探究電動機轉(zhuǎn)動的原理研究課教學設(shè)計及反思

1、探究電動機轉(zhuǎn)動的原理課題組研究課、學期公開課教學概述講授：羅英俊時間：2016年1月4日一、教學設(shè)想：本節(jié)課是初中物理中比較難以講好、學好的一節(jié)課，即使在高二，教師講好這一節(jié)課依然有很大的難度。盡管高二教學中有左手定則來幫助判斷推理，學生聽完課想順利掌握電動機的工作原理也還有困難。所以本節(jié)課我想調(diào)動更多有用的感性的手段來協(xié)助，增加操作性，降低理性要求，減小難度，使學生更順利的掌握電動機的工作原理。第一，要緊緊地順著磁場對電流的作用實驗現(xiàn)象，得出磁場對電流作用力的方向與兩個有關(guān)因素來判斷。第二，著力點在于認識通電線圈在磁場中只能擺動，不能順利轉(zhuǎn)動的沖突，發(fā)現(xiàn)擺動原因，并找到順利轉(zhuǎn)動的改進方法。第

2、三，利用作簡圖方法讓學生自己體會理解線圈中的電流方向是如何在換向器的作用下變換的。二、教學思路：實驗：通入直流電的導線（簡單線圈組）在U形磁鐵中受到一個力的作用不同作用；總結(jié)結(jié)論：磁場對電流的作用力方向跟電流方向和磁場方向有關(guān)；練習鞏固；模擬電動機的工作轉(zhuǎn)動半周后擺動，找原因，想方法；換向器變換線圈內(nèi)電流方向，使線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動下去；真實電動機的結(jié)構(gòu)，換向器的作用，電動轉(zhuǎn)動快慢、方向，如何改變。及常見故障。三、教學過程：1、演示實驗：（通電導體在磁場中受到力的作用）從最簡單的通入直流電的導線（簡單線圈組）在U形磁鐵中受到一個力的作用開始，讓學生認識到，通電導體在磁場中受到力的作用，實際上是磁場對電

3、流的作用力，而不是對線圈的作用；改變電源兩極接線，變換導線（簡單線圈組）電流方向，則它們在U形磁鐵中受到相反方向的作用；調(diào)換磁極方向，導線（簡單線圈組）在U形磁鐵中受到另一個力的作用。而這個力跟第一個力的方向一樣。由此總結(jié)出結(jié)論如2。2、結(jié)論：磁場對電流的作用力方向跟電流方向和磁場方向兩個因素有關(guān)。兩個因素只改變一個，力的方向必然改變；兩個因素全部改變，方向則必然不變。接著介紹簡圖法，讓學會用簡圖表示通電導線的剖面圖，即電流流入和流出的剖面圖。并利用它們來表示剛才實驗中的各個現(xiàn)象，受力的對應(yīng)情況。結(jié)合已經(jīng)總結(jié)的兩個因素，進行下列練習。練習1：如何判斷磁場對電流作用力的方向，從而能夠推斷通電導體

4、或線圈的各段在不同條件下在磁場中受到的力的方向如何改變。（1）（2）練習中的磁場、導線通電情況與后面的電動機剖面圖情況一致，為認識電動機做準備。并指出（2）是電動機轉(zhuǎn)動中重要位置：平衡位置受到一對平衡力的作用。而（1）的受力情況很有利于轉(zhuǎn)動稱為啟動位置。3、利用課件展示模擬電動機。先根據(jù)磁場、導線通電情況剖面圖判斷電動機的轉(zhuǎn)向，接著進行模擬演示，認學生了解這樣的電動機只能擺動而不能轉(zhuǎn)動。如下圖：課件： 版圖：結(jié)合課本插圖將這個線圈在啟動位置、平衡位置、以及再轉(zhuǎn)過大約90度的三個位置畫出來，與學生一起分析線圈的受力與速度的關(guān)系，找出擺動的原因：前半周能轉(zhuǎn)動是受到一對動力作用而不斷加速，后半周減速

5、并回擺是受到一對阻力的作用。這種電動機的優(yōu)點：能在一定的范圍內(nèi)來回擺動；擺動范圍可以控制；缺點：不能持續(xù)轉(zhuǎn)動。應(yīng)用：電流表的表頭。音樂教師教學中的節(jié)拍器。各種擺動玩具。要想制成一個能持續(xù)轉(zhuǎn)動的電動機，就要去除助力，或變阻力為動力。如何實現(xiàn)？大家展開討論。有同學就聯(lián)想到前幾天布置的作業(yè)自已制作的自制電動機，一端轉(zhuǎn)軸油漆全部刮去，而另一端，只刮半周的情況。如果不留半周，電動機將一直通電，前半周動力，后半周阻力而來回擺動。留半周就讓線圈自動在后半周斷電，去除阻力，線圈由于慣性自動轉(zhuǎn)過去。因此，可以用第一種方法是：后半周斷電。當然，根據(jù)磁場對電流的作用力的有關(guān)因素，還可以用第二種方法是：只變換線圈內(nèi)電

6、流方向；第三種方法是：只變換磁極。以上的三種方法中最好的是，這需要一個特殊的裝置：換向器，它的結(jié)構(gòu)是兩個金屬半環(huán)，中間留有間隙，彼此絕緣；還需要兩個電刷與之配合。但是，換向器是隨線圈轉(zhuǎn)動的，而電刷是和定子固定的。工作原理是：換向器隨線圈轉(zhuǎn)動。主動在越過平衡位置后切換電刷，使線圈內(nèi)電流方向改變，阻力就變成了動力。同時與學生一起用簡圖分析換向器如何進行變換線圈內(nèi)電流方向的練習。如下：結(jié)合課本插圖總結(jié)直流電動機的工作原理：通入直流電的線圈在磁場中受到磁場力的作用而轉(zhuǎn)動，線圈在越過平衡位置時，換向器切換線圈中的電流方向，阻力變成動力，使線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動。真實電動機的結(jié)構(gòu)，換向器的作用，電動轉(zhuǎn)動快慢、方向，

7、如何改變。對直流電動工作中的常見故障有初步的認識。4、電動機模型的工作展示實物電動機模型，展示部件與構(gòu)件。結(jié)構(gòu)：部件：定子、轉(zhuǎn)子。主要構(gòu)件：線圈、換向器、磁體、電刷演示電動機變快的方法：調(diào)節(jié)電源電壓，電壓增大時，電動機轉(zhuǎn)動加快；換用強磁場，電動機轉(zhuǎn)動加快。除此以外，更多匝數(shù)的線圈、加軸承等。改變電源方向，電動機的轉(zhuǎn)向變化；改變磁場方向，電動機的轉(zhuǎn)向也變化。影響快慢的因素有：電壓；磁場強弱；線圈匝數(shù)；阻力大小等。影響轉(zhuǎn)動方向的因素有：電流方向；磁場方向。作業(yè)：報紙【周報】第三版四、板書設(shè)計16.2探究電動機轉(zhuǎn)動的原理一、磁場對電流的作用1、實驗：（1）（2）（3）2、結(jié)論：磁場對電流的作用力方向

8、跟電流方向和磁場方向兩個因素有關(guān)。兩個因素只改變一個，力的方向必然改變；兩個因素全部改變，方向則必然不變。（1）（2）二、模擬電動機的工作1、來回擺動的電動機2、持續(xù)轉(zhuǎn)動的電動機方法：斷電換電流方向換磁場方向3、換向器的結(jié)構(gòu)與作用結(jié)構(gòu)：兩個金屬半環(huán)，中間留有間隙，彼此絕緣。作用：換向器隨線圈轉(zhuǎn)動。主動在越過平衡位置后切換電刷，使線圈內(nèi)電流方向改變，阻力就變成了動力。三、直流電動機1、直流電動機的工作原理：通入直流電的線圈在磁場中受到磁場力的作用而轉(zhuǎn)動，線圈在越過平衡位置時，換向器切換線圈中的電流方向，阻力變成動力，使線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動。2、結(jié)構(gòu)：兩個金屬半環(huán)，中間留有間隙，彼此絕緣；還需要兩個電刷與之配合。3、影響快慢的因素有：電壓；磁場強弱；線圈匝數(shù)；阻力大小等。影響轉(zhuǎn)動方向的因素有：電流方向；磁場方向。五、評價也反思組內(nèi)評價：優(yōu)點：教學過程設(shè)計合理，思路清晰，通過實驗和草圖結(jié)合解決難點和重點的方法很成功。也很有特點。建議：板書比較多，必要時將板書減少。黑板顯得太擠。本人反思