20.4 电动机 教学设计-2025-2026学年人教版九年级物理全一册

该初中物理教学设计聚焦电动机原理，涵盖安培力定义、方向影响因素、通电线圈受力转动及换向器作用等核心知识点。通过工业机器人、机车等生活实例导入，从现象到原理搭建认知支架，梳理从安培力到电动机构造的知识脉络。 此资料以实验探究（科学探究）和生活应用（科学态度与责任）为特色，通过磁场对通电导线作用的实验、换向器工作原理的视频与图示，突破重点难点。培养学生科学探究能力和应用意识，教师教学环节清晰，助力高效课堂。

20.4电动机 课 题 第二十章 第4节 电动机 课 型 新授课 教学目标 1.理解安培力的定义，明确通电导体在磁场中会受到力的作用； 2.掌握安培力方向的影响因素，知晓其与电流方向、磁场方向相关，且两者同时反向时受力方向不变； 3.明确电动机的核心原理是通电线圈在磁场中受力转动，以及能量转化形式为电能转化为机械能； 4.了解换向器的工作原理，知道其能通过改变电流方向，使线圈越过平衡位置后持续转动； 5.认识电动机的基本构造（定子、转子等）及广泛应用，知晓其在新能源交通工具等领域的核心作用。 教学重点 理解安培力的定义，明确通电导体在磁场中会受到力的作用； 掌握安培力方向的影响因素，知晓其与电流方向、磁场方向相关，且两者同时反向时受力方向不变。 教学难点 明确电动机的核心原理是通电线圈在磁场中受力转动； 了解换向器的工作原理，知道其能通过改变电流方向，使线圈越过平衡位置后持续转动。 教学方式 讲授法、实验法、讨论法。 教具学具 多媒体、电动机相关实验器材。 教学过程 设计 教师活动预设 学生活动预设 设计目的 【ppt3】新课引入： 展示工业机器人流水线生产汽车配件的场景，提出核心问题“工业机器人是靠什么提供动力工作的？”，引发学生思考。 【ppt4】 呈现机车相关画面和视频，提出“是什么带动车轮转动，使小车前进呢？”的问题，结合生活实例引出电动机，发起“电动机为什么能够转动” 的讨论。 【ppt5】 播放电动机相关视频，展示电动机、电风扇图片及电动机内部图，并点明“给电动机通电就能转动” 的现象，进而引导学生思考电动机转动的原理。 【ppt6-8】 明确实验名称为“磁场对通电导线的作用”，说明实验目的，列出蹄形磁铁、金属导轨等实验器材，标注各器材作用。详细描述实验操作：将直导线ab置于磁场中，通过导轨连接电源开关并接通，呈现实验现象：直导线ab水平向右运动，得出实验结论：通电导线在磁场中受到力的作用。补充实验操作：对调电源正负极、对调磁体磁极，采用控制变量法，记录实验现象：电流或磁场方向改变时，导体 ab水平向左运动，得出结论：安培力方向与电流方向和磁场方向有关。 【ppt9】 系统讲解“磁场对通电导线的作用”，定义安培力，说明其方向影响因素及能量转化，补充注意事项（电流和磁场方向同时反向，受力方向不变）。 【ppt10】 通过播放视频，说明通电线圈在磁场中受力但无法持续转动的现象。然后提出“线圈为什么不能持续转动呢？” 的问题。 【ppt11、12】 明确实验名称为“通电线圈在磁场中转动”，说明实验目的，列出实验器材，详细描述3步实验操作：线圈分别静止在甲、乙、丙位置闭合开关观察。呈现甲、乙、丙三种位置的实验现象，分析现象原因。 【ppt13】 针对线圈不能持续转动的问题，提出解决方案——使用换向器，说明换向器可在线圈越过平衡位置后改变电流方向，使线圈持续转动。 【ppt14】 展示电动机的定子、转子、电刷、换向器（两个金属半圆环）的结构组成，明确各部件名称。 【ppt15】 结合图示讲解换向器工作过程，说明线圈某一位置时的电流路径（电刷 4→半环 2→线圈→半环 1→电刷 3）及受力情况，线圈沿逆时针转动。继续讲解换向器工作原理，说明线圈转至平衡位置时无电流（靠惯性越过），以及越过平衡位置后的电流路径和受力情况，线圈持续逆时针转动。 【ppt16】 讲解电动机的基本构造，指出主要由线圈和磁体组成，区分转子和定子，说明实际电动机多线圈与换向片的连接特点。 【ppt17~19】 展示小型和大型电动机的结构图示，介绍电动机是第二次科技革命重要发明，强调其在家庭和工厂中的广泛应用。列举电动自行车、电动汽车、“复兴号” 电力动车等实例，说明电动机是新能源交通工具的核心，列举新能源汽车上的多种电动机。 【ppt20、21】 知识迁移 【ppt22、23】 科学世界 【ppt24】 知识小结 学习、思考 观看、思考 观看、思考 实验、参与、回答 学习、记录 观看、思考、回答 实验、参与、回答 听讲、分析 听讲、学习、分析 听讲、学习、分析 了解 激发学生好奇心与探究欲，快速将学生注意力聚焦到 “动力来源” 这一核心话题，为引出电动机做好铺垫。 关联学生生活经验，让抽象的电动机变得具象可感，自然发起 “电动机转动原因” 的讨论，推动学生主动思考。 进一步强化学生对电动机的认知，引导学生从“是什么”向 “为什么”深入探究。 让学生通过观察实验现象、分析数据，自主得出 “通电导体在磁场中受力” 及 “安培力方向影响因素” 的结论，落实教学重点，培养实验探究能力。 梳理实验结论，形成结构化知识，补充关键注意事项，帮助学生精准理解核心概念，夯实基础。 制造认知冲突，引发学生对 “持续转动难题” 的思考，为后续换向器的引入埋下伏笔。 让学生清晰感知线圈在不同位置的受力情况，理解“无法持续转动”的本质原因，突破教学难点的第一步。 让学生明确换向器的核心功能，初步理解“持续转动”的关键逻辑。 让学生认识电动机的基本构造，建立“部件与功能”的关联意识，为理解工作过程打基础。 具象化抽象的工作原理，让学生清晰掌握“线圈越过平衡位置后持续转动”的机制，彻底突破教学难点。 强化结构与原理的对应关系，补充实际电动机的多线圈设计，让知识更贴近现实应用。 拓宽学生视野，让学生体会电动机的实际价值，理解其在科技与生活中的重要地位，深化知识应用认知。 板书设计 第4节 电动机 一、磁场对通电导线的作用 1.通电导体在磁场中受到力的作用 2.通电导体在磁场中受到力的方向与电流方向和磁场方向有关 二、电动机的基本构造 1.原理：通电线圈在磁场中受到力的作用 2.能的转化：电能转化为机械能 3.换向器作用：改变电流方向，使线圈在磁场中持续转下去 4.电动机的应用 学科网（北京）股份有限公司 $