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人教版九年级物理全一册:《电动机实验教学》说课稿

电动机 实验教学说课稿

一、使用教材

人教版初中九年级物理第二十章第4节“电动机”

二、实验器材

电动玩具、小电机、小扇叶、自制简易电动机、安培力演示器、学生电源、自制线圈、电池组、自制线圈转动模型、小小电动机、自制铅笔电动机、隧道小火车、锡箔纸电池直线电机

三、实验创新要点

(一)改进:自制线圈代替课本的传统演示实验,成功的演示了线圈在磁场中的运动情况——在平衡位置附近摆动,而不能持续转动。

(二)改进:自制线圈转动模型代替课本的立体图,形象直观的解释了线圈不持续转动的原因——在越过平衡位置后,动力变为阻力。

(三)补充:利用身边的物品制成的铅笔电动机,既培养了学生的动手能力,又拉近了学生和物理之间的距离。

(四)创新:隧道小火车、锡箔纸电池直线电机等实验,把电动机从旋转电机拓展到直线电机,从而又拓展到磁悬浮,拓展了学生的视野,体现了从物理走向生活的理念。

四、实验原理

磁场对通电导体有力的作用

五、实验教学目标

(一)通过实验,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方向和磁场方向有关。

(二)了解电动机的构造和工作原理及其能量转化。

(三)通过分组实验和小制作培养学生动手能力和科学思维等学科核心素养。

六、实验教学内容

(一)分组实验:拆解小电机,了解电动机的主要结构。

(二)演示实验:自制简易电动机演示磁场对通电导体有力的作用。

(三)探究实验:磁场对通电导线的作用以及通电导线在磁场中受力方向与哪些因素有关。

(四)“自制线圈”演示线圈在磁场中的运动情况。

(五)分组实验:“小小电动机”探究如何才能让线圈在磁场中持续在转动。

(六)“隧道小火车”、“锡箔纸磁铁电池”直线电机揭示电动机本质:电能转化机械能。

七、教学实验过程

(一)创设情景,引入新课

用生活中常见的电动玩具引入新课,从中拆解出小电机并让电动机通电工作,这里通过增加小扇叶放大了电动机轴的转动。进一步让学生亲自动手拆解小电机,了解电动机的主要结构:线圈和磁铁。线圈是怎么工作的呢?通过自制简易电动机(图1)将线圈简化为单匝线圈,再次激发学生兴趣并引发深入思考:线圈为什么会转?

    

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(二)探究磁场对通电导体力的作用

  通过探究实验一(图2)得到结论:1、通电导体在磁场中受到力的作用2、力的方向与磁场方向和电流方向有关。通过实验体会控制变量法。

  应用结论分析线圈在磁场中的受力情况可知,线圈在磁场中会发生转动。

(三)线圈在磁场中会一直转动下去吗?

  用自制线圈(图3)代替传统课本上的演示实验,演示线圈在磁场中的运动情况,通过观察实验可知:线圈会转过一个角度但是不会持续转动。引发学生认知冲突。

           

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(四)为什么线圈不持续转动下去?

  用自制线圈转动模型(图4)代替课本立体图分析线圈的受力和运动情况,了解线圈不能持续转动的原因是当线圈越过平衡位置后,所受磁场力方向不改变,但是效果由动力变成了阻力。

(五)怎样才能让线圈持续转动下去?

  让学生展开讨论,制定实验方案,利用提供的器材(图5)开展分组实验。要想让线圈持续转动下去可以有两种方案:1.变阻力为动力2.去掉阻力靠惯性运动下去。

  交流评估阶段:分析两种方案利弊,发现两种方案都存在弊端,引出换向器。

       

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(六)电动机的结构

  在了解了电动机的主要结构:线圈、磁铁、换向器之后,利用身边的物品:铅笔、磁铁、铜导线、薄铜片、锡箔纸,制作铅笔电动机(图6),既培养了学生的动手能力,又拉近了学生和物理的距离。

(七)拓展

  前面所学习的电动机可以叫做“旋转电动机”,还有一类是“直线电机”。直线电机的结构和原理与旋转电机相同。将旋转电机的定子展开,其传动方式就由旋转变成了直线运动。旋转电机和直线电机的共同之处就是将电能转化为机械能。这也就揭示了电动机的本质。向学生介绍广州地铁4号线,这是我国第一次用直线电机驱动的轨道交通。而直线电机的进一步应用就是“磁悬浮”。

  向学生展示自制的模型“隧道小火车”(图7)、“锡箔纸电池电机”(图8).它们的原理依然是本节课的探究实验一(图2)——磁场对通电导线有力的作用。直线电机(图7、图8)、探究实验一(图2),这两组实验从形式到原理上看都相同,只不过电动机的定子、转子交换了一下,一个是磁铁动,一个是通电导线动。

    

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八、实验教学反思

(一) 通过一系列实验探究,重演了知识的形成过程, 旨在培养学生的物理观念、科学思维等学科核心素养。

(二)从旋转电机到直线电机,多组实验共同揭示了电动机的本质:电能转化为机械能。

 

  

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