【简介】
在此节课之中,借助矩道物理VR实验室,把平面的原理结构予以转换,使之成为3D立体的、能够交互操作的直观模型,运用虚拟现实技术打造出沉浸式的虚拟现实课堂,增强直观性以及互动性,激发学生的学习兴趣,从而让学生能够快速进行理解以及掌握。
【教学目标】
一、教学目标
运用通过演示实验的方式,了解到磁场对于处于通电状态的导线存在力的作用,明确力的方向同电流方向以及磁场方向存在关联。
通过运用VR实验展开探究,从而知晓磁场具备让通电线圈实现转动的能力,进而了解换向器的工作的原理。
3. 了解直流电动机的构造、工作原理及能量的转化。
二、重难点
教学重点:通电导线在磁场中受到力的作用。
教学难点:电动机能够持续转动的原因。
【教学过程】
一、新课导入
展示四幅图给同学们看,这四幅图分别是电动自行车,电风扇,电动玩具,电动玩具包含小火车和小飞机。向学生提出问题,问他们能够去运动是由于存在一种共同的动力装置,那么这种动力装置究竟是什么呢?借此引出本节的教学内容电动机。
二、磁场对通电导线的作用
向同学们呈现电动机的内部构造,在经过观看之后,同学们不会难以察觉电动机里面有磁体以及线圈。
而后朝着同学予以发问:为何电动机在通入电流之后即能够实现转动?磁场跟通电的导体之间存在着怎样的一种关系?——引领诸位同学去认知磁体对于通电导线所产生的作用。
【演示实验】磁体对通电导线的作用
结论:处于磁场里的通电导线会受到力的作用,力的方向与电流方向、磁感线方向均相关。当仅改变电流方向或者磁场方向的时候,通电导线受力的方向会发生改变。而若同时改变电流和磁场方向,那么受力方向不会发生改变。

2、进行思考:方才我们是将一根处于通电状态的导线放置于磁场里,进而发现它会受到力的作用,倘若我们并非放置一根导线,而是把整个的线圈放置到磁场当中,那么又会产生怎样的情况呢?
【VR探究】线圈不能连续转动
教师踏入矩道播控系统制度大全,给学生发送《线圈不能连续转动》的实验 。
学生被接收之后,带上VR头盔。然后自在地探寻通电线圈处于磁场里会怎样运动,进而寻找到无法连续转动的缘由。
结论:通电线圈不能在磁场中连续转动,最终会停止在平衡位置。
原因:
三、探究学习——让线圈转动起来
找寻到了那个致使线圈无法持续转动的缘由,然而在实际情形当中的电动机,偏偏却能够持续转动并进行工作,那这究竟是通过怎样的方式达成的,跟着接下来就要着手去解决这一问题。
1、探究如何让线圈转动起来
开头,告知各位同学,存在一种办法高中物理电动机的教学建议,可使线圈持续做转动的动作,促使同窗们探寻到线圈能够转动下去的缘由。
教师进入矩道播控系统,向学生下发《让线圈转起来》的实验。
接收学生后,让其带上VR头盔,进行可以自由探索的实验,还要认真去观察实验器材具的特点,进而找到线圈能够持续转动的原因。
【VR探究】让线圈转起来。
教师引领学生归纳得出,使线圈持续转动的办法是,当线圈转动至平衡位置之际,让线圈切断电源,凭借惯性转动半圈,随后再度通电,电流方向保持不变,让线圈再度受力持续转动 。
2、换向器的结构与原理
上面的方法,虽能够使线圈持续转动起来,然而在实际应用里存在缺陷,无法达成动力的持续输出,并且不稳定 。
要是为使得方案得以改进,进而对学生思考予以进一步引导,当处于线圈转过平衡位置之时,将断电这种情况变更为改变电流方向或者磁场方向,如此一来是不是能够达成改变受力方向的目标,进而能够让线圈持续不断地转动起来,并且还能够实现动力的接连不断输出呢 。
这时向同学们介绍电动机中的一个重要组成——换向器。
【演示实验】换向器的结构和原理

3、【VR体验】换向器的结构和原理
在进行讲解之后,教师于矩道播控系统当中,下发了《换向器的结构和原理》,以此让学生能够在VR的环境之下,亲自去体验换向器的结构与原理 。
最后总结:
电动机原理:通电导线在磁场中受到力的作用。
换向器的原理是,当线圈转到另一半高中物理电动机的教学建议,且和电刷接触时,就改变了电流方向,进而受力方向改变,使得线圈能够连续转动下去。
换向器具有这样的作用,当处于转动状态的线圈经过平衡位置这个特定位置时,能够及时地对线圈电流方向作出改变,进而让线圈可以持续不断地进行转动 。
四、直流电动机的基本构造
1、电动机的基本构造:
①转子:能够转动的部分(线圈)
②定子:固定不动的部分(磁体)
向同学们展示实际直流电动机转子的详细结构,让学生知晓实际电动机存在多个线圈,每个线圈都连接在一对换向片上,以此确保每个线圈在转动进程中受力方向都能促使其朝着同一方向转动。
2、电动机的优点:结构简单、控制方便、体积小、效率高。
3、电动机的能量转换:电能→动能。
五、课堂小结
1、磁场对通电导线的作用:
结论1:通电导线在磁场中受到力的作用。
结论2:通电导体所受力的方向跟电流方向、磁场方向有关。
2、如何让线圈转动起来
①电动机原理:通电导线在磁场中要受到力的作用。
换向器的原理是,当线圈转到另一半,且和电刷接触时,就改变了电流方向进而受力方向还改变,最终使线圈能够连续转动下去 。
当线圈转过平衡位置时,换向器能及时改变线圈电流方向,进而让线圈得以连续转动,这就是换向器的作用。
3、电动机的结构
①电动机的组成:转子和定子。
②电动机的优点:结构简单、控制方便、体积小、效率高。
③电动机的能量转换:电能→动能。