沪粤版物理九年级全册第十七章《电动机与发电机》教学教案

第十七章电动机与发电机17.1关于电动机转动的猜想教学目标知识目标1.了解电动机的结构。

2.猜想电动机转动的原因，并学习用合理简化的方法对事物进行分析。

教学重点1.探究电动机的内部结构。

2.掌握科学探究法来研究新问题。

教学难点用合理简化的方法对事物进行分析。

器材准备三用导轨(支架)、小蹄形磁铁、直导体、带转轴的两用小线圈、电池盒、开关、导线等、玩具电动机、直流电动机模型。

教学过程一、引入新课课件展示玩具汽车，电扇，洗衣机等。

通过展示电扇、电吹风、洗衣机等各种电器，感受电气化带来的方便，初步领略电气化对现代文明社会的促进作用。

出示教具：玩具电动机，并演示。

这是—只玩具电动机，通电后它就转动了。

为弄清楚电动机通电后为什么会转动这个问题，就需首先了解电动机的结构。

二、新课教学探究点一：探究电动机的内部结构1.认识电动机通过展示电动机模型，然后分拆电动机，观察电动机的构成，知道电动机的最主要的两部件（转子和定子）板书：电动机由两部分组成：转子和定子。

电动机里，能够转动的部分叫转子，固定不动的部分叫定子。

探究点二：电动机转动原因的猜想出示直流电动机模型，介绍并演示。

教师：这是蹄形磁铁，有一个矩形线圈放置在磁场里，现在给矩形线圈通电，请注意观察。

提问：观察到了什么现象？学生：通电线圈在磁场里转动。

出示教具：介绍课桌上的器材，并提出实验要求，特别提醒学生在实验时，通电时间要短暂，因为这个电路实际上是电源短路，同时要把观察到的现象记录下来。

学生实验：如何让电动机转起来。

教师点拨：奥斯特实验的发现——电流周围存在着磁场，并通过磁场对磁体发生作用，即电流对磁体有力的作用。

教师和学生共同做探究电动机转动原因的实验。

学生动手将电动机连入电路中，教师再旁做指导。

进一步提问：请同学们汇报一下刚才实验时，磁极的位置、通入的电流方向以及通电导体的受力方向。

讨论：为什么在这一个实验中通电导体在磁场中的受力方向有的向左，有的向右呢?请同学们分析一下，可能是什么原因?在讨论交流中，有的学生猜想受力方向可能与电流方向有关，有的认为可能与磁感应线方向有关，有的认为受力方向可能与电流方向及磁感应线方向都有关系。

学生猜想、讨论。

教师让学生复习下节课的内容。

探究新问题：上述实验中,通电线圈能否一直转动下去,若要使它一直转动下去,你设想可采用哪些方法?17.1关于电动机转动的猜想1．电动机的结构：转子和定子。

电动机里，能够转动的部分叫转子，固定不动的部分叫定子。

2.电动机转动原因的猜想电动机的转动可能跟电流方向及磁感应线方向有关。

由于磁场对通电线圈产生力的作用，电动机才会转动起来。

教学反思本节课我以玩具电动车中的电动机做电动机模型，并让学生能看清简单电动机的构造。

之后我通过简单的实验来让学生和我一起来说明实验现象，从而引出影响电动机转动原因的各种猜想。

在师生互动环节学生都很踊跃地举手发言，最后我让学生自己动手做实验来验证他们的猜想。

由于本节内容较多，在让学生经历探究实验的过程时间给得不够充分，没有让学生亲自动手操作，对少中下水平学生来说显得节奏过快。

17.2 探究电动机转动的原理教学目标知识目标1.了解磁场对通电导线的作用。

2.初步认识科学与技术之间的关系。

教学重点：磁场对电流的作用。

1.分析概括通电导体在磁场中的受力方向跟哪两个因素有关。

2.理解通电线圈在磁场里为什么会转动。

器材准备电源、蹄形磁体、开关、导线、铜棒（导体）、滑动变阻器、线圈、导轨。

教学过程一、引入新课1.磁场的基本性质是什么？磁场对放入其中的磁体产生力的作用。

2.电流的磁效应是什么？通电导体周围存在着磁场，磁场的方向跟电流的方向有关，这种情况叫作电流的磁效应。

播放课件：播放有关电动机动画。

分别点击开关（2个方向）和拖动滑动变阻器，观察电动机和车轮的旋转方向，由学生描述并猜测出现这种现象的原因。

电动机为什么会转呢？引导学生回忆奥斯特实验，知道通电导体周围存在磁场，能使小磁针偏转，即电流对磁体有力的作用，启发学生逆向思维。

磁场对电流有没有力的作用呢？我们知道生产和生活中的许多电器都需要电动机来带动，下面我们就来研究电动机的工作原理。

二、新课教学探究点一：磁场对通电导线的作用1.如上图，把导线ab放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab,观察它的运动，说出观察到的现象，讨论得出结论。

现象：接通电源，导线ab向外（或向里）运动。

结论：通电导体在磁场中受到力的作用。

2.把电源的正负极对调后接入电路，使通过导线ab的电流方向与原来相反，观察导线ab的运动方向。

现象：合上开关，导线ab向里（或向外）运动，与刚才运动方向相反。

结论：这说明通电导体在磁场中受到的力的方向与电流通过导体的方向有关。

3.保持导线ab中的电流方向不变，但把蹄形磁体上下磁极调换一下，使磁场方向与原来相反，观察导线ab的运动方向。

现象：磁极调换后观察到导线ab的运动方向改变。

结论：这表明通电导体在磁场中运动方向与磁感线方向有关。

实验表明：通电导线在磁场中要受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系，当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反。

引导：当电流方向或者磁感线方向变的相反时，通电导体受力方向也变的相反。

那么，把一个通电的线框放到磁场中，它会怎样运动？想一想，做做看。

探究：让线圈转动起来。

如图把线圈放在支架上，磁铁放在线圈下方。

通电后并用手轻轻推一下，观察现象。

这个时候，线圈就会不停地转下去，其实这就是一台小小的电动机。

我们做出一台小小电动机，那么电动机的基本构造是什么样的？我们一起来了解。

探究点二：电动机的工作原理接通电源，线圈在磁场里发生转动，但转动不能持续下去，转90°角摆几下就停了。

怎么解释这一现象呢？看演示。

演示：使线圈位于磁体两磁极间的磁场中。

1.使线圈静止在图乙位置上，闭合开关，观察。

现象：发现线圈没有运动。

原因：这是由于线圈ab、cd两个边受力大小一样，方向相反的原因，这个位置是线圈的平衡位置。

2.使线圈静止在图甲位置上，闭合开关观察。

现象：线圈受力沿顺时针方向转动。

结论：可是线圈能靠惯性越过平衡位置，但不能继续转下去，最后要返回平衡位置。

为什么会返回呢？3.看图丙，使线圈静止在这个位置上，这是刚才线圈冲过平衡位置以后所到达的地方，闭合开关，观察。

现象：线圈向逆时针方向转动。

结论：这说明线圈在这个位置所受力是阻碍它沿顺时针方向转动的，这也就使线圈返回平衡位置。

那我们在探究实验中，线圈为什么能连续转动呢？探究点三：换向器的作用换向器的构造，两个铜半环E和F跟线圈两端相连，它们彼此绝缘，并随线圈一起转动。

A和B是电刷，它们跟半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。

线圈转动时，它通过换向器使电流方向发生改变，使线圈的受力方向总是相同，线圈就可以不停地转动下去了。

换向器的作用：当线圈刚刚转过平衡位置时，换向器能自动改变线圈中电流的方向，从而改变线圈受力方向，使线圈连续转动。

如甲图所示：电刷B和半环E接触，电刷A和半环F接触，此时线圈中电流方向是a→b→c→d，受力方向是ab边受力向上，cd边受力向下，线圈的转动方向是顺时针。

如图乙所示：当线圈转到平衡位置时，此时电刷正好接触了两个金属半环中间的绝缘部分，所以线圈中没有电流流过，此时线圈在磁场中也不受力的作用。

如丙图所示：当线圈由于惯性刚刚转过平衡位置时，电刷B和半环F接触，电刷A和半环E接触，此时线圈中电流方向是d→c→b→a，受力方向是ab边受力向下，cd边受力向上，转动方向是顺时针。

如图丁所示：当线圈转到平衡位置时，此时电刷正好接触了两个金属半环中间的绝缘部分，所以线圈中没有电流流过，此时线圈在磁场中也不受力的作用。

由于线圈的惯性，当其刚转过平衡位置时，就又返回到了如图甲所示的情况了，这样这个直流电动机就能连续不断的转动下去了。

在“小小电动机”中我们只利用了一半的电力，也就是线圈每转一周，只有半周获得动力。

如果设法改变后半周电流的方向，使线圈在后半周也获得动力，线圈将会更平稳、更有力地转动下去。

实际的直流电动机是通过换向器来实现这项功能。

播放动画：电动机原理介绍：扬声器的结构示意图及发声原理。

指导阅读课本课本p29“不同功能的电动机”继续播放课件：电动机——生活中的电动机。

拓展：实际的直流电动机都有多个线圈，每个线圈都接在一对换向片上。

除直流电动机外，生活中还经常用到交流电动机，交流电动机也是利用通电导体在磁场中受力来运转的。

电动机工作实质是电能转化为机械能。

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。

板书设计17.2 探究电动机转动的原理一、磁场对通电导线的作用1.通电导体在磁场中受到力的作用。

2.通电导体在磁场中受力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关。

二、换向器的作用三、电动机的工作原理教学反思本节内容是由两部分组成，一是“磁场对通电导线的作用”的实验，二是“电动机的工作原理”。

在设计实验上，我首先通过实验将来与学生互动，让学生在实验中观察到实验现象，进而得出磁场对通电导体有力的作用以及通电导体在磁场中受到的力的方向与电流通过导体的方向和磁感线的方向有关。

在处理电动机的工作原理时，由于这一部分知识比较抽象，我把多匝线圈分解为通电的一匝长方形线圈导线，这对学生来说就化抽象为形象、化复杂为简单，就很容易接受了。

但线圈在磁场中不能够持续转动？怎么办。

此时让学生出谋划策，这样就使得学生在不知不觉中接受了换向器这一知识点。

17.3 发电机为什么能发电教学目标知识目标1.知道发电机是生产、生活中提供电能的装置。

2.了解导体在磁场中产生感应电流的条件。

3.知道发电机的功能及组成部分，能使模型发电机发电。

4.通过实验探究“电磁感应现象”的过程。

5.从法拉第的发现到发电机制造的事实中，感受发现与创造对社会进步的影响。

教学重点：通过实验探究“电磁感应现象”的过程。

教学难点：理解磁场中产生感应电流的条件。

器材准备手摇发电机模型，灵敏电流计，蹄形磁铁，矩形线圈，直导线，连接导线，开关，铁支架1台，螺丝管，条形磁铁各1块，小灯泡。

教学过程一、引入新课重做奥斯特实验，请同学们观察后回答：1.此实验叫什么实验？奥斯特实验。

2.它揭示了一个什么现象？电流周围存在着磁场，电流的磁场方向跟电流方向有关。

电流周围存在着磁场，即电能生磁。

那么逆向思维将会怎么样？指导学生阅读课本第一段话，然后说一说自己想了解什么问题。

下面我们用实验来探究磁能否生电。

我们先设计实验，从实验需要器材、实验条件、实验操作入手。

二、新课教学探究点一：认识发电机活动1：让我们自己来发电。

课本图17-15是手摇发电机模型，为了让更多学生有动手机会，体验操作发电机的乐趣，每组选用两台模型发电机，一台作为电动机用，另一台作为发电机用(输出端接小灯泡)，两机的转轴之间用塑胶管对接起来，当电动机通电运转时，就能看见小灯泡发光，说明发电机发出电来了。