18.3 磁场对通电导线的作用 导学案-2025-2026学年沪科版物理九年级全一册

该初中物理导学案聚焦“磁场对通电导线的作用”及直流电动机原理，课前通过磁感线、电源正负极标注复习旧知，课上以实验探究（如导体棒在磁场中的运动）引入新知，构建新旧衔接的学习支架，学习目标明确对应物理观念、科学思维等核心素养。 资料以科学探究为主线，通过控制变量法实验（如改变磁场或电流方向观察导体运动）培养科学思维，结合情境例题与分层同步练习（基础过关、能力提升），落实物理观念，激发科学态度与责任，帮助学生从具象实验到抽象原理，提升应用能力，便于教学与自主学习。

沪科版物理九年级上学期 第十八章磁及其相互作用 班级:_姓名:_座号:_ 18.3磁场对通电导线的作用 一、学习目标 核心素养 目标内容 物理观念 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。 科学思维 能用控制变量法研究通电导线在磁场中的受力情况 科学探究 通过实验探究电动机为什么会转动? 科学态度与责任 物理学研究需要观察和实验,体会物理学对人类生活和社会发展的影响 二、课前任务 在图中,根据磁感线方向,标出小磁针的N、S极及电源的正、负极。 如图,请标出电源正负极和磁感线的方向。 三、课上任务 任务一:磁场对通电直导线的作用 磁场对通电直导线有_的作用,力的方向与_方向和_方向有关。 例1.在探究“磁场对通电导体的作用”的实验中,小明设计了如图所示的电路,导体棒ab用绝缘细线悬挂在蹄形磁铁的两极之间。 (1)磁体周围和通电导线周围都存在一种特殊物质是_(选填“磁场”或“磁感线”); (2)闭合开关前,导体棒ab静止,闭合开关后,导体棒向右运动,说明磁场对_有力的作用; (3)断开开关,将图中磁铁的N、S极对调,再闭合开关,会发现导体a、b的运动方向与对调前的运动方向_,说明通电导体在磁场中的受力方向与_有关; (4)断开开关,将图中电源的正、负极对调,再闭合开关,会发现导体a、b的运动方向与对调前的运动方向_,说明通电导体在磁场中的受力方向与_有关; (5)如果同时改变磁场方向和电流方向,_(填“能”或“不能”)确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。 任务二:直流电动机 1. 原理:利用了通电线圈在磁场中受力转动的原理来工作的。 通电线圈在磁场中会_发生_,但是当线圈的平面与磁场_时,受力_,线圈平面与磁场垂直时所处的位置叫_位置。 2. 换向器的作用:当线圈每转到平衡位置时,自动改变线圈中_方向(每半周改变一次),从而实现了线圈的持续转动。 3. 能量转化:电动机工作时将_能转化为_能。 4. 电动机的优点:构造简单、控制方便、体积小、效率高,而且对环境污染很小。 5. 直流电动机的工作过程 ②线圈转到平衡位置,无电流通过,依靠惯性转过平衡位置。 ①通电线圈ab、cd边电流方向相反,受力方向相反,顺时针转动。 ③线圈越过平衡位置后,电流方向发生改变,线圈在磁场力的作用下继续顺时针转动。 ④线圈利用惯性转过平衡位置后,又改变了电流的方向和受力方向,继续转动。 例1.下列家用电器中,均使用了电动机的是( ) A.电熨斗和日光灯 B.电风扇和洗衣机 C.电饭锅和微波炉 D.电热毯和电热水器 例2.研究磁场对电流有力的作用。 ①利用如图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时,应在“a”、“b”之间接入_,根据该原理可制成_; ②乙、丙两个图中,_图的线圈恰好处于平衡位置; ③丁图中的线圈可以持续转动,是因为它加装了_,该装置能在线圈_ (选填“刚转到”“即将转到”或“刚转过”)平衡位置时,自动改变线圈中的电流_。 四、同步练习 (一)基础过关 1.下列四幅图中,能说明电动机工作原理的是( ) A B C D 2.如图所示的实验中,闭合开关,观察到铝棒向右运动,实验现象说明磁场对_有力的作用,利用这一原理可以制成_机;断开开关,对调电源正、负两极,重新接入电路,再次闭合开关,观察到铝棒向_运动。 第4题 第3题 第2题 3.如图所示装置是_的工作模型,在工作过程中,_起了关键的作用,它能使线圈刚刚转过_位置时,就自动改变线圈中的_ ,从而实现通电线圈在磁场中的连续转动,工作时它是把_能转化为_ 能。 4.如图所示是一种扬声器的结构示意图。当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时,线圈带动锥形纸盆_(选填“向左”、“向右”或“左右往复”)运动。锥形纸盆之所以运动,是由于磁场对_有力的作用,扬声器的工作原理与_(选填:“电动机”或“发电机”)的原理相似。 5.电动机是利用_(选填“电流的磁效应”或“磁场对电流的作用)工作的。如果要改变电动机的转动方向,则需要改变_的方向。当线圈转至平衡位置时,线圈不受力的作用,但线圈由于_会继续转动,从而越过平衡位置。 6.电动机在现代生产、生活中有广泛的应用。 (1)如图所示是电动机原理图,将通电线圈abcd置于磁场中,线圈的ab、cd边受到_,使线圈转动起来。 (2)某电动车是利用电动机来驱动车轮转动的,遇到障碍时,只要按下倒车开关就能改变线圈中_来实现倒车。 7.研究电动机的工作过程,电动机的工作原理是磁场对_有力的作用。左下图中,线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反,其原因是_,线圈从图示位置再转动90度后线圈将恰好达到平衡位置,并最终停在该位置。右下图中的线圈可以持续转动,是因为它加装了_。 8.如图甲是小雪自制的小风扇,使用时发现小风扇转动,但风却向后吹。小雪设计了如图乙所示的实验,探究其原因。 (1)闭合开关,给铜棒ab通电,发现铜棒ab向右运动,这表明铜棒ab在磁场中受到_的作用; (2)保持磁场方向不变,将电源正负极对调后接入电路,闭合开关,发现铜棒ab向左运动,这表明_; (3)保持电流方向不变,将磁体的两极对调,闭合开关,发现铜棒ab向右运动,这表明_; (4)根据实验,要改变小风扇转动方向,小雪应该_; (5)请列举一个和小风扇工作原理相同的用电器_。 (二)能力提升 9.如图所示为直流电动机的工作原理图,线圈abcd处于向右的磁场中,此时线圈平面与磁感线平行,ab边受到的作用力向上。两个铜半环跟线圈两端相连,可随线圈一起转动,两半环中间断开,彼此绝缘:两个电刷分别跟两个半环接触,使电源和线圈组成闭合电路,则: (1)线圈在图示位置时,cd边受到磁场的作用力方向向_; (2)线图由图示位置沿箭头方向顺时针转过90 时,线圈_电流通过,依靠_转过平衡位置; (3)线图由图示位置沿箭头方向顺时针转过180 时,电流沿_流过线圈,_边受到磁场的作用力向下; 10.如图所示是某小组制作的一个简易电动机。用硬金属丝做两个支架,分别与电池的两极相连,用漆包线绕成一个矩形线圈,以线圈引线为轴。用小刀刮去轴的一端的全部漆皮,另一端刮去半周漆皮,将线圈放在支架上,磁体放在线圈下。接通电源并用手轻推一下线圈,线圈就会不停地转动起来。请回答下面的问题。 (1)推一下线圈的原因是:_。 (2)线圈不停转动的原因是:_。 (3)要使线圈的转动方向发生改变,请提出两个方案。 ① _;② _。 小结: 1 学科网(北京)股份有限公司 $