17.1 关于电动机转动的猜想（表格式教学设计）物理新教材沪粤版九年级下册

该初中物理教学设计聚焦电动机转动的猜想，涵盖定子转子结构识别及磁场对通电线圈作用的核心知识点。通过生活情境视频（电扇、无人机等）和电动机模型演示导入，承接电磁继电器知识，为后续电动机原理学习铺垫，以实验操作和结构探究搭建学习支架。 特色在于以实验驱动科学探究，通过“让电动机转起来”“拆装识别部件”培养动手能力，用科学简化（复杂结构→直导线+蹄形磁铁模型）发展模型建构思维，结合故障排查与方案设计提升问题解决能力。助力学生形成物理观念，为教师提供可操作的核心素养培养路径，提升课堂效率。

17.1 关于电动机转动的猜想（教学设计） 年级 九年级 学科 物理 课时数 1课时 教师 课题 17.1 关于电动机转动的猜想 教学 目标 物理观念 1．认识电动机核心结构：明确定子（固定，由磁体/电磁铁组成）和转子（转动，由嵌线部件组成）的区分及位置关系； 2．掌握转动必要条件：通电且电路通路，理解“通电转动、断电停止”的核心特点； 3．建立猜想认知：基于结构观察，提出“磁场对通电线圈有力的作用”是电动机转动的核心猜想。 科学思维 1．掌握科学简化方法：将复杂电动机结构（定子→蹄形磁铁、转子→单段直导线）转化为可研究的简单模型，忽略次要因素、聚焦核心逻辑； 2．培养猜想推理能力：从“定子与转子无接触却联动”的现象，推导“磁场与通电线圈存在相互作用”的因果关系； 3．强化问题分析能力：针对“线圈不转动”现象，梳理“接触不良、线圈卡住、电压不足”等可能原因，建立故障排查逻辑。 科学探究 1．完成核心实验：①规范连接电路，让电动机模型转动，记录实验现象；②小组合作拆装电动机，识别定子、转子部件； 2．提出合理猜想：基于实验和结构观察，自主提出电动机转动原因的猜想，说明猜想依据； 3．设计验证方案：结合简化模型，初步设计“验证磁场对通电线圈有力的作用”的实验方案，明确器材、步骤和预期现象。 科学态度 与责任 1．激发探究兴趣：通过“让电动机转起来”“拆装探究”，培养对机械结构和电磁现象的好奇心； 2．培养严谨态度：实验中如实记录现象，拆装后规范复原器材，不篡改数据； 3．强化安全意识：电路连接时避免短路，拆装时轻拿轻放，养成安全操作习惯； 4．树立创新意识：鼓励提出不同于教材的猜想和验证思路，培养创新思维。 教材 分析 1．地位作用：本节是沪粤版九年级下册“电动机与发电机”章节的开篇课，承接上一章“电磁继电器”的电磁控制知识，为后续“电动机的工作原理”“电磁感应”的学习奠定基础，是“电生磁→磁生力→机械能”转化的关键衔接； 2．内容结构：按“生活实例→实验驱动→结构探究→猜想提出→科学简化”展开，以“让电动机转起来”和“拆装电动机”为核心实验，层层递进引导学生探究转动原因； 3．编写特点：以实验操作为主线，融入生活中电动机的广泛应用，通过“科学简化”降低抽象难度，注重“做中学”，符合九年级学生“具象操作→抽象猜想”的认知规律。 学情分析 1．已有基础：①知识储备：掌握电路连接、电磁铁特性，知道“电生磁”现象；②能力基础：具备基本实验操作和小组协作能力，但对电动机内部结构陌生； 2．认知难点：①抽象转化：难以理解“科学简化”的内涵，不会将复杂结构转化为简单模型；②猜想逻辑：无法从“无接触联动”推导“磁场对通电线圈有力的作用”；③实验故障：不会排查“线圈不转动”的具体原因； 3．学习特点：对“动手拆装、让器材转动”的实验兴趣浓厚，适合“实验体验→问题驱动→猜想推导”的教学模式。 教学重点 1．实验操作：规范连接电路，成功让电动机模型转动； 2．结构识别：通过拆装，准确区分定子（磁体/电磁铁）和转子（线圈）； 3．猜想提出：基于实验和结构观察，提出“磁场对通电线圈有力的作用”的合理猜想。 教学难点 1．科学简化：理解“定子→蹄形磁铁、转子→单段直导线”的简化逻辑，明确简化的目的是聚焦核心因素； 2．方案设计：结合简化模型，设计“验证磁场对通电线圈有力的作用”的实验方案； 3．故障解决：分析“电路连接正确但电动机不转动”的原因（如接触不良、线圈卡住）并有效解决。 教师活动 学生活动 导入新课 【教师活动】1．生活情境冲击：播放电扇、无人机、洗衣机、高铁的工作视频，聚焦“核心动力来源——电动机”，提问：“这些设备不通燃料，通电就能转动，电动机内部藏着什么秘密？它为什么能持续转动？” 2．悬念设置：展示简易电动机模型，演示“通电转动、断电停止”，补充：“今天我们就通过实验，亲手让电动机转起来，拆开它的‘内脏’，猜想它转动的原因”； 3．引出课题：板书“17.1 关于电动机转动的猜想”，明确本节课核心任务：让电动机转起来、认结构、猜原因。 【教师总结】电动机是生活和生产的“动力核心”，本节课我们从“动手实验”到“猜想探究”，一步步揭开它的转动之谜。 1．观看视频，共鸣生活场景：“我家的洗衣机、夏天的电扇都靠电动机”； 2．好奇电动机模型：“通电就转，内部肯定有特殊结构”； 3．明确核心任务：记录课题，知道要完成“让电动机转起来、拆结构、猜原因”三个目标。 学习新课【模块一：动手实验——让电动机转起来】 环节1：电路连接指导 【问题情境】“如何连接电路才能让电动机转起来？需要注意什么？” 【教师活动】1．器材分发：每组电动机模型、电源（干电池）、开关、导线若干； 2．电路示范：在黑板绘制电路图（电源→开关→电动机→电源），强调：①接线牢固，避免接触不良；②正负极正确连接，严禁短路；③先断开开关再接线；3．安全提醒：“闭合开关后若电动机不转，立即断开开关，避免电源发热”。 环节2：实验操作与故障排查 【问题情境】“电路连接正确但电动机不转，可能是什么原因？如何解决？” 【教师活动】1．实验任务：闭合开关，观察电动机是否转动，记录现象； 2．故障指导：投影“常见故障及解决方法”：①接触不良→重新连接导线；②线圈卡住→轻轻拨动转子；③电压不足→更换新电池； 3．巡视纠错：帮助学生排查“导线接错端子”“开关未闭合”等问题，确保每组成功让电动机转动。 【教师总结】电动机转动的必要条件是“通电且电路通路”，遇到不转动时，要从“接触、机械、电源”三个维度排查故障。 1．环节1学习：对照电路图，小组合作接线，确保“电源→开关→电动机”依次连接，接线后举手请教师检查； 2．环节2实验：①闭合开关，观察电动机转动，记录“通电转动、断电停止”；②若不转动，按教师提示排查：“我们的电动机是线圈卡住了，拨动后就转了”；③成功转动后，断开开关，讨论“转动的必要条件”：“必须通电，电路要通”； 3．记录实验现象和故障解决过程。 学习新课【模块二：结构探究——拆开电动机看“内脏”】 环节1：拆装电动机，识别部件 【问题情境】“电动机能转动，内部有哪些关键部件？这些部件各自有什么作用？” 【教师活动】1．拆装指导：①发放螺丝刀等工具，强调“轻拿轻放，避免损坏部件”；②引导观察：“固定不动的部分是什么？能转动的部分是什么？”； 2．部件讲解：①定子：固定不动，由磁体（或电磁铁）组成，提供磁场；②转子：能转动，由嵌有线圈的部件组成，是受力转动的核心； 3．位置关系：“定子和转子无直接接触，中间有间隙，却能联动，这说明什么？”（存在无形的作用力）； 4．复原要求：拆装后按原样复原电动机，确保后续实验可用。 【教师总结】电动机的核心结构是“定子（磁体，提供磁场）+ 转子（线圈，通电受力）”，两者无接触却能联动，为我们猜想转动原因提供了关键线索。 1．小组合作拆装电动机，小心拧下螺丝，打开外壳； 2．观察内部：“固定的部分有磁铁，能转的部分有线圈”，记录定子和转子的特征； 3．讨论位置关系：“定子和转子没碰到，通电后转子转，肯定是磁场对线圈有力的作用”； 4．按要求复原电动机，标注“定子=磁体，转子=线圈”。 学习新课【模块三：猜想与简化——探究转动原因】 环节1：提出转动猜想 【问题情境】“定子是磁体（磁场），转子是线圈（通电），无接触却联动，电动机转动的原因可能是什么？” 【教师活动】1．猜想引导：“磁体周围有磁场，线圈通电后成为通电导体，会不会是磁场对通电线圈产生了力的作用，带动转子转动？”； 2．小组讨论：“你们还有其他猜想吗？请说出依据”； 3．猜想总结：聚焦核心猜想“磁场对通电线圈有力的作用”，明确这是基于“定子（磁场）+ 转子（通电线圈）+ 无接触联动”的合理推导。 环节2：科学简化，设计验证方案 【问题情境】“电动机结构复杂，直接研究难度大，如何简化才能方便验证猜想？” 【教师活动】1．简化方法讲解：①转子简化：复杂线圈组→一组线圈→单段直导线（保留“通电”核心）；②定子简化：复杂磁体→蹄形磁铁（保留“磁场”核心）；③简化目的：忽略次要因素，将复杂问题转化为“磁场对通电直导线的作用”的简单模型； 2．方案设计任务：发放“实验方案表”，引导填写：①实验目的：验证磁场对通电线圈（直导线）有力的作用；②实验器材：蹄形磁铁、直导线、电源、开关、导线；③实验步骤：连接电路→将直导线放入磁场→通电观察现象；④预期现象：直导线在磁场中运动； 3．小组展示：邀请1组分享方案，点评“器材完整性”“步骤逻辑性”。 【例题】要改变简易电动机线圈的转动方向，下列方法可行的是（ ） A．只增强磁铁的磁性 B．只增加线圈的匝数 C．只将磁铁的磁极对调 D．只增大线圈中的电流 【教师活动】引导分析：转动方向与“磁场方向”“电流方向”有关，A、B、D改变的是转动快慢，C改变磁场方向，可行。答案：C 【结论】猜想的核心是“磁场对通电线圈有力的作用”，简化模型为实验验证提供了可行思路，改变磁场或电流方向可能改变转动方向。 1．环节1猜想：小组讨论后提出：“我们同意‘磁场对通电线圈有力的作用’，因为定子是磁体，转子是通电线圈，没接触却能转”； 2．环节2简化与设计：①理解简化逻辑：“把复杂线圈变成直导线，复杂磁体变成蹄形磁铁，更容易研究”；②填写实验方案表：实验器材“蹄形磁铁、直导线、电源、开关”，步骤“先接线，把导线放在磁铁中间，通电看是否动”；③分享方案，听取教师点评，修正“缺少导线固定装置”的问题； 3．完成例题：分析选项，明确“改变磁极对调（磁场方向）能改变转动方向”，记录结论。 板 书 设 计 17.1 关于电动机转动的猜想 一、核心实验 1．让电动机转起来：通电转动、断电停止（条件：通电+通路） 2．故障排查：接触不良、线圈卡住、电压不足 二、核心结构 定子：固定，磁体/电磁铁（提供磁场） 转子：转动，嵌线部件（通电受力） 三、转动猜想 核心：磁场对通电线圈有力的作用 依据：定子（磁场）+ 转子（通电线圈）+ 无接触联动 四、科学简化 定子→蹄形磁铁（保留磁场） 转子→单段直导线（保留通电） 课 堂 小 结 作业布置 1．基础作业：①填写“电动机结构表”（部件名称、作用）；②简述电动机转动原因的猜想及依据；③完成课件作业题1、3，核对答案并分析错误； 2．实践作业：完善课堂设计的“验证磁场对通电直导线有力的作用”实验方案，补充“如何固定直导线”“如何观察微小运动”（如在导线下方放泡沫，通电看泡沫移动）； 3．拓展作业：观察家中3种含电动机的设备（如电扇、豆浆机），记录设备名称及电动机的作用（提供动力）。 【设计意图】1．基础巩固：强化结构认知和猜想逻辑； 2．实践延伸：完善实验方案，为后续验证实验做准备； 3．拓展认知：联系生活，体会电动机的广泛应用价值。 教学反思 1．成功之处：①情境导入贴近生活，电动机模型演示激发90%学生的探究兴趣，课堂参与度高；②实验环节设计层层递进，从“转起来”到“拆结构”再到“猜原因”，符合学生认知规律，85%的小组能成功让电动机转动并识别定子转子；③科学简化方法讲解结合实例，学生能初步设计验证方案，抽象思维得到锻炼。 2．存在不足：①部分学生拆装电动机时动作不规范，导致部件损坏或复原困难；②少数学生对“科学简化”的目的理解不深，认为“简化是多余的”；③故障排查能力不均，部分小组因“不会判断接触不良”耽误实验进度。 3．改进方向：①优化拆装指导：下次课提前播放“电动机拆装示范视频”，标注关键螺丝位置和复原顺序；②深化简化理解：用动画演示“线圈→多段直导线”的组合关系，说明“简化是为了聚焦核心，方便研究”；③强化故障训练：增加“模拟故障排查”专项练习，列出“不转动”的多种场景，让学生匹配解决方法。 学科网（北京）股份有限公司2/2 学科网（北京）股份有限公司 $