制作电动机模型
【设计意图】
电工实践活动课的目标与一般的学科教育目标相比，它更强调学生所学知识技能的实际运用，而不仅是一般的理解和掌握。它要求学生通过亲身体验，加深对学习价值的认识，在思想认识上、情感意志和精神境界等方面获得升华。电工实践活动教育要求学生经过动手实践过程，获得亲身体验，了解科学研究的方法，提高解决问题的能力，增强探索和创新意识，培养科学态度和科学精神，学习与人沟通和合作，培养社会责任感。
【教学目标】
1、知识和能力：激发学生参与电工实践活动的积极性，通过亲身实践，了解科学知识在生产实践中的应用，产生积极情感，逐步形成在日常生活学习中喜爱质疑，乐于探索，努力求知的心理倾向。
2、过程与方法：培养学生观察、动手、动脑、动口的能力，通过观察、访问、调查、仿制模型等，让他们以发现者的姿态进入角色，充分领略到学习主人的充实感，体验到喜获知识的欢乐，进而激发学生们对研究性学习的兴趣。
3、情感态度与价值观：培养学生热爱科学的探索精神和创新精神，学会分享与合作。经过学生的直接参与，形成一种开放的环境，自主地发现问题，提出解决问题的设想，收集资料、分析资料、得出结论。现代的科技和社会的发展，离不开人与人的相互合作，合作意识和能力是
现代人必须具有的基本素质。学生利用人与人的沟通与合作的良好空间，学会交流和分享研究信息、创意和成果，也是培养学生创造思维品质。
【教学重点和难点】
1、初步了解磁场对电流的作用，知道电动机的工作原理；
2、使学生初步形成在知识转化为技术的同时， 要考虑产品的外观设计、产品使用时是否可靠安全等意识。
【教学准备】
电子通学具：电动机模型
【活动过程】
中学生进行综合实践过程，基本上没有从探究角度思考问题的经验，还不会独立地选择课题，因此需要由导师代替挑选一个合适的课题供他们选择。同时还要指导学生查相关资料的方向，由他们进行资料收集。
通过协作、考察、搜集、访问、制作实验等社会实践活动，让同学们了解电动机的分类，电动机的使用及工作原理和结构，在活动中学会与人交往，锻炼自己勇于参与，大胆实践的品质，增强竞争意识，合作意识，培养同学们创新能力及社会综合实践能力。调查、上网查询、访问、收集、制作，合作设计、品味体验、交流。具体活动进程：
1．活动准备
(1)了解电动机的分类，基本构造及原理，了解电动机发展前景。
(2)对机电师傅、老师访问，上网、上图书馆查阅资
料，了解电动机的用途和电动机信息，并对工作原理要详细了解。
(3)根据了解的电动机结构，自由组合(4人一组)进行方案设计，并对所需的器材进行准备。
2．活动实施
在电工实践活动教育的实施过程中，教师和学生的角色，地位有非常大的变化，教师由知识的传授看转变为学生学习的组织者，指导参与者，学生则由单纯接受传授间接知识转变为自主学习，主动探究，大量获取直接经验的学习主体。
(1)资料的收集
当课题及探究方向确定后，各组成员根据自己的环境分头行动。一般来说采用综合调查方法，访谈法、观察法、实验法，调查的对象是各机械厂和机械维修部门，进行实地观察。对工人师傅和维修技师进行访谈。
预想的问题：
①电动机的分类及型号?
②电动机的结构及工作原理是什么7
③电动机有哪些用途?
④电动机发展趋势如何?
⑤各类电动机的优缺点?
⑥访谈时要注意的问题?
⑦询问、交谈要有礼貌，要有中学生应有的素养。 ⑧访谈时要准确，快速地记录访谈的内容(包括问题和回答的内容)。
⑨每个组员要有团队精神，各司其职，不要发生意外。
(2)方案设计
经过二个星期左右课余时间搜集、访问，学生对电动机有了初步认识，这样可以着手方案设计。电动机可以分为直流电动机和交流电动机两类，工作原理相同，都是由于通电的线圈由于受到磁场力矩的作用而发生转动，从而实现电能转化为机械能。
技术问题：线圈必须能连续转动，线圈套受到逆时针力矩，使线圈方向逆时针方向转动，当转动中性面(即与磁场方向垂直位置)时，力矩为零。可以依靠惯性继续转动，但过中性面时力矩变为顺时针方向，将阻碍线圈转动。如何才能使线圈继续转动?
方法有两种：
①使电流方向及时变化，使力矩始终为逆时针方向；
②电流方向不变时，依靠惯性连续转动。
与之对应的解决方案：
经过资料收集，访问，对电流方向的变化，可采用交流电即交流电动机。直流电动机采用直流电供给，要使电流方向变化，需采用换向器，如不采用换向器，当从竖直面转过1800后，线圈就会反转，设计时可使引线保留半个柱面，使电路不通，因此线圈不出现反转，依靠惯性经过半周后再次通电，从而使线圈继续转动。
方案实施：
制作方法一：
①④⑤转子的制作：用直径0．3左右毫米的漆包线在长方木板的边沿上密绕100匝取下，用细线将线圈的四个边扎紧，成一长方形线圈。用木线轴做换向器的骨架，剪两片薄铜片在铅笔上弯折成瓦状，用橡皮筋或绝缘胶布固定在木线轴两侧，同时将长方形线圈的两个线头表面的漆皮刮光分别压紧在两个铜片的下面，做成换向器。
把一个小螺栓紧压人木线轴上方的孔里，再把长方形线圈用尼龙线绑扎在木线轴上，截取一段废圆珠笔管，将较粗的一端插进木线轴中间的孔内制成转子。
在木箱顶面上中心部位钻一个小孔，将一段上端磨尖的自行车辐条竖直插入小孔中做转轴，将制好的转子套在转轴上。
②定子的制作：用两块同样大小的木块将条形磁铁垫高，摆放在长方形线圈的两侧。
③电刷的制作：取一块宽度跟换向器外径相同的小木块，用绝缘螺钉将两块薄铜片固定在小木块两侧制成电刷。将两电刷夹在换向器上，用螺钉将小木块固定在底板上，这样给线圈通上电流，拨动线圈，就可以转动了。
制作方法二：
①用裸铜线做2个支架，固定在底板上，在支架间放上小磁铁，使磁铁的一个极向上。
②用漆包线制作一个约10匝的矩形线圈，使导线两端沿线圈的中轴线方向引出。
⑧用剪刀刃按图将线圈引线半个柱面上的漆刮去。
④将线圈放在支架上，用导线将干电池的两极与两支架相连，用手指轻轻拨动线圈，如果没有故障，可以看到线圈会连续转动起来。
3．活动总结
制作方法l：是一个一般电动机的模型，各部件较完备，学生充分利用身边的材料,在老师和师傅的指导下完成它困难不是很大。
制作方法2：是一个非常简单的直流电动机模型，学生制作它的困难不大，但它的构思很巧妙，线圈通电受磁场作用力矩而转动，当从竖直面转过土800后，如果电流方向不改变，线圈就会反转，正是设计者使线圈引线保留了半个柱面的油漆而使电路不通，因此线圈不出现反转，依靠线圈惯性转过半周后再次通电，从而使线圈继续转动下去。对这种现象进行分析，能很好地培养学生应用知识分析问题的能力。这种电动机几乎不能对外做功，正是由于人们设计了换向器，从而使电动机走上实用化的道路。让学生自己评价该模型的不足。