磁场中受力转动实质是机械电能转化为机械能（3）重点分析演示图说明为什么要换向器。

（4）简述“生活中的电动机”三、课堂总结：1.通电导体在磁场中受到力的作用.2.通电导体在磁场中受力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关.3.电动机工作原理——电磁感应现象四、布置作业：课后“动手动脑学物理”。

14.6 直流电动机教课目标【知识与技术】1.认识磁场对通电导线的作用。

2．初步认识科学与技术之间的关系。

【过程与方法】经历制作模拟电动机的过程，认识直流电动机的构造和工作原理。

【感情态度价值观】经过认识知识如何转变为本质技术应用，进一步提升学习科学技术知识的兴趣。

教课重难点磁场对电流的作用。

电动机的基本构造与原理。

课前准备多媒体课件、磁体、线圈、开关、电源、导线教课过程一、新课引入：通电导体的四周有磁场，等效磁体，把它放在另一磁场中，会不会发生作用？二、知识讲解：一、磁场对通电导线的作用：1.实验：磁场对通电导线的作用演示图。

结论：（学生解析，教师总结）通电导线在磁场中要遇到力的作用，力的方向跟电流方向、磁场方向有关。

2.磁场对通电线圈的作用：实验：课本演出示图结果：转动（左右）结论：通电线圈在磁场中受力转动学生研究：让线圈转动起来（让学生依据课本步骤完成，并说明这就是一个小电动机）二、电动机：看录像、而后解析总结以下：（1）构造：转子、定子、换向器（2）原理：通电线圈在磁场中受力转动本质是机械电能转变为机械能（3）要点解析演示图说明为何要换向器。

（4）简述“生活中的电动机”三、课堂总结：1.通电导体在磁场中遇到力的作用。

2.通电导体在磁场中受力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关。

3.电动机工作原理——电磁感觉现象。

四、部署作业：课后“着手动脑学物理” 。

五、板书设计：第 6 节直流电动机一、磁场对通电导线的作用1.通电导体在磁场中遇到力的作用2.通电导体在磁场中受力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关二、电动机的基本构造三、生活中的电动机.。

14.6 直流电动机（一）教学目的知识与技能知道直流电动机的工作原理；知道换向器在直流电动机中的作用；能区分直流电动机和交流电动机.过程与方法经历制作模拟电动机的过程，了解直流电动机的结构和工作原理.情感、态度与价值观通过了解物理知识如何转化成实际技术应用，进一步提高学习科学技术知识的兴趣.挂图和模型，两个箭头标志（可用饮料盒铝片制作），自制直流电动机模型，直流电动机原理挂图一幅，小型直流电动机一台，学生电源一台。

（三）教学过程1．复习提问：上节课我们做实验给磁场中的导体通电，发现了什么？（学生回答：通电导体在磁场中受力）。

提问：这个力的方向与哪两个因素有关？（学生回答之后，教师强调：改变电流方向，或改变磁感线方向，导体受力方向就随着改变）提问：出示挂图和模型，根据上面的结论，通电线圈在磁场中是怎样受力的？（学生回答：ab 边受力向上，c d边受力向下）提问：在这两个力的作用下，线圈怎样运动？（学生回答：线圈会转动）提问：这个现象中能量是怎样转化的？（学生回答：电能转化为机械能）2．引入新课教师陈述：电动机就是利用通电线圈在磁场中受力而转动的现象制成的，它将电能转化成机械能。

下面我们来研究电动机是如何利用上述现象制成的，当然，我们先讨论最简单的一种电动机—直流电动机。

给出直流电动机定义，并板书：〈第六节直流电动机〉3．进行新课(1)使磁场中的通电线圈能连续转动的办法很多同学可能马上想到通电线圈在磁场中不能连续转动（转到平衡位置要停下来），而实际的电动机要连续转动。

怎样解决这个问题呢？（此处可告诉学生把理论用于实际需要再付出很多劳动，还可简介各国对理论应用于实际的重视，以培养学生对应用科学的兴趣）要解决这个问题，我们还得进行深入研究。

提问：在上节课的演示实验中，线圈转到平衡位置时是立即停止吗？为什么它不立即停止？（学生答：由于惯性线圈会稍转过平衡位置）提问：转过平衡位置后，为什么它又转回来呢？（利用模型分析：转过平衡位置后，ab边受力仍朝上，cd边受力仍朝下，正是这一对力使线圈转回来的）提问：要使线圈不转回来，应该在线圈刚转过平衡位置时就改变线圈的受力方向，即使线圈刚转过平衡位置就使ab边受力变为向下，cd边受力变为向上。

第十四章磁现象第六节直流电动机一、教学背景分析本节课是在学习了“磁场对通电导线的作用力”的基础上，进一步挖掘磁场对通电导体产生的作用力的实际应用——电动机。

电动机是一种常见的电气设备，它将电能转化为机械能，在生产生活中应用非常广泛。

电动机是工业自动化和电气化设备中最基本也是最重要的部件之一，洗衣机、电风扇、电冰箱、计算机硬件中的硬盘、各种金属加工机床等都是用了电动机。

所以教学中要注意体现科学·技术·社会的思想，注意渗透人文精神，反映时代特征。

通过这一节的学习，学生不仅可以学到一些科学有用的实际知识，还可以了解到物理知识对解决问题的重要作用，增强将科学技术应用于社会实践、日常生活的意识。

本节内容由“直流电动机的原理”和“实用的电动机”两部分构成。

教学的重点是通过分析磁场对通电导线的作用力，从而解释直流电动机的构造和工作原理。

突破难点的关键是做好“观察与思考”中的简易电动机实验，通过演示“线圈不能连续转动”的实验，分析原因，进而寻找解决的办法。

换向器的引入使线圈连续转动成为可能，这样直流电动机的构造及其工作原理就全部展现出来了。

在教学设计上可采用从旧知识中发现新问题的方法，让学生经历了一个电动机的发明过程。

本节侧重点是让学生通过实验找答案，培养他们的探究精神，激发他们的学习兴趣。

二、教学目标1.了解直流电动机的结构。

经历研究模型电动机的工作过程，知道直流电动机是利用通电导线在磁场中受力的原理来工作的。

2.知道电动机是把电能转化为机械能的装置。

3.通过了解物理知识如何转化为实际技术应用，感受科学技术相互促进。

三、教学重点和难点教学重点：直流电动机的结构和工作原理。

教学难点：直流电动机的工作原理和换向器的作用。

因为生活中的电动机基本上都是封闭的，学生很难对其内部结构获得直观的感性认识，而初中学生思维虽然处在形象思维向抽象思维过渡阶段，但仍以形象思维为主，加上进行理论分析时，还涉及受力分析、力的平衡以及力矩平衡等知识，因此把解决电动机能够持续转动的原因确定为本节的难点。

六、直流电动机新课导语【导入一】 (创设问题情境，引入新课)师：在我们生活中，很多地方都用到了电动机。

演示：直流电动机通电转动。

师：电动机为什么会转呢？(引导学生回忆磁场对电流的作用)师：下面我们就来研究电动机的工作原理，探索其中的奥秘。

【导入二】 (实验引入新课)师：通电线圈在磁场中会怎样运动？演示实验：演示教材P159图14－45所示实验。

师：线圈为什么会转动？又为什么不会连续地转动下去？怎样才能使它连续转动而成为一个电动机呢？今天我们就来探讨一下。

学点1 直流电动机的原理阅读教材P159，观察图S14－6－1，思考下列问题：图S14－6－1问题1：图(a)中，线圈能转动，是因为__通电导线在磁场中受到力的作用__。

开始通电时，上下两个边的漆包线中电流的方向是__相反__的，因此在同一磁场中，一个边受到向前的磁场力，而另一个边受到__向后__的磁场力，这两个力不在同一直线上，于是就使线圈开始转动。

当线圈转过90°角时，上下两个边受到的磁场力变成在一条直线上，这个位置叫作__平衡位置__。

线圈的__惯性__使它可以冲过此位置，但不能持续转动。

问题2：图(b)中，教学用电动机的线圈能连续转动，是因为有__换向器__和__电刷__的缘故。

自学教材P160～P161 ，观察图S14－6－2，小组交流讨论，完成下列问题：图S14－6－2问题3：图甲开始通电时，换向器F与电刷A接触，换向器E与电刷B接触，线圈的ab 边内电流由__b__向__a__，由左手定则可知，受到__向上__的磁场力，cd边内电流由__d__向__c__，受到__向下__的磁场力，于是线圈开始沿顺时针方向转动。

问题4：图乙中，ab和cd边受到的磁场力在一条直线上，线圈处于__平衡__位置。

线圈的惯性使它冲过此位置。

问题5：图丙中，换向器改变了所接触的电刷，E与__A__接触，F与__B__接触，这时ab边内电流由__a__向__b__，由左手定则可知，受力方向变成__向下__，cd边内电流由__c__向__d__，受力方向变成__向上__，于是线圈就继续沿顺时针方向转动90°。

北师大版九年级物理第十四章六、直流电动机教学设计一、教学目标本节课的教学目标主要包括： 1. 理解直流电动机的结构和工作原理； 2. 掌握直流电动机的方向判断方法； 3. 能够计算直流电动机的效率和输出功率； 4. 了解直流电动机的应用范围。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括： 1. 直流电动机的结构和工作原理； 2. 直流电动机的方向判断方法； 3. 直流电动机的效率和输出功率计算； 4. 直流电动机的应用范围。

三、教学重点和难点本节课的教学重点主要包括： 1. 直流电动机的结构和工作原理； 2. 直流电动机的效率和输出功率计算。

本节课的教学难点主要包括： 1. 直流电动机的方向判断方法； 2. 直流电动机的应用范围。

四、教学方法本节课的教学采用讲授与练习相结合的教学方法： 1. 通过讲解直流电动机的结构和工作原理，帮助学生理解其基本原理； 2. 结合实例演示和实验操作，引导学生掌握直流电动机的方向判断方法； 3. 运用问题导向的教学方法，引导学生计算直流电动机的效率和输出功率； 4. 通过案例分析，让学生了解直流电动机的应用范围。

五、教学过程本节课的教学过程分为以下几个步骤：步骤一：导入新课通过发起问题激发学生对直流电动机的兴趣，引导学生回顾前几章的内容，为今天的学习做铺垫。

步骤二：讲解直流电动机的结构和工作原理1.通过幻灯片或黑板，向学生展示直流电动机的结构图，并介绍各个部分的功能；2.讲解直流电动机的工作原理，包括电磁感应、力的作用方向和旋转方向等内容；3.提醒学生关注直流电动机在工作过程中的能量转化过程，并引导学生思考电动机的效率和输出功率的计算方法。

步骤三：引导学生掌握直流电动机的方向判断方法1.结合实例演示，教授学生如何通过右手螺旋法和楞次定律来判断直流电动机的旋转方向；2.给学生一些练习题进行巩固，确保学生能够熟练运用方向判断方法。

步骤四：引导学生计算直流电动机的效率和输出功率1.理论讲解：介绍直流电动机的效率和输出功率的定义和计算公式；2.示范计算：通过案例演示，向学生展示具体的计算步骤；3.练习巩固：给学生一些练习题，让学生在实际操作中掌握计算方法。

直流电动机教学目的：1、知道直流电动机的原理和主要构造.2、知道换向器在直流电动机中的作用.3、了解直流电动机的优点及其应用.4、培养学生把物理理论应用于实际的能力.教学重点、难点：1.、磁场对电流的作用.2.、磁场对电流作用的现象和规律，电动机的构造和原理.教学过程：1、复习提问：上节课我们做实验给磁场中的导体通电，发现了什么？（学生回答：通电导体在磁场中受力）.提问：这个力的方向与哪两个因素有关？（学生回答之后，教师强调：改变电流方向，或改变磁感线方向，导体受力方向就随着改变）提问：出示如课本中的挂图和模型，根据上面的结论，通电线圈在磁场中是怎样受力的？（学生回答：ab边受力向上，cd边受力向下）提问：在这两个力的作用下，线圈怎样运动？（学生回答：线圈会转动）提问：这个现象中能量是怎样转化的？（学生回答：电能转化为机械能）2、引入新课教师陈述：电动机就是利用通电线圈在磁场中受力而转动的现象制成的，它将电能转化成机械能.下面我们来研究电动机是如何利用上述现象制成的，当然，我们先讨论最简单的一种电动机—直流电动机.给出直流电动机定义，并板书：〈第六节直流电动机〉3、进行新课（1）使磁场中的通电线圈能连续转动的办法很多同学可能马上想到通电线圈在磁场中不能连续转动（转到平衡位置要停下来），而实际的电动机要连续转动.怎样解决这个问题呢？（此处可告诉学生把理论用于实际需要再付出很多劳动，还可简介各国对理论应用于实际的重视，以培养学生对应用科学的兴趣）要解决这个问题，我们还得进行深入研究.提问：在上节课的演示实验中，线圈转到平衡位置时是立即停止吗？为什么它不立即停止？（学生答：由于惯性线圈会稍转过平衡位置）提问：转过平衡位置后，为什么它又转回来呢？（利用模型分析：转过平衡位置后，ab 边受力仍朝上，cd边受力仍朝下，正是这一对力使线圈转回来的）提问：要使线圈不转回来，应该在线圈刚转过平衡位置时就改变线圈的受力方向，即使线圈刚转过平衡位置就使ab边受力变为向下，cd边受力变为向上.怎样才能使线圈受力方向发生这样的改变呢？引导学生回忆影响受力方向的两个因素，从而得出：应该在此时改变电流方向，或者改变磁感线方向.进一步引导学生分析：改变磁感线方向就是要及时交换磁极，显然这不容易做到；实际的直流电动机是靠及时改变电流方向来改变受力方向的.板书：〈1、使磁场中的通电线圈连续转动，就要每当线圈刚转过平衡位置，就改变一次电流方向.〉（2）换向器提问：怎样才能使线圈刚转过平衡位置时就及时改变电流方向呢？让学生想办法并开展讨论，教师下去了解学生的情况并鼓励和指导.教师出示：两个半圆铝环和电刷，指出：靠这两样东西就可以解决问题.待学生思考片刻，教师出示已准备的与课本相似的模型，说明铝环与线圈的连接情况和铝环与电刷的配合过程.引出换向器的概念并板书：〈2、换向器的作用：当线圈刚转过平衡位置时，换向器能自动改变线圈中电流的方向，从而改变线圈受力方向，使线圈连续转动.〉让学生仔细观察课本图14-47，进一步弄清楚线圈转动过程，重点是甲图和丙图，回答教师填空式的提问：甲图：电流方向是a→b→c→d，受力方向是ab边受力向上，cd边受力向下，转动方向是顺时针.丙图：电流方向是d→c→b→a，受力方向是ab边受力向下，cd边受力向上，转动方向是顺时针.（3）直流电动机的构造出示：直流电动机，介绍主要构造：磁极、线圈、换向器、电刷.板书：〈3、直流电动机的构造〉演示：给直流电动机通电转动，提高学生兴趣（若时间不允许，可省些演示）.告诉学生：下节课同学们将自己装一台小直流电动机，进一步弄清楚它的有关知识.电磁波教学目标知识与技能①了解电磁波的产生；②知道电磁波能在真空中传播；③了解电磁波在真空中传播速度；④会用c=fλ求速度、波长或频率；⑤了解光是一种电磁波；⑥培养学生查阅资料的能力。