20.5 跨学科实践：制作简易直流电动机 课件-2025-2026学年人教版（2024）物理九年级全一册

该初中物理课件聚焦直流电动机的工作原理及简易制作，从生活中的玩具电动车导入，结合上节课所学原理，引导学生思考制作方法，搭建从理论到实践的学习支架。 其亮点是以项目式学习驱动科学探究，通过小组讨论解决无换向器转动问题（如线圈刮漆方法）培养科学思维，展示交流环节促进反思改进。落实科学探究与科学态度，提升学生实践创新能力，为教师提供清晰活动设计与评价任务，便于教学实施。

第二十章　电与磁 第5节　跨学科实践：制作简易直流电动机 1 【主题与课时】 人教2025版物理九年级第二十章第5节，1课时 【学习目标】 1. 能够通过搜集资料，结合所学知识，分析如果用导线绕制成线圈，没有换 向器时，怎样实现让线圈在磁场中持续转动。 2. 通过动手实践，尝试制作简易直流电动机，展示后与他人交流分享和了解 不同方式的制作方法，培养动手实践的能力，同时也体会科技创新对社会进 步的重要作用。 【评价任务】 完成任务一——检测学习目标1 完成任务二——检测学习目标2 【资源与建议】 1. 学习资源：漆包线（刷有绝缘漆的铜导线）、强磁体、硬金属丝、电池 盒、硬纸板、电池、网络查询平台。 2. 学习建议：积极动手参加实践，与同学交流思想，小组交流时充分发 表意见。 任务一：项目提出 生活中有许多地方会用到直流电动机，例如很多玩具电动车就是用直流电动 机来驱动的。上节课我们也学习了直流电动机的工作原理，也让同学们回去 搜集资料，同时思考怎样自己制作一台简易的直流电动机。这节课我们就一 起来动手制作吧。 任务二：项目分析 学生活动1：电动机主要由线圈和磁体组成，要制作直流电动机，请同学结 合课前搜集的资料思考后，分小组讨论用什么样的导线绕制线圈？绕制的匝 数多少合适？如何绕制更方便快捷？把你的想法写下来。 想法： ⁠ ⁠。 用漆包铜线绕制线圈；绕制匝数为10～20圈合适；用一个电池或一 支彩笔作为铁芯绕制线圈更方便快捷　 学生活动2：刚才我们已经确定了线圈的绕线方式和匝数，那电动机的线圈 和磁极哪部分作为转子？哪部分作为定子？请同学们思考后，小组讨论分享 结果。 结果： ⁠。 线圈作为转子，磁极作为定子　 学生活动3：通过前面的学习，我们知道电动机要持续转动需要换向器，没 有换向器的情况下，如何让通电线圈在磁场中持续转动？请同学们思考后， 小组讨论分享结果。 结果： ⁠ ⁠ ⁠。 线圈两边伸出的铜线，一边全刮漆，另一边只刮一侧漆。这样可以 在线圈越过平衡位置后停止对线圈供电，由于惯性，线圈继续转动，转动半 周后再继续供电，线圈就可以持续转下去了　 评价1： 如图所示，小翔同学做了一个小直流电动机模型。同学们围着观看线圈的持 续转动，一起分享着他的成果。下列关于此直流电动机模型的说法，你认为 正确的是（　D　） D A. 此电动机模型是根据电磁感应的原理制成的 B. 转动过程中，cd边始终受到磁场力 C. 绕制线圈时，如果没有漆包线，可以用普通的铜导线代替 D. 线圈两端（作为转轴）的漆皮一端全部刮去，另一端刮去半周，这样可持续转动 任务三：项目实施 学生活动4：刚才同学们已经解决了制作简易直流电动机会遇到的一些问 题，每个人再加上自己的个性化设计，就可以制作出不同的直流电动机了。 接下来请同学们用手中的材料自己动手制作电动机，做好后调试自己制作的 简易电动机，让它更好地工作起来。 任务四：展示交流 1. 请大家展示自己制作的简易直流电动机，看看谁的电动机设计得更巧妙， 线圈持续转动的时间更长。 做得好的同学线圈可以在磁场中转5分钟。 2. 你制作的电动机线圈匝数是多少？转子在转动时，转轴受到的摩擦情 况如何？ 12圈，摩擦力比较小。 3. 观察哪个电动机转动得更快，它们可以带动其他装置旋转吗？ 不可以，带动其他装置旋转很快就停下来了。 4. 思考：如果你制作的简易直流电动机还不能带动其他装置旋转，你有什么 方法可以进行改进？ 增大线圈两端的电压，使流过自制简易直流电动机线圈的电流增大，磁场强 度太弱时，可以换磁性更强的磁体，使线圈受到的磁场力增大，从而带动其 他装置旋转。 评价2： 如图所示，某兴趣小组制作的直流电动机结构简图，闭合开关，轻轻地拨动 铜线圈后线圈便转动起来，线圈转起来的原因是 ⁠ 。若想让线圈的转动速度变快，你 可以采取的方法是 （写一条合理方法即可）。 磁场对电流有力的作用 （或通电导体在磁场中受到力的作用）　 增大电流（或增强磁场）　 A组：夯实基础 1. 小华在综合实践中自制的简易电动机示意图如图所示。矩形线圈由漆包线 绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线 圈的转轴。将线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内，永磁铁 置于线圈正下方。为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，则 小华应将（　C　） A. 只要是闭合回路，线圈就会连续转动 B. 电池的正、负极对调一下 C. 左侧转轴绝缘漆全部刮掉，右侧转轴绝缘漆只刮去上半部分 D. 左、右转轴绝缘漆全部刮掉 C 2. 小明学习电动机原理后，制作小小电动机。把一段粗漆包线绕成约3 cm×2 cm的矩形线圈，如图甲所示。漆包线在线圈的两端各伸出约3 cm。然 后，用小刀刮两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周。用硬金属 丝做两个支架，固定在硬纸板上。两个支架分别与电池的两极相连。把线圈 放在支架上，线圈下放一块磁铁，如图乙所示。给线圈通电并用手轻推一 下，线圈就会不停地转下去，小小电动机就制作好了。 （1）电动机工作原理是：通电线圈在 中受力转动。 磁场　 （2）只将磁铁的N、S极对调，线圈转动方向与原来 （选填“相 同”或“相反”）。 （3）线圈在转动过程中 能转化为 能。 相反　 电　 机械　 B组：拓展提高 3. 同学们在制作“让线圈转动起来”的活动中，将表面有金属镀层的磁铁吸 在干电池的负极，将一根硬铜线折成线框搭在干电池的正极和磁铁上，如图 所示。线框就会以干电池为轴转动起来（　D　） A. 线框转动是因为电磁感应现象 B. 改变电流方向，线框的转动方向不会改变 C. 改变磁场方向，线框的转动方向不会改变 D. 通电后的线框周围存在磁场 D 4. 如图所示，这是自制简易电动机模型。 （1）绕制线圈的铜丝外表有漆皮，必须对线圈引出线的两端（搁置于铜质 弯钩的部位）进行刮漆处理，其中一端的漆皮全部刮去，另一端的漆皮刮半 周留半周。按这种方法刮漆的目的是使线圈能够 ⁠。 持续转动　 （2）如果整个制作没有问题，但接上电源后线圈不动，这时应做哪些尝 试？（说出两点即可） ① ；② ⁠ ⁠。 （3）通电后线圈能转动，如要改变转动方向，可采取的做法是：① ⁠ ；② ⁠。 （4）如果还想改变线圈转动的快慢，应该怎么办？ 。 将线圈拨转一定角度　 增大电源电压（或换一块磁性更强的磁体 等）　 只改 变电流方向　 只改变磁场方向　 改变电路中的电流大小 1. 在动手制作简易直流电动机的过程中，你遇到了什么问题？后来你是怎样 解决的？ 2. 如果你在课堂上制作的简易直流电动机还不能带动其他装置旋转，请你课 后对它进行改进，尝试让它带动其他装置旋转。 参考答案 【学习过程】 任务二： 学生活动1：用漆包铜线绕制线圈；绕制匝数为10～20圈合适；用一个电池或 一支彩笔作为铁芯绕制线圈更方便快捷。 学生活动2：线圈作为转子，磁极作为定子。 学生活动3：线圈两边伸出的铜线，一边全刮漆，另一边只刮一侧漆。这样 可以在线圈越过平衡位置后停止对线圈供电，由于惯性，线圈继续转动，转 动半周后再继续供电，线圈就可以持续转下去了。 D 任务四：1. 做得好的同学线圈可以在磁场中转5分钟。 2.12圈，摩擦力比较小。 3. 不可以，带动其他装置旋转很快就停下来了。 4. 增大线圈两端的电压，使流过自制简易直流电动机线圈的电流增大，磁场 强度太弱时，可以换磁性更强的磁体，使线圈受到的磁场力增大，从而带动 其他装置旋转。 评价2： 磁场对电流有力的作用（或通电导体在磁场中受到力的作用）　增大电流 （或增强磁场） 评价1： 【作业与检测】 1. C2.（1）磁场　（2）相反　（3）电　机械 3. D 4. （1）持续转动　 （2）①将线圈拨转一定角度 ②增大电源电压（或换一块磁性更强的磁体等） （3）①只改变电流方向 ②只改变磁场方向 （4）改变电路中的电流大小 $$