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17.1关于电动机转动的猜想 教学设计
一、核心素养目标
（一）物理观念：认识【电动机】的基本结构，了解电动机转动的现象，猜想电动机转动的原因与磁场、电流有关，建立电与磁相互作用的物理观念，知道电能可以转化为机械能。
（二）科学思维：能通过观察电动机转动的实验现象，提出合理猜想，分析猜想的合理性，能设计简单实验验证猜想，区分磁场对电流的作用与电磁感应的不同，提升逻辑分析和推理能力。
（三）科学探究与创新意识：通过探究电动机转动的猜想实验，规范操作实验仪器，培养提出问题、猜想与假设、设计实验、进行实验的探究能力，激发创新意识。
（四）科学态度与社会责任：了解电动机在生产生活中的广泛应用，认识科学探究的严谨性，培养勤于思考、勇于探索的科学态度，体会物理知识在实际生活中的应用价值。
二、教学重难点
（一）教学重点：电动机的基本结构，猜想电动机转动的原因（电流在磁场中受到力的作用），设计实验验证猜想，认识电流、磁场与电动机转动的关系。
（二）教学难点：提出合理的猜想，设计科学的实验方案验证猜想，理解电流在磁场中受力是电动机转动的根本原因，区分电动机与发电机的工作原理差异。
（三）重难点突破：结合生活中电动机的实例，通过直观实验演示电动机转动现象，引导学生结合已有知识（磁场、电流）提出猜想；分组设计实验，逐步验证猜想，教师分层点拨，贴合教材内容，避免超纲，确保探究过程有序、内容饱满。
三、书本知识讲解环节
（一）导入新课：情境导学
1. 情境呈现：展示电风扇、洗衣机、电动车、电动玩具车的实景图片和短视频，演示小型电动机（如玩具车电机）通电后转动的实验，提问：“同学们，电风扇通电后会转动，洗衣机能带动滚筒运转，电动车能行驶，这些设备的核心部件都是电动机。那么电动机通电后为什么会转动？它的转动与什么因素有关？今天我们就一起来探究关于电动机转动的猜想。”
2. 教师点拨与引导：引导学生结合生活经验，观察演示实验，说说电动机转动的共同特点（都需要通电、有磁铁），引出本节课的学习重点——探究电动机转动的原因，激发学生的探究兴趣和猜想欲望。
（二）新知讲解：认识电动机的基本结构
1. 探究与分享：师生互动交流+实物观察
（1）教师提问：“要探究电动机转动的原因，首先我们要了解电动机的基本结构。大家观察桌上的小型电动机，结合课本图片，说说电动机主要由哪些部分组成？”
（2）师生互动：分发小型电动机（或展示电动机结构模型），引导学生观察、拆卸（简单拆卸，不破坏部件），分组讨论：电动机的组成部分有哪些？教师结合学生回答，补充讲解，贴合教材要求：①电动机主要由【定子】和【转子】两部分组成；②定子：固定不动的部分，通常是磁铁（永磁体或电磁铁），产生磁场；③转子：能够转动的部分，通常是线圈，线圈通电后会转动；④其他部件：换向器、电刷等（简单提及，不深入讲解，为后续学习铺垫）。
2. 书本知识讲解：结合课本内容，详细讲解：①定子的作用：提供磁场，使转子处于磁场中；②转子的作用：线圈通电后，在磁场中受到力的作用，从而带动转子转动，进而带动其他设备运转；③补充说明：电动机是将电能转化为机械能的设备，广泛应用于生产生活的各个领域。
3. 教师点拨：①记住电动机的核心组成（定子、转子），明确各部分的作用，贴合教材内容；②观察电动机结构时，要注意安全，不要随意拆卸带电部件；③电动机的转动需要两个关键条件：通电和有磁场，为后续猜想奠定基础。
（三）新知讲解：猜想电动机转动的原因
1. 议学情境举例+师生互动：结合实验现象和已有知识，引导学生提出合理猜想，避免空洞。
①情境：“我们已经知道电动机由定子（磁场）和转子（线圈）组成，且电动机只有通电后才会转动。结合我们之前学习的磁场知识，大家猜想一下，电动机转动的原因可能是什么？如果断开电源，电动机还会转动吗？如果去掉定子的磁铁，电动机还会转动吗？”
②师生互动：引导学生分组讨论，结合演示实验（通电电动机转动、断电后停止转动、去掉磁铁后通电不转动），提出猜想，教师引导梳理，形成合理猜想：
（1）猜想一：电动机的转动与【电流】有关。依据：电动机通电后转动，断电后停止转动，说明电流可能是电动机转动的原因之一。
（2）猜想二：电动机的转动与【磁场】有关。依据：电动机有定子（磁铁，产生磁场），去掉磁铁后，即使通电，电动机也不转动，说明磁场可能是电动机转动的原因之一。
（3）猜想三：电动机的转动与电流和磁场的相互作用有关。依据：只有同时存在电流和磁场时，电动机才会转动，缺少其中一个，电动机都不转动，说明两者的相互作用可能是电动机转动的根本原因。
2. 教师点拨：①猜想的提出要基于实验现象和已有知识，不能凭空猜测；②我们提出的三个猜想，核心是“电流在磁场中受到力的作用”，这是电动机转动的根本原因，后续我们通过实验验证这一猜想；③区分电动机与发电机，发电机是机械能转化为电能，电动机是电能转化为机械能，避免混淆。
（四）新知讲解：实验验证猜想
1. 探究与分享：分组设计实验，验证猜想，内容丰富饱满，贴合教材不超纲。
（1）教师提问：“我们提出了三个猜想，如何通过实验验证这些猜想是否正确？请大家结合桌上的实验器材（电源、导线、线圈、磁铁、开关），分组设计实验方案，验证猜想一和猜想二。”
（2）师生互动：引导学生分组设计实验方案，教师巡视指导，帮助学生完善实验方案，明确实验步骤：
①验证猜想一（与电流有关）：实验器材：线圈、磁铁、开关、电源、导线。实验步骤：1.将线圈放入磁铁的磁场中，连接好电路，闭合开关（通电），观察线圈是否转动；2.断开开关（断电），观察线圈是否转动；3.重复实验2-3次，记录实验现象。实验结论：通电时线圈转动，断电时线圈不转动，说明电动机的转动与电流有关。
②验证猜想二（与磁场有关）：实验器材：线圈、磁铁、开关、电源、导线。实验步骤：1.将线圈放入磁铁的磁场中，闭合开关，观察线圈是否转动；2.取出磁铁，保持电路通电，观察线圈是否转动；3.重复实验2-3次，记录实验现象。实验结论：有磁场时线圈转动，无磁场时线圈不转动，说明电动机的转动与磁场有关。
（3）实验演示：教师演示验证猜想三的实验，将线圈放入磁场中，不通电时线圈不动，通电后线圈转动；改变电流方向，观察线圈转动方向改变；改变磁场方向，观察线圈转动方向也改变，得出结论：电流在磁场中受到力的作用，力的方向与电流方向、磁场方向有关，这就是电动机转动的根本原因。
2. 书本知识讲解：结合实验现象和课本内容，强调：①电动机转动的根本原因是【电流在磁场中受到力的作用】；②电流在磁场中受到的力，叫做安培力（简单提及名称，不深入讲解大小计算，贴合教材）；③影响线圈转动方向的因素：电流方向和磁场方向，改变其中一个，转动方向改变；同时改变两个，转动方向不变；④影响线圈转动快慢的因素：电流大小和磁场强弱（简单提及，贴合教材，不超纲）。
3. 教师点拨：①实验过程中，要规范操作，连接电路时开关要断开，避免短路；②观察实验现象时，要认真记录，结合现象分析结论；③记住电动机转动的根本原因和影响转动方向、快慢的因素，贴合教材内容，不超纲；④实验验证是科学探究的重要环节，只有通过实验，才能证明猜想的正确性。
（五）新知讲解：电动机转动猜想的应用
1. 探究与分享：结合生活实例，讲解电动机的应用，体现猜想的实际价值。
（1）教师提问：“我们已经知道了电动机转动的原因，结合生活经验，说说电动机在我们生活中有哪些应用？这些应用都是利用了电流在磁场中受力的原理吗？”
（2）师生互动：引导学生发言，教师结合课本内容，补充讲解，举例生动形象：①家用电器：电风扇、洗衣机、空调、冰箱、电动剃须刀等，内部都有电动机，通电后线圈在磁场中受力转动，带动设备工作；②交通工具：电动车、电动汽车、地铁、高铁等，利用电动机提供动力，将电能转化为机械能；③工业生产：各种机床、水泵、风机等，都离不开电动机的驱动。
2. 书本知识讲解：结合课本内容，强调：①电动机的应用非常广泛，极大地便利了我们的生产生活，体现了物理知识的实际应用价值；②电动机的核心原理是电流在磁场中受到力的作用，我们通过猜想、实验验证，掌握了这一原理，为后续学习电动机的工作原理奠定基础；③合理利用电动机，能节约能源，提高工作效率。
3. 教师点拨：①记住电动机的常见应用，结合应用理解电流在磁场中受力的原理；②在生活中，要注意观察电动机的应用，思考其工作原理，将课堂知识与实际生活结合；③电动机的发展推动了科技进步，我们要努力学习物理知识，为科技发展贡献力量。
（六）巩固提升：电动机转动猜想的综合应用
1. 问题探究：提出问题“为什么改变电动机线圈中的电流方向，线圈的转动方向会改变？结合我们的猜想和实验结论，说说原因。”引导学生结合所学知识，分析回答：电动机转动的根本原因是电流在磁场中受到力的作用，力的方向与电流方向有关，改变电流方向，力的方向改变，线圈的转动方向也随之改变。
2. 师生互动：学生分组思考发言，教师巡视指导，邀请各组代表分享观点，教师结合学生回答，补充完善，强调电流方向、磁场方向与线圈转动方向的关系，巩固猜想和实验结论。
3. 实验拓展：引导学生分组实验，改变电流方向或磁场方向，观察线圈转动方向的变化，进一步验证猜想，加深对知识点的理解，培养实验操作能力。
四、重点知识归纳概括
一、电动机的基本结构
1.核心组成：【定子】和【转子】。
2.各部分作用：①定子：产生磁场（通常是磁铁）；②转子：线圈，通电后转动。
3.能量转化：电能转化为机械能。
二、电动机转动的猜想
1.猜想依据：电动机通电转动、断电停止，有磁场时转动、无磁场时不转动。
2.核心猜想：电动机转动与电流、磁场有关，根本原因是【电流在磁场中受到力的作用】。
三、实验验证猜想
1.验证猜想一：通电转动、断电停止，说明与电流有关。
2.验证猜想二：有磁场转动、无磁场不转动，说明与磁场有关。
3.验证猜想三：电流在磁场中受力，力的方向与电流、磁场方向有关。
四、影响电动机转动的因素
1.转动方向：与电流方向、磁场方向有关（改变一个，方向改变）。
2.转动快慢：与电流大小、磁场强弱有关（不深入讲解，贴合教材）。
五、电动机的应用
1.家用电器：电风扇、洗衣机、空调等。
2.交通工具：电动车、电动汽车等。
3.工业生产：机床、水泵等。
五、板书设计
17.1 关于电动机转动的猜想
一、电动机的基本结构
（一）核心组成：1.定子（产生磁场）2.转子（线圈）
（二）能量转化：电能→机械能
二、电动机转动的猜想
（一）猜想依据：通电转动、断电停止；有磁场转动、无磁场不转动
（二）核心猜想：电流在磁场中受到力的作用
三、实验验证猜想
（一）验证猜想一：与电流有关（通电转、断电停）
（二）验证猜想二：与磁场有关（有磁场转、无磁场停）
（三）验证猜想三：电流在磁场中受力，方向与电流、磁场方向有关
四、影响转动的因素
（一）转动方向：电流方向、磁场方向
（二）转动快慢：电流大小、磁场强弱
五、电动机的应用
（一）家用电器（二）交通工具（三）工业生产
六、练习设计
情境材料：电动机是我们生活中常见的设备，广泛应用于电风扇、洗衣机、电动车等领域，其核心部件是定子和转子，定子产生磁场，转子是通电线圈。电动机通电后能转动，断电后停止转动，去掉定子的磁铁后，即使通电也不会转动。经过实验探究发现，电动机转动的根本原因是电流在磁场中受到力的作用，力的方向与电流方向、磁场方向有关，改变其中一个方向，线圈转动方向就会改变。我们通过猜想、实验验证，逐步掌握了电动机转动的规律，也体会到了物理知识在实际生活中的应用。
1.某同学观察家中的电风扇，发现电风扇通电后扇叶会转动，断电后扇叶立即停止转动。结合电动机转动的猜想，下列关于电动机转动与电流关系的说法，正确的是
A.电动机转动与电流无关
B.断电后电动机仍能持续转动
C.通电是电动机转动的必要条件之一
D.只要有电流，电动机就一定能转动
2.在探究电动机转动猜想的实验中，某小组将线圈放入磁铁的磁场中，闭合开关后线圈转动，取出磁铁后，保持电路通电，线圈不再转动。该实验现象能验证的猜想是
A.电动机转动与电流无关
B.电动机转动与磁场有关
C.电动机转动与线圈无关
D.电动机转动与电压无关
3.某实验小组在探究电动机转动的实验中，改变线圈中的电流方向，发现线圈的转动方向发生了改变；保持电流方向不变，改变磁场方向，线圈转动方向也发生了改变。下列关于电动机转动方向的说法，正确的是
A.只与电流方向有关
B.只与磁场方向有关
C.与电流方向和磁场方向都有关
D.与电流方向和磁场方向都无关
4.电动车是日常生活中常用的交通工具，其动力来源是电动机，电动机通电后带动车轮转动，将电能转化为机械能。下列关于电动车电动机的说法，正确的是
A.电动机的核心组成是定子和转子
B.电动机的定子是能转动的线圈
C.电动机转动不需要磁场
D.电动机是将机械能转化为电能的设备
5.在探究电动机转动猜想的过程中，下列关于实验操作和结论的说法，错误的是
A.连接电路时，开关应断开，避免短路
B.通电后线圈不转动，可能是没有磁场
C.电动机转动的根本原因是电流在磁场中受到力的作用
D.改变电流方向和磁场方向，线圈转动方向会改变
七、练习答案
1.C
2.B
3.C
4.A
5.D
八、反思与感悟
本节课围绕电动机转动的猜想展开，结合实物观察、实验探究和生活实例，引导学生提出猜想、验证猜想，掌握电动机的基本结构和转动的根本原因。大部分学生能参与探究过程，提出合理猜想，掌握核心知识点，但部分学生实验操作不够规范，对猜想与实验结论的关联理解不够透彻。后续教学中需加强实验指导，贴合教材内容不超纲，注重引导学生梳理猜想与实验的逻辑关系，提升探究能力和科学思维。

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