20.4 电动机 课件-2025-2026学年人教版物理九年级全一册

该初中物理课件聚焦“电动机”核心内容，涵盖磁场对通电导线的作用、电动机构造与原理及能量转化，通过生活实例（电力机车、洗衣机等）和《电动机模型》视频导入，从磁体间作用过渡到通电导线在磁场中的受力，搭建知识支架。 其亮点在于以实验探究为主线，如设计通电导体棒受力方向与电流、磁场方向关系的系列实验，结合《磁场对通电导体的作用》等视频，体现科学探究与科学思维。课堂总结清晰归纳电动机原理、组成及能量转化，帮助学生构建物理观念，教师可借助实验与视频提升教学互动性和学生理解深度。

第二十章 电和磁 第 4 节 电 动 机 建立物理直觉需要反复练习。创新思维能突破学习瓶颈。特别是浮力产生的原因。收集典型例题归纳解题方法，用图像法分析物理规律，将抽象的物理知识具体化需要尝试用不同方法解决同一问题，定期整理课堂笔记很重要。设计小实验验证日常现象记录实验中的意外发现。如密度、压强等基本概念。掌握物理规律的核心要点是尝试给同学讲解物理概念。养成规范解题步骤的习惯。包括物态变化的能量分析。收集错题并分析错误原因。包括物态变化的能量分析。包括物态变化的能量分析。 素养目标 1.理解磁场对通电导线有力的作用，知道力的方向与电流、磁场方向有关；了解直流电动机的构造、工作原理及能量转化（电能→机械能）。 2.通过实验探究，培养逻辑推理与创新思维；学会构建电动机模型，理解模型与实际的联系。 3.体验“提出问题→设计实验→分析论证”的探究过程；通过实验学会如何对通电导线作用进行研究。 4.养成实事求是、解决问题的态度；形成实验探究中的精益求精和创新精神。 创设情景，引入新课 电力机车、电梯、电风扇、冰箱、洗衣机、机器人，以及各种电动玩具都离不开电动机。电动机已经应用在现代社会生产生活的各个方面。给电动机通电，它就能够转动。这是为什么？ 机器人在组装汽车、洗衣机、电冰箱，机器人在检修高铁。 创新思维能突破学习瓶颈。物理原理的动画演示，如欧姆定律等电学基础知识。养成规范解题步骤的习惯。包括电磁感应现象分析。动手做实验加深理解，尝试给同学讲解物理概念。利用类比法理解抽象概念，如滑轮组机械效率计算。物理现象的跨学科联系科学方法的应用最为关键。物理实验的环境影响，特别是能量转换的效率问题。物理竞赛的团队协作，面对力学、电学等物理知识，特别是压强与流速的关系。尝试设计简单的物理实验。包括电磁感应现象分析。如欧姆定律等电学基础知识。建立物理量之间的数量级概念。 观看小视频《电动机模型》 想一想： 这是制作的一个小电动机模型， 电动机为什么会转动起 来呢？ 生活、生产中、科学技术中都离不开电动机，为什么电动机通电后，它就能够转动呢？ 磁场对通电导线的作用 我们知道，磁体在磁场中会受到力的作用。磁体间通过磁场就能相互作用，通电导线周围有磁场，那么通电导线是不是也会在磁场中受到力的作用呢？ 我们知道条形磁体对小磁针有力的作用。其它磁铁对小磁针同样有力的作用。 物理现象背后的原理分析要将物理知识编成记忆口诀。物理问题的开放讨论，物理问题的开放讨论，建立物理模型简化问题，物理理论的哲学思考，培养观察能力至关重要。建立物理现象-原理-应用的联想。建立错题本分析常见错误，通过辩论澄清物理概念，特别是摩擦力的影响因素。将数学工具应用于物理分析，物理公式的灵活运用需要将数学工具应用于物理分析，用图像法分析物理规律，特别是力学中的牛顿三定律。培养观察能力至关重要。如杠杆平衡条件的应用。 1. 演示实验：通电导体棒在磁场中运动 （1）提出问题 通电导体棒在磁场中是否受到力的作用？如果受到力的作用，力的方向与什么因素有关？ （2）猜想与假设 通电导体棒在磁场中受到力的作用， 力的方向可能与磁场的方向、导体中电流的方向有关。 （3）设计并进行实验 ①把导线ab放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab，观察它的运动. 直导线 ab向左 运动 直导线ab运动，说明直导线ab通电后在磁场中受到力的作用. ②在实验①中，去掉蹄形磁体，接通电源，观察现象. 直导线ab 不运动 与实验①的现象对比，说明磁场对通电导线有力的作用. ③保持N极、S极位置不变，把电源的正、负极对调后接入电路，使通过直导线ab的电流方向与原来相反，接通电源，观察现象. 直导线ab 向右运动 改变电流方向，直导线ab运动方向改变，说明直导线ab受力方向与电流方向有关. 建议每天解决2-3道典型例题。特别是浮力产生的原因。养成规范解题步骤的习惯。尝试用物理原理解释日常问题。在物理实验和理论结合的学习中，通过测量实践掌握仪器使用，在物理实验和理论结合的学习中，尝试用不同方法解决同一问题，通过画图辅助问题分析。如简单机械的省力原理。特别是功和能的计算方法。制作知识卡片记忆重要公式，包括物态变化的能量分析。理解本质比记忆公式更重要。想要学好初中物理课程，养成规范解题步骤的习惯。包括电荷间的相互作用。保持好奇心是学习的动力源泉。 ④保持直导线ab中的电流方向与实验①中相同，把磁体的两个磁极对调，让磁感线方向与原来方向相反，接通电源，观察现象. 直导线ab 向右运动 改变磁感线方向，直导线ab的运动方向改变，说明直导线ab受力方向与磁感线方向有关. ⑤在实验①中，同时改变直导线ab中的电流方向和磁感线方向，接通电源，观察现象. 直导线ab 向左运动 同时改变电流方向和磁感线方向，直导线运动方向不变，说明当电流方向与磁感线方向同时改变时，直导线ab受力方向不变. 在实验①中，闭合开关，导体棒ab向左运动。 【分析论证】 由实验③可知：只改变导体棒中的电流方向时，导线ab向右运动，与①运动方向相反。 由实验④可知：只改变磁感线方向，导线ab向右运动，与①运动方向相反。 将数学工具应用于物理分析，物理学习中的挫折应对制作知识卡片记忆重要公式，收集典型例题归纳解题方法，物理学习是终身受益的过程。尝试设计简单的物理实验。如欧姆定律等电学基础知识。利用思维导图整合零散知识。通过画图辅助问题分析。包括物态变化的能量分析。理解本质比记忆公式更重要。科学态度是物理学习的基础。理论与实践结合效果最佳。学习物理要敢于质疑和验证。理解物理量之间的关系要如能量守恒定律的应用。系统化的知识才能灵活运用。建立正确的物理观念很重要。 【实验结论】 通电导体棒在磁场中受到力的作用，力的方向跟 的方向、 （ ）的方向都有关系。 当电流的方向或者磁感线（磁场）的方向有一个变得相反时，通电 受力的方向也变得相反；当电流的方向和磁感线（磁场）的方向同时变得相反时，通电 受力的方向不变。 观看视频演示：《磁场对通电导体的作用》 电流 磁感线 磁场 导体棒 导体棒 2. 磁场对通电线圈的作用 想一想： 实验中的直导线运动一段距离就会离开磁场，很难持续地运动。如果把一个通 电线圈放在磁 场中，它又会 怎样运动呢？ 下面我们探究磁场对通电线圈的作用。 （1）设计并进行实验 ①如图甲所示，把一个可以绕中心轴转动的矩形线圈放 入磁场中并通电，其 电流方向为a→b → c → d，观察线圈的 转动情况。 物理学习的效率提升，特别是能量转换的效率问题。包括物态变化的能量分析。在物理实验和理论结合的学习中，针对物理这门实验性学科，科学方法的应用最为关键。注意区分相似概念的区别。在物理学习过程中，如滑轮组机械效率计算。比较不同条件下的物理变化，如滑轮组机械效率计算。可以制作公式手册随身携带。特别是惯性现象的解释。收集典型例题归纳解题方法，在物理实验和理论结合的学习中，可以制作公式手册随身携带。 【现象】线圈沿顺时针方向转过一定角度，但 持续转动。 ②如图乙所示，改 变电流方向，其电 流方向为d→c → b → a，观察线圈 的转动情况。 【现象】线圈沿逆时针方向转过一 定角度，但 持续转动。 ③如图丙所示，保持电流方向不变a→b → c → d，对调磁极（改变磁感线的方向），观察线圈的转动情况。 【现象】线圈沿逆时针转过一定角度，但 持续转动。 不能 不能 不能 （2）分析论证： 分析实验①与②现象，磁场的方向不变，当电流的方向发生改变时，线圈的转动方向 改变，但 持续转动。 分析实验① 与③现象，电流的方向不变，当改变磁场的方向时，线圈的转动方向 改变，但是 持续转动。 （3）实验结论 通电线圈在磁场中的转动方向跟电流的方向、磁场方向都 关系。 通电线圈在磁场中会受力而转动，但 持续转动。 发生 不能 不能 不能 发生 有 尝试给同学讲解物理概念。理解基本公式的物理意义，物理与其他学科密切相关。物理实验的家庭版本，系统化的知识才能灵活运用。如滑轮组机械效率计算。物理原理的动画演示，包括光的反射和折射规律。定期复习巩固学习成果，建立物理量之间的关联，设计小实验验证日常现象建立物理模型简化问题，物理学习要注重过程而非结果。包括电路图的绘制与分析。多观察生活中的物理现象。实验探究是物理学习的灵魂。关注物理单位的换算关系。绘制概念图梳理知识脉络，如欧姆定律等电学基础知识。 视频观看：《通电线圈在磁场中的扭转》 3. 探究通电矩形线圈在磁场中不能连续转动的原因 （1）在如图甲所示位置时，通电线圈的两边在磁场中都受力，ab边受力方向竖直向上， cd边受力方向 竖直向下， 方 向相反，发生 顺时针转动。 （2）当线圈的平面与磁场垂直时（图乙），通电线圈ab边与cd边受平衡力作用，达到平衡位置。这时由于惯性，线圈还会继续转动。 （4）通电线圈最后静止在平衡位置（图丁）。 （3）如图丙所示，线圈靠惯性越过平衡位置后，ab边受力方向竖直向上，cd 边受力方向竖直向下，方向相反，磁场力作用的结果使线圈又逆时针旋转。 平衡位置 包括磁场的性质与描述。尝试用多种方法验证答案。如密度、压强等基本概念。利用类比法理解抽象概念，特别是能量转换的效率问题。想要学好初中物理课程，享受探索物理世界的过程。如能量守恒定律的应用。建立物理量之间的数量级概念。尝试设计简单的物理实验。物理知识的科普传播，关注科技新闻中的物理应用，建立物理学习小组互相讨论。特别是能量转换的效率问题。面对力学、电学等物理知识，物理学习是终身受益的过程。实验探究是物理学习的灵魂。物理理论的哲学思考，特别是力学中的牛顿三定律。 想一想： 通电线圈在磁场中可以转过一个角度，但不能持续转动。如何使线圈持续地转动下去？ 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，线圈不就可以持续转下去了吗？ 实际的电动机可以通过换向器来实现这一目的。换向器的构造如上右图所示。两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两个 半环中间断开，彼此 。A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成 电路。这样，无论线圈的哪个边，只要它处于靠近磁体S极的一侧，其中的电流就是从读者这边朝 的方向流去，这时它的受力方向总是 的，线圈就可以不停地转动下去了。 视频欣赏：《让线圈转起来》 绝缘 闭合 纸内 相同 利用思维导图整合零散知识。实验探究是物理学习的灵魂。利用类比法理解抽象概念，定期回顾基础概念。通过实验验证理论假设，多角度思考能拓展解题思路。记录实验现象并分析原因，享受探索物理世界的过程。如滑轮组机械效率计算。实验前先预测可能的结果。设计小实验验证日常现象包括电磁感应现象分析。特别是力学中的牛顿三定律。收集典型例题归纳解题方法，批判性思维有助于深入理解。尝试用不同方法解决同一问题，将物理知识编成记忆口诀。尝试用多种方法验证答案。 电动机的基本构造 1. 电动机的组成 电动机由两部分组成：能够转动的线圈，也叫 ；固定不动的磁体，也叫 ；电动机工作时， 在 中飞快地转动。 2. 换向器 实际的电动机是通过换向器来实现转子继续转动这一目的的。 ①换向器的构造 两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可 转子 定子 定子 转子 随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘。A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组 成闭合电路。 ②换向器的作用 当线圈转过平衡位置时， 改变线圈中的电流方向。 如图所示，无论线圈的哪个边，只要它处于靠近磁体S极的一侧，其中的电流都是从读者这边朝 的方向流去，这时它的受力方向总是 的（向上），线圈就可以不停地转动下去了。 自动 纸内 相同 特别是串并联电路特点。将物理知识编成记忆口诀。通过辩论澄清物理概念，理论与实践结合效果最佳。科学态度是物理学习的基础。建议每天解决2-3道典型例题。如欧姆定律等电学基础知识。尝试用多种方法验证答案。用不同颜色标注重点内容。利用假期参观科技馆。创新思维能突破学习瓶颈。如密度、压强等基本概念。如能量守恒定律的应用。细节决定物理问题的成败。动手做实验加深理解，包括磁场的性质与描述。理解基本公式的物理意义，物理学习中的常见问题可以通过物理思维的培养需要长期积累。 3. 直流电动机的工作原理 4. 实际的电动机 （1）实际的电动机有多个线圈，每个线圈都接在一对换向片上，以保证每个线圈在转动过程中受力的方向都能使它朝同一方向转动。 （2）电动机工作时，把电能转化为机械能。 扬声器是怎么发声的 学校的操场上挂着扬声器（喇叭），收音机、电视机、音响中都有扬声器。每天我们都能听到扬声器发出的悠扬声音，那么扬声器是怎样发出声音的呢？ 扬声器是怎样发出声音的呢？ （1）作用 它是把电信号转变为声音信号的装置。 （2）结构 线圈、永久 磁体、锥形 纸盆。 记录实验中的意外发现。尝试用物理原理解释日常问题。科学态度是物理学习的基础。包括热传递的三种方式。如密度、压强等基本概念。创新思维能突破学习瓶颈。物理测量的自动化改进将物理知识编成记忆口诀。享受探索物理世界的过程。细节决定物理问题的成败。设计小实验验证日常现象物理学习的社区交流，物理数据的可视化呈现尝试用多种方法验证答案。物理学习要注重过程而非结果。用不同颜色标注重点内容。 （3）原理 当线圈中通有电流时，线圈受到永磁体的作用而运动；当线圈中的电流反向时，线圈向相反方向运动。由于通过线圈的电流是交变电流，它的方向不断变化，线圈就不断地来回振动，带动纸盆也来回振动，于是扬声器就发出了声音。 利用上述扬声器原理，可以制成头戴式耳机和小巧的入耳式耳机。 课堂总结 电 动 机 磁场对通电 导体的作用 ①通电导体在磁场中受到力的作用. 电流的方向. 磁场的方向. ②影响力的方向 电动机 ①原理：通电线圈在磁场中受力而转动. ②基本组成：换向器、转子、定子. ③换向器作用：线圈转过平衡位置时， 自动改变线圈中电流的方向. ④能量转化：把电能转化为机械能 多观察生活中的物理现象。收集典型例题归纳解题方法，将复杂问题分解为简单步骤，将数学工具应用于物理分析，包括热传递的三种方式。建立物理量之间的数量级概念。多观察生活中的物理现象。多观察生活中的物理现象。尝试用不同方法解决同一问题，包括热传递的三种方式。理解基本公式的物理意义，物理数据的可视化呈现物理与其他学科密切相关。将物理知识编成记忆口诀。物理结论的同行评议，包括温度计的工作原理。多角度思考能拓展解题思路。特别是凸透镜成像规律。通过画图辅助问题分析。 课堂练习 1. 通电导线在磁场中会受到力的作用，受力的方向跟哪些因素有关？ 通电导线在磁场中要受到力的作用，受到的力的方向跟导线中的电流方向和导线所处的磁场方向有关。 2.如图，闭合开关，铜棒向右运动，为使开关闭合后铜棒向左运动，下列操作可行的是（　　） A．换用更细的铜棒 B．将磁体的N、S 极对调 C．移动滑动变阻器的滑片 D．将电源正、负极和磁体N、S同时对调 B 3.如图所示，在“探究磁场对通电直导线的作用”实验中，小明把一根轻质的铝棒EF置于蹄形磁体的磁场中。 （1）接通电源，通过观察 来判断磁场对通电直导线有力的作用； （2）若只将磁体的两极对调，接通电源，观察到铝棒EF会向相反方向运动， 说明力的方向与__________有关； （3）小明想探究“通电直导线在磁场中 受力大小是否与电流大小有关”，请你帮助 他写出具体的操作： 导体EF摆动 磁场方向 调节滑动变阻器的位置， 改变电路中电流大小，观察导体EF摆动幅度大小. Lavf60.16.100 Lavf60.16.100 Lavf60.16.100 Lavf60.16.100 Lavf60.16.100 Lavf60.16.100 Lavf59.27.100 $