第十章 D 直流电动机

执教：上海市杨浦区教师进修学院 戴敏亮

一、教学任务分析

在学习本设计内容前，学生已学习过有关电学的基本知识（包括初中阶段的机械效率知识）。这些都是学习本节内容所必需的。

通过展示实物或者观察图片展现各种电动机，及“大家谈”的形式，从学生的生活感受出发，激发他们学习的主动性和积极性。

通过分析最简单的直流电动机和让学生拆装玩具电动机，使学生从中了解直流电动机的基本结构和探究其原理。

通过引导、启发等教学方式，让学生自己探究和实验，使学生了解和学会测定直流电动机效率，并初步了解哪些因素会影响直流电动机的效率。

本节内容是在电学基本知识的基础上，进一步应用的具体实例，特别是其中直流电动机的原理和效率等问题，使学生感悟物理知识在生产和生活中的广泛应用。

二、教学目标

1、知识与技能

（1）知道直流电动机的主要结构和基本工作原理。

（2）学会测定直流电动机的效率。

（3）知道影响直流电动机效率的主要因素。

（4）知道电动机在生产和生活中的主要应用。

2、过程与方法

（1）通过拆装玩具电动机，了解直流电动机基本结构和感受电动机工作时发热的过程，感受实验探究的方法。

（2）通过联系机械效率有关知识得出直流电动机效率概念的过程，认识类比的方法。

（3）通过测定直流电动机效率的实验，经历组装实验器材、实验操作、观察现象、记录实验数据、分析归纳、得出结论的实验探究过程。

3、情感、态度与价值观

（1）通过“最早电动机”和“换向器的发明”的学习，认识科学与技术之间的辨证关系。

（2）从电动机在生产和生活中的广泛应用，感悟物理知识源于生活，进而促进现代科技的发展，从而在学习中重视理论与实践的联系。

（3）通过“大家谈”和分组实验，懂得相互合作和交流的重要性，学会互相协作和交流。

三、教学重点与难点

教学重点：直流电动机的工作原理。

教学难点：换向器的作用和测定直流电动机效率。

四、教学资源

展示用各种电动机（实物或者图片）、单个线圈的直流电动机模型、可以拆装的玩具电动机、电流表、电压表、电源、导线、钩码、铁架台、动画、PPT等教学资源。

五、教学设计思路

本设计的内容是：知道直流电动机的基本工作原理，学会测定直流电动机的效率。

本设计的基本思路是：教师通过展示实物或者观察图片展现各种电动机，用课堂上“大家谈”的形式，从学生的生活感受出发，交流他们对接触到的电动机的印象，从而激发他们学习的主动性和积极性。通过分析教材中介绍的以磁体为定子、单个线圈为转子的最简单的直流电动机和让学生拆装玩具电动机，从中了解直流电动机的基本结构和探究其原理和效率。让学生体会物理知识在生产和生活中的广泛应用。

本设计要突出的重点是：知道直流电动机的基本工作原理。方法是：通过分析教材中介绍的以磁体为定子、单个线圈为转子的最简单的直流电动机和让学生拆装玩具电动机，从中了解直流电动机的基本结构和探究其原理。

本设计要突破的难点是：换向器的作用和测定直流电动机效率。方法是：通过图片、动画、“大家谈”等形式弄清楚换向器（包括电刷）使输出电流方向不变以及如何越过“死点”而不停地转动（线框转动原因不涉及磁力矩概念）。

通过学生实验，使学生学会测定直流电动机效率及初步知道哪些因素会影响直流电动机的效率。

完成本设计的内容约需1课时。

六、教学流程

1、教学流程图

2．教学流程图说明

情景1 实物展示

教师通过展示实物或者观察图片展现各种电动机，用课堂上“大家谈”的形式，从学生的生活感受出发，交流他们对接触到的电动机的印象，从而激发他们学习的主动性和积极性。

大家谈：你所知道的电动机的应用？

情景2 图片、动画1

通过图片、动画，分析教材中介绍的以磁体为定子、单个线圈为转子的的直流电动机。

思考：单个线圈为什么会不停地转动？

情景3 图片、动画2

通过图片、动画，分析换向器的作用。

大家谈：单个线圈如何越过“死点”而不停地转动？

活动1 学生实验1

学生拆装玩具电动机。

思考：直流电动机的基本结构是什么？

大家谈：直流电动机的实用结构。

活动2 体验与思考

让学生摸一下工作了一段时间的电动机，体验一下电动机发热的状况。

思考：电动机工作时为什么会发热？

问题1 问题与思考1

问题：电动机是一种什么能转化为什么能的装置？

思考：电动机是否能把电能百分之百地转化为机械能？

问题2 问题与思考2

设问：初中物理中机械效率的定义是什么？

思考：电动机的转化效率怎样的定义？

活动3 学生实验

学生实验：请同学们自己设计一个测定直流电动机效率的实验。

思考：1、本实验要测定的物理量有哪些？ 2、哪些因素会影响直流电动机的效率？

活动4 小组交流

小组交流讨论：将自己小组测得的电动机效率与其他小组测得的结果进行交流、比较，看看各个不同电动机的效率有什么特点？

活动5 上网查寻（课后）

课后上网寻找有关电动机应用方面的资料，体会物理知识在生产和生活中的广泛应用。

3．教学主要环节

本设计可分为三个主要的教学环节。

第一环节，通过展示实物或者观察图片展现各种电动机，采用“大家谈”的形式，激发他们学习的主动性和积极性。

第二环节，通过图片、动画，分析以单个线圈为转子的的直流电动机、换向器的作用、学生拆装玩具电动机。了解直流电动机的基本结构和原理。

第三环节，通过学生实验测定直流电动机效率的实验和小组讨论了解电动机的效率的特点。

七、教案示例

（一）情景引入

教师通过展示实物或者观察图片展现各种电动机。

【大家谈】你所知道的有关电动机的应用？

采用“大家谈”的形式，从学生的生活感受出发，交流他们对接触到的电动机的印象，从而激发他们学习的主动性和积极性。

（二）导入新课

一、直流电动机的原理

1、单个线圈的直流电动机

（1）通电线圈在磁场中的受力情况

通过图片、动画，分析教材中介绍的以磁体为定子、单个线圈为转子的的直流电动机。

【思考】单个线圈为什么会不停地转动？

（2）换向器的作用通过图片、动画，分析换向器的作用。

【大家谈】单个线圈如何越过“死点”而不停地转动？

2、实用的直流电动机

（1）玩具电动机的结构

【活动】学生拆装玩具电动机。

【思考】直流电动机的基本结构是什么？

（2）实用的直流电动机的改进克服“死点”的措施；转动过程中受力比较均匀。

（三）实验探究

二、直流电动机的效率

1、电动机是一种电能转化为机械能的装置

让学生来摸一下工作了一段时间的电动机，体验一下电动机发热的情况。

【思考】电动机工作时为什么会发热？

电动机是一种电能转化为机械能的装置，电动机在通电转动时由于线圈有一定的电阻，因此总会发热，此外还有一些其他的能量损耗。尽管电能不可能百分之百地转化为机械能，但电动机还是属于能量转化效率很高的一种动力机械。

2、直流电动机的能量转化效率

【思考】电动机是否能把电能百分之百地转化为机械能？

（1）能量转化效率一定小于百分之百

【提问】初中物理中机械效率的定义是什么？

【思考】电动机的转化效率怎样的定义？

（2）直流电动机的能量转化效率的定义

3、直流电动机的能量转化效率的测量

【思考】本实验要测定的物理量有哪些？请同学们自己设计一个测定直流电动机效率的实验

4、哪些因素会影响直流电动机的效率？

【讨论】将自己小组测得的电动机效率与其他小组测得的结果进行交流、比较，看看各个不同电动机的效率有什么特点？

5．课堂练习

结合直流电动机在生产和生活中的应用进行分组交流讨论，感悟物理知识在生产和生活中有着广泛的应用。

6．作业布置

课后上网寻找有关电动机的应用方面的资料；其他（略）。

发布时间：2013/6/13 上午8:10:00  阅读次数：2637