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點及其應用。

4.培養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：上節課我們做實驗給磁場中的導體通電，發現了什么？（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？（學生回答之后，教師強調：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，根據上面的結論，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：線圈會轉動）

提問：這個現象中能量是怎樣轉化的？（學生回答：電能轉化為機械能）

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動的現象制成的，它將電能轉化成機械能。下面我們來研究電動機是如何利用上述現象制成的，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  直流電動機〉

3.進行新課

(1)使磁場中的通電線圈能連續轉動的辦法

很多同學可能馬上想到通電線圈在磁場中不能連續轉動（轉到平衡位置要停下來），而實際的電動機要連續轉動。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：在上節課的演示實驗中，線圈轉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過平衡位置）

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

提問：要使線圈不轉回來，應該在線圈剛轉過平衡位置時就改變線圈的受力方向，即使線圈剛轉過平衡位置就使ab邊受力變為向下，cd邊受力變為向上。怎樣才能使線圈受力方向發生這樣的改變呢？

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轉動，就要每當線圈剛轉過平衡位置，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，說明鋁環與線圈的連接情況和鋁環與電刷的配合過程。

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，使線圈連續轉動�！�

讓學生仔細觀察課本圖12—12，進一步弄清楚線圈轉動過程，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，轉動方向是順時針。

(3)直流電動機的構造

出示：直流電動機，介紹主要構造：磁極、線圈、換向器、電刷。

板書：〈3.直流電動機的構造〉

演示：給直流電動機通電轉動，提高學生興趣（若時間不允許，可省些演示）。告訴學生：下節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點和應用。

4.小結（略）

5.作業 ：（不要求筆做）

(1)預習下節內容。

(2)比較直流電動機和交流發電機，從原理、構造和能量轉化等方面說出它們的區別。

（四）說明

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

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