教科版 (2017)六年级上册6.神奇的小电动机优秀教案设计
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《神奇的小电动机》教学设计
课题 | 神奇的小电动机 | 单元 | 第四单元 | 学科 | 科学 | 年级 | 六年级上册 |
教材分析 | 通过前面5节课的探究与学习,学生已经了解了各种能量表现形式、能量来源和能量转换,并且从具体事例中进一步认识了电能转换为磁能的装置——电磁铁,学生能制作电磁铁并研究电磁铁的性质和磁极。小电动机是磁铁和电磁铁性质在生活中的具体应用实例,本课学生将通过拆解真实的小电动机认识其内部结构,通过模型了解电动机的工作原理。小电动机的探索过程事实上就是学生感受奇妙的能量转换的过程,在这个过程中,学生对能量的认识又提升到了一个新的层次。本课聚焦部分在明确了本课的研究对象是“小电动机”之后,提出了“小电动机里面有什么?为什么通电后它就会转动呢?”的问题,充分调动了学生的前认知。探索部分由两个活动组成:第一个活动是观察小电动机的构造。指向从小电动机的结构特点,去解密小电动机为什么能转动。核心是想办法验证转子实际上是电磁铁,为研究小电动机的工作原理打下基础。第二个活动是研究小电动机工作的基本原理。这个活动分两个环节,首先引导学生从小电动机的构造猜测各部件之间的相互作用,然后通过实验装置检验推测。在研讨环节,“我们知道在哪些地方用到了小电动机?”这个问题将唤起学生的回忆,联想起生活中电动机的应用实例,从而发现电动机具有广泛的用途,给我们生活带来诸多方便,给社会带来深远影响。资料部分用文字的方式呈现了小电动机的工作原理。 | ||||||
学情分析 | 学生经常在电动玩具小车、电动牙刷、智能机器人等内部结构中看到小电动机。小电动机能够为这些设备的运转提供动力。高年级的学生知道只要给小电动机接通电流,小电动机就会转动,然后通过齿轮、皮带、曲轴等,带动设备运动。但是,他们可能未曾想过,小电动机里有什么?为什么通电后它就会转动呢?本课中,学生应用磁铁和电磁铁的性质研究最简单的直流小电动机,是一项富有挑战性的、趣味十足的科学探究活动。在活动中,电磁铁的知识得到应用,学生的探究能力得到锻炼,可谓一举两得。 | ||||||
教学目标 | 科学观念 通过拆解观察小电动机的内部活动,认识小电动机的主要构造,知道转子实际上就是电磁铁。通过研究小电动机转动的原因,知道电动机是利用电产生动力的机器,认识它的基本工作原理是用电产生磁,利用磁的相互作用推动转子转动。 科学思维 通过观察、推理、分析的方法,了解小电动机的构造及各部分之间的作用。探索小电动机转动的原因、影响小电动机转动速度和方向的因素。 探究实践 在拆解并观察小电动机活动中,能用语言描述小电动机内部的各个结构及其作用,能描述小电动机转动的原因,能提出自己的想法。 责任态度 发展探究小电动机的兴趣,体会电动机在生活中的广泛运用和带来的便利。 | ||||||
教学重点 | 根据小电动机的构造推测通电后它能转动的原因。 | ||||||
教学难点 | 按照一定的实验步骤探究电动机的工作原理。 | ||||||
教学方法 | 实验法、讨论法 | ||||||
教学准备 | 教师准备: 导线、圆形磁铁、电池盒、开关、铜质粗导线、大头针等。 学生准备: 玩具小电机、装沙子的小瓶子1个、一号电池、透明胶等。 |
教学过程 |
教学环节 | 教师活动 | 学生活动 | 设计意图 |
导入新课 | (一)教师提问:在电动玩具车里都有小电动机,接通电流,它就会转动,驱动玩具车前进。小电动机里面有什么?为什么通电后它就会转动呢? 电磁铁能产生磁性,使小磁针偏转,那小电动机里会不会也有电磁铁? 但是如何让小磁针持续转动呢? 如果能让电磁铁的磁极方向有规律地变化..... (二)教师谈话:大家的想法很好,今天我们就一起研究电动机的工作原理,解开这个秘密。 | 学生思考并回答问题
| 提问让学生释放潜能,激发学生学习科学的兴趣。 |
讲授新课 | (一)观察小电动机的构造 1.让小电动机转起来。 (1)明确任务:用2节电池、2根导线和1个电动机,让小电动机转起来。 (2)分发材料(电池、导线、小电动机),接通电流,让小电动机转起来。 2.通电后小电动机为什么会转动? (1)教师提问:通电后小电动机为什么会转动呢? (2)小组讨论,互相交流。 (3)全班交流。 设计意图:通过小组讨论,互相交流,暴露学生的原始想法。不完整的解释、错误的解释,甚至是有矛盾的解释,可以让学生聚焦研究内容,激发学习兴趣。 3.观察小电动机的构造。 (1)教师谈话:这个问题看起来有点困难,不过没关系,打开物体进行研究是科学探究的一种重要方法,等会我们拆开看看,里面到底有什么? (2)明确注意事项:观察小电动机由哪几部分组成,各部分又有哪些部件,推测它们的作用;拆开时要记住各部分是怎么连接的,等一会儿还要装配还原。 (3)学生拆解小电动机,对照教材第72页图,认识小电动机各部件的名称,推测它们的作用,并记录。
(4)汇报交流:小电动机由外壳、转子、后盖三部分组成,外壳上有一对永久磁铁,转子上有铁芯、线圈、换向器,后盖上有电刷。
(二)探究小电动机的工作原理 1.推测小电动机上各部件的作用 (1) 教师谈话:任何物体的结构总是和它的功能相适应的,小电动机各个部件有什么作用呢? (2) 出示换向器图片,观察换向器上三个独立绝缘的弧形铜片:换向器与线圈是如何连接的?(每个弧形铜片伸出一个金属片,导线架在金属片上)换向器与电刷是如何连接的?(视频慢动作回放)电流是怎样流动的?(动画辅助)
(3)教师提问:转子上有线圈绕在铁芯上,它是个电磁铁吗?想办法验证。 (4) 教师演示:将导线连接到换向器任意两个铜片上,用回形针靠近转子,接通或断开电源,观察现象。 (5)得出结论:转子是电磁铁,通电后有磁性。 (6)教师提问:小电动机接通电源后,转子会转动,这与外壳上的永久磁铁有关系吗?它又起到什么作用? (7)教师小结:可能是永久磁铁的磁力与电磁铁产生的磁力相互排斥或吸引,使小电动机转起来的。
2.实验验证小电动机的工作原理 (1)明确要求:根据教材73页要求,分步完成实验,观察并在活动手册上做好记录。 (2)领取材料(带电池盒的电池2节、初步制作完成的导线架、转子、2个永久磁铁),分组实验。 (3)交流汇报。 通过导线架给转子线圈通上电流,用一个磁铁靠近转子,转子转动了吗?把磁铁拿开,转子还能转动吗?用两个磁铁靠近转子,转子转动吗?有什么变化?怎样改变转子的转动方向? (4)教师提问:现在我们怎样向其他人解释小电动机为什么会转动? (5)教师小结:用电产生磁,利用磁的相互作用推动转子转动。 3.让小电动机持续转动的深层探索 (1)教师谈话:事实上,能让小电动机不停转动的原因,还跟换向器有关。出示换向器模型或图片,观察并实验把换向器插入电刷中,电刷与换向器三个弧形铜片的接触有什么变化。 (2)教师提问:三个弧形铜片的接触变化使线圈中的电流方向发生变化,电磁铁的磁极也会变化吗? (3)利用换向器模型,解释电磁铁磁极变化带来的好处。 (三)研讨 1. 电动机不仅使用在很多玩具中,生活中很多地方也都离不了电动机,我们还知道在哪些地方用到了电动机? 2. 教师根据学生回答,出示电动机的应用场景。 3. 出示汽车中使用电动机的情况图片,感受电动机应用的广泛性。 (四)拓展 课外自制一个小电动机。 电动机的工作应用了电磁学原理。你可以自己做一个简易的小电动机。真正的电动机里面有一个平稳转动的线圈绕组。你做的这个简易电动机只能震动不能转动,但它同样能告诉你电动机是怎样工作的。 1.将铜导线(漆包线)沿着线轴的两个端面绕成线圈组。 2.用橡皮筋把线圈绕组固定住。 3.将竹签穿过线轴中心。 4.将线圈两端点接到金属垫圈上,并把垫圈套在竹签上。 5.把像皮泥分为四块,将竹签穿着的线轴架到两块橡皮泥上,另两块橡皮泥分别放在线圈绕组的两边,用于固定磁铁。 6.用火柴棍把两根导线的端点固定在蓄电池的输出端上。 7.将两个图钉按在软木上,把剩下那根导线的一端固定在一个图钉上,再将与蓄电池连接的一根导线的另一端固定在另一个图钉上。 8.现在,还有两根导线的一端没有联接任何东西。把这两个接头弯成铯状,挂到两个垫圈上。用硬币与两个图钉接触,线轴就会动起来。
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学生思考、动手与合作。
学生思考与交流
学生思考、操作、讨论、交流与回报
学生思考和交流与汇总
学生思考、讨论与交流
学生思考、设计、制作与展示 |
通过让小电动机转起来,再次激发学生探究小电动机的好奇心。
这是一种认识物体构造最直接的办法,通过拆开观察,引导学生联系之前已经掌握的知识,将转子电磁铁联系起来,初步形成磁与磁相互作用的认识。拆开时要记住各部分是怎么连接的,引导学生仔细观察各部件之间的联系,思考电是怎么流的。
设计意图:引导学生把小电动机各个部分作为一个整体联系在一起思考:这几部分是怎样相互作用的。想到力的作用,想到磁铁与电磁铁(转子)会相互吸引或排斥。学生会猜想到是磁铁与电磁铁的相互作用推动了转子转动。
通过实验证明了电动机用电产生磁,利用磁的相互作用推动转子转动,从而务实了学生的科学概念。
对核心问题进行研究,务实学生的科学概念,丰富学生的科学知识。
学以致用,培养学生实践能力。 |
课堂小结 | 通过本课的学习,我们知道了电动是由外壳、转子和后盖三部分组成的,通过观察、分析和实验,得出了电动机用电产生磁,利用磁的相互作用推动转子转动的。同时也认识到了在生活中的广泛应用。 | ||
板书设计 | 6 神奇的小电动机 电动机结构:外壳 转子 后盖 电动机原理:用电产生磁,利用磁的相互作用推动转子转动
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课后作业 | 一、填空题 1.电动机由( )组成。 2.( )的作用是接通电流并转换电流方向。 3.( )是个电磁铁,通上电能产生转子的( )上绕着许多组( )。 4.( )的作用是接通并转换电流方向。 二、判断题 9.电动机里面有磁铁。( ) 10.改变电流大小不能改变转子转动的快慢。( ) 11. 电动机是用电来工作的。( ) 12小电动机的转子相当于是-个电磁铁通电后有磁性。( ) | ||
课后反思 | 亮点:电动机的工作原理非常抽象,对学生来说,理解起来还是有一定难度的,其中还包括了能量的转换,即电能转换成机械能。因此,本课安排了观察电动机的.环节,让学生充分观察电动机的构造,形成一定的认知基础,再来认识和理解电动机的工作原理就顺利了许多,从而圆满地达成了本课教学目标。 不足:教材的资料中,还需要融入更多关于电动机的知识和内容,从而提升教材的阅读性。 教学建议:可以以小百科的形式电动机各个部件的内容:例如,电刷(Brush)是电机的一个重要组成元件,负责在旋转部件与静止部件之间传导电流。因较多用石墨制成,故也称碳刷。电刷多装配于换向器或滑环上,是一个滑动型接触体[1]。需有光滑、耐磨、导电性良好等特性。根据不同的应用,它们要么是部分金属部件(铜,银,钼),丰富或完全由金属制成。实际使用中,一个滑环通常配最少两个电刷,避免因单个电刷接触不良而变成断路。 |
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