【新教材核心素养】人教版物理九年级全册第20章第5节《跨学科实践：制作简易直流电动机》教学课件（26页）+教学设计

/ 让教学更有效 高效备课 | 物理学科 第5节 跨学科实践：制作简易直流电动机（教学设计） 年级 九年级 学科 物理 教师 课题 第5节 跨学科实践：制作简易直流电动机 教学 目标 物理观念 制作简易直流电动机，加深对直流电动机相关知识的认识。 科学思维 设计简易直流电动机制作方案，基于电与磁的知识对方案的合理性进行分析。 科学探究 在制作简易直流电动机活动中，能综合运用所学知识解决遇到的问题。 科学态度 与责任 在实施过程、讨论交流、作品展示中，提升工程实践与合作学习的能力，增强对物理学与日常生活、工程实践间联系的认识，树立学以致用的思想。 教材 分析 学生已经学习了磁场对通电导线的作用、电动机的基本构造等内容。本节通过亲手制作简易直流电动机，让学生从理论走向实践，深化对电动机工作原理的认识，提高学生的实践技能，培养学生综合运用知识解决实际问题的能力，提升学生的核心素养。 学情分析 1. 知识储备分析：学生在之前的学习中已经学习了磁场对通电导线的作用、电动机的基本构造等内容，这为制作电动机模型打下了良好基础。 2. 学习难点分析：自制电动机模型需要一定的手工制作技巧，对器材也有一定的要求，模型制作好后，可能不一定转动，对于故障的处理，学生可能感到有一定难度。但是九年级的学生对该模型的制作非常感兴趣，在老师的引导下，会排除各种故障，取得成功。 教学重点 制作简易直流电动机。 教学难点 解决制作过程中的技术难题。 教学 器材 漆包线（刷有绝缘漆的铜导线）、强磁体、电池、羊眼钉、木块、小刀等。 多媒体ppt，包含视频《自制电动机模型》。 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 【问题】你见过会运动的玩具车吗？玩具车为什么会运动？是因为里面有一个直流电动机，这节课我们制作一台简易的直流电动机。 激发兴趣，进入情景。 学习新课 一、制作简易直流电动机 1. 项目提出 回忆前面学习过的直流电动机的工作原理。直流电动机中加装了换向器，使线圈利用惯性转过平衡位置后，改变了电流的方向和受力方向，使线圈继续转动。 利用前面学习过的直流电动机的工作原理，你可以制作一台简易的直流电动机。 2. 项目分析 我们知道，电动机主要由线圈和磁体组成，要制作直流电动机，需要考虑以下问题。 （1）用什么样的导线绕制线圈？绕制的匝数多少为宜？ （2）哪部分作为转子？哪部分作为定子？ （3）如何保证通电线圈能在磁场中持续转动？ 【分析】 （1）用什么样的导线绕制线圈？绕制的匝数多少为宜？ 可以选择直径约0.5 mm的漆包线作为导线，原因是漆包线表面有绝缘漆，可避免线圈匝间短路。 线圈匝数以5~10匝为宜，匝数过少磁场产生的作用力较小，匝数过多线圈会过重且电阻会增大。 也可分组尝试绕制不同匝数（如5匝、10匝、20匝），通过对比简易电动机的转速找到最适合的匝数。 （2）哪部分作为转子？哪部分作为定子？ 从方便制作的角度，定子通常为磁体，可以用强磁体、一块蹄形磁体或两块条形磁体作定子。 转子就是通电线圈。设计时磁体固定于底座上，线圈放在支架（曲别针）上，确保转动时摩擦力较小。 （3）如何保证通电线圈在磁场中持续转动 可以把导线的一端刮去全部绝缘漆，另一端刮去半周绝缘漆，来保证线圈持续转动。 3. 项目实施 根据每个人的个性化设计可以制作出不同的直流电动机。下面是一个比较简单的电动机设计和制作方法，可以参考。 （1）实验器材：漆包线（刷有绝缘漆的铜导线）、强磁体、电池、羊眼钉、木块、小刀等。 （2）制作步骤 ①把一段粗漆包线绕成约 3cm×2cm的矩形（或椭圆形）线圈 ，作为转子。从线圈的两端各拉出约2cm的漆包线作为转轴。用小刀刮去线圈两端引线的漆皮，把左端全部刮掉，右端只刮半周。 ②把两枚曲别针做成U形支架。 ... ...