第20章 第5节 跨学科实践：制作简易直流电动机-【金牌导学案】2025-2026学年九年级全一册物理课时作业课件（人教版·新教材）

该初中物理课件围绕“制作简易直流电动机”核心知识点，通过“书桌神器”模型导入，衔接磁场对通电导体作用的前序知识，以转向控制、转速调节等问题为支架，引导学生从原理探究到实际应用逐步深入。 其亮点在于采用分层实验（A、B、C组）设计驱动科学探究，通过线圈卡住时电流变化分析能量转化体现物理观念，结合换向器作用等问题培养科学思维。学生能提升动手与分析能力，教师可借助分层任务实现差异化教学。

 第二十章 金牌导学案 电与磁 1 A 组 2 B 组 金牌导学案 金牌导学案 第5节　跨学科实践：制作简易直流电动机 3 C 组 制作简易直流电动机 1．小岩想利用带风叶的电动机制作一款“书桌神器”：既能收集书桌上的小纸屑，又能吹风纳凉，于是他利用带风叶的电动机、电池、旋钮式电阻等材料制作模型，如图甲所示，其工作原理示意图如图乙所示。 （1）图乙中，通过切换开关S，可以改变 电动机转向的原因是__________________ __________。 （2）将开关S与“1”连接，旋钮OP绕O点沿 箭头方向转动时，电动机转速变_________ （选填“快”或“慢”）。 改变通过电动机电流的方向 慢 第5节　跨学科实践：制作简易直流电动机 A 组 （3）请对图甲模型的设计作出评价。 由图甲可知，吸纸屑时收集盒右侧 的阀门打开，从而将纸屑吸入收集 盒，同时也有一部分纸屑被吸到隔 板下面；吹风时，收集盒右侧的阀 门关闭，收集盒内的纸屑不会被吹出，但隔板下面的纸屑会被吹出。 第5节　跨学科实践：制作简易直流电动机 A 组 2．小明用自己安装好的直流电动机模型（如图甲）来研究电动机的工作过程。 （1）电动机的工作原理是磁场对　　　　　有力的作用。图乙是直流电动机工作原理图，其中C、D叫作换向器，它的作用是当线圈平面刚转过平衡位置时能自动改变线圈中　　　　　，线圈左右两边框的受力方向相反，其原因是　　　　方向相反。 通电导体 电流方向 电流 第5节　跨学科实践：制作简易直流电动机 B 组 （2）小明将直流电动机模型接入电路，各部分连接完好，闭合开关后电动机不能转动。他用手轻轻地碰了一下线圈后，电动机模型开始正常转动。刚开始不转的原因可能是　　　　（填序号）。 A．蹄形磁铁磁性太弱 B．电源电压太低 C．线圈刚好处于平衡位置 D．线圈中的电流太小 C 第5节　跨学科实践：制作简易直流电动机 B 组 （3）小明按图丙所示将电动机模型连入电路，闭合开关，电动机正常转动，小明记下了电流表和电压表的示数。实验过程中，由于弧形铁片螺丝松动，电动机线圈被弧形铁片卡住了，小明惊奇地发现，电动机线圈被卡住后，电流表和电压表的示数都发生了变化，小明赶紧记下了两表的示数（如下表所示）并断开了开关。 电动机状态 电压U/ 电流I/A 正常转动 2.2 0.18 被卡住不转 2.0 0.33 第5节　跨学科实践：制作简易直流电动机 B 组 为什么电动机线圈被卡住后电流会变大呢？小明经过反复思考，终于明白了其中的道理，原来线圈不转时只有线圈电阻阻碍电流，线圈电阻比较小，因此电流较大；当通电线圈在磁场中转动时，线圈同时也会在磁场中做　　 　　　运动，产生感应电流，根据实验数据可以判断，感应电流的方向应该与原来线圈中的电流方向相反。在实际生活中，如果电动机转轴被卡住而不转动时，电能将全部转化为_______能，很容易烧坏电动机线圈。 切割磁感线 内 第5节　跨学科实践：制作简易直流电动机 B 组 3．小明在制作电动机模型时把一段粗漆包线绕成3 cm×2 cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出约3 cm，用硬金属丝做两个支架，两个支架分别与电池的两极相连。把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁铁，如图甲所示。给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会持续转动。 第5节　跨学科实践：制作简易直流电动机 B 组 （1）在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，为使线圈能够持续转动，刮线的要求是　　　　。 A．两端全刮掉 B．一端全部刮掉，另一端只刮半周 （2）如图甲、乙所示，图　　　　的线圈恰好处于平衡位置，另一个图中线圈左右两边所受的两个力不满足二力平衡条件的原因是这两个力　　　　 　。如图丙所示的线圈可以持续转动，是因为它加装了　　　　　，该装置能在线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中电流方向。 B 乙 没有作用在同一直线上 换向器 第5节　跨学科实践：制作简易直流电动机 B 组 4．小娟为了弄清电动机的工作原理，做了如下实验： （1）她利用如图甲所示装置探究磁场对通电导体的作用，为了使实验顺利进行，导体棒ab应选用　　　　　（选填“铁棒”或“铜棒”）； 铜棒 第5节　跨学科实践：制作简易直流电动机 C 组 （2）闭合开关时，发现导体棒ab向右运动，若只对调磁体两极，再次闭合开关，观察到导体棒ab将向左运动，说明磁场对通电导体的作用力的方向与　　　　方向有关，这一过程中电能主要转化为　 能； 磁场 机械 第5节　跨学科实践：制作简易直流电动机 C 组 （3）将导体棒换成线圈放入磁场中，如图乙所示，闭合开关，ab边中电流方向是从a至b，此时ab边受到磁场对它竖直向上的力，使线圈顺时针转动，当线圈转至如图丙所示的位置时，ab边中电流方向__________ （选填“会”或“不会”）发生改变，此时ab边所受磁场对它作用力的方向不变，力会阻碍线圈继续转动； 不会 第5节　跨学科实践：制作简易直流电动机 C 组 （4）为使电动机的线圈能持续转动，在如图乙所示结构的基础上加上两个半铜环，用电刷与铜环接触，如图丁所示。当线圈转至图丁所示的位置时，电流方向从a至b，ab边所受磁场对它作用力方向竖直向上，线圈转至图戊所示的位置时，ab边中电流方向从　　　　　，ab边所受磁场对它作用力的方向　　　　　，从而使得线圈能够持续转动，所加的这个结构称为　　　　　。 b至a 竖直向下 换向器 第5节　跨学科实践：制作简易直流电动机 C 组 感谢聆听 $