第二十章 电与磁 废旧电动机大变身 设计方案(表格式)2025-2026学年人教版物理九年级上学期

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第二十章 电与磁 废旧电动机大变身 设计方案(表格式)2025-2026学年人教版物理九年级上学期

资源简介

“基于国家课程的项目式学习”设计模板
一、项目基本信息
项目名称 废旧电动机大变身
项目设计者 单位名称 深圳市**中学
主学科 物理
关联学科 劳动教育、信息技术 (有助于支持学生解决问题或完成任务,达到预期目标的相关学科)
授课年级 九年级
教材版本 人教版
教学单元或知识点 第十三章 第三节 能量的转化和守恒 第十九章生活用电 第二十章 电与磁 第十九章生活用电 第二十章 电与磁
课时安排 7课时 (课堂课时,不包括课外时间)
项目概要 本项目来源于人教版九年级全一册物理 第二十章《电与磁》的主要内容。项目选题以学生具有一定的电学认知基础,以废旧电器中的“电动机”为研究对象。主要以电与磁为主要的学习内容 。设计“如何将生活中的废旧电动机回收利用?”的驱动性问题,明确生活实际与物理知识之间的紧密联系,促使学生落实电与磁部分的必要知识和必备技能 ,感受物理学习的价值和乐趣。同时,通过本项目式的学习,开展制作利用电动机、发电机创作小制作的过程,让学生体会法拉第等科学家所取得的成就及其对社会发展的贡献。培养学生的科学态度与社会责任感。 (介绍项目来源于什么学科、年级、教材;项目选题简述;项目设计目的等内容)
二、项目内容分析
核心知识 设计意图:分析项目涉及的核心知识以及主要知识点,促进知识的综合化和结构化分析。
核心知识(数理类学科围绕核心概念;文史类学科围绕核心主题、体裁等): 电与磁 包含的主要知识点: 1.电生磁 2.电动机 3.磁生电 4.发电机 .....
课标分析 设计意图:分析课标中内容要求、教学建议、学业质量标准等要求,以回应课标,更好的把握核心知识及其要求。
内容要求(课标中课程内容部分相关的要求): 1.通过实验认识磁场。 2.通过实验,了解电流周围存在磁场。探究并了解通电螺线管外部磁场的方向。 3.通过实验,了解通电导线在磁场中会受到力的作用,知道力的方向与哪些因素有关。 4通过实验,探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。了解电磁感应在生产、生活中的应用。 教学建议(课标中核心知识相关的教学建议): 1.电流的磁效应是第2节学习的重要知识之一,也是后面学习其他电磁现象的基础 。 2.电动机是一种常见的电气设备,它将电能转化为机械能。在生产、生活中应用非常广泛。 本节内容由“磁场对通电导线的作用”和“电动机的基本构造”两部分构成、教学的重点是磁场对通电导线的作用。突出教学重点的关键环节是做好“通电导线在磁场中受到力”的实验,引导学生认真观察实验,分析实验现象 ,得出“通电导线在磁场中受到力的作用,力的方向跟电流方向 、磁感线方向都有关系 ”的结论。教学难点是直流电动机的构造和工作原理。突破难点的关键是做好“让线圈转起来”的实验,然后通过演示“线圈不能连续转动”的实验,分析原因,进而寻找解决方法。换向器的引入使线圈连续转动成为可能 ,这样直流电动机的构造及工作原理就全部展现出来了。在设计上述教学过程时,应以充分调动学生的思维为核心,以培养他们分析问题、解决问题的能力为目的 ,让学生主动 获取知识,并使他们从中体验获取知识、探究新事物的方法。 3.本节是在电生磁的基础上,探究磁生电的问题。学生已经有了一些探究经验和问题解决的能力,但探究新问题还受到知识和能力的限制 。如何将前面研究问题的方法迁移过来 是教学中必须认真考虑的。 4.要重视将这些观念用于解决实际问题,发展学生提出问题、分析问题和解决问题的能力 学业要求(课标中核心知识相关的学业要求): 1.了解电和磁 2.知道电和磁的一些规律分析简单问题,并获得结论;能在解决实际问题时引用证据,具有使用科学证据的意识;能指出交流中有关说法的不当之处,并能提出自己的见解。 3.能基于观察和实验,提出与电和磁等现象有关的科学探究问题,并做出有依据的猜想与假设; 4.知道重学对相关自然现象的描述与解释 ,物理学研究需要观察、实验和推理,体会物理学对人类生活和社会发展的影响;具有对电和磁等知识的学习兴趣和严谨认真、实事求是的科学态度;关心我国古代和现代科技成就 ,为中华民族的科技成就感到自豪,逐步养成实现中华民族伟大复兴的责任感和使命感。
三、驱动性问题/任务设计
应用情境分析 设计意图:在现实世界中寻找知识应用的真实场景或情境,分析情境的真实性,以便提出高质量的驱动性问题/任务。
应用情境原型: 小区里常常听到这样的声音:“回收旧彩电、冰箱 ,洗衣机,旧电脑……”等。这些旧电器回收价值在哪里?他们的哪些元件还可以再利用?这些电器中的电动机结构一样吗?原理一样吗?功率一样吗?我们能否通过学习,自己把其中的废旧用电器中还可以用的元件加以或维修、或改造,变废为宝呢? 情境类型 (√)现实情境 ( √)虚拟情境
驱动性问题/任务设计 设计意图:结合应用情境的分析,不断优化、完善驱动性问题/任务的表达。
驱动性问题/任务(围绕应用情境中的角色、受众、困难或挑战等内容分析、表达,注意问题/任务设计的情境性、开放性、价值性、驱动性、可行性、道德性、可持续性): 小区里时常听到回收旧家电的声音。这些旧家电的回收价值在哪里?旧家电中哪些元件可以再回收利用呢?我们能否把其中的旧电动机加以改造创新,变废为宝呢?(现象/情景)请你化身小小电气专家(角色),了解废旧家电的大致去向。形成一份书面报告。同时,尝试将废旧电动机改装创新,使它能重新为人们的生产生活服务。(成果) 预期最终作品(参考:书面作品:报告、文章、日记、剧本、记录等;口头作品:对话、辩论、戏剧、朗诵、演讲等;视觉作品:图表、绘画、图表、PPT、录像、模型等): 作品1.调查报告 展现形式:班级内部 ,以PPT汇报。 作品2.初步电动机大改造设计稿 展现形式:班级内部,以PPT汇报 作品3.旧家电拆装电支机改造模型 展现形式:班级内部 ,模型演示 预期最终作品标准: 内容方面,包含废旧电器回收价值,电动机再利用设计稿,电动机改造设计稿,体现。 物理思想、设计理念、能体现创新,有实用价值。表达方面科学、严谨。
分解驱动性问题/任务 设计意图:分解驱动性问题/任务,以设计和组织项目活动过程。
子问题/子任务 阶段性作品/成果
调查废旧家电的回收价值 调查报告
电动机再利用的创新设计 设计稿
电动机再利用制作 制作模型
电动机与发电机的结构原理 分析报告
旧电动机改造发电机,并与前面的小发明结合使用。 微视频
四、项目目标与评价设计
项目学习目标 设计意图:依据课程标准和教材目标,聚焦布鲁姆目标分类层次,围绕学生需知道和了解的学科知识及学生应具备的素养,将项目学习目标分为“学生将会知道”的低阶目标和“学生将能做到”的高阶目标,体现项目式学习聚焦高阶目标、用高阶目标带动低阶目标的设计理念。
学生将会知道(学科知识) (聚焦布鲁姆目标分类中的知道、理解层次) 学生将能做到(学科素养、通用素养) (聚焦布鲁姆目标分类中的应用、分析、评价、创造层次)
A1:知道通电导线力的方向与电流方向和磁场方向有关 A2:认识电流的磁效应,初步了解电和磁之间的联系; A3:了解电流周围存在磁场, A4:通过实验了解通电导线在磁场中会受到力的作用,力的方向与电流与磁场方向都有关系。 A5:通过了解物理知识如何转化成实际技术应用,了解电动机在生活中的应用 A6:了解直流电动机的构造和工作原理及其能量转化, A7:理解换向器的作用 A8:能描述电磁感应现象,分析产生感应电流的条件 A9:了解感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线运动方向有关 A10:了解发电机的构造、原理和能量转化。了解发电机的原理,知道发电机工作过程中的能量转化 A11:能够说出电动机的原理,发电机的原理,列举生活中电动机,发电机的应用 A12:知道用电安全知识,增强自我保护意识。 B1:知道电和磁的一些规律分析简单问题,并获得结论;能在解决实际问题时引用证据,具有使用科学证据的意识;能指出交流中有关说法的不当之处,并能提出自己的见解。 B2:通电螺线管的磁场应让学生去实验探究、总结,用自己的语言描述出通电螺线管外部的磁场分布情况、通电螺线管两端的极性与电流方向之间的关系,以培养学生的空间想象能力和语言表达能力。 B3:探究磁生电的问题。学生已经有了一些探究经验和问题解决的能力,但探究新问题还受到知识和能力的限制。此时可以将前面的方法迁移到这里来。发展学生知识与方法迁移能力。 B4:通过对电流磁现象的学习,更深入的渗透相互作用观点。 B5:通过对小型电动机不同型号的对比研究,让学生认识电磁的应用,体会物理学对社会进步的推动作用。 B6:通过“磁场对电流的作用实验”让学生获得丰富的感性认识。经历线圈从扭转到旋转这一科学发明过程,培养学生的创新精神。 B7:通过列举电动机的应用,渗透“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念。 B8:通过组装电动机模型,培养学生的实践能力,通过展示学生的“小制作一一电动机”作品,激发学生敢当发明家的梦想培养学生热爱生活的情感。 B9:了解电生磁,磁生电,电与磁之间相互作用规律,体会进一步形成运动和相互作用的观念。并能体会物理里面的对称美。 B10:通过本节的学习创作,让学生认识电磁的应用,体会物理学发展对社会进步的推动作用。结合生活中的实际情景进行设计,力求应用物理知识解决实际问题。 B11:在解决问题的过程中,有克服困难的信心和决心,能体验战胜困难、解决物理问题时的喜悦。
项目评价设计 设计意图:基于“逆向设计”的理念,以学习目标为导向,围绕项目作品及学生表现设计评价证据和评价方式,以促进教-学-评一体化的实现。
学习目标 评价证据(如提问、观察、测验、表现任务、学生成果等) 评价方式(如自我评价、教师评价、师生共评、小组评价、生生评价、专家评价、评价量表、访谈等)
A12、A1、A2、A3、 B1、B2、B3、 B4 提问、观察,交流合作 教师评价,任务单评价,小组评价
A5、A6、A7、B5、B6、B7、B8、B10、B11 提问、探究实验、完成任务单,完成测验 教师评价、师生评价,小组评价
B1、B10、B11 完成设计稿 教师评价、师生评价,小组评价
A9、A10、A11、B5、B6、B7、B8、B10、B11 提问、测验 师生评价
A12、 B1 、B10、B11 完成汇报 教师评价、师生评价,小组评价
五、项目活动设计
项目阶段 设计意图:根据驱动性问题/任务及其分解后的子问题/子任务设计若干个教与学活动,确定学生活动作品目标、工具与资源,对应学习目标与评价设计,并综合计划活动时长。
活动环节 教与学活动 学生活动作品 工具与资源 (拓展学习材料、软件、平台、终端等) 对应学习目标 活动评价(评价证据及评价形式) 课时安排(如:第一课时XXmin)
启动阶段(问题情境、项目计划) 活动1:创设问题,明确项目任务 1.创设问题情意,提出驱动性问题“如何将废旧电器中的电动机变废为宝” 寻找废旧家电中的电动机 废旧电器回收人员 30min
2.明确任务:了解废旧电器的回收价值,特别是了解废旧电动机有何回收价值。 电工
3.明确评价标准:访谈废旧电器回收人员,访谈电工等人员,根据访谈做一份详细的分析报告。
探究阶段(活动探究、作品制作) 活动2.学习电动机的制作原理 1.电流的磁效应的学习 学习任务单 关于电流磁效应的任务单 A1,B1 提问 观察,实验,体验,测验 20min
2.电动机的学习 学习任务单 关于电动机学习的任务单 A2.A3 B1 提问 观察,实验,体验,测验 1课时
活动3电动机可以为生活提供哪些便利 3.电动机改造创想 电动机创新利用设计稿 并与师生交流讨论 实验,设计电路图 30min
活动4 制作成品 参考改进后的设计图,制作出属于学生自己的小用品 制作成品 1课时
活动5.学习发电机的学习原理 发电机的学习 学习任务单 关于发电 机学习的任务单 A4 B2 提问 观察,实验,体验,测验 30min
活动6 :研究发电与电动机的结构异同 对比学习电动机与发电机 观察、比较、分析电动机与发电机的结构,找出异同点 电动机与发电机模型 图形与实物结构对比 20min
活动7:改造旧家电的电动机, 寻找拆装废旧家电中的电动机 学习改装视频 小红书 哔哩哔哩网站 1课时
展示阶段(成果交流、评价反思) 成果1. 废旧电器回收价值调查分析1份 按时完成海报黑板报等宣传准 制作PPT准备物理知识宣讲普及活动 提前完成作品展览布置 综合性评价单 10min
成果2. 电动机利用设计草图若干 20min
成果3 电动机小制作若干 20min
成果3 电动机改造发电机一台 10min
评价反思: 谈收获体会与评价 评价量表1份 10分钟
附件:(学习任务单、拓展学习资源、评价工具等)
评价工具:测验题、表现性任务、评价量规;
拓展学习资源:网站链接、微课或视频资源及其它学习任务单
《废旧电动机大变身》项目分课时设计
第1课时
在学习第十九章《生活用电》第3节《安全用电原则》中讲到,家用电器等达到使用寿命时应及时更换。在这一节中,抛出引子:你知道旧家电最后都到哪里去了吗?旧家电中是否有哪些部件能回收利用呢?带着这个问题,进行以下调查研究。
学习活动1:“如何将废旧电器中的电动机变废为宝”调查研究
通过调查,了解生活中废旧电器的去向,是拆解,还是改造成二手家电,还是毫无用途。如果拆解,再进一步了解拆解后,旧元件都如何处理了。了解拆解后哪些部分的再利用价值更多。从而创设问题情意,提出驱动性问题“如何将废旧电器中的电动机变废为宝”。
1.设计意图:进行思维风暴,分解驱动问题,明确接下来的学习任务。
(
1.情景铺垫,调查了解废旧电器的去向
)2.根据调查,明确驱动性问题,并明确项目实施规划。
(
4
.小组互评,改进设计,完成实践
) (
3
.电动机的创新应用设计稿
) (
2
.带着问题学习电与磁的相关知识
)
(
7
.
寻找拆装改造废旧家电中的电动机成为发电机,或是欣赏学习改装视频。并与同学分享成果
)
(
5
.完成发电机学习任务单
) (
6
.
研究发电与电动机的结构异同
)
第2课时 电流磁效应的学习
设计意图
本节课的学习,一是为了知道通电导线力的方向与电流方向和磁场方向有关,而在这个基础上,为电动机的原理进行知识储备学习。本节课是在已有的电学知识和简单的磁现象知识基础上,将电和磁对立统一起来。本节在学习了磁体和磁场的前提下,通过奥斯特实验,使学生认识电流(通电导线)周围存在磁场,即电流的磁效应,从而揭示了电与磁之间的联系。为后面学习其他电磁现象打下基础。
新课标里说,物理学引领着人类对自然奥秘的探索,深化着人类对自然界的认识。通过对电流磁现象的学习,更深入的渗透相互作用观点。
主要教学活动设计:
教学过程
教师活动 学生活动
电流的磁效应 通电导线周围存在与电流方向有关的磁场,这种现象叫做电流的磁效应。 奥斯特实验揭示了电和磁之间存在着联系,即“电生磁”。通过对电流磁现象的学习,更深入的渗透相互作用观点,体会电与磁之前的联系,了解 【播放视频】——《奥斯特实验》 进行实验或观察实验,分析实验现象,归纳结论,知道电流的磁效应。 观看视频。 完成学习任务单
学习新课 二、通电螺线管的磁场 【提问】既然电能生磁,为什么手电筒在通电时连一根大头针都吸不动?怎样才能使电流的磁场变强呢? 1. 螺线管 如果将导线绕在圆筒上,做成螺线管(也叫线圈)。 (
螺线管演示器
将导线绕在圆筒上
)通电后各圈导线产生的磁场叠加在一起,磁场就会增强得多。 2. 实验探究:通电螺线管的磁场特点 (1)实验一 如图所示,用铜导线穿过硬纸板,绕成螺线管(或用螺线管演示器),在纸板上均匀地撒满铁屑,给螺线管通电后,轻敲纸板,观察铁屑的排列情况。 实验现象与分析:如图所示,可以看到小铁屑有规则地排列起来。从铁屑的分布情况来看,通电螺线管外部的磁场和条形磁体相似。 (
实验一
实验二
) 【播放视频】——《探究通电螺线管的磁场》 3.分析电动机的构造:内部结构清晰可见的电动机一个,如图1所示。试着分析它的结构特点,了解它的线圈的作用,分析猜想绕圈里面可能是怎样的原件?如何验证你的猜想。 知道螺线管及其构造。 进行实验或观察现象,通过分析实验现象,逐步得出通电螺线管的磁场特点。 进行实验或观察现象,通过分析实验现象,逐步得出通电螺线管两端的极性与环绕螺线管的电流方向有关。
三、电流的磁效应学习任务单及知识小测
电流的磁效应学习任务单及评价量表 1、知识准备 (1)电流的磁效应 (1)1820年,丹麦物理学家__________首次发现了电与磁之间的联系,证实了电流周围存在着__________。 (2)通电导线周围存在与__________有关的磁场,这种现象叫做电流的__________。 思考:观察一个玩具电动机,思考这个电动机里面线圈的作用。 2、制作任务及评价量规 (1)任务:选择一个小电动机,观察它的基本构造,找到它的线圈。 (2)可供选择的材料:内部结构清晰可见的电动机一个,如图1所示。完成知识储备 (
图2
) 图1 (3)知识点小测: 小宇用如上图2所示的装置探究通电螺线管外部磁场的方向。他选用小磁针是为了显示_________(选填“电流”或“磁场”)的方向;由图中小磁针的分布情况可知,通电螺线管外部的磁场与_______磁体的磁场相似;实验过程中他把电源的正、负极对调,是为了研究通电螺线管外部的磁场方向跟___________是否有关。 【答案】(1)奥斯特 磁场;(2)电流 电流的磁效应(3)磁场 条形 电流方向 课后作业:找一找生活中带电动机的废旧电器,试着将其中的电动机与课堂的小电动机进行对比观察。
第3课时 电动机知识学习课时设计
一、设计意图
这是学生了解电动机原理的核心原理部分。通过这一节课堂内容的学习,学生能初步了解电动机的结构,知识转子、定子、换向器的作用。了解不同型号的电动机的使用特点。为后期电动机的使用奠定基础。通过对电动机知识的学习,培养学生对物理学习的兴趣。通过对小型电动机不同型号的对比研究,让学生认识电磁的应用,体会物理学对社会进步的推动作用。
二、主要教学活动设计:
教学过程
教师活动 学生活动
导入新课 (1)观看实验电动机模型 (2)在生活、生产、科学技术中应用电动机的实例。 【提问】把磁铁靠近正在发光的灯泡的灯丝,灯丝为什么会振动?电动机通电后,为什么它就能够转动呢?今天学习第4节——《电动机》。 学习新课 电动机的基本构造 【提出问题】前面的电动机模型中,能够持续转动,是因为在另半周线圈没有电流通过,线圈不受力,靠惯性继续转动。如果在线圈转动的后半周,不是停止给线圈供电,而是设法改变后半周的电流方向,使线圈在后半周也获得动力,线圈不就能转得更平稳了吗?电动机就是根据这个原理工作的。 1. 电动机的组成 电动机由两部分组成:能够转动的线圈,也叫转子;固定不动的磁体,也叫定子;电动机工作时,转子在定子中飞快地转动。 2.换向器 (1)线圈不能连续转动的原因 观看实验现象,思考问题,进入情景。
如图所示,使线圈位于磁体两磁极间的磁场中并静止在图中所示位置上,闭合开关,发现线圈并没有运动。这是由于线圈上下两个边受力大小一样、方向却相反。这个位置是线圈的平衡位置。线圈不能连续转动,是因为线圈越过了平衡位置以后,受到的力要阻碍它的转动。 (2)换向器 实际的电动机是通过换向器来实现这一目的的。 ①换向器的构造:两个铜半环E和F跟线圈两端相连,可随线圈一起转动,两半环中间断开,彼此绝缘。A和B是电刷,它们分别跟两个半环接触,使电源和线圈组成闭合电路。 ②换向器的作用:当线圈转过平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向。 如图所示,无论线圈的哪个边,只要它处于靠近磁体S极的一侧,其中的电流都是从读者这边朝纸内的方向流去,这时它的受力方向总是相同的(向上),线圈就可以不停地转动下去了。 3. 直流电动机的工作原理 (1)如图甲所示,通电线圈在磁场中,ab、cd两边电流方向相反,受力方向相反,顺时针转动。 (


) (2)如图乙所示,线圈转到平衡位置,电刷接触到换向器中间绝缘部分,不受力,利用惯性线圈转过平衡位置。 (


) (3)如图丙所示,线圈越过平衡位置后,利用换向器改变了电流方向,线圈受力方向改变,仍然顺时针转动。 (4)如图丁所示,线圈利用惯性转过平衡位置后,又改变了电流的方向和受力方向,线圈继续转动。 4. 实际的电动机 (1)实际的电动机有多个线圈,每个线圈都接在一对换向片上,以保证每个线圈在转动过程中受力的方向都能使它朝同一方向转动。 (2)电动机工作时,把电能转化为机械能。 (3)家用电器用到的电动机 例如,电吹风、电风扇、洗衣机、剃须刀、空调等都用到了电动机。 5.观察分析不同型号的电动机 (1)任务:观察数个小电动机,分析比较它的基本构造 (2)可供选择的材料:内部结构清晰可见的电动机一个,不同型号的电动机数个见图4。分析比较小电动机的不同结构和用法。 (
图4
) 分析实验现象, 完成学习任务单中的相关内容。 制作电动机模型,通过电动机模型了解电动机转动的原理。为下面学习电动机原理做铺垫。 知道电动机的主要构造。 知道换向器的作用及工作原理。 与老师一起分析电动机的工作原理。 观看视频,进一步理解电动机的工作原理。
三、电动机的学习任务单及评价量表
电动机的学习任务单及评价量表 1、知识准备 1.磁场对通电导线的作用 (1)通电导线周围存在__________,因此通电导线相当于一个磁体。 (2)实验表明:通电导线在磁场中要受到__________的作用,力的方向跟__________的方向和__________的方向有关。当电流的方向或磁场的方向反向时,通电导线受力的方向__________;当二者同时反向时,通电导线受力的方向__________。通电导线在磁场中受到的力的大小与电流的大小和磁场的强弱有关。 2.电动机的基本构造 (1)电动机由两部分组成:能够转动的__________(转子)和固定不动的__________(定子)。 (

3
)(2)电动机的原理:通电线圈在磁场中受力转动。电动机工作过程中将大部分电能转化为__________能。 (3)换向器的结构(如图3):两个铜半环E和F跟 __________两端相连,可随线圈一起转动;两个电 刷A和B分别与铜半环接触,使电源和线圈组成闭合 回路。 【答案】1.(1)磁场;(2)力,电流 磁场,反向,不变。 2.(1)线圈 ,磁体 (2)机械能 (3)换向器 2.知识小测: (1)图5为直流电动机的工作原理图,下列分析不正确的是 (  ) A.电动机的原理是通电导体在磁场中受到力的作用 (

5
)B.换向器可以改变线圈中的电流方向 C.电动机工作过程中将机械能转化为电能 D.只改变磁场方向可以改变线圈转动的方向 3.评价量表 评价项目评价标准评价方式123自评互评师评换向器的作用能正确指出换向器的位置能正确说明换向器的作用能区分不同换向器的接法优劣电动机性能评判能根据线圈匝数初步评判电动机功率能根据电动机转动轴的大小初步判断电动机的使用范围能根据需要初步判断需要的电动机型号任务完成未全部完成规定时间内完成第一个完成合作情况由少数成员完成所有工作小组成员都参与,但分共不明确分共明确,合作顺畅
4.课后作业:将上次找到的生活中带电动机的废旧电器,试着将其中的电动机与课堂的小电动机进行对比观察。尝试自制一个电动机。
第4课时 电动机使用方法创意设计
一、电动机使用方法创意设计稿模板
选择适合的电动机,设计电动机的创意用法
①请在下面表格中写出的你设计电动机的创意用法的设计思路,包括但不限于灵感来源,适用范围、开发亮点。
电动机的创意用法设计思路: 例如:产品名称:智能多功能螺钉钻 创意用法:得用电路板与电动机、钻头等装置组装,可以随时利用充电宝等元件,实现野外电动打钻功能。 适用范围:十字口螺丝。 缺点:能安装的钻头比较单一,需要安装更多型号的钻头。
②请在下面画出你设计电动机的创意用法的设。并在图中标明结构所使用的材料。
电动机的创意用法设计图: 实例:材料
二、设计稿评价量表
评价项目 评价标准 评价方式
1 2 3 自评 互评 师评
设计稿的创意性评价 有新意,但创新度不高 有一定的新意 非常有创意
设计稿的实用价值 实用性一般 有一定的实用价值 非常实用
设计稿的趣味性 有一定的趣味 设计有意思 趣味性很强
任务完成 未全部完成 规定时间内完成 第一个完成
合作情况 由少数成员完成所有工作 小组成员都参与,但分共不明确 分共明确,合作顺畅
第5课时 成品初次展示
通过小组讨论,将设计稿修改完善后,将作品制作完成。
并利用半节课的时间,让同学们小组交流,展示作品。展示后,请小组成员再给作品打分,评选优秀作品。打分
成品图样例:带USB接口的多功能电钻。
评价项目 评价标准 评价方式
1 2 3 自评 互评 师评
设计稿的创意性评价 有新意,但创新度不高 有一定的新意 非常有创意
设计稿的实用价值 实用性一般 有一定的实用价值 非常实用
设计稿的趣味性 有一定的趣味 设计有意思 趣味性很强
第6课时 发电机的学习
设计意图:
通过本节内容的学习,明白发电机的构造,原理,与电动机的模型进行比较分析,寻找结构相似之处,寻求电动机除了可以创新应用以外,还能改装利用的方法。了解电生磁,磁生电,电与磁之间相互作用规律,体会进一步形成运动和相互作用的观念。并能体会物理里面的对称美。
发电机学习任务单
(

6
)1、知识准备 1.磁生电 (1)英国物理学家__________经过多年研究探索,于 1831年发现了利用磁场产生__________的条件和规律, 进一步揭示了电现象和磁现象之间的联系。根据这一发 现,后来发明了__________,开辟了电气化时代。 (2)图6是“探究什么情况下磁能生电”的实验装置。该实验表明:闭合电路的一部分导体在磁场中做________________运动时,导体中会产生电流。这种现象叫做__________,产生的电流叫做__________ 2.发电机 (

7
)(1)原理:发电机是利用______________的原理工作的。发电机工作时将__________能转化为电能。 (2)构造(如图7):发电机由__________和__________ 两部分组成。为了把发电机中产生的电流输送给用电器, 还要用__________(如C、D)和__________(如A、B)将线 圈和用电器连接起来。 2、制作任务及评价量规 (1)任务:观察发电机,了解它的基本构造 (2)可供选择的材料:内部结构清晰可见的发电机一个,电动机若干。分析比较发电机与电动机的结构差别。 3.知识小测: (1)在科学晚会上,小明所在的科技小组展示了一个“隔板推物”的节目,其原理如图8所示:甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁体的磁场中,两线圈通过导线连接成一个闭合电路,用手推动甲线圈摆动时,乙线圈也会随之摆动。对于这个过程,下列说法正确的是(  ) A.甲线圈相当于用电器,乙线圈相当于电源 B.推动甲线圈摆动时电能转化为机械能 C.乙线圈随之摆动时机械能转化为电能 (

8
)D.乙线圈摆动是因为通电导体在 磁场中受到力的作用 4.课后作业:对比发电机与电动机的结构差别,更新你的设计电路图。
第7课时 废旧电动机改装成发电机并应用
设计意图:
在前面充分学习、讨论、研究、制作的过程中,学生已经对电动机和发电机的结构非常清楚,对电动机的创意用法已经有了一定的想法。对电动机与发电机的结构也了如指掌。期待通过本课时的学习与引导 ,设计电动机的改造用法。并使之应用于废旧电器,让废旧电器变废为宝,实现节约能源,保护环境的目的。通过本节的学习创作,让学生认识电磁的应用,体会物理学发展对社会进步的推动作用。结合生活中的实际情景进行设计,力求应用物理知识解决实际问题。若能实现利用改装成的发电机为前面设计的电路供电,实现知识自洽。
二、活动设计:
电动机的改造用法设计思路:
①请在前面的下面表格中写出的你设计电动机的改造用法的设计思路,包括但不限于灵感来源,适用场景、开发亮点。(此处主要引导发电机的改造利用。)
②讨论实际情况中改装废旧电机成发电机可行性,操作难点。
以下二选一选做。
查找资料,文献、视频,了解电动机改装的技巧,并整理后与同学分享。
③自制、或者查找资料,寻求外界机构,改造旧电机成手摇式,或者摇摆式发电机。
④利用改造的发电机所提供的电源 ,为你设计的小电器供电,实现自给自足。
八、项目汇报展示方案
活动方式:交流汇报
(1)限制时间:5分钟
(2)汇报形式:ppt、实物投影或者视频录制讲解
(3)汇报内容: ①产品制作原理
②制作过程遇到的问题和解决的方案
③产品设计亮点
④现场演示产品
(4)评价形式:自评、互评和师评三方面评分
附录1:整个学习过程过程性评价:
评价项目 具体内容 评价分值
6分 5-4分 3分 1-2分
小组分工 ①科学合理分配任务
②主动接受任务
学习态度 ①积极投身于活动
②主动提出想法
③勇往直前,不怕辛苦
合作交流 ①主动与组员合作
②认真倾听他人观点
③对班级和小组的学习做出贡献
学习技能 ①活动方案构思新颖
②会用多种方法搜集、处理信息
③实践方法、方式多样
实践活动 ①积极动脑、动口、动手参与
②活动形式独特
③关注社会、关注环境的意识
实验记录 ①及时完成记录
②成果有新意
总分
附录2:终结性评价:
评价项目 权重 得分
1.目标明确,能解决废旧电机改造 20
2.活动过程真实可信,过程全面、完整。 20
3.涉及的研究问题方法科学合理。 20
4.具有特色,亮点突出,富有新意 ,能突出社区主人公意识。 10
5.积极参与,认真完成各项调研与学习测验任务 20
6.学生展示时的语言表达清晰准确,过程团结合作。 10
总分
附录3:《项目式学习反思》
小组学习反思
参与本项目学习的小组成员: 本模块学习中,小组合作的成功之处(解决了哪些问题): 可改进之处及改进的方法: 可改进之处: 改进方法:
自我反思
通过本项目的学习,你掌握了哪些知识? 在完成任务的过程中,你学会了哪些解题和学习的方法? 你觉得你还有哪些可改进之处及改进的方法: 可改进之处: 改进的方法: 你的同伴有哪些地方值得你学习:
九:拓展学习资源
多种方法DIY简易电动机
https://www./video/BV1L3411R7XJ/ buvid=XUACE15AD42A5C758C8E4486EF0EFF852D92E&from_spmid=search.search-result.0.0&is_story_h5=false&mid=zRQrFuzQDBeCSipcj1Oo0g%3D%3D&p=1&plat_id=114&share_from=ugc&share_medium=android&share_plat=android&share_session_id=d4f18212-6de9-483d-9317-2161ccf12541&share_source=WEIXIN&share_tag=s_i&spmid=united.player-video-detail.0.0×tamp=1700639786&unique_k=tUlPz6R&up_id=1879265794&share_source=weixin
3D演示电动机的工作原理https://www./video/BV1L3411R7XJ/ buvid=XUACE15AD42A5C758C8E4486EF0EFF852D92E&from_spmid=search.search-result.0.0&is_story_h5=false&mid=zRQrFuzQDBeCSipcj1Oo0g%3D%3D&p=1&plat_id=114&share_from=ugc&share_medium=android&share_plat=android&share_session_id=d4f18212-6de9-483d-9317-2161ccf12541&share_source=WEIXIN&share_tag=s_i&spmid=united.player-video-detail.0.0×tamp=1700639786&unique_k=tUlPz6R&up_id=1879265794&share_source=weixin
洗衣机电动机是个好东西,简单改造能发电
https://www./video/BV15r4y1z7n4 t=3.0
家里小马达别乱扔,改造成无限能源发电机,从此以后有用不完的电
https://www./video/BV1rv4y1X7fa/ share_source=copy_web

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