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物理九年级全册六 直流电动机教案设计
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这是一份物理九年级全册六 直流电动机教案设计，共5页。教案主要包含了教学目的，教学重点，教学难点，教学过程，课堂小结，课堂练习，板书设计等内容，欢迎下载使用。
知识与技能
1、知道直流电动机的原理和主要构造.
2、知道换向器在直流电动机中的作用.
3、了解直流电动机的优点及其应用.
过程与方法
1.通过演示,提高学生分析概括物理规律的能力.
2.通过制作模拟电动机的过程,锻炼学生的动手能力.
情感态度与价值观
通过了解物理知识如何转化成实际技术应用,进一步提高学生学习科学技术知识的兴趣.
【教学重点】直流电动机的原理.
【教学难点】换向器的作用
【教学过程】
一、图片引入课题
1、观察并思考：以下物品工作依靠什么元部件提供动力？
2、引导分析：这些物体都靠电动机提供动力，电动机通电后为什么会转动呢？结构怎样？还有哪些应用？本节课我们就来学习《直流电动机》
二、新课学习
（一）通电线圈在磁场中受力而转动
1、温故知新
1.）磁场对通电导线有力的作用，力的方向与 电流 方向、磁场 方向有关，只改变其中一个因素，力的方向 改变 ，若这两个因素都变，力的方向 不变 。之间的关系用 左手定则 定则判断。N
I
F
甲
S
I
乙
F
N
S
2）标出右图通电导线受力方向
2、引申思考：通电导线在磁场中因受力而运动，那么通电线圈在磁场中是否受力？通电线圈在磁场中如果受力会怎么运动？
3、学生猜测：运动、转动、平动
4、实验探究：
1）让线圈平面与磁场平行，给线圈通电观察其状态。
S
N
+
-
a
b
c
d
+
-
图1
2）现象：线圈转到与磁感线垂直位置摆动几下，最后停下来。
F
F
N
-
S
d
a
b
c
图2
3）讨论分析：cd边电流由d到c，根据左手定则判断所受力方向向下；同理ab边所受力方向向（上如图1）。在此二力作用下，线圈顺时针转动至线圈平面与磁场方向垂直位置，此时线圈受平衡力作用，故此位置叫平衡位置（如右图2）。
在平衡力作用下，线圈继续转动，刚越过平衡位置时，由于磁场方向、电流方向都没变，所以线圈所受力的方向也没变，于是又将线圈拉回平衡位置，使得线圈在平衡位置摆动几下最终停下。
5、讨论怎样才能让线圈继续转动？（在线圈刚越过平衡位置时改变线圈中的电流方向。）
（二）换向器
1、结构组成：（出示换向器，让学生观察）两个铜半环，中间彼此绝缘。
2、作用：在线圈刚越过平衡位置时改变线圈中的电流方向。
3、演示实验，让学生观察换向器在什么位置、怎样使线圈中的电流方向改变
（三）电动机工作原理
图3
让学生仔细观察图3，进一步弄清楚线圈转动过程：
甲图：电流方向从黑半环流入、白色半环流出，黑色线圈边受到向上的力，白色线圈边受到向下的力，在此二力作用下线圈顺时针方向转动。
乙图：线圈转到平衡位置，电刷在换向器彼此绝缘的位置，尽管线圈中没有电流，线圈此时不受磁场的作用力，但由于惯性，线圈仍会继续转动。
丙图：线圈刚越过平衡位置，电流方向从白色半环流入、黑色半环流出，白色线圈边受到向上的力，黑色线圈边受到向下的力，此二力作用下线圈顺时针方向转动。
丁图：线圈转到平衡位置，电刷在换向器彼此绝缘的位置，尽管线圈中没有电流，线圈此时不受磁场的作用力，但由于惯性，线圈仍会继续转动。刚越过平衡位置，电流方向再次改变成电流从黑色换向器流入白色流出，黑色线圈边受到向的力，白色线圈边受到向下的力，线圈回到甲图位置重复转动。
（四）实际电动机的构造：
出示电动机图片，让学生观察并说明组成：转子、定子。
转子
定子
（五）、直流电动机的优点：
引导学生讲述电动机优点：构造简单、控制方便、体积小、 效率高、功率可大可小、无污染
（六）应用
学生交流：电动自行车、电动汽车、火车发动机、 电动剃须刀
【课堂小结】学生讨论交流补充总结
主要知识点：电动机原理、换向器作用、结构、组成、优点
【课堂练习】
1.电动机工作原理是通电线圈在磁场中受力转动,电动机工作过程中 电能转化为 机械 能.
2.最简单的直流电动机的换向器作用是 当通电线圈刚转过平衡位置时,能自动改变线圈中的电流方向 ,以便电动机能够连续转动.
3.物理兴趣小组在装配直流电动机模型后参加班级的实践成果展示交流会,电动机经过检查,一切都按要求安装完毕后,排除接触不良、短路及磁铁没有磁性、电源没有电压等各种原因后,接通电源仍不能转动.小佳同学用手去旋转线圈,刚一旋转,电动机就立即持续转动起来,则原来电动机不转动的原因可能是( C )
A.电动机轴生锈而被卡住了
B.转轴没润滑油转不动
C.线圈所处的位置对它的转动有影响
D.线圈转动要靠外力
4.某同学在装配直流电动机模型后，展示了电动机工作过程,其他同学提出问题：
1）怎样让电动机转动快些？
2）怎样可使电动机反转？请你能帮他回答具体有哪些措施。
【板书设计】
通电线圈在磁场中受力转动
直流电动机
电动机原理：
电动机构造 :
电动机的优点：
换向器作用：
在线圈刚越过平衡位置时自动改变线圈中的电流方向
定子 转子
构造简单、控制方便、体积小、 效率高、
功率可大可小、无污染
知识与技能
1、知道直流电动机的原理和主要构造.
2、知道换向器在直流电动机中的作用.
3、了解直流电动机的优点及其应用.
过程与方法
1.通过演示,提高学生分析概括物理规律的能力.
2.通过制作模拟电动机的过程,锻炼学生的动手能力.
情感态度与价值观
通过了解物理知识如何转化成实际技术应用,进一步提高学生学习科学技术知识的兴趣.
【教学重点】直流电动机的原理.
【教学难点】换向器的作用
【教学过程】
一、图片引入课题
1、观察并思考：以下物品工作依靠什么元部件提供动力？
2、引导分析：这些物体都靠电动机提供动力，电动机通电后为什么会转动呢？结构怎样？还有哪些应用？本节课我们就来学习《直流电动机》
二、新课学习
（一）通电线圈在磁场中受力而转动
1、温故知新
1.）磁场对通电导线有力的作用，力的方向与 电流 方向、磁场 方向有关，只改变其中一个因素，力的方向 改变 ，若这两个因素都变，力的方向 不变 。之间的关系用 左手定则 定则判断。N
I
F
甲
S
I
乙
F
N
S
2）标出右图通电导线受力方向
2、引申思考：通电导线在磁场中因受力而运动，那么通电线圈在磁场中是否受力？通电线圈在磁场中如果受力会怎么运动？
3、学生猜测：运动、转动、平动
4、实验探究：
1）让线圈平面与磁场平行，给线圈通电观察其状态。
S
N
+
-
a
b
c
d
+
-
图1
2）现象：线圈转到与磁感线垂直位置摆动几下，最后停下来。
F
F
N
-
S
d
a
b
c
图2
3）讨论分析：cd边电流由d到c，根据左手定则判断所受力方向向下；同理ab边所受力方向向（上如图1）。在此二力作用下，线圈顺时针转动至线圈平面与磁场方向垂直位置，此时线圈受平衡力作用，故此位置叫平衡位置（如右图2）。
在平衡力作用下，线圈继续转动，刚越过平衡位置时，由于磁场方向、电流方向都没变，所以线圈所受力的方向也没变，于是又将线圈拉回平衡位置，使得线圈在平衡位置摆动几下最终停下。
5、讨论怎样才能让线圈继续转动？（在线圈刚越过平衡位置时改变线圈中的电流方向。）
（二）换向器
1、结构组成：（出示换向器，让学生观察）两个铜半环，中间彼此绝缘。
2、作用：在线圈刚越过平衡位置时改变线圈中的电流方向。
3、演示实验，让学生观察换向器在什么位置、怎样使线圈中的电流方向改变
（三）电动机工作原理
图3
让学生仔细观察图3，进一步弄清楚线圈转动过程：
甲图：电流方向从黑半环流入、白色半环流出，黑色线圈边受到向上的力，白色线圈边受到向下的力，在此二力作用下线圈顺时针方向转动。
乙图：线圈转到平衡位置，电刷在换向器彼此绝缘的位置，尽管线圈中没有电流，线圈此时不受磁场的作用力，但由于惯性，线圈仍会继续转动。
丙图：线圈刚越过平衡位置，电流方向从白色半环流入、黑色半环流出，白色线圈边受到向上的力，黑色线圈边受到向下的力，此二力作用下线圈顺时针方向转动。
丁图：线圈转到平衡位置，电刷在换向器彼此绝缘的位置，尽管线圈中没有电流，线圈此时不受磁场的作用力，但由于惯性，线圈仍会继续转动。刚越过平衡位置，电流方向再次改变成电流从黑色换向器流入白色流出，黑色线圈边受到向的力，白色线圈边受到向下的力，线圈回到甲图位置重复转动。
（四）实际电动机的构造：
出示电动机图片，让学生观察并说明组成：转子、定子。
转子
定子
（五）、直流电动机的优点：
引导学生讲述电动机优点：构造简单、控制方便、体积小、 效率高、功率可大可小、无污染
（六）应用
学生交流：电动自行车、电动汽车、火车发动机、 电动剃须刀
【课堂小结】学生讨论交流补充总结
主要知识点：电动机原理、换向器作用、结构、组成、优点
【课堂练习】
1.电动机工作原理是通电线圈在磁场中受力转动,电动机工作过程中 电能转化为 机械 能.
2.最简单的直流电动机的换向器作用是 当通电线圈刚转过平衡位置时,能自动改变线圈中的电流方向 ,以便电动机能够连续转动.
3.物理兴趣小组在装配直流电动机模型后参加班级的实践成果展示交流会,电动机经过检查,一切都按要求安装完毕后,排除接触不良、短路及磁铁没有磁性、电源没有电压等各种原因后,接通电源仍不能转动.小佳同学用手去旋转线圈,刚一旋转,电动机就立即持续转动起来,则原来电动机不转动的原因可能是( C )
A.电动机轴生锈而被卡住了
B.转轴没润滑油转不动
C.线圈所处的位置对它的转动有影响
D.线圈转动要靠外力
4.某同学在装配直流电动机模型后，展示了电动机工作过程,其他同学提出问题：
1）怎样让电动机转动快些？
2）怎样可使电动机反转？请你能帮他回答具体有哪些措施。
【板书设计】
通电线圈在磁场中受力转动
直流电动机
电动机原理：
电动机构造 :
电动机的优点：
换向器作用：
在线圈刚越过平衡位置时自动改变线圈中的电流方向
定子 转子
构造简单、控制方便、体积小、 效率高、
功率可大可小、无污染
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