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2019-2020年九年級(jí)物理 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用 電動(dòng)機(jī)教案 蘇科版 一、 教學(xué)目標(biāo) 1知識(shí)與技能： （1）.知道磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體有作用力。知道通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的方向與電流方向和磁感線方向有關(guān)。 （2）知道通電線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的道理。知道通電導(dǎo)體和通電線圈在磁場(chǎng)中受力而運(yùn)動(dòng)，是消耗了電能，得到了機(jī)械能。 （3）培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和推理、歸納、概括物理知識(shí)的能力。 2過(guò)程與方法： （1） 經(jīng)歷觀察和探究磁場(chǎng)對(duì)電流的作用的過(guò)程； （2） 分析直流電動(dòng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)和工作原理 3情感態(tài)度與價(jià)值觀： （1） 通過(guò)了解物理知識(shí)轉(zhuǎn)化成為實(shí)際技術(shù)的過(guò)程,進(jìn)一步提高學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)知識(shí)的興趣； （2） 初步培養(yǎng)創(chuàng)造發(fā)明意識(shí)；樂(lè)于探究通電線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)、連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的原因 二、 設(shè)計(jì)思路 本節(jié)課雖然演示實(shí)驗(yàn)較多，但卻有利于學(xué)生進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)，學(xué)生能從現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題提出問(wèn)題，作出猜想和假設(shè)，然后設(shè)計(jì)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，在探究過(guò)程中觀察、分析，歸納總結(jié)，再將結(jié)論應(yīng)用于實(shí)踐驗(yàn)證，這也人類認(rèn)識(shí)自然進(jìn)行科學(xué)探究的一般規(guī)律，這種探究式學(xué)習(xí)方式也是科學(xué)與哲學(xué)的統(tǒng)一，本節(jié)教材本身就是一個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)方案。 通電導(dǎo)體可以用鋁箔<煙盒內(nèi)包裝紙>卷制，卷成鉛筆樣粗細(xì)即可，卷成筒狀是為了減輕質(zhì)量，便于受力運(yùn)動(dòng)。通電線圈繞制時(shí)扎數(shù)不能太少具體要視漆包線的粗細(xì)而定。在這一節(jié)還應(yīng)強(qiáng)調(diào)能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系。 三、 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 1． 重點(diǎn)：觀察通電導(dǎo)體、通電線圈在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)的過(guò)程；電動(dòng)機(jī)的原理 2． 難點(diǎn)：理解電動(dòng)機(jī)的原理 四、 教學(xué)資源 電池組一只,開關(guān)一只,導(dǎo)線托架兩個(gè),小磁針一個(gè),直流電動(dòng)機(jī)模型一個(gè),直導(dǎo)體(鋁箔筒),蹄形磁體一個(gè),環(huán)行磁體一個(gè),自繞線圈一個(gè),鐵架臺(tái)一個(gè), 方框線圈在磁場(chǎng)中的直觀模型, 電刷和換向器模型. 五、 教學(xué)設(shè)計(jì) 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 點(diǎn)評(píng) （一）引入課題 教師重做通電導(dǎo)體使磁針偏轉(zhuǎn)的實(shí)驗(yàn)。 師：通電導(dǎo)體對(duì)磁針有力的作用，磁針對(duì)通電導(dǎo) 教師活動(dòng) 學(xué)生觀察思考。 生：有。 學(xué)生活動(dòng) 啟發(fā)學(xué)生逆向思考，電流通過(guò)磁場(chǎng)對(duì)磁體有力的作用，反過(guò)來(lái)， 點(diǎn)評(píng) 體有力的作用嗎？ （二）進(jìn)入正課 教師出示一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)模型,通電旋轉(zhuǎn)。 師：這是同學(xué)們安裝的電動(dòng)機(jī)，很多同學(xué)在安裝和探究過(guò)程中都產(chǎn)生了這樣的疑問(wèn)，電動(dòng)機(jī)為什么會(huì)轉(zhuǎn)呢？它的工作原理是什么？今天我們就來(lái)進(jìn)一步探究“電動(dòng)機(jī)為什么會(huì)轉(zhuǎn)？”，請(qǐng)你談?wù)勀銓?duì)這個(gè)問(wèn)題的解釋。 板書：三、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用 電動(dòng)機(jī) 介紹實(shí)驗(yàn)裝置，將鋁箔筒兩端的鋁箔條吊掛在支架上，使鋁箔筒靜止在磁鐵的磁場(chǎng)中，參見(jiàn)課本中的圖16—26。 演示實(shí)驗(yàn)1：用二節(jié)干電池給鋁箔筒通電<瞬時(shí)短路>。 板書： 1．通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用。 師：要改變通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的方向，你有什么辦法？ 演示實(shí)驗(yàn)2：保持磁感線方向不變，先使電流方向反向； 保持鋁箔筒中電流方向不變，再使磁感線方向相反； 同時(shí)交換電池兩極、交換磁極。 板書：1 磁場(chǎng)對(duì)電流有力的作用，力的方向與電流方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)。 師：應(yīng)用上面的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，我們來(lái)分析一個(gè)問(wèn)題：如果把直導(dǎo)線繞成線圈，放入磁場(chǎng)中并通電，它的受力情況又是怎樣的呢？ 教師按照P45圖16-27連接好電路。 教師活動(dòng) 學(xué)生討論并發(fā)表自己的見(jiàn)解和猜想。 如果學(xué)生猜想出可能是通電線圈受到磁場(chǎng)力的作用，則向下引導(dǎo)，遵循先易后難、先簡(jiǎn)后繁的原則，先設(shè)計(jì)第一個(gè)方案：探究磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)體的作用； 如果學(xué)生不能猜出可能是通電線圈受到力的作用，則引導(dǎo)學(xué)生回憶并觀察電動(dòng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)：線圈和磁體。 學(xué)生觀察鋁箔筒的運(yùn)動(dòng)情況。 生：可以改變電流方向；也可以改變磁場(chǎng)方向。 學(xué)生觀察鋁箔筒運(yùn)動(dòng)方向。 學(xué)生將觀察到的現(xiàn)象填入P45書中。 學(xué)生思考。 學(xué)生活動(dòng) 磁體通過(guò)磁場(chǎng)對(duì)電流有無(wú)力的 作用呢？既訓(xùn)練了學(xué)生的逆向思維，又復(fù)習(xí)了力的作用的相互性。 通過(guò)觀察電動(dòng)機(jī)實(shí)物構(gòu)造及其運(yùn)轉(zhuǎn)，啟發(fā)學(xué)生猜想轉(zhuǎn)動(dòng)的原因可能是由于力的作用，敢于猜想是科學(xué)探究的起步。 復(fù)習(xí)控制變量法。 點(diǎn)評(píng) 師：合上開關(guān)你會(huì)觀察到什么現(xiàn)象呢？ 演示實(shí)驗(yàn)，合上開關(guān)，反復(fù)做兩次。 板書：2 磁場(chǎng)中的通電線圈受力產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng) 師：請(qǐng)你分析一下，磁場(chǎng)中的通電線圈為什么會(huì)這樣運(yùn)動(dòng)？ 出示方框線圈在磁場(chǎng)中的直觀模型<線圈用涂上顏色的金屬絲表示、磁極用兩紙盒代替>，教師接連發(fā)問(wèn)： 師：為什么通電線圈會(huì)如圖16-28 (a)轉(zhuǎn)動(dòng)？ 師：為什么通電線圈會(huì)如圖16-28 (b)(c)(d)那樣不繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)？ 師：如何使通電線圈在圖(c)位置繼續(xù)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)？ 師：如何改變？ 師：很好！請(qǐng)認(rèn)真閱讀P46 “讀一讀”，換向器是怎樣幫助通電線圈在磁場(chǎng)中持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的？ 教師拿出電刷和換向器模型接上剛才的方框線圈。 板書：3電動(dòng)機(jī)的工作原理：通電線圈在磁場(chǎng)中受力產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)；利用換向器在通電線圈剛越過(guò)平衡位置時(shí)自動(dòng)改變線圈中的電流方向，以實(shí)現(xiàn)通電線圈的持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。 師：從能的轉(zhuǎn)化角度講，電動(dòng)機(jī)消耗了什么能？得到了什么能？你所說(shuō)的消耗的能和你所說(shuō)的得到的能相等嗎？為什么？ 板書：4 能的轉(zhuǎn)化：電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 作業(yè) ： 1 P48 1-3 2 仿照P45圖16-27自己制一 生：會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。 學(xué)生將觀察到的現(xiàn)象填入P45書中空白處。 學(xué)生閱讀P45-46 “分析”，根據(jù)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的方向討論圖16-28中各條邊的受力情況。 生：兩邊受力方向不同。 生：兩邊受平衡力的作用。 生：及時(shí)改變力的方向。 生：改變電流或改變磁場(chǎng)方向。 學(xué)生研讀。 學(xué)生向全班講解換向器是如何在圖16-29(b)(c)中自動(dòng)改變電流方向，從而改變受力方向，實(shí)現(xiàn)通電線圈在磁場(chǎng)中持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。 生：消耗了電能；得到了機(jī)械能。不相等。因?yàn)殡娏饔袩嵝?yīng)，有一部分電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。 （三）課堂小結(jié) 本節(jié)課通過(guò)觀察現(xiàn)象提出兩個(gè)問(wèn)題，由第一個(gè)問(wèn)題“電動(dòng)機(jī)為什么會(huì)轉(zhuǎn)”，猜想可能是通電線圈受到磁場(chǎng)力的作用，進(jìn) 借助實(shí)物模型讓學(xué)生的思維具體化,將學(xué)生的分析圍繞受力展開。 一問(wèn)一答緊緊圍繞線圈轉(zhuǎn)與不轉(zhuǎn)的原因，思維逐步深入，最終抓住關(guān)鍵因素，通過(guò)改變電流方向改變受力方向，自然引出換向器的作用。 課后實(shí)踐活動(dòng)是課堂學(xué)習(xí)的延伸，也是學(xué)生學(xué)習(xí)的的一個(gè)不可缺少的一個(gè)方面，學(xué)生親手制 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 點(diǎn)評(píng) 個(gè)線圈，小心將線圈兩端的油漆各刮去一半，合上開關(guān)后， 觀察你的線圈能不能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去，如果不能，找一找問(wèn)題出在哪？ 一步通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究它們的關(guān)系；第二個(gè)問(wèn)題“如何使通電線圈在磁場(chǎng)中持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)？”是通過(guò)分析換向器的作用，弄清了電動(dòng)機(jī)的工作原理。 作一個(gè)小電動(dòng)機(jī)，如果能讓自己制作的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)起來(lái)，他獲得的成功喜悅是課堂教學(xué)所無(wú)法代替的。