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《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。
《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。
《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。
第十四章磁现象
第六节直流电动机
北京大学附属中学曹坤
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。
教学设计中可采用问题引导的方法，从制作简易电动机入手，教师带领学生设计和体验了电动机的发明过程，在不断的发现问题、解决问题中突破难点，进一步地体现“做中学”的教学理念，真正让学生手、脑都动起来。
利用环环相扣的问题，启发学生思考，使学生在思考中认知得到深化，并获得明确系统的知识。
既培养学生理论与实际结合及应用知识的能力，又训练了学生的思维能力和培养思维习惯。
四、教学过程
1. 教学引入
演示实验：
在实物投影仪下，教师将一个做好的“简易电动机模型”展示给学生，并介绍直流电动机在生活中的应用。
然后直接告诉学生，上节课我们学习了磁场对通电导线的作用力，这节课要学习的电动机则是磁场对电流作用力的一项非常重要的应用。
带领学生现场制作一台“简易电动机”，从而引起学生的学习兴趣。
2.“知识点”教学
●直流电动机的原理
按照课本“观察与思考”中介绍的简易直流电动机制作方法，带领学生制作简易电动机，注意在第一次制作过程中教师应用砂纸除去线圈两个轴上的漆层。
目的是在闭合开关后，会看到线圈开始转动，但只能转动90°角。
而不是像演示装置那样连续转动下去。
通过分析实验提出问题：线圈为什么会转动？
引出：直流电动机的工作原理，磁场对通电导线有力的作用。
进一步提问：又为什么不会连续转动？
引导学生讨论并分析，线圈到达平衡位置和由于惯性转过平衡位置时的受力情况。
分析出线圈在平衡位置附近晃动的原因是线圈每次转过平衡位置，所受磁场力会反向。
组织学生讨论，怎样改进装置可以使该简易电动机连续转动下去。
学生不断提出可行性的方案，并不断通过实验修正其方案。
从而最终得出结论，即把其中一个轴的绝缘漆层全部刮去，另一个轴的绝缘漆层只刮去半周。
引导学生总结出在线圈转动一周过程中，只有半周磁场对通电导线有力的作用。
继续追问：除了这个方案以外，能不能设计出线圈在整个转动周期中都受到同一转动方向上的力的作用。
教师展示教学用的电动机模型，并介绍换向器和电刷的作用。
结合电动机模型，利用计算机模拟使学生明白电动机的工作原理，知道换向器和电刷能使线圈每转动半周，线圈中的电流方向就改变一次，从而能沿一个方向不停地转动下去。
投影出教材中图14-47电动机原理图的四种情况，引导学生进行分析：
甲图：换向器E与电刷B接触，F与A接触。
线圈中的电流方向是dcba，此时线圈将向顺时针转动；
乙图：是平衡位置，ab边受力向上，cd边受力向下，并在一条直线上，是一对平衡力。
线圈由于惯性转过平衡位置后，换向器E改为与电刷A接触，F 与B接触。
自动将线圈中的电流方向变为abcd，此时线圈仍将向顺时针转动；
丙图：线圈中的电流方向为abcd，线圈向顺时针转动；
丁图：是平衡位置，ab边受力向下，cd边受力向上，并在一条直线上，是一对平衡力。
线圈由于惯性转过平衡位置后，换向器E再次改为与电刷B接触，F与A接触。
自动将线圈中的电流方向变为dcba，此时线圈仍将向顺时针转动，又回到甲图的位置。
●实用的电动机
过渡：实际使用的电动机有多组线圈，换向器也是由许多对铜片组成的。
教师可利用视频介绍实际的电动机构造及其在实际生活中的应用。
实际的电动机都有多个线圈，有的大型电动机由于线圈很庞大，往往让磁场转动，即线圈作为定子，磁场作为转子。
有的电动机的磁场使用的是电磁铁产生强磁场。
有的学校有较多的学生用电动机模型，可以让学生亲自动手，拆卸和组装电动机，研究其构造和原理，并让学生通过实验研究怎样改变线圈运动的方向以及线圈转动的快慢。
如果学生情况较好，还可以简单介绍生活中使用的交流电动机。
3. 课堂小结
（1）直流电动机的原理
磁场对通电导线有力的作用。
（2）实用的电动机
电动机由定子和转子两部分组成；
为了使直流电动机持续转动，必须安装换向器和电刷。
4. 小练习
（1）直流电动机是利用_______的原理制成的。
它在工作过程中，把_____能转化为______能，它的构造分为四大部分，分别叫_______、_______、_______和________。
（2）要使一台直流电动机的转速增大一些，下列方法中不可行的是（）
A. 增大线圈中的电流
B. 换用输出电压较高的电源
C. 将磁体的磁极对调
D. 换用磁性更强的磁体
（3）为了使电动机的线圈持续转动，当线圈转过什么位置时，换向器改变其中的电流方向（）
A. 线圈平面与磁感线方向平行时
B. 线圈平面与磁感线方向垂直时
C. 线圈平面与磁感线方向成任意角度时
D. 以上都不对
（4）在安装直流电动机模型的实验中，为了改变电动机的转动方向，可采取的措施是（）
A. 改变磁场的强弱
B. 改变电流的大小
C. 只改变电流方向或只改变磁场方向
D. 同时改变电流方向和磁场方向
五、教学反思
本节是基于学生实验探究和充分讨论的前提下进行的，这样做既容易被学生
接受，又有利于培养学生的归纳总结能力、语言表达能力，对学生运用规律解决问题具有很大的好处。
