直流電動機教案示例

（一）教學目的

　　1．知道直流電動機的原理和主要構(gòu)造。

　　2．知道換向器在直流電動機中的作用。

　　3.了解直流電動機的優(yōu)點及其應用。

　　4．培養(yǎng)學生把物理理論應用于實際的能力。

（二）教具

　　如課本圖12—10的掛圖和模型，兩個箭頭標志（可用飲料盒鋁片制作），自制直流電動機模型（參見圖12—2），直流電動機原理掛圖一幅，小型直流電動機一臺，學生電源一臺。

（三）教學過程

　　1．復習

　　提問：上節(jié)課我們做實驗給磁場中的導體通電，發(fā)現(xiàn)了什么？（學生回答：通電導體在磁場中受力）。

　　提問：這個力的方向與哪兩個因素有關(guān)？（學生回答之后，教師強調(diào)：改變電流方向，或改變磁感線方向，導體受力方向就隨著改變）

　　提問：出示如課本12—10甲的掛圖和模型，根據(jù)上面的結(jié)論，通電線圈在磁場中是怎樣受力的？（學生回答：ab邊受力向上，cd邊受力向下）

　　提問：在這兩個力的作用下，線圈怎樣運動？（學生回答：線圈會轉(zhuǎn)動）

　　提問：這個現(xiàn)象中能量是怎樣轉(zhuǎn)化的？（學生回答：電能轉(zhuǎn)化為機械能）

　　2．引入新課

　　教師陳述：電動機就是利用通電線圈在磁場中受力而轉(zhuǎn)動的現(xiàn)象制成的，它將電能轉(zhuǎn)化成機械能。下面我們來研究電動機是如何利用上述現(xiàn)象制成的，當然，我們先討論最簡單的一種電動機—直流電動機。給出直流電動機定義，并板書：

　　〈第五節(jié) 直流電動機〉

　　3．進行新課

　　(1)使磁場中的通電線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動的辦法

　　很多同學可能馬上想到通電線圈在磁場中不能連續(xù)轉(zhuǎn)動（轉(zhuǎn)到平衡位置要停下來），而實際的電動機要連續(xù)轉(zhuǎn)動。怎樣解決這個問題呢？（此處可告訴學生把理論用于實際需要再付出很多勞動，還可簡介各國對理論應用于實際的重視，以培養(yǎng)學生對應用科學的興趣）要解決這個問題，我們還得進行深入研究。

　　提問：在上節(jié)課的演示實驗中，線圈轉(zhuǎn)到平衡位置時是立即停止嗎？為什么它不立即停止？（學生答：由于慣性線圈會稍轉(zhuǎn)過平衡位置）

　　提問：轉(zhuǎn)過平衡位置后，為什么它又轉(zhuǎn)回來呢？（利用模型分析：轉(zhuǎn)過平衡位置后，ab邊受力仍朝上，cd邊受力仍朝下，正是這一對力使線圈轉(zhuǎn)回來的）

　　提問：要使線圈不轉(zhuǎn)回來，應該在線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時就改變線圈的受力方向，即使線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置就使ab邊受力變?yōu)橄蛳拢琧d邊受力變?yōu)橄蛏�。怎樣才能使線圈受力方向發(fā)生這樣的改變呢？

　　引導學生回憶影響受力方向的兩個因素，從而得出：應該在此時改變電流方向，或者改變磁感線方向。進一步引導學生分析：改變磁感線方向就是要及時交換磁極，顯然這不容易做到；實際的直流電動機是靠及時改變電流方向來改變受力方向的。

　　板書：〈1．使磁場中的通電線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動，就要每當線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置，就改變一次電流方向�！�

　　(2)換向器

　　提問：怎樣才能使線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時就及時改變電流方向呢？

　　讓學生想辦法并開展討論，教師下去了解學生的情況并鼓勵和指導。

　　教師出示：兩個半圓鋁環(huán)和電刷，指出：靠這兩樣東西就可以解決問題。待學生思考片刻，教師出示已準備的與課本圖12—12相似的模型，說明鋁環(huán)與線圈的連接情況和鋁環(huán)與電刷的配合過程。

　　引出換向器的概念并板書：

　　〈2．換向器的作用：當線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時，換向器能自動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�！�

　　讓學生仔細觀察課本圖12—12，進一步弄清楚線圈轉(zhuǎn)動過程，重點是甲圖和丙圖，回答教師填空式的提問：

　　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)動方向是順時針。

　　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)動方向是順時針。

　　(3)直流電動機的構(gòu)造

　　出示：直流電動機，介紹主要構(gòu)造：磁極、線圈、換向器、電刷。

　　板書：〈3．直流電動機的構(gòu)造〉

　　演示：給直流電動機通電轉(zhuǎn)動，提高學生興趣（若時間不允許，可省些演示）。告訴學生：下節(jié)課同學們將自己裝一臺小直流電動機，進一步弄清楚它的有關(guān)知識。

　　讓學生閱讀課文最后兩個自然段，了解直流電動機的優(yōu)點和應用。

　　4．小結(jié)（略）

　　5.作業(yè)：（不要求筆做）

　　(1)預習下節(jié)內(nèi)容。

　　(2)比較直流電動機和交流發(fā)電機，從原理、構(gòu)造和能量轉(zhuǎn)化等方面說出它們的區(qū)別。

（四）說明

　　1．本節(jié)采用程序性的提問和討論，啟發(fā)學生弄清線圈受力情況和轉(zhuǎn)回來的原因，以及解決問題的辦法，可以培養(yǎng)學生的思維和創(chuàng)造能力。

　　2．換向器是教學的難點，制作放大的直觀模型很有必要�？窟@一節(jié)課教學，一部分學生可能還沒有完全弄清楚，下節(jié)課學生將進一步認識它。

　　3．通過前面幾節(jié)的學習，學生識圖能力應該有所提高，本節(jié)電動機原理圖要盡量讓學生自己看圖理解。

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