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粤教版高二物理上册教学计划模板:电机的发明对能源利用的作用

2016-12-26 10:19:01

教学计划决定着教学内容总的方向和总的结构,并对有关学校的教学、教育活动,生产劳动和课外活动校外活动等各方面作出全面安排。下面是粤教版高二物理上册教学计划模板:电机的发明对能源利用的作用,供参考!

【教学目标】:

根据农村学校的实际,同时对照课标要求和本节教材内容,本着以课标为准绳,以用教材,而不是教教材的思想。制定如下目标:

知识与技能:1、通过演示实验,知道磁场对电流有力的作用。

2、知道通电导线在磁场中受到力的方向与哪些元素有关。

3、通过演示实验,知道矩形线圈在磁场中转动情况。

4、了解直流电动机的构造和工作原理,理解换向器的作用。

过程与方法

5、经历制作模拟电动机的过程,提高动手能力。经历探究的过程,提高实验观察能力、分析归纳能力。

情感态度与价值观:

6、通过了解物理知识如何转化成实际技术应用,进一步提高学生学习科学技术知识和应用物理知识的兴趣。

【教学重点】通电到现在磁场中受到力的作用,力的方向跟电流的方向、磁场的方向有关。

【教学难点】电动机能够继续转动的原因,换向器的作用。

【教学过程】

【创设教学情景】                            (预计教学时间:2分钟)

师:同学们好! 师打开教室的电风扇。问:为什么电风扇在接通电源的时候会使扇叶转动?

生:因为里面有电动机。

师:同学都说得很好。(用课件形式显示几种机器)这些机器都有一个很重要的设备──电动机。

板书:第四节 电动机

设计意图: 设计学生很熟悉的问题入手,提高学生的兴奋度,活跃课堂气氛,有利于在后面的教学中调动学生,并让学生进一步感受到科学就在我们的身边,从而激发学生的求知欲望,培养学生的学习兴趣。

【合作学习 探究新知】

师:关于电动机你已经知道了那些知识? 你还想探究什么问题?

生1:电能转换为机械能

生2:电动机在生活中用到比较广泛,比如:电须刀、电吹风、电车、电力机车、起重机等(师加以表扬)

生3:我知道电动机里面有线圈、磁铁、两个铜半环、电刷。可是我不知道两个铜半环有什么作用?

生4:为什么电动机在有电流的时候会转动呢?

生5:电动机工作的原理是怎样的呢?

设计意图: 由于电动机是我们生活中常见的一种电气化设备,而先学后教也是课堂教学的有效方法,我设计这样的问题,目的是为了了解学生的原有知识,及发现学生的学习困惑!这样课堂就有目的学习!减轻了学生的学习负担。

(一)、磁场对通电导线的作用 (预计教学时间:20分钟)

师:是啊,为什么给电动机通电,它就能转动呢?电动机工作的原理是怎样的呢?

生:(随着老师的问题思考)

师:在回答这个问题之前,先让我们一起来回忆一下奥斯特电生磁的实验。哪位同学可以叙述一下奥斯特的实验过程及结果?

生:丹麦物理学家奥斯特在做实验时偶然发现当导线中有电流通过时,它附近的磁针指向发生了偏转,这个意外的现象引起了奥斯特极大的兴趣,它又继续做了许多实验,终于证实了电流的周围存在着磁场。

师:回答得很好。让我们一起回过头来看看奥斯特的实验(用多媒体课件展示奥斯特实验的实验装置及结论)。奥斯特是用一根小磁针放在通电导线的旁边发现了小磁针会受到力的作用,而且电流方向改变后,小磁针的转动方向也改变。请问,在这个实验中通电导体自身有运动吗?

生:没有

师:你认为是什么原因?

生:我认为可能小磁针磁性太弱了

师:那么,你对奥斯特实验有进一步思考吗?或者说,你还想研究什么问题?

生:我想把小磁针用条形磁体(或蹄形磁体)替代,看通电导体自身是否有运动?

师:好样的,刚才你在用一种逆反的思维,那么假如通电导线放在磁场中会不会也受到磁场的作用力呢?

生:我想会。因为奥斯特的实验证明了通电导线可以产生磁场,而且我们也知道了通电螺线管产生的磁场就相当于一个条形磁铁的磁场。那么把通电导线放在磁场中也就相当于把两个磁铁放在一起,肯定会有力的作用。因为两个磁体之间是可以相吸或相斥的。

师:这个同学的猜想听起来很有道理,但是正不正确呢?我们应该怎样去判断?

生:用实验去验证。

设计意图: 回顾奥斯特实验,引发到通电导体在磁场中运动,面对本章关于电和磁较为复杂的关系,在未深入之前做好区别比较对学生后续知识的学习是非常重要的。在两个实验中,共同点都是通电导体,但是不在磁场中,产生磁场;另一个不仅会产生磁场,而且置身于另一个磁场中,还会收到另一个磁场对其力的作用。在此将两个实验一起拿出来比较,有利于学生对电生磁的进一步认识。

师:活动一:“模仿”----设计实验研究磁场对电流的作用

提供的器材有:干电池盒2个、干电池2节、带夹子的导线2根、裸铜丝3根(2长1短)、泡沫板1块、方形磁铁1个、砂纸1张、尖嘴钳1把。

要求:并阅读书上115页的活动

(巡回参与学生操作)

右图是学生制作的实验

师:提问:  刚才你都探究些什么?

生1:给导体通上电流,并将导体放入磁场中,导体运动。若没有将导体放入磁场中,导体不运动,说明通电导体在磁场中受到力的作用。

生2:我这组改变电流的方向,发现导线的运动方向有改变。

生3:可以保持电流方向不变,改变磁场方向发现导线的运动方向有改变。

生4:我同时改变电流的方向、磁场方向发现导线的运动方向没有改变

师:板书:结论一:1.通电导线在磁场中受到力的作用。2.通电导线所受力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关。

设计意图: 心理学家皮亚杰曾说过,“要让学生动手做科学,而不是用耳朵听科学或用眼睛看科学。”只有体验和实践,才能有所创新,而磁场、电流,都是学生看不见摸不着的,实验现象能够将这些抽象的知识直观的表现在学生的眼前,通过实验这一重要的载体,引导学生观察和思考,从而深化理解。培养学生的操作能力。

师:刚才我们是把一根通电导线放在磁场中发现它会受到力的作用。那么假如我们不是放一根导线,而是把整个线圈放到磁场中,又会怎么样呢?

(演示把线圈放到磁场中的实验)

师:请注意观察并思考:(幻灯片)

1、线圈是转动还是直线运动,为什么?

2、当线圈平面与磁感线平行时,线圈会在磁场中转动吗?为什么

3、①线圈会在什么位置停下来?为什么?要使线圈持续地转动下去,应采取哪些措施?

问题1、线圈是转动还是直线运动,为什么?

生:由于导线两边的电流方向是不一样的,那么他们受到的力也就不一样了,就像一个框被相反的力扭动一样,所以只能是转动的。

问题2、当线圈平面与磁感线平行时,线圈会在磁场中转动吗?为什么?

生:会转动,由于两个力的方向不同,而且处在不同一直线上。

问题3、线圈会在什么位置停下来?为什么?要使线圈持续地转动下去,应采取哪些措施?

师:(课前已经在副板书上板画好线圈在磁场中4个不同位置的图)叫学生试着来分析一下。

学生上台分析。

师:由于很难理解为什么线圈转过平衡位置后会转回来并最终停留在平衡位置。

于是我采用:教师不妨让学生把科学书本当作“线圈”,自己两只手的力作为线圈在磁场中的受力情况,观察受力方向不同时,书本的转动情况。师生共同分析得到结论:当转至平衡位置,依靠惯性线圈还要转动,但过了平衡位置后,矩形线圈两边的受力方向不变,受力的作用效果是试图把线圈拉回来,所以线圈来回摆动,直至回到平衡位置为止

展开想象:我先在黑板上画了插图想象如果通电后,导线就会受力运动起来。关键是这线圈如此转动,能行吗?不要把电源都卷走啊!线圈也会缠绕成一团?怎么办?

生1:我想改变电流方向

生2:我认为改变磁场方向.

师:你们说的有道理,那你们认为改变那一种方向更好.

师生共同得出改变电流方向更好,很自然引出换向器

师:(为了突破了难点):我又采取了模拟的办法:两个手握成拳头,手心相对,成为半环,上肢相当于线圈的两根导线,再在半环的旁边用两根彩色粉笔替代电刷,这样老师请两位同学分别握着两个电刷,老师的手臂开始转动,也就是线圈开始转动。同学们看到老师由手臂的转动,带动身体的转动,哈哈大笑起来!按照书上介绍的:靠近S极的导线如果电流方向是进去的,它受力就是向上的,靠近N极的导线电流方向是从里至外的,受到的磁场力就是向下的。当线圈转过90o时,半环与电刷分离,此时导线中并没有电流,但它会由于惯性继续运动。当ab边运动到靠近N极这边时,导线中的电流通过电刷改变的方向,是从b到a的,此时受力正好是向下的。这样线圈才不停地改变电流方向,不停地运转下去。

设计意图: 适当增设随堂实验,促进师生互动,随堂实验也叫“边讲边实验”或“边学边实验”,是教师一边讲教材,一边指导学生通过实验进行探索或验证的教学方式,是介于演示实验和学生分组实验之间的一种新颖的教学方式。它把师生的双边活动按需要混合在一起,从而形成更强有力的师生互动,也更多地鼓励了学生的主动参与。老师和同学们的模拟、讨论、交流,大家恍然大悟,整个换向器的工作过程就一目了然了,从而突破了难点。

板书:电动机的原理及换向器的作用

(二)、直流电动机 (预计教学时间:5分钟)

师(出示小型电动机)问;你们想了解它吗?

活动二:“探究”----观察研究小型直流电动机的结构

师边拆边问学生:

师生归纳: 1、直流电动机的结构

1、定子:固定不动的磁体N与S

2、转子:持续转动的线圈

3、换向器:两个铜半环

4、电刷:衔接换向器

设计意图: 由于大部分学生与电动机内部结构接触很少,采用边拆边学习,既直观又形象。使知识简单化。

【知识应用】:活动三:“创新”----动手制作简易的直流电动机

(预计教学时间:9分钟)

提供器材:

干电池2节、带夹子的导线2根、裸铜丝2(长)、线圈一个、方形磁铁2个、

砂  纸1张、尖嘴钳1把

 学生的作品:

设计意图:通过知识的应用,能够让学生了解电动机的原理,再次培养操作能力!

(三)生活中的电动机                          (预计教学时间:4分钟)

指导阅读课本中——生活中的电动机。我们看课本生活中的电动机,从这段你知道了什么?

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。

课堂小结 (预计教学时间:2分钟)

让学生在各自的小组中提出有困惑的问题,并与其他组交流,自主解决,如果还有个别问题不能解决的,师生一起讨论解决.

生1我知道了通电导线在磁场中会受到力的作用……

生2我还知道了我们有了设想之后一定要用实验去验证。

师:这节课我们能获得那么多知识,和同学们善于思考是离不开的。同学们在讨论问题时都很认真,并且还能联系我们以前学过的东西去想问题,也越来越善于由看到的实验现象总结出实验的结论,语言表达比较规范。请同学在课外思考我们刚才提出的问题。

设计意图:我这样处理,不但可以调动学生的学习积极性,让课堂气氛再一次达到高潮,而且也能体现新课程理念----学生是学习的主体,发挥学生的潜能

课堂评价 (预计教学时间:3分钟)

如图所示,悬挂在细金属丝上的金属棒AB处在磁场中。

(1)当C、D两个线头没有接到电池组的正、负极时。AB棒保持静止不动,而一旦使

C、D两个线头接触到电池组的正、负极时,AB棒立即摆动起来,这一现象说明

了_____________;

(2)留心的同学还会注意到,当两个线头分别接触C、D两极时,金属棒相对蹄形磁

铁向里摆动,而如果将两个线头对调一下再接触C、D两极,则看到金属棒相对

蹄形磁铁向外摆动,这一现象说明了___________;

(3)如果两个线头像图示那样接触C、D,而把蹄形磁铁上下翻转一下(S极在上)。则

金属棒也相对蹄形磁铁向外摆动。这一现象说明了_______________。

设计意图:通过练习反馈,能及时巩固所学知识,加深理解重难点,加强学生对所学知识的理解和应用,培养分析问题、解决问题能力

作业:

必做题:.作业本第4节

2.预习课本第116页“装配直流电动机模型”

选做题:制作 简易电动机

【使用器材】漆包线 100㎝、大回形针 2支、圆盘形磁铁 2个、塑料环 2小段(长度约0.5㎝)、免洗纸杯 1个、胶带 1段、电池与电池座(3V,附鳄鱼夹) 1组、圆柱形物体 1个(直径约2~3㎝)、尖嘴钳 1把、美工刀 1把(或细砂纸)

设计意图:本次作用分成必做题、选做题,目的是对不同层次的学生根据自己的实际水平选择不同层次的作业,实行同一起点,不同的人达到不同的终点,让差生“吃得了”,中等生“吃得好”,尖子生“吃得饱”。

副板书:板画电动机原理图。

亮点与反思:主板书简洁明白,让学生一目了然清楚本节课的主要内容。副板书非常有特色,此板书改变以往的“黑板白字”,“形式单一”,“枯燥乏味”。而是在原有的基础上加上一些图片资料,使之图文并茂,丰富板书的内容;形式上适当使用彩色粉笔,充实板书的色彩这是符合八年级学生的特点。

附:                   学生活动记录单

活动一:“模仿”----设计实验研究磁场对电流的作用

提供的器材有:干电池盒2个、干电池2节、带夹子的导线2根、裸铜丝3根(2长1短)、泡沫板1块、方形磁铁1个、砂纸1张、尖嘴钳1把。

要求:并阅读书上115页的活动

你探究些什么?

我的回答:

我的结论:

活动三:创新----动手制作简易的直流电动机

提供器材:

干电池2节、带夹子的导线2根、裸铜丝2(长)、线圈一个、方形磁铁2个、

砂  纸1张、尖嘴钳1把

在制作过程中,我发现了什么?又碰到什么问题?

简易电动机

【相关概念】磁铁、磁场、电流的磁效应、电流与磁场的交互作用、电流的热效应、能量的转换与守恒【使用器材】漆包线 100㎝、大回形针 2支、圆盘形磁铁 2个、塑料环 2小段(长度约0.5㎝)、免洗纸杯 1个、胶带 1段、电池与电池座(3V,附鳄鱼夹) 1组、圆柱形物体 1个(直径约2~3㎝)、尖嘴钳 1把、美工刀 1把(或细砂纸)

【步  骤】 将漆包线紧密绕圆柱形物体10圈左右成一线圈,线圈两端留下约4~5公分的引线,然后以两条引线分别在线圈圆周的相对位置缠绕线圈数次,如此可将线圈固定而不散开,如图(一)所示,

但两条引线留下的长度至少要有2公分长。

2.以美工刀(或细砂纸)刮除线圈两条引线外部的绝缘漆:其中一条引线外部的绝缘漆必须全部刮除,另一条引线只刮除与线圈面垂直方向上的半圈绝缘漆,如图(二)所示。

3.取一免洗纸杯杯底朝上放置,在杯底上端(外部)与下端(内部)各放置一个圆盘形磁铁,如图(三)所示。

4.用尖嘴钳将两支大回形针分别弯成如图(四)所示的形状,

以便做为线圈支架及导线用。

5.将弯好的两支回形针分别放置在杯底杯缘两侧的相对位置,调整两支回形针的高度,使放置线圈时,线圈能自由转动并且尽量靠近磁铁,然后用胶带将回形针固定在纸杯上,如图(五)所示。

6.线圈两条引线上各套上一个塑料环,然后将线圈架在回形针上,调整引线并使两条引线成一直线且保持水平,如此马达就完成了,如图(六)所示。

7.将电池组正负极分别以导线连接在两回形针上,接通电源,看看你做的马达是否开始转动?注意事项: 通电时间不要太久,否则电池电力很快会耗尽。 通电后,线圈及含引线的温度会升高,切勿触摸线圈与引线,以免烫伤。

【问 题】 为什么两条引线中,一条引线外部的绝缘漆必须全部刮除,而另一条引线只刮除半圈的绝缘漆? 可不可以只在纸杯杯底杯底上端(外部)放一个磁铁?本实验中,在纸杯杯底杯底上端(外部)与下端(内部)各放置一个圆盘形磁铁,这样做有什么好处? 塑料环的功用为何? 线圈的形状是否会影响线圈转速的快慢? 有哪些因素会影响线圈转速的快慢? 改变电源输入线圈电流的方向,线圈的转动方向是否也跟着改变? 刮除线圈其中一条引线的半圈绝缘漆时,若刮除的位置不同,如「并行线圈面」或「垂直线圈面」…等,如此对线圈的转动方向,会不会有不同的结果? 试解释线圈为何能转动?

以上就是粤教版高二物理上册教学计划模板:电机的发明对能源利用的作用的全部内容,供借鉴使用!

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