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

该初中物理课件以“简易电动机的制作”为核心，围绕通电导体在磁场中受力的原理展开，通过奥斯特电流磁效应、法拉第电磁感应等历史背景导入，构建电与磁联系的学习支架，引导学生从理论理解走向实践应用。 其亮点在于以跨学科实践项目为载体，通过线圈制作、支架搭建等步骤培养科学探究能力，分析平衡位置问题时渗透科学推理与质疑创新的科学思维，强调团队协作与实验习惯培养科学态度与责任。学生能提升动手与知识应用能力，教师可依托此资料有效落实核心素养教学。

跨学科实践项目设计 简易电动机的制作 简易电动机的制作 九年物理 启智 学习目标 01 了解电动机的基本工作原理，即通电导体在磁场中受到力的作用。 02 通过亲手制作简易电动机，培养动手实践能力和对物理知识的应用能力 03 观察电动机运转过程，加深对电磁相互作用的理解，激发对物理学科的兴趣 04 通过跨学科项目学习，能够将物理知识与其它学科有机结合，培养综合思维能力 启智 项目的背景 一 1820 年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，即电流周围存在磁场，揭示了电与磁之间的联系，为后续电磁学的发展奠定了基础。 1831 年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中就会产生感应电流。这一发现进一步完善了电磁学理论，也为电动机和发电机的研制提供了理论依据。 启智 1834 年，德国物理学家雅可比发明了第一台实用型电动机，它通过电磁力驱动转子旋转，为电动机的发展奠定了基础。但早期的电动机由于技术和材料的限制，体积庞大、效率低下，难以广泛应用。 项目的背景 一 随着科学技术的不断发展，人们对电动机的研究和改进从未停止。19 世纪末 20 世纪初，随着电力工业的兴起，电动机的应用越来越广泛，从工业生产到日常生活，都离不开电动机的身影 启智 项目的分析 三 当闭合开关后，电流通过线圈，由于线圈处于永磁铁的磁场中，根据通电导体在磁场中受力的原理，线圈会受到一个力的作用，从而开始转动。 电动机的工作原理 启智 制作思路 如果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，线圈就可以持续转动下去了！ 项目的分析 三 问题： 由于通电线圈绕过平衡位置后受到力的方向不变，通电线圈最终会停在平衡位置。 启智 项目器材准备 项目的实施 三 1、漆包线（长度约 40厘米， 直径 0.6mm） 2、强磁体（1个，提供磁场） 3、金属支架（回形针2个，用于支撑线圈，确保转动灵活） 4、电源（5号干电池 1 节，电压 1.5 ，为线圈供电） 5、砂纸（打磨漆包线两端绝缘漆，保证通电良好） 6、尖嘴钳、透明胶带等 启智 制作步骤 项目的实施 三 （一）线圈制作 取一段漆包线，将一端固定（绕在5号电池上），开始绕制线圈。绕制匝数可在 10 - 15 匝左右，尽量绕得紧密、整齐，使线圈形状规则。绕好后，将线圈从铅笔上取下，轻轻拉伸，使其呈长方形，这样在转动时更容易平衡。 用砂纸仔细打磨线圈两端的漆包线，去除绝缘漆。注意打磨要适度，既要保证漆皮去除干净，让电流能顺利通过，又不能过度磨损导线，影响线圈强度。打磨长度约为 0.5 - 1cm 即可。 注意：打磨漆包线绝缘漆时，一端全部打磨，另一端只打磨一半！ 启智 制作步骤 项目的实施 三 （二）支架搭建 使用回形针制作支架。将回形针弯折成合适的形状，一端作为转轴支撑点，要尽量光滑，减少摩擦；另一端作为固定点，用于连接导线。可以多尝试几种弯折方式，找到最稳固且能让线圈灵活转动的结构。 把支架用透明胶带固定在5号干电池身上，确保支架垂直于干电池，不晃动。 启智 制作步骤 项目的实施 三 （三）组装电路与调试 将打磨好的线圈放置在支架上，使线圈能自由转动。 将强磁体置于5号干电池中间位置，线圈正下方。观察线圈是否转动。若线圈不转动，首先检查支架与干电池的正负极是否接触良好；其次查看线圈是否被卡住，支架转动是否灵活；还可以适当调整永磁铁的位置，改变磁场方向与强度，看是否能让线圈启动。 “简易电动机的制作”跨学科实践项目评价表 项目主题 时间 组名 组长 姓名 自评 （ABCD） 互评 （ABCD） 评价内容 实 践 活 动 敢于提出问题，表达自己的想法 乐于合作，努力完成自己承担的任务 有责任心，不怕吃苦，勇于克服困难 运用知识动手又动脑，方案新颖有创新 养成关注社会，关注他人，关注环境的意识 活 动 成 果 项目设计科学合理，达到预期目标 及时反思，不断改进 及时完成，交流汇报，展示等 通过项目式的学习，你还得到了哪些收获？ 启智 项目成果展示与评价 四 启智 项目注意事项 五 1、思考：为什么要打磨漆包线两端的绝缘漆？（只有去除绝缘漆，电流才能在闭合电路的相应位置流入和流出线圈，使线圈成为通电导体，进而在磁场中受力转动。） 2、使用砂纸打磨漆包线时，要在通风良好处进行，防止吸入打磨产生的粉尘。 3、制作时，务必确保电源被短路损坏干电池。 4、制作结束后，及时整理好实验器材，养成良好的实验习惯。 5、注重小组的团结协作，明确小组成员的分工和职责，积极参与讨论和合作，培养同学们的团队合作精神和沟通能力。 启智 项目的拓展与应用 六 1、可尝试改变干电池的正负极连接方向或强磁体的磁极方向，观察线圈转动方向变化，总结影响线圈转动方向的因素。 2、如何提高简易电动机的转速？（提示：可以从增加电源电压、增强磁场强度、优化线圈匝数与形状等方面考虑。 3、尝试用不同材料制作支架，对比对电动机性能的影响。 启智 启智 启智 启智 启智 启智 Lavf60.16.100 Lavf60.16.100 Lavf60.16.100 Lavf60.16.100 Lavf60.16.100 Lavf60.16.100 $