第三节 科学探究：电动机为什么会转动 教学目标 知识与技能： 1.知道磁场对通电导体有作用力。知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关。 2.知道通电线圈在磁场中转动的道理。知道通电导体和通电线圈在磁场中受力而运动，是消耗了电能，得到了机械能。 3.学会安装和制作简单的电动机。 4.培养学生观察能力和推理、归纳、概括物理知识的能力。 教学重点：观察通电导体、通电线圈在磁场中受力运动的过程。 教学难点：电动机的工作原理。 教具准备 电池组一只,开关一只,导线托架两个, 直流电动机模型一个,直导体(金属杆),蹄形磁体一个,环行磁体一个,自绕线圈一个,铁架台一个, 方框线圈在磁场中的直观模型, 电刷和换向器模型。 教学过程 一、情境引入 1.奥斯特实验证明了什么？ 通电导体周围存在磁场，并通过磁场使小磁针偏转，即电流对磁体有力的作用。奥斯特实验揭示了电和磁之间的联系，说明电可以生磁。 2.电动机为什么会转动呢？ 出示电动机，给它通电，学生看到电动机转动，提高了学习兴趣。 提问：电动机是根据什么原理工作的呢？ 讲述：要回答这个问题，还得请同学们回忆一下奥斯特实验的发现--电流周围存在磁场，电流通过它产生的磁场对磁体施加作用力(如电流通过它的磁场使周围小磁针受力而转动)。 进一步启发学生： 再让我们逆向思索，磁体对电流有无力的作用呢？即磁体对通过其磁场电流有无力的作用呢？ 引导学生思考并用以前学习过的知识。通过讨论交流得到： 根据物体间力的作用是相互的，电流对磁体施加力时，磁体也应该对电流有力的作用。 下面我们通过实验来研究这个推断。 二、新课教学 探究点一 电动机的结构 现在让同学们把你自己手上的电动机小心地拆开，仔细观察它的组成也就是结构。 学生能将重要的几个部件找出，教师让学生猜想：为什么电动机能够持续地旋转。（激发学生兴趣） 学生观察总结：直流电动机主要由磁铁、线圈、换向器和电刷等构成。 探究点二 转动的原理 教师演示书本上的磁场对电流的作用的实验：先介绍实验装置，将金属杆两端放在光滑的支架上，连接好电路，使金属杆静止在磁铁的磁场中。 注意：要用很轻的金属杆做通电导体（因为很轻的金属杆轻，受力后容易运动，以便我们观察）。 用电源给很轻的金属杆通电(瞬时短路)，让学生观察很轻的金属杆的运动情况，并回答小黑板上的题1：给静止在磁场中的很轻的金属杆通电时，很轻的金属杆会_____，这说明_____。 学生观察后得到：通电导体在磁场中受到力的作用要运动。 教师进一步启发：金属杆运动有个方向的问题，能否让很轻的金属杆向相反的方向运动呢？ 学生交流讨论、猜想。不要否决学生的各种猜想，然后教师和同学们共同进行实验，来验证同学们提出的各种猜想。排除各种错误的猜想。最后让学生总结磁场对电流产生的力的方向与哪些因素有关。 1.当保持磁场方向不变时，改变电流方向时，金属杆会向 运动。 2.当保持电流方向不变时，改变磁场方向时，金属杆会向 运动。 3.当将磁场方向、电流方向都改变时，金属杆会向 运动。 教师演示实验结束后，通过学生观察说明：磁场对通电导体具有力的作用，其作用的方向与电流的方向和磁感线的方向有关。 探究点三 电动机怎样转动 教师提问：你们想想看，线圈会怎样运动呢？ 学生思考并猜想。 教师再演示实验：将电动机上的电刷、换向器拆下，实质是线圈通电，让学生观察线圈的运动情况。 学生观察到线圈转动，教师讲授并指明：线圈转动正是因为两条边的导线受力方向相反，边说边在挂图上标明ab和cd边的受力方向。 提问：线圈为什么会停下来呢？ 利用模型和挂图让学生分析：在甲图位置时，两边受力方向相反，但不在同一条直线上，所以线圈会转动。当转动到乙图位置时，两边受力方向相反 ... ...
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