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

该初中物理课件围绕“电与磁”主题，聚焦电动机的工作原理与结构设计，通过拆解马达、制作简易直流电动机等实践活动，引导学生从生活现象出发，逐步建构“磁场对电流的作用”“能量转化”“换向器作用”等核心物理观念，形成由现象到本质的学习支架。 其亮点在于深度融合科学探究与模型建构，以项目式学习为主线，突出物理观念的提炼和科学思维的培养。例如，在线圈不转时尝试拨动、更换磁体或改变电流方向的操作，体现了问题导向的实验设计，强化了学生对“力矩平衡”和“能量转换”的理解。同时，通过绘制电路图、分析转动方向变化等环节，落实科学论证与质疑创新素养。该资料既帮助学生建立清晰的电动机工作逻辑链，又为教师提供可操作性强的教学范式，提升课堂实效性。

第二十章 电与磁 第5节 跨学科实践:制作简易直流电动机 素养分层评价 课标知识导学 项目式学习单 一、课标要求 通过实验,了解通电导线在磁场中会受到力的作用,并知道力的方向与哪些因素有关。 二、学以致用 1.如图所示,观察玩具车的马达。 (1)拆开马达,我们可以看到马达主要包括 子和 子两部分。 (2)给马达接通电路,马达开始转动,原理是 。 (3)这个过程中,是由 能转化为 能。 2. 找一找,生活中还有哪些装置上有电动机?观察和思考它们有什么作用。 项目主题:制作简易直流电动机。 材料选择: 1.找一个强磁体和一团漆包线。 2.准备好提供电能的 。 3.准备好曲别针做支架用。 4.准备好钢丝钳、小刀、导线、开关、支架底座。 电源 项目实施: 1.制作线圈:用钢丝钳将漆包线绕成一个线圈,两端各留出一截引线进行刮漆处理。 2.如图所示,用小刀对漆包线两端的引线分别进行刮漆处理。如何刮去油漆皮才能保证通电线圈在磁场中持续地转动? 3.用曲别针和钢丝钳制作支架,并固定在支架底座上。 4.在底座上放上强磁体提供磁场。 5.把导线、开关、漆包线和电源连接好,形成闭合回路。 6.制作完毕,检测效果。 一端全部刮掉,另一端只刮半周 原理应用: 线圈在 中 。 能量转化: 能转化为 能。 项目分析: (1)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? ① ;② 。 (2)通电后线圈能转动,如果要改变转动方向,可采取的做法是: ① ;② 。 (3)通电后线圈能转动,如果要加快线圈转动速度,可采取的做法是: ① ;② 。 展示交流: 通过亲手制作简易直流电动机,你有什么发现与收获? 通电 磁场 受力而转动 电 机械 用手拨动一下线圈 换一块磁性更强的磁体 只改变电流方向 只改变磁场方向 增大电流 换一块磁性更强的磁体 1.科技小组研究如何制作小型电动机。经过课堂学习,他们了解到电动机主要由线圈和 两部分组成,下图是该小组同学自制的简易电动机模型电路。闭合开关,发现线圈不转,当用手轻轻转了一下线圈,电动机模型开始正常转动,这是因为 (填字母代号)。 A.轴与金属支架接触不良 B.线圈内部断路 C. 线圈正好处于平衡位置 永磁体 C (1)如果仅将图中的永磁体上下磁极调换一下,那么线圈转动方向与原来转动方向 (填“相同”或“相反”)。 (2)该小组同学换用三节电池供电,发现线圈转速变快了。为了便于改变线圈转动速度,在不改变电源电压的情况下,他可以在电路中 (填“串联”或“并联”)一个 。 相反 串联 滑动变阻器 2.为了探究电动机为什么会转动,小明根据电动机主要构造制作了一台简易电动机。如图所示,他用回形针做成两个支架,分别与电池的两极相连;用漆包线绕制一个矩形线圈,以线圈引线为轴,并用小刀刮去轴的一端全部漆皮,另一端只刮去半周的漆皮;将线圈放在支架上,磁体放在线圈下方;闭合开关,用手轻推一下线圈,线圈就会不停地转动起来。 (1)要想改变线圈的转动方向,小明可采用的措施: 、 。 (2)开关闭合后,如果电动机不转,那么可能的原因是: 、 (写出两点)。 (3)小明还想设计一个能调节电动机转速的实验装置,他还需要的主要器材是 ,在虚线框内画出实验电路图(电动机用符号 表示)。 只改变电流方向 只改变磁场方向 电池没电了 开关接触不良 滑动变阻器 答案:如图所示 3.小奇在制作电动机模型时把一段粗漆包线绕成3 cm 2 cm的矩形线圈,漆包线在线圈的两端各伸出约3 cm,用硬金属丝做两个支架,两个支架分别与电池的两极相连接。把线圈放在支架上,线圈下放一块强磁体,如图所示。给线圈通电并用手轻推一下,线圈就会持续转动。 (1)在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮,为使线圈能够持续转动,刮线的要求是 (填字母代号)。 A.两端全刮掉 B.一端全部刮掉,另一端只刮半周 (2)线圈在转动过程中经过如图甲、乙所示两个位置,图 的线圈恰好处于平衡位置,此时线圈由于 不会静止;另一个图中线圈左右两边所受的两个力不平衡的原因是这两个力 。 B 乙 惯性 不在同一直线上 (3)如图丙所示的线圈可以持续转动,是因为它加装了换向器,能在线圈刚转过平衡位置时,会自动改变线圈中的 。 电流方向 4.在跨学科实践课上,某小组开展了“设计小型电动感应系统”的项目学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程。 【项目分解】 (1)制作小型电动机。 (2)设计电动感应电路。 【项目实施】 (1)制作小型电动机。 经过课堂学习,我们了解到电动机中有线圈和磁体,图甲是直流电动机模型,图乙是该小