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    浙教版科学 八年级下册 1.4 电动机 教学设计
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    浙教版八年级下册第1章 电与磁第4节 电动机优质教学设计

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    这是一份浙教版八年级下册第1章 电与磁第4节 电动机优质教学设计,共5页。教案主要包含了教材分析,教学目标,教学过程等内容,欢迎下载使用。

    浙教版八年级科学下第一章1.4电动机教学设计

    一、教材分析     

     《电动机》是浙教版八年级下册第一章的教学内容,是电与磁知识的继续延伸。学生在接触本节内容前,已经知道磁体能产生磁场,不同磁体间可以发生相互作用,通电导体可以产生磁场,而这节课正是在此基础上,进一步挖掘电与磁之间的相互联系,从而引出其实际的应用电动机,体现了科学来源生活又紧密联系生活的思想。同时也为后继课程磁生电做了铺垫,起着承上启下的作用。本节课的教学内容主要包括两部分:

    一是了解磁场对通电导体的作用;

    二是让学生经历模拟电动机工作的过程,了解直流电动机的结构与工作原理。

    二、教学目标       

    1. 通过演示实验,知道磁体对电流有力的作用。       

    2. 知道通电导体在磁场中受到力的方向与哪些因素有关。      

    3. 通过演示实验,知道矩形线圈在磁场中的转动情况。      

    4. 了解直流电动机的构造与工作原理,理解换向器的作用。      

    5. 经历探究电动机的工作原理,培养初步分析问题的能力。       

    6. 通过了解科学知识能转化为实际应用,进一步提高学生学习科学技术知识的兴趣。 

    三、教学过程 

    1. 创设情境,引入新课    

    出示图片:电风扇、洗衣机、水果榨汁机。提出问题:这些电器在工作时有什么共同的特征?——电器的一些部件都会转动。

    教师指出:这是因为这些电器中都安装着一台电动机。电动机通电后为什么会转动?为了回答这个问题,我们学习新的一课。 

    【设计意图】以熟悉的家用电器引入,可让学生体验到学习课题的意义,增强学习的兴趣。       

    2.  引导探究,构建思路 

    (1)学生活动:发给每组学生1只玩具电动机(如图2)、1节干电池、2条导线、若干枚大头针。学生先让玩具电动机(如图2)通电转动;再观察玩具电动机的结构,了解玩具电动机主要由哪些部件组成。  启示学生用大头针检测电动机里面有磁体。 

    (2)讨论:电动机要转动,需要具备什么条件? ——有通电线圈、有磁体(或磁场)。 

    【设计意图】让学生通过实验、观察,对电动机的构成 要素形成初步的认识。 

    3.探究磁场对通电导体的作用 

    (1)启发性讲述:通电线圈转动是因为通电线圈受到某个力的作用。这个力来自哪里

    呢?没有磁体,通电线圈并不会转动,这表明这个力是来自磁体。磁体与线圈没有相互接

     

    触,它是通过磁场对通电线圈产生力的作用的。以下,我们用实验先来探究磁场对通电导体是否有力的作用? 

    (2)演示:利用如图3装置进行实验。教师操作,学生观察现象,并将观察到的有关现象记录在表格中。  ①先取掉蹄形磁体,当合下开关时,ab静止不动;

    ②把导体棒ab放在蹄形磁体的磁场中。当合下开关时,ab将向左运动; 

    ③改变通过导体ab的电流方向,合下开关时,ab将向 右运动。 

    ④保持导体中的电流方向与③相同,将蹄形磁体上下翻转,改变磁场的方向,合下开关时,ab将向左运动。

    3)引导学生概括实验结论: 

    比较①②两次实验现象,可得什么结论?——磁场对通电导体会产生力的作用。

    比较②③两次实验现象,可得什么结论?——磁场对通电导体产生的力的方向, 与电流方向有关,电流方向改变时,力的方向也发生改变。 

    比较③④两次实验现象,可得什么结论?——磁场对通电导体产生的力的方向, 与磁场方向有关,磁场方向改变时,力的方向也发生改变。 

    实验结论:磁场对通电导体会产生力的作用,力的方向与电流方向有关,与磁场方向有关。当电流方向或磁场方向改变时,导体的受力方向也发生改变。 

    (4)讨论:比较②④两次实验,可以得出什么结论?——同时改变电流方向和磁场方向,通电导体的受力方向不会发生改变。 

    【设计意图】让学生参与探究磁场对通电导体的作用力的规律,培养学生的探究意识和能力。 

    3.直流电动机的工作原理 

    (1)提出问题:刚才的实验显示了,通电导体在磁场中会受到力的作用,从而向某个方向运动。但这并不像之前展示的电动机模型那样一直转下去。通电线圈在磁场中为什么会发生转动呢? 

    (2)演示:如图4所示,将矩形线圈放入磁场中处于图甲所示位置,给矩形线圈通电,线圈将会发生转动。但线圈的转动并不会持续下去,而是最终静止在图乙位置。

    3)实验现象的分析(结合图4甲、乙、丙):  图3 a b a a b b c c c d d  d

    ①在图甲中,因为线圈ab边的电流方向向内,cd边的电流方向向外,而磁场方向都是向左,所以,cd边受到的力与ab边受到的力方向相反(具体方向直接告知)。 

    ②在图甲中,虽然 ab、cd两边受到的两个力大小相等,方向相反,但由于两个力不在同一直线上,所以不能相互平衡。这两个力会使线圈沿顺时针方向转动。 

    ③当线圈转至图乙位置时,ab、cd边受到的两个力大小相等,方向相反,并作用在同一直线上,相互平衡。所以,图乙位置也称为线圈的平衡位置。 

    ④但是由于线圈有惯性,当它转到平衡位置时,并不是立即停下来,而是要继续转过一小段,如图丙。 

    ⑤在图丙位置,ab、cd两边受到的力方向相反,也不在同一直线上,这两个力会使线圈沿逆时针方向转动。由于摩擦的存在,线圈在图乙位置附近来回摆动几次,最后将静止在平衡位置。 

    【设计意图】从磁场对通电直导线产生的效应到磁场对通电线圈产生的效应,由简到繁。两个特殊状态的分析,为引出换向器及讲解通电线圈在磁场中的持续转动作准备。 

    (4)线圈持续转动的实现                                        

    ①讨论:在图4丙位置,要使线圈能沿顺时针方向持续转动,可以采用什么措施?——要使线圈在图4丙位置 能沿顺时针方向持续转动,应当使ab边受到的力方向向下,cd边受到的力方向向上。采取的措施一是改变电流的 方向;二是改变磁场的方向。 

    教师指出:改变电流的方向在技术上更容易实现。 

    ②引出换向器(如图5)。

    结构:由两个铜质半环组成。

     作用:当线圈转过平衡位置时,立即改变电流的方向。 ③结合图6讲解直流电动机工作原理。

    【设计意图】让学生完整认识电动机线圈在磁场中转动的过程,进一步认识换向器在电动机中的作用。  4.交流电动机   指出家庭所用的电是交流电,所以,电风扇、洗衣机、榨汁机、脱排油烟机等电器中所用的电动机是交流电动机。虽然交流电动机的结构与直线电动机有所不同,但都是依靠磁场对通电导体的作用力来驱动的。

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