【原创新课堂】2017春浙教版八年级科学下册教案 1.4 电动机

第4节 电动机1教学目标 
知识与技能
1. 通过实验,认识磁场对电流有力的作用。
2. 通过实验,认识通电导体在磁场中受力方向与磁场方向、电流方向有关。
3. 通过实验,知道通电线圈在磁场中的转动情况。
4.了解直流电动机的构造和工作原理,理解换向器的作用
5.知道电动机工作过程中的能量转化。
过程与方法
通过操作、观察、思考,培养学生发现问题,分析问题,解决问题的能力。
情感、态度与价值观
通过对直流电动机工作过程的分析以及内部构造的了解,体验科学知识如何转化成实际技术应用,进一步提高学习科学知识的兴趣。
2学情分析 
通过前几节的学习,学生已经初步具备与本节内容学习相关的知识,知道直线电流(通电导体)产生磁场,磁场之间的作用本质上是力(磁力)的作用,电磁铁的应用进一步验证了电与磁之间存在着紧密的关系。学生在劳技课上已经接触和使用过小电动机,知道通电后能连续转动,同学对电动机的内部构造和工作原理有深入了解的渴望,但由于缺乏相应的指导,知识,经验和能力等相对缺乏,尤其缺乏发现问题,分析问题和解决问题的能力。我校学生都来自农村,经过多次筛选,总体认识和能力水平不高,学习较为被动。结合本节内容特点,老师讲得过多,照本宣科的教学方式只能使学生加重理解上的负担,宜采用启发式教学,引导学生发现问题,启发激活思维分析问题,从而获得解决实际问题的方法,体验成功的喜悦。
 3重点难点 
重点:
磁场对电流的作用;
直流电动机的构造和工作原理;
换向器的作用
难点:
平衡位置转动特点,换向器换向的过程。
课程资源:电动机模型,整套磁场对电流的作用实验器材,直流电动机模型,课件
4教学过程 
 教学目标 
 学时重点 
 学时难点 
    教学活动 
活动1【导入】设问导入 
【导入】生活中有许多电器,通电后就能转动起来正常工作,请你列举一些这样的电器。
那么这些电器通电后为什么能转动吗?原来,这些电器里面都装有“马达”——电动机,可能你已经知道,在劳技课上组装小塞车就用到电动机,这有可能是你见过的最小的电动机。这节课我们就来研究一下电动机的构造和工作原理,并大家努力一起来设计一台通电会连续转动的电动机模型。
活动2【讲授】一、磁场对通电直导体的作用 
我们已经知道,磁场对放入其中的磁体有力(磁力)的作用,通电导体周围会产生磁场,那么磁场对放入其中的通电导体会否产生磁力的作用呢? 先用直导线做一个实验 。
1.磁场对通电直导体的作用:
【实验】磁场对通电直导体的作用
(1)当合上开关使导线AB通电时,观察现象
实验现象:原来静止在导轨上的导体AB会沿导轨运动。
实验表明:通电导体在磁场中要受到磁力的作用。
【思考】:利用此装置,你还能探究点什么吗?(运动方向或速度与什么因素有关?)
请推选两同学选择运动方向设计实验并上讲台操作。
(2)改变电流方向或磁铁的磁极方向(磁场方向)时,实验现象:导体AB的运动方向发生改变。
【分析】:导体AB的运动方向改变,说明导体AB所受力的方向发生改变。表示磁场对导体AB的作用力的方向发生改变。
(3)同时改变电流方向和磁铁的磁极方向(磁场方向)时,实验现象:导体AB的运动方向不发生改变。
【小结】:通电导体在磁场里受力的方向,跟电流方向和磁感线(磁场)方向有关。
到此为止,我们已经实现了通电让导体水平运动起来,那么如何实现转动呢?请小组讨论后汇报讨论结果。把导体做成矩形线圈,并安装固定轴,再试着给线圈通电。
活动3【讲授】二、磁场对通电线圈的作用: 
【实验】:给线圈通电,观察线圈转动现象。
通电线圈处于(乙)位置--线圈平面与磁场平行时,线圈发生转动。
(2) 通电线圈处于(甲)位置--线圈平面与磁场垂直时,线圈不发生转动。
为什么会出现这种现象呢?
分析:如图4-13所示,由于通电线圈有两组对边,其中ad与 cb与磁场在同一平面内,通电后不受到磁力的作用,ab与cd中电流方向相反,磁场方向一致,它们在磁场中受到磁场力的方向相反且不在一条直线上,在这两个力作用下线圈会发生转动。当线圈从(甲)位置转过90°时,这两上力恰好在同一直线上,而且大小相等、方向相反,是平衡力。线圈在这对平衡力作用下可以在该位置保持静止。线圈的这一位置(乙)叫做平衡位置,此时线圈的平面恰与磁感线垂直。
(2)通电线圈转到平衡位置时,为什么不立即停下来,而是在位置附近摆地动几下才停下来?--通电线圈转到平衡位置前具有一定速度,由于惯性它会继续向前运动,但由于这时受到的磁力及摩擦力等又会使它返回平衡位置,所以它要摆动几下后再停下来。
【讨论】:1)怎样使线圈在转过平衡位置后继续沿原来的方向转动下去?
         2)若真的能实现继续转动下去,电线就会缠绕在一起,怎么解决电线缠绕问题呢?
【小结】:
对于第一个问题,方法是线圈在转过平衡位置时改变电流方向或磁场方向,你认为可行的是哪一种方法?
对于第二个问题,要跳出传统思维,用硬质的导体代替软导线,关装上电刷 。
让我们们一起来分析模型是怎么工作的,怎样实现电流方向改变的,使电动机连续工作的。
活动4【讲授】三、直流电动机 
1.直流电动机靠直流电源供电,是利用通电线圈在磁场里受到力的作用而转动的现象制成的,是把电能转化为机械能的装置。
2.直流电动机主要由磁铁和线圈组成,此外还有换向器、电刷等,如图1-44。“换向器”由两个半铜环组,两个半铜环的开口处(即绝缘处)安装,当线圈由于惯性稍稍转过平衡位置时,能交换电刷与换向器的半铜环的接触,从而改变了线圈中的电流方向和受力方向,使线圈仍能按原来的绕向转动
3.换向器的作用:每当线圈转过平衡位置时,它能自动改变线圈中的电流方向。
  到此为止,我们已经初步设计出一台直流电动机的模型,明天我们就要到实验室去组装一台直流电动机模型,如图1-45。生活中的电动机大都是用交流电供电的,工作原理与直流电动机相同,在其内部构造中,会转动的线圈称作为转子,外面固定的磁体叫定子。电动机构造简单,控制方便,效率高,无污染,广泛在应用在日常生活与生产中。
【思考】:直流电动机工作的时候,实现了哪种能量转化?(电能——机械能)
活动5【讲授】【小结】 
1.电动机原理:通电线圈在磁场里受力而转动
2.直流电动机:利用直流电源供电的电动机叫直流电动机
3.直流电动机的组成:模型:由磁体、线圈、换向器和电刷组成
                     实际的电动机由转子和定子两个基本部分组成
4.换向器的结构和作用:结构:由两个半环构成
                       作用:每当线圈转过平衡位置,自动改变线圈中电流的方向
5.能量转化:电动机工作时把电能转化为机械能
活动6【练习】【课内练习】 、思考:1.线圈每转过360°,出现      次平衡位置,电流方向改变      次。
2.这种电动机模型的转动速度取决于哪些因素?
活动7【作业】【布置作业】 
1.课本P19
2.作业本(一)
3.预习P18实验《装配直流电动机模型》

第4节 电动机1教学目标 知识与技能1. 通过实验,认识磁场对电流有..第4节 电动机1教学目标 知识与技能1. 通过实验,认识磁场对电流有力的作用。2. 通过实验,认识通电导体在磁场中受力方向与磁场方向、电流方向有关。3. 通过实验,知道通电线圈在磁场中的转动情况。4.了解直流电动机的构造和工作原理,理解换向器的作用5.知道电动机工作过程中的能量转化。过程与方法通过操作、观察、思考,培养学生发现问题,分析问题,解决问题的能力。情感

文档格式:
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文档分类:
科学 -- 全国 -- 八年级
文档标签:
科学 浙教版 八年级下
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