探究电动机转动的原理研究课教学设计及反思.docx
探究电动机转动的原理研究课教学设计及反思
??一、教学目标
1.知识与技能目标
知道磁场对通电导体有力的作用,力的方向与电流方向和磁场方向有关。
了解电动机的基本构造和工作原理。
能根据磁场对通电导体的作用解释电动机的工作过程。
2.过程与方法目标
通过实验探究,培养学生的观察能力、动手操作能力和分析归纳能力。
经历电动机转动原理的探究过程,体会科学探究的方法,提高学生的科学素养。
3.情感态度与价值观目标
激发学生对科学探究的兴趣,培养学生实事求是的科学态度。
通过了解电动机在生产生活中的广泛应用,认识到科学技术对社会发展的重要影响,增强学生学习物理的积极性。
二、教学重难点
1.教学重点
磁场对通电导体有力的作用实验探究。
电动机的工作原理。
2.教学难点
理解磁场对通电导体作用力的方向与电流方向和磁场方向有关。
如何引导学生从实验现象中归纳总结出电动机的工作原理。
三、教学方法
讲授法、实验探究法、讨论法相结合
四、教学过程
(一)导入新课
1.播放一段电动车、洗衣机、电风扇等用电器工作的视频,引导学生观察这些用电器都有一个共同的部件电动机,从而引出本节课的课题《探究电动机转动的原理》。
2.提问学生:在生活中,你们还见过哪些地方用到了电动机?电动机为什么能转动呢?激发学生的学习兴趣和好奇心,为新课的学习做好铺垫。
(二)进行新课
1.磁场对通电导体有力的作用
演示实验:
介绍实验装置:将一根直导线放在蹄形磁体的磁场中,导线的两端分别连接在电源的正负极上。
闭合开关,观察导线的运动情况。
学生观察实验现象:导线会运动起来。
引导学生思考:导线为什么会运动?
分析得出结论:磁场对通电导体有力的作用。
提问:力是有方向的,那么磁场对通电导体作用力的方向与哪些因素有关呢?
进行实验探究:
提出问题:磁场对通电导体作用力的方向与电流方向和磁场方向有什么关系?
猜想与假设:学生分组讨论,提出自己的猜想,如磁场对通电导体作用力的方向可能与电流方向有关,可能与磁场方向有关,也可能与两者都有关。
设计实验:教师引导学生回顾力的方向可以通过物体的运动方向来判断,然后让学生设计实验来探究磁场对通电导体作用力的方向与电流方向和磁场方向的关系。学生设计出如下实验方案:保持磁场方向不变,改变电流方向,观察导线的运动方向;保持电流方向不变,改变磁场方向,观察导线的运动方向。
进行实验:学生分组进行实验,记录实验现象。
分析与论证:各小组汇报实验结果,教师引导学生分析实验数据,得出结论:磁场对通电导体作用力的方向与电流方向和磁场方向有关,当电流方向或磁场方向发生改变时,作用力的方向也会发生改变;当电流方向和磁场方向同时改变时,作用力的方向不变。
评估与交流:引导学生对实验过程进行评估,讨论实验中可能存在的问题及改进措施,进一步加深对实验的理解。
2.电动机的基本构造
展示一台直流电动机模型,让学生观察电动机由哪些部分组成。
教师讲解电动机的基本构造:电动机主要由定子和转子两部分组成。定子是电动机静止不动的部分,主要包括外壳和磁体;转子是电动机转动的部分,主要包括线圈、换向器和转轴等。
结合模型,向学生介绍各部分的作用:磁体提供磁场;线圈在磁场中受力转动;换向器的作用是每当线圈刚转过平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向,使线圈持续转动下去。
3.电动机的工作原理
引导学生回顾磁场对通电导体有力的作用实验,思考如果将导线绕成线圈,放入磁场中,会发生什么现象。
演示实验:将一个矩形线圈放在蹄形磁体的磁场中,线圈的两端分别与换向器相连,换向器又与电源相连。闭合开关,观察线圈的运动情况。
学生观察实验现象:线圈会转动起来。
分析线圈转动的原因:
当线圈中有电流通过时,线圈的两边在磁场中受到力的作用。
根据磁场对通电导体作用力的方向与电流方向和磁场方向的关系,线圈两边所受的力方向相反,从而使线圈转动。
每当线圈刚转过平衡位置时,换向器自动改变线圈中的电流方向,使线圈两边所受的力方向再次相反,线圈就可以持续转动下去。
总结电动机的工作原理:电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。
(三)课堂小结
1.引导学生回顾本节课所学内容,包括磁场对通电导体有力的作用、力的方向与电流方向和磁场方向的关系、电动机的基本构造和工作原理等。
2.请学生谈谈自己在本节课中的收获和体会,教师对学生的表现进行评价和总结。
(四)课堂练习
1.磁场对通电导体有力的作用,其方向与______和______有关。
2.电动机主要由______和____