20.5 跨学科实践：制作简易直流电动机 课件 -2026-2027学年人教版物理九年级全一册（新教材）

该初中物理课件聚焦“制作简易直流电动机”跨学科实践，核心围绕直流电动机构造、工作原理（通电线圈在磁场中受力转动）展开，从生活实例（电动剃须刀、微风扇）导入，通过问题链引导思考制作关键，搭建从理论原理到实践应用的学习支架。 其亮点是以项目式实践为主线，融合物理观念（电能转化为机械能）、科学探究（含制作步骤、故障分析与改进）、科学思维（半周刮漆模拟换向器的模型建构），通过动手制作与讨论交流，提升学生实践及问题解决能力，为教师提供完整可操作的跨学科教学方案。

人教版物理九年级全册精做课件 授课教师： . 班 级： 9年级（ ）班 . 时 间： . 2026年6月14日 20.5跨学科实践：制作简易直流电动机 第二十章 电与磁 20.5 跨学科实践：制作简易直流电动机 一、实践主题 动手制作简易直流电动机，直观认识电动机的构造与工作原理，掌握通电线圈在磁场中受力转动的规律，提升动手实践与物理知识应用能力。 二、实践原理 直流电动机的核心工作原理是通电线圈在磁场中受力转动。电动机工作时将电能转化为机械能。 简易电动机关键原理：将漆包线线圈一端漆皮全部刮掉，另一端只刮半周。通电后，完整刮漆端始终导电，半周刮漆端可以自动切断半周电流，起到简易换向器的作用，让线圈依靠惯性持续转动，避免线圈卡在平衡位置停止转动。 三、实验器材 漆包铜线、干电池（电源）、圆形强磁铁、金属支架2个、小刀、胶带、导线。 四、制作步骤 1. 制作线圈：将漆包线均匀缠绕成圆形线圈，两端预留出笔直的导线作为转轴，保证线圈规整、重心平稳。 2. 处理漆皮（关键步骤）：用小刀将线圈一端的漆皮全部刮干净，保证全程导电；另一端只刮上半周漆皮，保留下半周漆皮绝缘，实现间歇通断电。 3. 组装支架与磁场装置：将两个金属支架固定在桌面，作为线圈支撑和导电触点；将强磁铁吸附在电池底部或放置在线圈正下方，形成稳定磁场。 4. 通电调试：将线圈两端转轴架在金属支架上，接通电源，轻轻拨动线圈，线圈即可持续匀速转动。 五、现象观察 接通电源后，线圈在磁场中持续转动；轻轻阻碍线圈转动，松手后继续转动。当线圈转到绝缘半周时，电路断开，线圈不受磁力，依靠惯性转动；转到导电半周时，电路接通，线圈受磁力推动持续旋转。 六、故障分析与改进方法 1. 线圈不转动：原因可能是漆皮刮除不彻底、接触不良、磁场太弱或线圈卡住。解决：重新刮净漆皮、调整支架高度、更换磁性更强的磁铁。 2. 线圈来回摆动，无法持续转动：半周漆皮刮除错误，没有起到换向作用。解决：重新规范刮除半周漆皮。 3. 转速过慢：电流小、磁场弱或线圈匝数少。解决：更换新电池、增加线圈匝数、换强磁铁。 七、实践总结 通过本次制作，我直观理解了直流电动机的工作原理：通电线圈在磁场中受力转动。刮除半周漆皮的操作模拟了换向器的作用，保证线圈持续转动。同时掌握了影响电动机转速的因素：电流大小、磁场强弱、线圈匝数。本次实践让我明白物理知识源于生活、用于生活，加深了对电与磁相关知识的理解。 学习目标 1.明确简易直流电动机的构造，理解其工作原理。 2.通过设计和制作简易直流电动机，提升逻辑推理和工程思维能力。 3.经历制作简易直流电动机的过程，提升分析问题、解决问题的能力，培养动手操作能力。 学习目标 怎样利用学习过的直流电动机的工作原理，制作出一台简易的直流电动机呢？ 问题 制作直流电动机要考虑哪些问题? 1.用什么样的导线绕制线圈? 2.绕制的匝数多少为宜? 3.哪部分作为转子?哪部分作为定子? 4.如何保证通电线圈能在磁场中持续转动? 项目分析 1.用什么样的导线绕制线圈? 漆包线 普通铜线 2.绕制的匝数多少为宜? 5~10匝 项目分析 3.哪部分作为转子?哪部分作为定子? 把一段粗漆包线绕成约3cm×2cm的矩形线圈，作为转子。从线圈的两端各拉出约2cm的漆包线作为转轴。 项目分析 把用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板或电池盒上。两个支架分别与电池的两极相连。最后把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁体作为定子。 项目实施 4.如何保证通电线圈能在磁场中持续转动? 改变线圈中电流的方向 方法：用小刀刮去线圈两端引线的漆皮，左端全部刮掉，右端只刮半周。 项目实施 成果展示 展示交流 1.你用是怎样实现让线圈连续转动的，看看谁的电动机设计得更巧妙。 2.电动机线圈匝数是多少?转子在转动时，转轴受到的摩擦情况如何? 3.观察哪个电动机转动得更快，它们可以带动其他装置旋转吗? 讨论交流 展示交流 【项目提出】 生活中有许多地方会用到直流电动机，例如电动剃须刀、夏 天使用的手持式微风扇都是用直流电动机来驱动的。直流电 动机的工作原理是利用__________在______中受力转动，利 用________及时改变线圈中的电流______使得线圈持续转动。 下面制作一台简易的直流电动机。 通电线圈 磁场 换向器 方向 中考考法 11 【项目分析】 1.根据电动机的原理知，电动机主要由______和______组成， 因而要制作直流电动机，必须用________制成线圈，且保证 各圈导线之间是绝缘的，磁体要尽可能磁性较____。 线圈 磁体 漆包线 强 2.为了便于快速转动，选择______作为转子，______作为定子。 3.没有换向器时，______（填“能”或“不能”）改变电流方向， 但可以切断电流，避免电动机反向受力而停止转动。 线圈 磁体 不能 中考考法 12 【项目实施】 4.将漆包线绕成约 的矩形 线圈（20匝），作为转子。从线圈的 两端各拉出约 的漆包线作为转 轴。用硬质的铜导线竖立在泡沫板上 作为支架，准备2节干电池作为电源， 如图所示。 中考考法 13 5.由于线圈是回形的，当线圈始终通电时，上下两个边中的 电流方向是______（填“相同”或“相反”）的；下方的磁体的 磁场方向不变，两个边轮流处于下方时，受力方向______， 会使线圈__________。如果把这个反向转动的力去掉，也就 是在线圈转动的上半周通电，下半周断电，线圈依靠______ 能连续转动，因而用小刀刮去线圈两端引线的漆皮时，把一 端全部刮掉，另一端只刮______，组装好电动机。这种让线 圈持续转动的思路与电动机中换向器的思路________ （填“相同”或“不相同”）。 相反 相反 来回晃动 惯性 半周 不相同 中考考法 14 6.接好电路后，用手轻轻推动后，观察到线圈转动，此时将 ____能转化为______能。 电 机械 中考考法 15 【展示交流】 7.转子在转动时，转轴受到的摩擦主要来源于支撑结构和电 刷接触等。对实验可能造成的影响有：①摩擦会消耗部分能 量；②发热现象等。 8.如果整个制作没有问题，但接上电源后线圈不动，这时应 做哪些尝试？（写出两点即可） 【解】（1）检查线圈中是否有电流通过；（2）检查磁体是 否具有磁性等。 中考考法 16 9.通电后线圈能转动，如果要改变转动方向，可以采取什么 做法？ 【解】（1）对调磁体两极；（2）对调电源两极。 中考考法 17 【项目拓展】 进一步研究图中的电动机模型，测得当电动机两端电压为 时，通过电动机的电流为 ，则该电动机的电功率为____ 。 1.2 中考考法 18 跨学科实践：制作简易直流电动机 展示交流 制作简易直流电动机 原理 结构 制作步骤 课堂小结 $