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直流電動(dòng)機(jī)教案示例
直流電動(dòng)機(jī)教案示例
（一）教學(xué)目的
1．知道直流電動(dòng)機(jī)的原理和主要構(gòu)造。
2．知道換向器在直流電動(dòng)機(jī)中的作用。
3.了解直流電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)及其應(yīng)用。
4．培養(yǎng)學(xué)生把物理理論應(yīng)用于實(shí)際的能力。
（二）教具
如課本圖12—10的掛圖和模型，兩個(gè)箭頭標(biāo)志（可用飲料盒鋁片制作），自制直流電動(dòng)機(jī)模型（參見(jiàn)圖12—2），直流電動(dòng)機(jī)原理掛圖一幅，小型直流電動(dòng)機(jī)一臺(tái)，學(xué)生電源一臺(tái)。
（三）教學(xué)過(guò)程
1．復(fù)習(xí)
提問(wèn)：上節(jié)課我們做實(shí)驗(yàn)給磁場(chǎng)中的導(dǎo)體通電，發(fā)現(xiàn)了什么？（學(xué)生回答：通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力）。
提問(wèn)：這個(gè)力的方向與哪兩個(gè)因素有關(guān)？（學(xué)生回答之后，教師強(qiáng)調(diào)：改變電流方向，或改變磁感線方向，導(dǎo)體受力方向就隨著改變）
提問(wèn)：出示如課本12—10甲的掛圖和模型，根據(jù)上面的結(jié)論，通電線圈在磁場(chǎng)中是怎樣受力的？（學(xué)生回答：ab邊受力向上，cd邊受力向下）
提問(wèn)：在這兩個(gè)力的作用下，線圈怎樣運(yùn)動(dòng)？（學(xué)生回答：線圈會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)）
提問(wèn)：這個(gè)現(xiàn)象中能量是怎樣轉(zhuǎn)化的？（學(xué)生回答：電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能）
2．引入新課
教師陳述：電動(dòng)機(jī)就是利用通電線圈在磁場(chǎng)中受力而轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象制成的，它將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能。下面我們來(lái)研究電動(dòng)機(jī)是如何利用上述現(xiàn)象制成的，當(dāng)然，我們先討論最簡(jiǎn)單的一種電動(dòng)機(jī)—直流電動(dòng)機(jī)。給出直流電動(dòng)機(jī)定義，并板書(shū)：
〈第五節(jié) 直流電動(dòng)機(jī)〉
3．進(jìn)行新課
(1)使磁場(chǎng)中的通電線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的辦法
很多同學(xué)可能馬上想到通電線圈在磁場(chǎng)中不能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)（轉(zhuǎn)到平衡位置要停下來(lái)），而實(shí)際的電動(dòng)機(jī)要連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。怎樣解決這個(gè)問(wèn)題呢？（此處可告訴學(xué)生把理論用于實(shí)際需要再付出很多勞動(dòng)，還可簡(jiǎn)介各國(guó)對(duì)理論應(yīng)用于實(shí)際的重視，以培養(yǎng)學(xué)生對(duì)應(yīng)用科學(xué)的興趣）要解決這個(gè)問(wèn)題，我們還得進(jìn)行深入研究。
提問(wèn)：在上節(jié)課的演示實(shí)驗(yàn)中，線圈轉(zhuǎn)到平衡位置時(shí)是立即停止嗎？為什么它不立即停止？（學(xué)生答：由于慣性線圈會(huì)稍轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置）
提問(wèn)：轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置后，為什么它又轉(zhuǎn)回來(lái)呢？（利用模型分析：轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置后，ab邊受力仍朝上，cd邊受力仍朝下，正是這一對(duì)力使線圈轉(zhuǎn)回來(lái)的）
提問(wèn)：要使線圈不轉(zhuǎn)回來(lái)，應(yīng)該在線圈剛轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置時(shí)就改變線圈的受力方向，即使線圈剛轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置就使ab邊受力變?yōu)橄蛳拢琧d邊受力變?yōu)橄蛏稀Ｔ鯓硬拍苁咕�圈受力方向發(fā)生這樣的改變呢？
引導(dǎo)學(xué)生回憶影響受力方向的兩個(gè)因素，從而得出：應(yīng)該在此時(shí)改變電流方向，或者改變磁感線方向。進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生分析：改變磁感線方向就是要及時(shí)交換磁極，顯然這不容易做到；實(shí)際的直流電動(dòng)機(jī)是靠及時(shí)改變電流方向來(lái)改變受力方向的。
板書(shū)：〈1．使磁場(chǎng)中的通電線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，就要每當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置，就改變一次電流方向。〉
(2)換向器
提問(wèn)：怎樣才能使線圈剛轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置時(shí)就及時(shí)改變電流方向呢？
讓學(xué)生想辦法并開(kāi)展討論，教師下去了解學(xué)生的情況并鼓勵(lì)和指導(dǎo)。
教師出示：兩個(gè)半圓鋁環(huán)和電刷，指出：靠這兩樣?xùn)|西就可以解決問(wèn)題。待學(xué)生思考片刻，教師出示已準(zhǔn)備的與課本圖12—12相似的模型，說(shuō)明鋁環(huán)與線圈的連接情況和鋁環(huán)與電刷的配合過(guò)程。
引出換向器的概念并板書(shū)：
〈2．換向器的作用：當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置時(shí)，換向器能自動(dòng)改變線圈中電流的方向，從而改變線圈受力方向，使線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。〉
讓學(xué)生仔細(xì)觀察課本圖12—12，進(jìn)一步弄清楚線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程，重點(diǎn)是甲圖和丙圖，回答教師填空式的提問(wèn)：
甲圖：電流方向是a→b→c→d，受力方向是ab邊受力向上，cd邊受力向下，轉(zhuǎn)動(dòng)方向是順時(shí)針。
丙圖：電流方向是d→c→b→a，受力方向是ab邊受力向下，cd邊受力向上，轉(zhuǎn)動(dòng)方向是順時(shí)針。
(3)直流電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造
出示：直流電動(dòng)機(jī)，介紹主要構(gòu)造：磁極、線圈、換向器、電刷。
板書(shū)：〈3．直流電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造〉
演示：給直流電動(dòng)機(jī)通電轉(zhuǎn)動(dòng)，提高學(xué)生興趣（若時(shí)間不允許，可省些演示）。告訴學(xué)生：下節(jié)課同學(xué)們將自己裝一臺(tái)小直流電動(dòng)機(jī)，進(jìn)一步弄清楚它的有關(guān)知識(shí)。
讓學(xué)生閱讀課文最后兩個(gè)自然段，了解直流電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用。
4．小結(jié)（略）
5.作業(yè)：（不要求筆做）
(1)預(yù)習(xí)下節(jié)內(nèi)容。
(2)比較直流電動(dòng)機(jī)和交流發(fā)電機(jī)，從原理、構(gòu)造和能量轉(zhuǎn)化等方面說(shuō)出它們的區(qū)別。
（四）說(shuō)明
1．本節(jié)采用程序性的提問(wèn)和討論，啟發(fā)學(xué)生弄清線圈受力情況和轉(zhuǎn)回來(lái)的原因，以及解決問(wèn)題的辦法，可以培養(yǎng)學(xué)生的思維和創(chuàng)造能力。
2．換向器是教學(xué)的難點(diǎn)，制作放大的直觀模型很有必要。靠這一節(jié)課教學(xué)，一部分學(xué)生可能還沒(méi)有完全弄清楚，下節(jié)課學(xué)生將進(jìn)一步認(rèn)識(shí)它。
3．通過(guò)前面幾節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生識(shí)圖能力應(yīng)該有所提高，本節(jié)電動(dòng)機(jī)原理圖要盡量讓學(xué)生自己看圖理解。
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