第十四章 第六节 直流电动机-【木牍中考·名师教案】2025-2026学年九年级下册物理（北师大版）

该教案聚焦直流电动机的构造、工作原理、换向器作用及能量转化，从电动车、电风扇等生活实例导入，以“电动机为何转动”设问，衔接通电导体在磁场中受力旧知，搭建生活现象到物理原理的学习支架。 特色在于以问题链驱动科学探究，通过“线圈为何仅转90°”“换向器如何使线圈持续转动”等思考，引导学生分析证据、归纳原理（科学思维）；结合图示解析电流与受力关系，建构转动模型（科学探究）；制作模拟电动机强化实践，联系电力机车、电动玩具等应用（科学态度与责任）。助力学生提升探究能力，为教师提供清晰的重难点突破路径。

第六节　直流电动机 ◇教学目标◇ 知识目标 1.知道直流电动机的基本构造、工作原理和能量转化。 2.知道换向器在直流电动机中的作用。 3.了解电动机在生活中的应用。 能力目标 1.通过经历探究电动机转动原理的过程，培养学生初步分析问题的能力。 2.通过制作模拟电动机，了解直流电动机的结构和工作原理，提高动手能力。 素养目标 1.通过学习换向器和电动机的工作原理，感悟科学技术发展对社会进步带来的影响。 2.通过了解物理知识如何转变为科学技术，强化学生学以致用的意识。 ◇教学重难点◇ 教学重点 直流电动机的工作原理及换向器的作用。 教学难点 直流电动机的工作原理。 ◇教学过程◇ 一、新课导入 日常生活中的电动车、电梯、电风扇、冰箱、洗衣机以及各种电动玩具都离不开电动机。电动机的应用非常广泛，种类也很多，但它们工作的原理是相同的，都是由电动机带动运转的。可电动机为什么会转动呢？本节课我们就来讨论学习最简单的一种电动机——直流电动机。 二、教学步骤 探究点1　直流电动机的原理 ［阅读课本］P159“直流电动机的原理” ［思考］在教材图14⁃45中，闭合开关后，会看到线圈开始转动，但是只能转动90°角。线圈为什么会转动？又为什么不会连续地转动下去？ ［提示］教材图14⁃45中，线圈开始通电时，上下两个边的漆包线中电流的方向是相反的。因此在同一磁场中，一个边受到向前的磁场力，而另一个边受到向后的磁场力，这两个力不在同一直线上，于是就使线圈开始转动。转过90°角时，这两个力变成在一条直线上，这个位置叫做平衡位置。线圈的惯性使它可以冲过平衡位置，但不能持续转动。 ［思考］在教材图14⁃46所示的电动机中，先让线圈处于水平位置，然后通电，会看到它能够连续地转动。为什么这种装置能够使线圈连续转动？换向器和电刷起了什么作用？ ［提示］在教材图14⁃46所示的电动机中，巧妙地设计了两个半圆形的铜制换向器（铜半环分别跟线圈两端相连，它们彼此绝缘），铜半环与电刷配合，解决了不能连续转动的问题。 ［思考］教材图14⁃47乙中ab边和cd边电流方向如何？结合通电导体在磁场中的受力方向与电流方向的关系，分析ab边和cd边的受力方向如何？会产生什么效果？ ［提示］ab边和cd边的电流方向相反，则ab边的受力和cd边的受力不仅大小相等、方向相反，而且在同一条直线上，即二力平衡，所以线圈处于静止状态。 ［思考］教材图14⁃47甲中ab边和cd边电流方向如何？ab边和cd边的受力方向如何？会产生什么效果？ ［提示］ab边和cd边的电流方向相反，则ab边的受力和cd边的受力方向相反，又因为两个力不在一条直线上，所以线圈在这两个力的作用下将沿着轴线顺时针转动，且越过平衡位置以后，由于换向器改变了所接触的电刷，使线圈ab边和cd边内的电流方向同时发生改变，此时ab边和cd边的受力方向也同时发生改变，但是仍然相反，故能继续转下去。 ［思考］线圈转过平衡位置，为什么不是立即停止？ ［提示］线圈转过平衡位置后，不是立即停止，是因为线圈具有惯性。 ［思考］换向器是如何改接电源正、负极的？ ［提示］换向器随线圈一起转动的过程中，交替跟两个电刷接触，使得每当线圈转到一定的位置时，就会自动改接电源的正、负极，从而改变线圈中的电流方向。 ［思考］换向器改变线圈中的电流方向后，为什么线圈就能持续转动了呢？ ［提示］磁场方向不变，电流方向改变，线圈的受力方向就会改变。 ［归纳提升］总之，依靠换向器与电刷的配合，每转动半周，线圈中的电流方向就改变一次，这样它就能够连续不停地沿同一方向转动下去。 ［思考］电动机工作时能量是怎样转化的？ ［提示］电动机工作时主要将电能转化为机械能。 探究点2　实用的电动机 ［阅读课本］P161“实用的电动机” ［思考］你知道直流电动机的主要组成部分吗？ ［提示］实际使用的直流电动机由定子和转子两部分组成。转子主要由线圈和换向器组成，线圈有许多组，并且是嵌在圆柱形铁芯上的，换向器也是由许多对铜片组成的。定子是由机壳和电磁铁（或永磁体）组成。转子安装在定子里。 ［思考］直流电动机有哪些优点？ ［提示］作为动力机械，直流电动机不仅构造简单、制造方便、体积小、效率高、便于控制，而且种类繁多，能满足不同的需要。 ［思考］直流电动机由什么电源供电？有哪些应用？ ［提示］直流电动机由直流电源供电。大型的直流电动机常用在电力机车、公交电车、货运电瓶车、轧钢机、起重机和刨床等方面。小型的直流电动机常用在电动玩具、录音机、影碟机等方面。 ［思考］交流电动机由什么电源供电？有哪些应用？ ［提示］交流电动机由220 V的交流电源供电。家用的电扇、洗衣机、电冰箱等电器中使用的都是交流电动机，农村中带动水泵和农产品加工机械的电动机也是交流电动机，交流电动机的应用更为广泛。 三、板书设计 第六节　直流电动机 1.直流电动机的原理 （1）工作原理 （2）换向器及其作用 2.实用的电动机 （1）直流电动机的构造 （2）直流电动机的优点 （3）直流电动机的应用 （4）交流电动机的应用 ◇教学反思◇ 本节课在教学过程中，先让学生思考通电导体怎样才能在导轨上往复运动？再思考通电线圈怎样才能持续转动？当学生明白不能持续转动的原因后，才会有兴趣思考如何才能持续转动。做到“不愤不启，不悱不发”，这时介绍换向器，正好满足学生的好奇心和求知欲，很容易突破本节课的难点。 1 立足安徽 精准备考 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $