电动机教材解读本节课是在学习了电生磁的基础上，进一步深入挖掘出磁场对通电导体产生力的作用，从而提出这一理论，并认识了它的实际应用——电动机。本节是本章内容的核心之一。教学内容包括两部分：一是了解磁场对通电导线的作用；二是让学生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。由于电动机相关知识难以理解，可以采用实物教学的方法，将教材内容处理好，不用深入分析，人为增加学生理解难度。教学目标知识与技能1.了解磁场对通电导线的作用。2.了解直流电动机的结构和工作原理。3.初步认识科学与技术之间的关系。过程与方法1.经历制作模拟电动机的过程，提高动手能力。2.经历探究的过程，提高实验观察能力、分析归纳能力。情感、态度与价值观通过了解物理知识如何转化成为实际技术应用，进一步提高学习科学技术知识和应用物理知识的兴趣。教学重、难点重点：通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁场的方向有关。该知识点是理解电动机转动原理的关键，所以要通过实验来分步进行验证，或学生自己动手实验，以达到真正掌握的目的。难点：电动机能够连续转动的原因，换向器的作用。由于这是一个立体分析过程，学生难以理解，可结合教材图示，制作一个简单教具进行分析。实验分析电动机模型持续转动的原因分析：当线圈转过平衡位置的时候，线圈没有被刮掉漆皮的那一半接触到了通电的支架上，线圈就断电了，然后线圈就依靠惯性转过另一半周，然后又通电，线圈又转动，到没有刮掉漆皮的那一部分时，又断电，线圈又依靠惯性转过另一半周，如此循环往复线圈就转起来了。教学过程【新课引入】【新课推进】一、磁场对通电导线的作用提出问题：电动机是根据什么原理制成的呢？演示实验1：通电导线在磁场中受力。(教材P133)探究归纳：①通电导线在磁场中要受到力的作用。②通电直导线在磁场中受到的力的方向与电流的方向、磁场的方向有关。演示实验2：通电线圈在磁场中扭转。(教材P134)探究归纳：通电线圈可以在磁场里转过一定的角度，但不能持续转动。过渡设问：如何让线圈在磁场中转起来？引导学生阅读教材P134“想想做做”并思考小小电动机是如何实现连续转动的。二、电动机的基本构造过渡设问：实际的电动机是什么样的，它的构造又是什么样的呢？1.电动机的基本构造多媒体展示图片：电动机的构造。归纳：电动机由两部分组成：能够转动的线圈（转子）和固定不动的磁体（定子）。2.换向器多媒体展示图片：换向器。归纳：当线圈依靠惯性转过平衡位置时，换向器立即改变流过线圈中的电流方向，使线圈持续转动下去。3.电动机的工作原理多媒体展示图片：电动机的工作原理。归纳：①电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。②线圈在平衡位置依靠惯性转动。③电动机通过换向器不断改变线圈中的电流方向，使它能够持续转动下去。课堂小结（略）课堂练习（略）布置作业（略）多媒体播放视频文件：电能的利用和防范。课堂小结（略）课堂练习（略）布置作业（略）学点1磁场对通电导线的作用按图20-4-9组装实验装置，探究通电导线在磁场中的受力情况。问题1：闭合开关，观察到的实验现象是通电导线运动，出现此现象的原因是磁场对通电导线有力的作用；为了验证这个原因是否正确，下一步的操作是将蹄形磁体移开。问题2：要想改变通电导线在磁场中的受力方向，你采取的措施是：保持电流的方向不变，改变磁感线的方向，或保持磁感线的方向不变，改变电流的方向。问题3：通过以上的实验探究，我们得出的实验结论是：通电导线在磁场中会受到力的作用，力的方向跟电流的方向和磁感线的方向都有关系。问题4：通电导线是否在任何情况下处于磁场中都会受到力的作用？［答案］不是，当通电的直导线在磁场中与磁感线方向平行时，此时通电直导线不受磁力的作用，在磁场中就不会运动。学点2电动机的工作原理如图20-4-10所示，将通电线圈置于磁体两磁极间的磁场中，探究通电线圈在磁场中的运动，完成下列问题。问题1：使线圈静止在图乙位置上，闭合开关，线圈不能运动，这个位置是线圈的平衡位置；使线圈静止在图甲位置上，闭合开关，线圈受力顺时针方向转动，并由于惯性而越过平衡位置，到达图丙所示位置，此时线圈受力阻碍它顺时针方向转动，最后要返回平衡位置。问题2：电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，实际工作中，通过换向器及时改变线圈中的电流方向，使线圈持续转动下去。电动机工作过程中的能量转化是电能转化为机械能。问题3:换向器的构造如图20-4-11所示。两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动。A和B是电刷，分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。 |
