资源简介

《神奇的小电动机》教学设计
【教材简析】
本课聚焦部分在明确了本课的研究对象是“小电动机”之后，提出了“小电动机里面有什么？为什么通电后它就会转动呢？”的问题，充分调动了学生的前认知。探索部分由两个活动组成：第一个活动是观察小电动机的构造。指向从小电动机的结构特点，去解密小电动机为什么能转动。核心是想办法验证转子实际上是电磁铁，为研究小电动机的工作原理打下基础。第二个活动是研究小电动机工作的基本原理。这个活动分两个环节，首先引导学生从小电动机的构造猜测各部件之间的相互作用，然后通过实验装置检验推测。在研讨环节，你们知道在哪些地方用到了小电动机？这个问题将唤起学生的回忆，联想起生活中电动机的应用实例，从而发现电动机具有广泛的用途，给我们生活带来诸多方便，给社会带来深远影响。
【学生分析】
学生经常在电动玩具小车、无人机等里面看到小电动机。小电动机能够为这些设备的运转提供动力。高年级的学生知道只要给小电动机接通电流，小电动机就会转动，但是，他们可能未曾想过，小电动机里有什么？为什么通电后它就会转动呢？本课中，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，是一项富有挑战性的、趣味十足的科学探究活动。在活动中，电磁铁的知识得到应用，学生的探究能力得到锻炼，可谓一举两得。
【教学目标】
科学概念目标　　
1.电动机是利用电产生动力的机器，它的基本工作原理是用电产生磁，利用磁的相互作用推动转子转动。
科学探究目标
1.能够拆解并观察小电动机，了解小电动机的构造及基本原理。
2.能够根据小电动机的构造推想通电后小电动机为什么会转动。
3.能够按步骤做探究小电动机工作原理的实验。
科学态度目标
1.体会探究小电动机秘密的兴趣。
2.乐于提出自己的想法，勇于用实验证明自己的观点。
科学、技术、社会与环境目标
体会科学技术的发展和应用影响着社会的发展。
【教学重难点】
根据小电动机的构造推想通电后小电动机为什么会转动，并在教师的指导下按步骤做探究小电动机工作原理的实验。
【教学准备】
为小组准备：
1.小电动机一个，带导线多电池盒一个，5号电池一节
2.可拆开的小电动机一个；
3.支架转子一个，5号电池3节、带导线的电池盒两个、磁铁两块。
教师准备：小电机一个、带导线的电池盒一个、5号电池1节、大头针。
【教学过程】
一、聚焦(5分钟)
今天老师带来了一个神奇的宝贝，你们看看这是一个什么宝贝？
你玩过小电动机吗？你是怎样让小电动机转动起来的
你们能让小电动机转动起来吗？请试一试。
活动提示:（1）接通电源,让小电动机转动起来。
（2）在小电动机的轴上套上小纸片，观察小电动机是顺时针转动还是逆时针转动。
4.小电动机转动了吗？是顺时针转动还是逆时针转动？
5.为什么通电后小电动机就会转动呢？为什么转动方向不一样？今天我们一起来研究神奇的小电动机。【板书课题：神奇的小电动机】
设计意图：通过让小电动机转起来，激发学生探究小电动机的好奇心，求知欲。
二、探索
（一）观察小电动机的构造(8分钟)
1.通电后小电动机为什么会转动呢？
2.如果我们要像科学家一样研究这个问题，首先我们可以怎么去做呢？
3.这个问题看起来有点困难，不过没关系，打开物体进行研究是科学探究的一种重要方法，我们拆开小电动机看看，里面到底有什么？
活动一：观察小电动机的构造
1.明确注意事项。
（1）观察小电动机由哪几部分组成，各部分又有哪些部件，推测它们的作用。
（2）拆开时要观察各部分是怎么连接的，听到音乐后还原放在桌子中间。
3.学生拆解小电动机，对照图片，认识小电动机各部件的名称，推测它们的作用。
设计意图：通过拆开观察，是一种认识物体构造最直接的办法，引导学生联系之前已经掌握的知识，将转子电磁铁联系起来，初步形成磁与磁相互作用的认识。拆开时要记住各部分是怎么连接的，引导学生仔细观察各部件之间的联系，思考电是怎么流的。
汇报交流：小电动机由外壳、转子、后盖三部分组成，外壳上有一对磁铁，转子上有铁芯、线圈、换向器，后盖上有电刷。
【板书：外壳、转子、后盖、磁铁、铁芯、线圈、换向器、电刷】
5.任何物体的结构总是和它的功能相适应的，小电动机各个部件有什么作用呢？
6.出示换向器图片，观察换向器上三个独立绝缘的弧形铜片。
（1）换向器与线圈是如何连接的？（每个弧形铜片伸出一个金属片，导线架在金属片上，铁芯上的线圈分别连接两个点）
（2）换向器与电刷是如何连接的？（刷有弹性，同一时间连接两个金属片）（3）当转子转动时，转子上的电流方向一样吗？
所以你们觉得电刷和换向器各有什么作用？（接通电流并转换电流方向）
7.小电动机接通电源后，转子会转动，这与外壳上的磁铁有关系吗？它又起到什么作用？
8.可能是磁铁的磁力与电磁铁产生的磁力相互排斥或吸引，使小电动机转起来的。
9.转子上有线圈绕在铁芯上，它有磁性吗？有什么办法验证？
10.教师演示：将带导线的电池盒连接到支架的导线上，放上转子，用大头针靠近转子，接通或断开电源，观察现象。这个现象说明了什么？
转子上的线圈和铁芯组成的装置叫电磁铁。它通电产生磁性，断电磁性消失，
它也像磁铁一样有南北极。
设计意图：引导学生把小电动机各个部分作为一个整体联系在一起思考：这几部分是怎样相互作用的。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。
（二）实验验证小电动机的工作原理(17分钟)
活动二：实验验证小电动机的工作原理
1.为了进一步研究小电动机，今天老师还准备了以下多材料：支架、转子一个，5号电池3节、带导线的电池盒两个、磁铁两块。
根据老师准备的材料，你们还可以研究什么问题呢？
生：转子的转动速度与什么有关？转子的转动方向与什么有关？
2.明确实验要求：
请每个小组选择一个问题进行研究。
（1）转子转动的速度与什么有关？
用一个磁铁靠近转子移动一下，转子转动了吗 把磁铁拿开，转子还能转动吗 试一试，用两个磁铁会使转子转得更快吗 ……
（2）转子转动的方向与什么有关？
改变电池的连接方向，你发现了什么？……
（3）观察并做好记录，听到音乐后把所有材料整理好交回老师处并坐好。
3.领取材料，分组实验。
4.交流汇报。
（1）通过导线架给转子线圈通上电流，用一个磁铁靠近转子，转子转动了吗？
（2）把磁铁拿开，转子还能转动吗？
（3）用两个磁铁靠近转子，转子转动吗？有什么变化？
（4）怎样改变转子的转动方向？
（5）事实上，能让小电动机不停转动的原因，还跟换向器有关。三个弧形金属片的接触变化使线圈中的电流方向发生变化，转子上电磁铁的磁极也会变化，这样就可以连续和外壳的磁铁产生作用了。
4.现在我们可以怎样解释小电动机为什么会转动？
5.小结：用电产生磁，利用磁的相互作用推动转子转动。
【板书：用电产生磁，利用磁的相互作用推动转子转动。】
三、拓展总结(5分钟)
1.生活中很多地方也都离不了电动机，我们还知道在哪些地方用到了电动机？
2.教师根据学生回答，出示小电动机的应用图片。
3.出示无人机，感受电动机应用的广泛性。
4.通过今天的科学探索，你们了解了有关小电动机的什么知识？
【板书设计】
神奇的小电动机
构造：
转动速度 转动方向
原理：用电产生磁，利用磁的相互作用推动转子转动。
《神奇的小电动机》
第 小组实验记录单
研究问题 猜想与验证
转子转动的速度与什么有关？ 猜想一 转子转动的速度与磁铁的距离有关，磁铁距离转子近，转动速度快。
验证一 距离近 距离远
猜想二 转子转动的速度与 有关， 多，转动速度快。
验证二 多 少
转子转动的方向与什么有关？ 猜想一 转子转动的方向与磁铁靠近转子的磁极有关。
验证一
猜想二 转子转动的方向与 有关。
验证二
通过实验，你们还有什么发现？

展开更多......

收起↑