神奇的小电动机
一、教学内容:
教科版《科学》六年级下册第58-59页的内容。
二、教学目标:
科学概念:
玩具小电动机的功能是把电变成了动力。
过程与方法:
1. 用分部分观察、整体观察的方法了解小电动机的构造。
2. 根据小电动机的构造推想通了电它为什么会转动。
3. 在教师指导下按步骤做探究小电动机转动的秘密的实验。
情感态度价值观:
产生探究小电动机的兴趣。
三、教学重难点:
教学重点:理解小电动机的工作原理。
教学难点:探究小电动机工作原理。
四、教学准备:
锁片已经撬开的小电动机,玻璃杯,橡皮筋,铜质单股粗导线做的V字形
“电刷”,铁丝支架,电池,电池座,导线,磁铁,大头针,带导线的小灯泡,玩具电动车。
五、教学设计说明:
玩具车是学生常见的玩具,他们玩过,也知道小电动机令玩具车有个动力,但可能从来没想过小电动机是如何开展“工作”的,本课就引导学生走进电动机的世界,去探索其中的秘密。教学过程主要围绕两个问题展开:小电动机里面有什么?为什么通上电会转动呢?教师给学生提供了已经撬开了锁片的电动机,让学生拆开小电动机,对照着书本的图解作直观的观察,认识电动机的构造。认识小电动机的工作原理时,又是分二步走:一是检验转子的实质是一个电磁铁,在通电后能产生磁力;二是检验转子能转动是因为产生的磁力与磁铁间相互作用的结果。在检验时又进行适当地拓展,让学生认识到影响到转子转动速度和方向的因素。最后是将学习引入到生活中,认识生活中的各种电动机,归纳出电动机的工作理。
六、教学过程:
一、谈话引入。
1. 出示电动玩具车。
玩过电动玩具车吗?怎么让它开动起来?(装上电池)
为什么电动玩具车能开动?(因为里面有小电动机)
2. 师拆开玩具车,展示转动的小电动机。
因为有了小电动机的工作,玩具车才能开动起来,真是神奇的小电动机啊。 师板书:神奇的小电动机。
小电动机里面有什么,为什么通上电会转动呢?
二、小电动里面有什么。
1. 谁来猜测一下小电动机里面会有什么?
2. 轻轻拉开小电动机,拆的时候记住各部分是怎么连接的,等会再装配还
原。可以参照P58的图示,看看小电动机由哪几部分组成。
学生参照P58的图示观察电动机的构造。
3. 反馈:外壳内有一对磁铁,转子上有铁芯、线圈、换向器,后盖上有电
刷。(随机点示课件)
4. 线圈缠绕在铁芯上,你觉得这像是什么?(电磁铁)
真的是电磁铁吗?你能证明一下吗?(给换向器通上电,观察转子是否能吸 起大头针)
5. 学生实验,得出结论:转子是三个电磁铁。
6. 当玩具车接通电源时,电流是沿着怎样的线路流过线圈的呢?请阅读 P58的资料,说说换向器的作用。
反馈:电流流过的线路:电池→后盖接线→电刷→换向器→线圈→换向器→电刷→后盖接线→电池。(课件出示)
换向器的作用:接通电流并转换电流方向。
三、小电动机转动的秘密。
1. 原来小电动机里面有三个电磁铁,通电后,电磁铁产生了磁力,可它为
什么会转动起来呢?想想外壳里面的磁铁,你能猜测一下它转动的原因吗? (根据磁铁的性质:同极相斥,异极相吸,可能是磁铁与电磁铁相互作用推动了转子转动。)
2. 怎么来检验我们的猜想呢?
(让转子通上电,用磁铁靠近转子,看转子是否会转动)
3. 师介绍并演示P59的实验装置组装,讲清要点和注意点。
(1)在倒扣的杯子上套两根橡皮筋。
(2)把一个铁丝支架插进橡皮圈,安装在杯子上。
(3)把两根用胶带缠在一起的电线的一端线头分开成V字形,另一端插入 橡皮筋固定。
这个V字形的电线相当于电动机里的什么?(电刷)
(4)把电线与电池、开关连接起来。
怎么保证我接的电路是通畅的呢?(用小灯泡检验)
师用带导线的小灯泡检验。
检验的这步很省吗?
(5)把转子放在支架上。转子要放平,调节支架的位置,与“电刷”的距离要合适,使得转子能够转动而又不会滑下来。
(6)通电后,转子转动了吗?还要怎么做呢?
用一块小磁铁靠近转子。
3. 学生组装实验,师巡视指导。
4. 用小磁铁靠近转子,出现什么现象?(转子转动了)
再拿开小磁铁呢?(转子不转了)
为什么会这样呢?(没有了磁极间的相互吸引和排斥作用)
5. 如果有两块磁铁,转子又会转得怎么样呢?请猜测一下。
6. 师指导并演示两块磁铁使转子转动的方法:让两块磁铁自然吸在一起,
然后拉开,相对着慢慢靠近转子,距离一样,转子会平衡地转动。如果转子不会动,可以轻轻地拨一下。
7. 试一试:(课件出示)
用两个磁铁会使转子转得更快吗?
转动快慢与磁铁离转子的远近有关吗?
怎样改变转子转动的方向?
8. 反馈交流:用两个磁铁可以使转子转得更快;磁铁离转子越近,转子转
得越快。同时翻转两块磁铁的面,或者改变电流的正负极,可以改变转子转动的方向。(根据学生发现来归纳,不一定要全部归纳到)
四、总结延伸。
1. 你觉得小电动机各部分能省略吗?它们是怎么协同工作的?
2. 归纳出电动机工作的原理:用电产生磁,利用磁的相互作用转动。(课件
出示)
3. 我们还在哪些地方用到过电动机?
4. 课件出示。师强调:电动机是用电产生动力的机器,它们虽然大小悬殊、构造各异,但
都是用电产生磁,利用磁的相互作用转动。小电动机把电转化成了动力。 5. 课后有兴趣的同学还可以去研究一下,哪些因素也会影响转子转动的速
度和方向。
七、教学反思:
1.演示与分组实验相结合,保证探究活动的顺利开展。
本课的难点就是讲清小电动机转动的原理。这不是靠简单的讲述所能表述清 楚的,一定要借助实物演示,边演示边讲解,才能使学生对电动机的工作原理有一个清楚的了解。在进行这步教学时,虽然书上有详细的图文并茂的实验过程,但这个实验装置比较难,而且装置的好坏直接影响到实验的有效性。所以我还是先演示了一遍,边演示边讲解,特别讲清实验的注意点,并通过随机的提问:这个V字形的电线相当于电动机里的什么,将实验装置与电动机联系起来了;怎样保证电路是通畅的,引导学生用小灯光检测。这样保证了学生能比较顺利地开始探究活动,减少不必要的干扰。
2. 基础性探究与拓展性探究想结合,适当拓展探究活动的深度。
本堂课主要是探究小电动机通电后为什么会转动起来。通过实验,交流,学生明白了,通电后,电磁铁产生磁,与磁铁相互作用转动起来。但探究并没有戛然而止,而是让学生进一步作深入地探究:用两个磁铁会使转子转得更快吗?
转动快慢与磁铁离转子的远近有关吗?怎样改变转子转动的方向?这是一个弹性的探究任务,学生兴致很高,用两块磁铁去靠近转子,改变磁铁的南北极等,在兴趣盎然的探究中,他们初步知道了怎么让小电动机转得更快,让小电机改变转动方向,将本课知识与生活经验联系起来,理解了新电池可以让玩具车开得更快。当然,没探究完的,或者在课堂上没提到过的因素,还可以延续到课外,让有兴趣的孩子作进一步的探究。
第二篇:科学电动机
《神奇的小电动机》教材分析与教学设计
温泉屯学区外虎沟小学王有春
一、教材分析:
(一)、背景和目标
学生应用磁铁和电磁铁的性质研究最简单的直流小电动机,是一项很有兴趣的科学探究活动。在活动中,电磁铁的知识可以得到应用,探究能力得到锻炼。研究内容也开始转到对电能的研究上。本课有两个活动。
1、观察小电动机里面有什么。这部分通过观察知道小电动机的主要构造,通过检测知道转子实际上是电磁铁,为研究小电动机转动的秘密打下基础。
2、研究小电动机转动的秘密。这部分先根据小电动机的构造推测通了电它为什么会转动,然后在教师指导下用实验检验推测。这是本课的重点,也是难点。 科学概念:玩具小电动机的功能是把电变成了动力。
过程与方法:
1、用分部分观察、整体观察的方法了解小电动机的构造。
2、根据小电动机的构造推想通了电它为什么会转动。
3、在教师指导下按步骤做探究小电动机工作原理的实验。
情感、态度、价值观:让学生产生探究小电动机的兴趣。
(二)、教学准备
为小组准备:锁片已经撬开(容易拆开)的玩具小电动机、塑料杯或纸杯、橡皮筋、铜质单股粗导线做的V字形“电刷”、铁丝支架、电池、电池座、开关、导线、磁铁、大头针。
教师自己准备:有关玩具小电动机构造的图片或影像。
(三)、教材说明
本课第一幅插图是学生们熟悉的玩具小车,车盖已拿掉,可见电池和电动机。给这个小电动机通上电流,它就转动起来了。在这种情景中,教科书提出了“小电动机里面有什么,为什么通上电会转动”的问题。
1
第一部分:小电动机里面有什么
观察研究分为三个步骤。
首先观察小电动机的三个部分,看看各有什么部件。教科书画出了这三个部分并标注了名称。外壳内有一对永久磁铁,转子上有铁芯、线圈、换向器,后盖上有电刷。其次,研究转子为什么是这样的构造,想办法检验一下转子是不是一个电磁铁。从换向器向线圈通电,可以看到转子铁芯能吸起大头针,转子就是三个电磁铁。最后,观察电流是沿着怎样的线路流过线圈的。实际观察可见电流流过的线路是:电池→后盖接线→电刷→换向器→线圈→换向器→电刷→后盖接线→电池。学生通过阅读资料可了解换向器的作用。
第二部分:研究小电动机转动的秘密
探究小电动机转动的秘密分为三个步骤。
第一,猜想。了解了小电动机的构造,很自然地就会猜想它为什么会转动起来。教科书引导学生把小电动机的三个部分联系在一起思考,想到力的作用,想到磁铁与电磁铁(转子)会相互吸引或排斥。学生会猜想到是磁铁与电磁铁的相互作用推动了转子转动。 第二,检验猜想。教科书分成四步用叙述和插图形式指导了检验的方法,学生照方法步骤做,到第三步已经能直观了解小电动机的工作原理了。第四步是拓展性的,按教科书指引去操作会不断有惊喜的发现。磁铁距线圈的远近、磁铁数量和电池数量可以改变转子转动的快慢;对着转子的磁铁的磁极性质,以及电池正负极的不同接法都可以改变转子转动的方向。这一步可以激起学生的极大兴趣。课堂时间不够,可以延伸到课外去继续研究。
第三,提出“我们怎样向其他人解释小电动机为什么会转动?”启发学生通过表述来整理自己刚获得的认识,因为这个认识可能还是模糊的。本课最后也给出了最简单的解释,以保证所有的学生在科学概念上都有明确的收获。
二、教学过程
本课总的教学思路是:观察、猜想、验证、表达。
先让小四驱车在桌上运动起来,一下子就会吸引学生。再拆开看里面有电池和电动机,再看看电动机的转动,引出问题:“小电动机里面有什么?为什么通上电会转动?”
1、小电动机里面有什么。
2
(1)、小电动机外壳和后盖之间是用两个锁片扣住的,在上课前,先用工具把锁片撬直,拆开外壳和后盖后再轻松装回去。
(2)、让学生拆开小电动机前,先猜测里面应该有什么,激起观察的兴趣。告诉学生拆开小电动机只要轻轻拉开就行了,拆的时候要记住各部分是怎么连接的,等一会儿还要装配还原。
(3)、按教科书步骤一部分一部分观察。验证转子是否是电磁铁,最简单的方法是给转子通电,看它是否能吸起大头针。换向器的作用可以通过阅读课文中的小资料了解。
2、研究小电动机转动的秘密。
(1)、课前要为学生作好实验材料的准备,从教科书插图中已经可以清楚看到这些材料应当怎样制作。需要注意的是,“V”形叉子是关键的部件,它起的是电刷的作用,要用较粗的铜导线制作。张开的角度要先试验一下,避免把换向器卡死,线头要用砂纸磨光。最好把转子的换向器也磨光一下。
实验用的磁铁磁力强,效果好。如果实验室磁铁磁力小,可以用柜子门上磁力锁中的方块磁铁和环形磁铁。
(2)、在猜想小电动机为什么会转动之前,可以先让学生试着把小电动机装配还原,观察各部分是如何连接在一起的。装后盖时要轻轻转动转子,使换向器插入电刷中。
(3)、提出问题:“小电动机为什么通上电就能不停地转动?”在这个过程中当学生需要时,要给予启发指导:小电动机转子转动,肯定受到了力的作用,它受到什么力的作用了呢?小电动机里面有磁铁又有电磁铁,距离那么近,通上电后,它们之间会怎样作用呢?
通过观察和思考,学生会猜想到是磁铁与电磁铁的相互作用推动了转子转动。
还可以问问学生,他们认为小电动机各部分发挥着什么作用,可以省掉什么吗?这样,学生会更好地理解我们在下一步检验猜想的实验时,为什么要做那些支架,使用磁铁等。
(4)、检验猜想的实验,实际上就是让转子在可见的状态下转动,并且可以改变磁铁的远近、个数、南北极位置等因素。检验按照教科书上的操作方法和过程来做。
指导学生调节支架,一是要使转子放水平,二是支架和“电刷”距离要合适,转子不被卡住,能灵活转动又不滑落。
如果通了电,磁铁靠近了转子,小电动机没有转动,可以让学生动一动转子。这实际上 3
是帮助转子克服静摩擦力。如果转动比较困难,可以换用磁力大的磁铁或增加一节电池。 教师准备一个带导线的小灯泡是很有用的,它可以很快检测出学生组装的电路有无故障,电流是否顺利到达了“V”形叉子处。
(5)、到了第三步,用一块磁铁使通电的转子转动起来后,建议中断一下操作,问一问,这个现象能说明什么?为什么不用磁铁靠近转子,转子就不动呢?(没有磁极间的吸引作用和排斥作用)我们使用的这块磁铁就相当于外壳里的磁铁。然后接着进行第四步。
(6)、根据时间,第四步内容可以作弹性处理。但是,如果能多留一点时间让学生自主地继续探索,那是很有意义的。
用两块磁铁使转子转动的指导方法是,让两块磁铁自然吸在一起,然后拉开,相对着慢慢靠近转子,距离一样,转子会平衡地转动,靠得越近,转得越快。同时翻转两块磁铁的面(改变对着转子的南北极极性),转子一下子就反转了。
(7)、活动结束时,要求学生把材料归位。仔细地把小电动机装配还原,还要试一试通电是否能转动起来。
三、板书设计
神奇的小电机
外壳 转子 后盖
(磁铁) (电磁铁 换向器) (电刷)
四、教学反思
本课是一项很有意思的活动,通过本课的学习,学生将对平时常见的电动机的工作原理有全新的认识。不过本课也存在两个困难,一是材料,学校没有那么多可供学生分组探究的电动机,让学生带来拆开也有困难;二是学生的知识储备两极分化,男生对电动机接触、了解多,女生几乎一无所知。这是需要教师在教学前有所准备的。
对于小电动机,生活中应用也不少,尤其是男孩子喜欢玩的玩具赛车里,甚至个别好动的男生还动手拆过。上课初,我出示一个电动机,学生都认识,让他们说说生活中 4
哪些地方看到过,了解小电动机在生活中的广泛应用。再让拆过、了解电动机的同学介绍一下电动机的结构,不需要讲的很详细,也不管他讲的对与错,目的在于了解学生对小电动的了解有多少,也可以引起更多学生对小电动机更广泛的关注。在此基础上,我当场拆开一只小电动机,借助实物展台,一一介绍电动机的各部分以及各部分的组成,尤其要重点说清电刷和换向器部分。转子部分,线圈和铁芯,其实就是一个电磁铁,结合前几课知识,学生能够理解。讲清每一部分的组成,也是为了了解电动机的工作原理作铺垫。
本课的难点就是讲清小电动机转动的原理。这不是靠简单的讲述所能表述清楚的,一定要借助实物演示,边演示边讲解,才能使学生对电动机的工作原理有一个清楚的了解。由于没有足够的小电动机,再加上考虑学生课堂上操作有困难,我将此活动改为演示了。依照书中图示,用塑料杯、电线、橡皮筋完成了支架、电路的安装,然后将转子装上,然后将电动机上拆下来的磁铁靠进转子,观察转子的转动情况。在演示实验过程中,在小动机轴上装上个小小的螺旋桨,使效果更明显一些。在这个过程中,引导学生观察、分析、讨论:一块磁铁能否使转子转动?磁铁与转子距离对转子转动的速度有何影响?转子转动的方向和什么因素有关?通过几组对比实验,结合电磁铁的知识,结合电动机各部分的作用,使学生逐步认识到电动机转动,是因为转子通过后产生了磁性(电磁铁的性质),这个磁性与磁铁的磁性相互作用,推动了转子的转动。这样讲解之后,将电动机的工作过程有形化,学生也较好地理解了电动机的工作原理。
5