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《直流电动机》教案教学目标：1、知识与技能：（1）利用收集到的信息，提升收集、处理信息的水平；（2）了解与电动机相关的知识；（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水平；（2）通过安装电动机模型，增强学生的动手实验水平；（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实行整理分析，能发现问题并作出一定的解释，弄清电动机的构造，按照合理的顺序实行安装，会对实验中出现的问题实行分析，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很多与电动机相关的资料，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相关的应用，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相关的资料，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。
第六节直流电动机一、任务分析本节内容是教材中《第十四章磁场》的最后一节，是在电学和磁场基本知识的基础上，进一步应用的具体实例。
学生通过学习，不但知道直流电动机的基本结构和工作原理，而且知道直流电动机是生活、工程中实现能量转化的一种电机设备，从中感悟物理知识在生产和生活中的广泛应用。
学习本节课的学生是我校高二年级已经选择加试物理学科的学生，学生学习水平较好，对之前所学的电学和磁场等知识基础掌握较好，学生有一定的实验水平和探究水平。
本节课以电动玩具导入，从学生的生活感受出发，引发学生的学习兴趣，激发学生的探究欲望。
通过拆装玩具电动机、分析单匝直流电动机、对比有无换向器的电动机、自制简易电动机，使学生逐步了解直流电动机的基本结构和工作原理。
通过学习电动机发展的历史和换向器的发明，理解科学与技术的辩证关系；通过了解电动机在生产和生活中的广泛应用，感悟物理知识源于生活，进而促动现代科技的发展。
《直流电动机》计划为2课时，本节课为第1课时。
二、教学目标1、知识与技能（1）知道直流电动机的主要结构。
（2）知道直流电动机的工作原理。
（3）知道直流电动机在生产和生活中的应用。
2、过程与方法（1）通过拆装玩具电动机，学习直流电动机基本结构，体验实验探究的方法。
（2）通过观察、分析、讨论，学习电动机转动的原理，并理解电动机的制成有一个技术创新的过程。
（3）通过自制简易直流电动机，研究“换向器”的作用，体验科技创新的过程。
3、情感、态度与价值观（1）通过学习电动机发展的历史和换向器的发明，感悟科学与技术的辩证关系。
（2）从电动机在生产和生活中的广泛应用，懂得物理知识源于生活，进而促动现代科技的发展，从而在学习中重视理论与实践的联系。
（3）通过小组合作，体验相互合作和交流的重要性，学会互相协作和交流。
三、教学重点与难点教学重点：直流电动机的工作原理。
教学难点：换向器的作用。
四、教学资源：单匝线圈的直流电动机模型1台、能够拆卸换向器的直流电动机1台、电动机模型1台、能够拆装的玩具电动机15件、自制简易电动机器材（含木头底座、木头支架、导电片、电池盒及导线、干电池2节、钮扣磁铁、线圈）15套、螺丝刀15件、回形针15个、PPT等教学资源。
《电动机》教案目标确定的依据课程标准相关要求：了解直流电动机的工作原理。
教材分析：本节内容，主要分为两部分：一是理解磁场对通电导线的作用，二是电动机的基本构造。
教材安排大量图片，结合老师的演示和视频播放使学生加深了对电动机的理解。
学情分析：九年级学生对本节内容比较陌生，所以对这个部分知识很有新奇感，这就容易产生探究的愿望。
目标1、通过实验，知道通电导线在磁场中会受到力的作用，并能说出力的方向与哪些因素相关。
2、能说出电动机的基本构造、能使电动机持续转动的关键零件及其能量转化。
评价任务1、同桌合作实验，尝试总结说出能够改变磁场中通电导线受力方向的方法。
（针对目标一）2、观察电动机模型，讨论并尝试说出能够使磁场中通电线圈持续转动的两种方法。
（针对目标二）创设情境：小孩子经常玩的电池驱动的遥控车是靠什么使轮子转动的？导入新课：回忆奥斯特实验，磁体在磁场中会受到力的作用，通电导体周围存有磁场，那么通电导线是否会受到磁场的作用呢？新课讲授：【活动一】磁场对通电导线的作用（达成目标一）1、演示：按照右图实验，闭合开关后，你看到了什么？你能让想办法让导体棒换一个方向运动吗？从这个现象能得到什么结论？2、结论：通电导线在磁场中会受到__________的作用，力的方向跟_________________和________________相关。
〖快速反应1〗如图所示，把一根直导线AB放在蹄形磁铁的磁场中，接通电源后，让电流通过导体AB，下列说法准确的是（）A. AB仍静止B. AB沿水平方向运动起来C. AB沿磁场方向运动D. AB沿电流方向运动〖快速反应2〗关于通电导体在磁场里受力方向与电流方向和磁感线方向之间的关系，下列说法中错误的是（）A．电流方向改变时，导体受力方向改变B．磁场方向改变时，导体受力方向改变C．电流方向和磁场方向同时改变，导体的受力方向改变D．电流方向和磁场方向同时改变，导体的受力方向不变3、将导线改为线圈，放在磁场中，会怎样？（观看视频）为什么会这样？现象：通电线圈在磁场中受力而________，但不能持续转动。
《12.6直流电动机》教学设计（北师大2019课标版郭玉英主编）1. 知识与技能：（1）知道磁场对通电导体有作用力。
（2）知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向相关。
（3）知道通电线圈在磁场中转动的道理。
（4）知道通电导体和通电线圈在磁场中受力而运动，是消耗了电能，得到了机械能。
2. 过程与方法：（1）学生通过观察生活现象提出问题。
(2)学生初步理解科学与技术的关系。
3. 情感态度与价值观：(1)学生在探究过程中体会与他人合作和发现规律的乐趣。
(2)体会“从生活走向物理，从物理走向社会”的基本理念，体验科学探究的基本方法。
重点：1．通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁场的方向都相关；2．直流电动机的仿制．难点：电动机能够持续转动的原因．教师实验仪器：（1）实物展示台、实物投影仪和多媒体课件等．（2）可调压电源、导线、开关、自制心形简易电动机、电动机模型（3）常用的一些电动机（含自制小车）及其视频学生实验仪器：（1）电源、导线、小刀、漆包线做成线圈、强磁铁和实验支架（用来制作电动机）．（2）常用的一些电动机学生分组9组，上面的学生实验准备9套。
导入新课演示实验：心形简单电动机转动。
师述：我们今天的内容就是科学探究：电动机为什么会转动。
电流通过心形导线，导线就转动起来，电动机的原理是什么？我们先来说说上一节的内容，前面一节，我们讲到了磁场对电流的作用（对通电直导线）。
这里我们这个心形电动机就是电流流过就受到了力。
让金属圈反向运动的方法？讲授新课一、磁场对通电线圈的作用1.前面一节的演示实验，观察通电直导线在磁场中的受力情况，启发和引导学生仔细观察实验探究，有些问题先让学生实行猜想，并整理学生的猜想。
问：①用线圈代替直导线的好处是什么，是否有办法让锡箔筒(金属杆)在轨道上持续往复运动？②想让直导线或线圈反向运动要怎样？改变电流方向或磁方向，比较两种办法，自然是改变电流方向比较容易。
【教学目标】：根据农村学校的实际，同时对照课标要求和本节教材内容，本着以课标为准绳，以用教材，而不是教教材的思想。
制定如下目标：知识与技能：1、通过演示实验，知道磁场对电流有力的作用。
2、知道通电导线在磁场中受到力的方向与哪些元素相关。
3、通过演示实验，知道矩形线圈在磁场中转动情况。
4、了解直流电动机的构造和工作原理，理解换向器的作用。
过程与方法：5、经历制作模拟电动机的过程，提升动手水平。
经历探究的过程，提升实验观察水平、分析归纳水平。
情感态度与价值观：6、通过了解物理知识如何转化成实际技术应用，进一步提升学生学习科学技术知识和应用物理知识的兴趣。
【教学重点】通电到现在磁场中受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁场的方向相关。
【教学难点】电动机能够继续转动的原因，换向器的作用。
【教学过程】【创设教学情景】（预计教学时间：2分钟）师：同学们好!师打开教室的电风扇。
问：为什么电风扇在接通电源的时候会使扇叶转动？生：因为里面有电动机。
师：同学都说得很好。
（用课件形式显示几种机器）这些机器都有一个很重要的设备──电动机。
板书：14.5电动机设计意图：设计学生很熟悉的问题入手，提升学生的兴奋度，活跃课堂气氛，有利于在后面的教学中调动学生，并让学生进一步感受到科学就在我们的身边，从而激发学生的求知欲望，培养学生的学习兴趣。
【合作学习探究新知】师：关于电动机你已经知道了那些知识？你还想探究什么问题?生1：电能转换为机械能生2：电动机在生活中用到比较广泛，比如：电须刀、电吹风、电车、电力机车、起重机等（师加以表扬）生3：我知道电动机里面有线圈、磁铁、两个铜半环、电刷。
不过我不知道两个铜半环有什么作用？生4：为什么电动机在有电流的时候会转动呢？生5：电动机工作的原理是怎样的呢？设计意图：因为电动机是我们生活中常见的一种电气化设备，而先学后教也是课堂教学的有效方法，我设计这样的问题，目的是为了了解学生的原有知识，及发现学生的学习困惑！这样课堂就有目的学习！减轻了学生的学习负担。
【教学目标】1.了解磁场对通电导线的作用；初步理解科学与技术之间的关系。
2.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3.通过了解物理知识如何转化成实际技术应用，进一步提升学习科学技术知识的兴趣。
【教学器材】计算机多媒体设备和课件、小型直流电动机、奥斯特实验装置、通电导体在磁场中受力的实验装置、自制的矩形线框在磁场中受力转动的实验装置、自制电动机的材料（分组）、直流电动机模型【教学重点】了解磁场对通电导线的作用及受力方向，理解直流电动机的工作原理【教学难点】理解直流电动机的工作原理，特别是换向器所发挥的作用。
【教学过程】1．创设教学情境、引入课题：通过计算机多媒体的影像、图片，展示电动机在工农业、交通运输、日常生活等方面的广泛应用，让学生感受到科学技术对现代社会生活的巨大影响，引出本节课题2. 回忆：通电导线在周围产生磁场，那么把通电导线放在磁场中有什么现象？多媒体展示。
1、磁场对通电导线的作用(2)演示实验：只改变刚才的实验中的电流的方向，再做一次实验，观察导线的运动方向。
(3)演示实验：保持刚才的实验中的电流的方向不变，但把蹄形磁体两极调换一下，使磁(6)那么，通有电流的线圈放在磁场中，它会怎样运动？演示实验：把线圈放在磁场中，接通电源，观察它的运动情况。
2、电动机的基本构造和工作原理(2)结合课本图介绍电动机的工作原理。
课堂练习：1．磁场对电流作用力的方向与＿方向和＿电流＿＿方向相关2.直流电动机是利用的原理制成的。
它工作时将能转化为。
3．最简单的直流电动机的换向器是＿＿两个彼此绝缘的金属半环＿，它的作用是改变通过＿＿线圈＿的电流方向，使电动机能够连续转动。
4．一台直流电动机，它的额定电压为220伏，电功率为27千瓦，正常工作时电流是多大？工作半小时消耗电能多少千瓦时？解：5.电动机安装完成后，闭合电路电动机不运转，但轻轻的转一下就转动起来了，出现这种现象的原因是。
6.一台直流电动机的额定电压是220V，额定功率是5.5kW，它正常工作时的电流是多大？连续工作2小时耗电多少？解整理本节的探究线索：奥斯特实验表明，通电导体产生磁场，对磁体有力的作用——逆向思考，磁体对通电导体有力的作用——通电线圈放在磁场中会转动，但不能持续转动下去让学生明白，从实践到理论，需要走一段艰难又曲折的路，同样，从理论到实践，仍然需要付出艰苦的劳动，这种劳动包含了人类的创造与发明。
直流电动机教学设计
所在班级情况及学生特点分析
所任课班级共有51人，男21人，女30人。
所有同学对物理课都有很高的兴趣。
但是每个人对知识的接受能力是不一样的，其中女生对理科的学习有很大的阻力，因此关注女生对知识的理解是非常有必要的。
教材分析
本节课在知识与技能上要求学习直流电动机的原理和主要构造两个问题.这些问
题与前面所学知识联系非常紧密，因此在引入新课时采用了从旧知识中发现新问题的方法.本节侧重于让学生通过实验找到答案，培养他们的探究精神，激发他们的学习兴趣.当实验出现了问题时，引导学生分析原因，不仅培养了学生尊重事实的精神，因此在教学中借助生活中学生熟悉的实例帮助理解.初中物理课程标准中要求学生具有一定的知识迁移能力.
教学目标
1、知识与技能
（1）知道简单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）学会组装简单直流电动机.
2、过程与方法
（1）通过观察、分析和讨论，制作简单直流电动机，知道电动机转动的原理，并感悟电动机的制成有一个技术创新的过程。
（2）通过组装简单直流电动机，培养学生动手操作的能力。
3、情感、态度与价值观
（1）通过对电动机结构、原理的学习，认识科学与技术之间的辨证关系。
（2）从电动机在生产和生活中的广泛应用，感悟物理知识源于生活，进而促进现代科技的发展，从而在学习中重视理论与实践的联系。
教学重点与难点
教学重点：直流电动机的工作原理
教学难点：换向器的作用
教学课时安排
完成本设计的内容约需1课时。
教学仪器
1、演示实验：演示用直流电动机原理模型，自制单线圈直流电动机2个（不带换向器，带换向器）、导线若干。
2、学生实验：蹄形磁铁、连有转轴的换向器、电刷、电动机底座、漆包线、小泡沫塑料块、学生电源、导线若干。
教学过程
1、情景引入：
视频演示，刚才视频中提到一些关于电动机的应用，请同学们想一下，我们生活中还有哪些电器与电动机有关呢？
通过视频和我们刚才的讨论，我们可以知道，从电动机发明至今，电动机已广泛应运于我们生产、生活的各个方面，我们的生活中80%的电器含有电动机。
今天我们就来学习一种把电能转变为机械能的装置——电动机的相关知识。
提问：通过前面的学习我们知道，放入磁场中的通电导线会受到什么力的作用？（学生回答：安培力）。
提问：安培力的方向与哪两个因素有关？如何判断？（电流方向、磁场方向，用左手定则判断）
提问：展示PPT,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）be、ad边？（不产生转动效果）
提问：在这两个力的作用下，线圈会怎样运动？（学生回答：线圈会绕轴转动）
2、新课教学
一、直流电动机
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。
当然，今天我们研究的是最简单的一种电动机—直流电动机。
演示：自制直流电动机（不带换向器）
观察到什么现象？（来回摆动）为什么会出现这种现象呢？
通过ppt分析电动机模型。
提问：怎样才能使线圈连续地转动起来？
学生讨论：
1、过b位置时电流方向改变
2、过b位置时磁场方向改变
应该在b位置时改变电流方向，或者改变磁场方向。
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，并使电动机持续转动的。
提问：如果通过改变电流方向，使线圈连续转动，还会出现什么问题？
学生：导线会缠绕在一起。
如何解决这二个问题呢？（学生思考）
二、换向器
展示模型、动画演示：换向器（包括电刷），分析线圈在不同位置的电流方向和线圈的受力方向，通过电动机模型及动画演示讲述换向器工作原理。
换向器的作用：使线圈每经过平衡位置时，电流的方向就改变一次。
并能避免导线缠绕在一起．
三、直流电动机的构造
磁极（定子）、线圈（转子）、换向器（包括电刷）。
四、组装直流电动机
注意事项：
1、不要用力拉换向器上的细导线。
2、线圈插入转动轴后，把线圈的导线二端与换向器的二导线分别连接（需把漆包线二端的漆用纱皮磨过）。
3、为使线圈平衡，转动轴应尽量插在线圈中心。
4、线圈平面应和换向器缺口的连线方向垂直。
尝试：
1、改变电动机的转速、转动方向。
2、当线圈平面与磁场方向垂直时启动电动机。
3、通电结束，摸摸线圈，你有什么感觉？
学生实验探究：提问：1、电动机的转动方向与哪些因素有关？（电流方向、磁场方向）2、对于一个确定的电动机，转速与哪些因素有关？（电流大小）
3、线圈平面与磁场方向垂直时，能启动电动机吗？该如何解决？（多组线圈）
4、仔细观察泡沫塑料，可以发现什么现象？这一现象说明了什么问题？导线发热，融化了泡沫塑料。
说明电动机把电能转化为机械能的过程中有能量损耗（转化为内能），这涉及到电动机的效率问题，我们将在下节课中进行专题研究。
课堂练习
1.如图所示，在磁极两极间有一个线框，在（a）、（b）、（c）三种情况下，线框两条边的受力情况如何？转动情况如何？
2、如图是一种转子和定子都有线圈的电动机原理图（换向器没画出），在图示状态，线框转动方向如图中箭头方向。
试说明a、b两端，哪一端是电源的正极？哪一端是负极？
小结：略
从本堂课学习可以看出，要把理论运用于实际，我们还得付出很多的劳动，磁场力使线圈转动是科学，能使线圈连续不停地转动是技术，两者缺一不可。
由此可见，科学家的发现是伟大的，发明家的创造同样是伟大的。
作业布置：
(1)预习电动机的效率。
(2)设计测量电动机效率的方案
(3)上网查找关于电动机的相关知识
附录
自我问答
本设计的内容是：知道直流电动机的基本工作原理，知道换向器的作用，并动手制作简单直流电动机，体验直流电动机工作原理。
本设计的基本思路是：围绕电动机为什么会转？怎样使电动机连续转？动手体验三个环节组织课堂。
教师通过视频、图片展现带电动机的各种家用电器，用课堂上“大家谈”的形式，从学生的生活感受出发，交流他们对接触到的电动机的印象，从而激发他们学习的主动性和积极性。
对单个线圈(不带换向器)为转子的最简单的直流电动机的演示及分析，使学生从中了解直流电动机为什么会转，并引出换向器；通过对单个线圈(带换向器)电动机动画、模型的演示，让学生了解换向器的作用，即怎样使电动机持续地转动；通过制作简单直流电动机的过程，加深对电动机工作原理、结构的认识，弄清电动机转速、旋转方向、如何避免“死点”等问题。
通过对泡沫塑料变形的观察，感受电动机在工作过程中，电能除转变为机械能外还将转变为内能，为下节课电动机的效率的教学打下伏笔。
在实验中增加学生的感性认识，培养学生动手操作的能力，并感悟理论转化为实际并不是一个简单的过程。
本设计要突出的重点是：知道直流电动机的基本工作原理。
通过对单个线圈为转子的最简单的直流电动机的解剖分析、动画演示，并动手实际操作，制作简单直流电动机，使学生感悟直流电动机的基本结构和工作原理。
本设计要突破的难点是：换向器的作用。
通过分析、动画、实验等形式弄清楚换向器(包括电刷)使输出电流方向改变并避免导线缠绕等问题。
本节课采用提问、讨论及实际操作，启发学生弄清通电线圈在磁场中受力情况，如何使线圈连续转动及电动机转速、旋转方向等问题，并初步感受电动机工作过程中的能量转化问题，培养学生的思维能力、创造能力、动手能力。
