17.2 电动机转动的原理 教案

教师学科教案[ 20 – 20 学年度第__学期]任教学科：_____________任教年级：_____________任教老师：_____________xx市实验学校《17.2 探究电动机转动的原理》教案教学目标知识与技能①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及磁场的方向都有关系，了解磁场对通电导线的力的作用规律。

②初步认识科学与技术、社会之间的关系。

过程与方法①通过观察拆装简单电动机的实践过程，认识电动机的两大组成部分，并学习用合理简化的方法对事物进行分析。

②经历实验探究“磁场对电流的作用”的过程，进一步熟悉科学探究过程的主要环节。

情感、态度与价值观①培养学生动手的习惯和积极投入对电动机原理探索的兴趣，感受成功喜悦。

②通过思考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和应用物理知识的兴趣。

教学重点电机转动原理、旋转磁场的产生原理。

教学难点电机转动原理、旋转磁场的产生原理。

教学方法模具演示法、对比比较法、案例教学法教学过程【课前导语】：三相电动机位什么会转动呢？我们今天学习三相电动机的工作原理讨论这一课题。

【板书】三相异步电动机的工作原理【导语】首先我们通过一个实验来学习电动机是如何选装的。

手持一块磁铁，在磁极旁放置一列灵活转动的线圈，当磁铁（磁场）绕线圈转动时线圈也随之转动，若将其固定在转轴上做成转子，则转子也随外磁场的旋转而转动，这就是最简单的电动机的原型。

实验目的：通过演示给学生一个电机工作的直观形象，也便于分析和理解其工作原理。

【引言】下面我们着重分析讨论电动机的转动原理【板书】一、三相异步电动机工作原理刚才的实验中我们外加的磁场是靠人工来旋转的，这不是“电”动机，在实际中电动机的选转磁场是由三相交流电源产生的这个过程。

【板书】1、电生磁当磁场旋转时，相当与导体切割磁力线在线圈中会产生感应电动势若线圈闭则会产生电流这一过程是磁→电（电工基础知识右手定则判断方向）【板书】2、磁生电线圈中的电流在磁场中受到电磁里的作用带动转子转动，这就是电磁力（力矩），电磁力的方向用左手定则判断这也是电工基础所学。

课题: 17．2探究电动机的转动原理(2课时) 教学内容 本节课为科学探究型课，从磁体对通电导体的作用分析出导体受力运动方向与磁场方向和电流方向有关。

通过对这两个因素的分析引出了怎么让线圈持续转动，通过分析各部件的作用，进而导出了电动机的工作原理。

教材中的科学探究以及小制作的安排对学生科学素养和科学精神的培养都能起到很好的促进作用。

教学 目标 知识与技能：①通过实验知道磁场对通电导体有力的作用，及其作用力的方向与磁场方向和电流方向有关。

②知道电动机的转动原理。

过程与方法：①通过观察生活现象提出问题。

②初步认识科学与技术的关系。

情感、态度与价值观：①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。

教学重点 通电导体在磁场中受到力的作用。

电动机连续转动的工作过程。

教学难点 通电导体在磁场中受到力的作用。

电动机连续转动的工作过程。

教学方法多媒体，课件，实验。

教学准备 小型电动机及电动机模型、干电池、线圈、磁体、开关、导线、支架、PPT 课件教学过程导入新课通过师生交流探讨电动机的广泛应用，进而设疑电动机通电后为什么会转动？推进新课一、探究磁场对电流的作用结合电动机模型讲解电动机的构造：转子（转动部分）緾绕有很多线圈；定子电动机外壳安装有永磁体或电磁体，磁体的周围存在磁场。

线圈通电后会转动。

演示：电动机通电转动。

线圈要转动必须要施加旋转的力，电动机通电后这个力是怎么产生的？演示：探究电动机的工作原理（如图所示）。

①当接通电源时，线圈运动起来，说明通电导体在磁场中受到力的NS作用。

②保持磁场方向不变，改变电流方向：发现线圈运动方向发生改变，说明受力方向与电流方向有关。

③保持电流方向不变，改变磁场方向：发现线圈运动方向发生改变，说明受力方向与磁场方向有关。

由实验得出：通电导体在磁场中受到力的作用，其作用的方向与电流方向、磁场方向有关。

17.2探究电动机的转动原理导学案班别姓名学习目标：1.知道通电导体在磁场中要受到力的作用。

知道电动机的构造和原理。

2.知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向、磁场方向有关。

重点：1.通电导体在磁场中受到力的作用 2.电动机连续转动的工作过程难点：换向器的作用一、情景引入电动机的发明和改进，将大大推动人类的文明进程，如车辆不再依赖石油了，利用电能或太阳能的电动机将交通T具驶向了高速公路……。

但我们知道电动机有两个主要的组成部分：磁体和线圈。

通电线圈在磁场中敁速运转，线圈是用导线和电池连在一起的，线圈的转动必然导致和电池连在一起的导线扭断！我们怎样解决这个问题呢？二、教材研究问题1——怎样改变电动机的转动方向？探究课木P26图17—7所示实验，将观察到的现象填写在下面空格上：当接通电源时，看到金属杆这说明了。

当保持磁场方向不变，改变电流方向时，金属杆。

当保持电流方向不变，改变磁场方向时，金属杆。

结论：磁场对通电导体具有的作用，其作用的方向与、有关。

问题2——怎样解决电动机的线圈高速运转时，和电池连在一起的导线不会被扭断？我们有两个问题：（1)请观察课本图17-8中（b)图，这是平衡位置，就是线圈中上下二根导线受到二力平衡（大小相等、方向相反)，怎样使线圈转动下去？（2)如果线圈可以转动，和电池连在一起的导线怎样才不会被扭断？试着动手解决这些问题，并和同学一起交流讨论。

请阅读“活动——探究换向器的作用”，认真观察换向器（图17-9),回答下列问题：(1)换向器的构造： _______ 。

(2)换向器的作用：__________________ 。

问题3——电动机转动的原理是什么？1、电动机的工作原理是如何的呢？请认典阅读课本17—10,并与同学们交流讨论。

2、请你解释动圈式扬声器的工作原理。

三、达标训练1、下列设备是利用磁场对电流的作用原理制成的是（）A、电磁继电器B、电铃C、运动玩具中的小电动机D、螺线管2、关于电动机的转动方向的下列说法中，正确的是（）A、只有改变电流方向，才能改变电动机的转动方向B、只有调换磁极，才能改变电动机的转动方向C、既改变电流方向，乂调换磁极，才能改变电动机的转动方向D、既改变电流方向，又调换磁极,电动机的转动方向不改变3、要使一台直流电动机的转速大一些，下列方法中不可行的是（）A、增大线阁中的电流B、换用电压较高的电源C、将磁体的磁极对调D、换用磁性更强的磁体4、一台组装齐全的直流电动机模型，接通电源后电动机不转，用手拨动一下转子后，线圈转子就正常转动起来，则它开始时不转的原因可能是（）A、线圈内部断路B、电刷与换向器接触不良C、磁铁的磁性不强，或线圈中的电流不够大D、线圈正好处于平衡位置5、关于通电导体在磁场里受力的方向与电流方向和磁场方向之间的关系，下列说法中错误的是（）A、电流方向变为和原来相反，导体受力方向也变为和原来相反B、磁场方向变为和原来相反，导体受力方向也变为和原来相反C、电流方向和磁场方向同时变为和原来相反，导体受力方向也变为和原来相反D、电流方向和磁场方向同时变为和原来相反，导体受力方向也变为和原来相同6、电动机在日常生活和工农业生产中的应用十分广泛，关于电动机，下列说法错误的是( )A、电动机是应用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的B、直流电动机中的换向器能使通电线圈持续转动C、电动机是把电能转化成机械能的装置D、电动机是把机械能转化成电能的装置四、作业1.磁场对通电导线的作用，通电导线在磁场中要受到力的作用，磁场力的方向跟的方向和的方向有关，通电线圈在磁场中会受力转动，根据这一原理，人们制成了电动机，电动机工作时，能转化为能。

17.2 探究电动机的转动原理一、教学设想：本节课是初中物理中比较难以讲好、学好的一节课，即使在高二，教师讲好这一节课依然有很大的难度。

尽管高二教学中有左手定则来帮助判断推理，学生听完课想顺利掌握电动机的工作原理也还有困难。

所以本节课我想调动更多有用的感性的手段来协助，增加操作性，降低理性要求，减小难度，使学生更顺利的掌握电动机的工作原理。

第一，要紧紧地顺着《磁场对电流的作用》实验现象，得出磁场对电流作用力的方向与两个有关因素来判断。

第二，着力点在于认识通电线圈在磁场中只能摆动，不能顺利转动的冲突，发现摆动原因，并找到顺利转动的改进方法。

第三，利用作简图方法让学生自己体会理解线圈中的电流方向是如何在换向器的作用下变换的。

二、教学思路：①实验：通入直流电的导线（简单线圈组）在U形磁铁中受到一个力的作用不同作用；②总结结论：磁场对电流的作用力方向跟电流方向和磁场方向有关；③练习巩固；④模拟电动机的工作转动半周后摆动，找原因，想方法；⑤换向器变换线圈内电流方向，使线圈持续转动下去；⑥真实电动机的结构，换向器的作用，电动转动快慢、方向，如何改变。

及常见故障。

三、教学过程：1、演示实验：（通电导体在磁场中受到力的作用）从最简单的通入直流电的导线（简单线圈组）在U形磁铁中受到一个力的作用开始，让学生认识到，通电导体在磁场中受到力的作用，实际上是磁场对电流的作用力，而不是对线圈的作用；改变电源两极接线，变换导线（简单线圈组）电流方向，则它们在U形磁铁中受到相反方向的作用；调换磁极方向，导线（简单线圈组）在U形磁铁中受到另一个力的作用。

而这个力跟第一个力的方向一样。

由此总结出结论如2。

2、结论：磁场对电流的作用力方向跟电流方向和磁场方向两个因素有关。

两个因素只改变一个，力的方向必然改变；两个因素全部改变，方向则必然不变。

接着介绍简图法，让学会用简图表示通电导线的剖面图，即电流流入和流出的剖面图。

并利用它们来表示刚才实验中的各个现象，受力的对应情况。

17．2 探究电动机转动的原理┃教学过程设计┃后就能够转动，并且对电动机转动的原因进行了猜想．现在，请同学们让电动机模型转起来，然后改变电流的方向，观察电动机的转向是否发生了变化.(分组进行实验活动．)新课教学一、探究磁场对电流的作用1.组织学生交流课后设计的探究磁场对电流作用的实验方案，对不足的地方进行修改.(学生分组交流，对小组成员的设计方案进行评价．)2.活动1：探究磁场对电流的作用(学生分组按照实验方案进行实验．)①按如图所示的装置准备器材，接好线路，闭合开关，观察线圈的运动情况.②磁场方向不变，改变电流方向(将电池两极对调)，重复步骤①，观察线圈的运动情况.③在步骤①的基础上，不改变电流方向，只改变磁场方向(将磁极对调)，观察线圈的运动情况.④在步骤③的基础上，再将磁极对调，观察磁场中线圈的运动方向.将以上结果填写在表格中.电流方向磁场方向导体AB运动方向由A到B N极在上由B到A N极在上由A到B N极在下由B到A N极在下通过实验，可以得出结论：(可由学生总结)通电导体在磁场中会受到力的作用，力的方向跟电流方向和磁场方向都有关系.3.讨论通电线圈在磁场中的受力情况(根据上面的实验结论，讨论图中矩形线圈的受力情况．)如图甲所示，接通电路后，ab和cd中的电流方向相反，受到磁场力的方向也相反，在力的作用下，线圈便转动起来；当转到图乙所示的位置时，ab和cd所受的力大小相等，方向相反，是一对平衡力，线圈就会在这一位置停下来，这个位置叫做平衡位置.二、换向器的作用1.提出问题：怎样才能使电动机持续不停地转动呢？(学生分组讨论.分析：线圈由于惯性刚越过平衡位置时，如果立刻改变线圈中电流的方向，线圈就能够继续转动下去了．在电动机中完成这一任务的装置叫做换向器．)(1)分组观察直流电动机模型，找出模型中的换向器，观察换向器的构造.(学生观察．)(2)讨论交流：换向器是怎样改变线圈中电流的方向的？讲解：在电动机电源的引入处有一个“小机关”——换向器，它┃教学小结┃。

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教学目标：①通过学生亲自实验探究，体验科学研究的基本方法，即提出问题，观察实验，收集证据，分析和论证等，知道电动机转动原理。

②学会安装和制作简单的电动机。

重点：电动机的转动原理难点：明确电动机是怎样转动的教学方法：六助教学法（备助、自助、求助、互助、补助、读助）教学过程：导课：（实用、新颖、简洁）演示：给电动机通电，电动机转动。

师述：电流通过电动机，电动机的轴就转动起来，电动机的原理是什么？我们要想解决这个问题，就得学习，科学探究：电动机为什么会转动。

一、电动机的构造1、按教材设问提出问题：电动机内部结构怎样？它由哪几部分组成，它们各起什么作用？电动机是怎样转起来的？2、引导学生围绕探究活动提出有意义的问题，将有助于探究活动有目的的进行。

二、磁场对电流的作用1、演示课本图16-20中：“研究磁场对电流的作用”的实验，向学生渗透科学研究的方法。

并提出问题：当接通电源时，我们看到锡箔筒(金属杆)运动起来，这说明了什么？2、引导学生分析总结磁场对电流产生作用的两个不可缺少的条件是什么？3、组织学生讨论猜想是否能想出让锡箔筒(金属杆)反向运动的方法？4、教师演示锡箔筒的反向运动扯并提问题：以上实验说明了什么？你能否通过观察比较，以及分析得出的结论填写下列内容：磁场对通电导体具有_________的作用，其作用的方向与______、________有关。

三、电动机是怎样转动的？1、你是否有办法让锡箔筒(金属杆)在轨道上持续往复运动？2、让学生分组讨论、交流，并通过学生回答予以肯定。

3、讲述：不断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。

17.2探究电动机转动的原理教学目标：知识与技能：（1）了解通电导体在磁场中会受到力的作用，知道力的方向与哪些因素有关。

（2）了解直流电动机的工作原理。

过程与方法：（3）通过实验，探究磁场对电流的作用，探究换向器的作用。

（4）运用控制变量法设计并进行实验，探究通电导体在磁场中受力的方向与哪些因素有关。

情感态度与价值观：（5）通过学习换向器和电动机的原理，体会技术在理论与应用之间的桥梁作用，感悟科学、技术发展对社会进步带来的影响。

教学重点：学生通过实验探究，了解通电导体在磁场中会受到力的作用，知道力的方向与哪些因素有关。

教学难点：学习换向器的作用，需要一定的空间想象能力和动态想象能力，对学生有一定的难度。

教学准备：多媒体课件、电动机模型、学生电源、导线、矩形线圈、电磁铁。

教学方法：实验演示结合多媒体动画，配合学生自主学习。

教学安排：1课时。

教学过程：一、复习回顾、引入新课：1.电动机工作时把能转化为能，它的结构主要由、组成。

2.电动机相对于热机的优点有哪些？3. 通电导体在磁场中有没有受到力的作用？学生交流自己的观点，师生共同认真聆听，教师及时予以激励性评价，激发学生思维活性。

在上一节，通过拆开电动机的活动，猜想电动机的转到可能与磁场对电流的作用力有关。

现在就来探究磁场是否对电流有作用力。

二、新课教学：1. 活动1 探究磁场对电流的作用教师提问：刚才有同学认为：通电导体在磁场中受到力的作用，磁场能否对电流有作用力，如何设计实验来验证我们的猜测呢？学生交流，教师及时发现学生回答中的闪光点，最后师生共同设计出类似图17-7所示的实验装置，师生共同以c图探究。

教师请学生代表组装如图所示的实验装置图，并逐步提出问题，引导学生逐步深入思考本次实验的实质。

问题1：闭合开关后，矩形线圈是否动了起来？使矩形线圈动起来的原因是什么？学生实验，并将观察的实验现象记录下来，再思考本次实验的结论。

教师请学生代表交流，师生共同评价，教师归纳：通电导体在磁场中确实受到了力的作用。

(教案)1717.2 探究电动机的转动原理教学目标(1)了解通电导体在磁场中会受到力的作用，力的方向与电流及磁场的方向都有关系，了解磁场对通电导体的力的作用规律．(2)通过实验探究磁场对通电导体的力的作用规律的过程．进一步熟悉科学探究的要紧环节．重点了解磁场对通电导体的力的作用规律难点通过实验探究磁场对通电导体的力的作用规律教法实验探究教具三用导轨(支架)、小蹄形磁铁、直导体、带转轴的两用小线圈、电池盒、开关、导线等、玩具电动机、直流电动机模型教学过程一、引入新课：出示教具：玩具电动机，并演示。

这是—只玩具电动机，通电后它就转动了。

为弄清晰电动机通电后什么缘故会转动那个问题，就需研究电动机的差不多原理。

我们把电动机简化一下，先观看直流电动机模型。

出示直流电动机模型，介绍并演示。

教师：这是蹄形磁铁，有一个矩形线圈放置在磁场里，其他部件以后再讨论。

现在给矩形线圈通电，请注意观看。

提问：观看到了什么现象。

学生：通电线圈在磁场里转动。

设问：通电线圈在磁场里什么缘故会转动呢?为了便于研究，我们讨论矩形线圈的一条边，即研究通电的直导体放置在磁场里，会产生如何样的现象。

下面请问学们利用课桌上的器材，自己做实验。

二、研究通电导体在磁场里是否受到力的作用出示教具：介绍课桌上的器材，并提出实验要求，专门提醒学生在实验时，通电时刻要短暂，因为那个电路实际上是电源短路，同时要把磁力线方向，电流方向和观看到的现象记录下来。

学生实验：研究通电导体在磁场里是否受到力的作用。

讨论：观看到什么现象?通电导体什么缘故会运动呢?在那个实验中，施力物体是哪一个?受力物体又是哪一个？组织学生讨论两分钟左右并交流发言。

学生从实验中观看到了通电直导体在导轨上的运动，这是通电直导体受到了磁场的作用力的缘故。

讨论：什么缘故你们认为这是磁场施的力而不是其他物体施的力呢，能不能做个实验来验证?学生实验：拿走磁铁，通电直导体不运动。

教师：同学们分析了现象，初步认识了通电导体在磁场里受到了力的作用，这种作用，物理学上就叫做磁场对电流的作用，这也确实是电动机的差不多原理。