20.4电动机教学设计2026-2027学年人教版九年级全一册物理

该初中物理教学设计聚焦“电动机”核心知识点，通过小风扇通电转动演示导入，设问连接“电生磁”与“磁生力”，梳理“磁场对通电导体作用→受力方向影响因素→线圈转动与换向器→电动机原理”的知识脉络，搭建从实验到应用的学习支架。 特色在于以科学探究为主线，设计三组控制变量实验探究受力方向，通过组装简易线圈电动机观察平衡位置停转现象，结合动态动画拆解换向器工作原理，培养科学思维与模型建构能力。多元评价与实践作业提升学生科学态度，丰富教学资源助力教师高效突破重难点。

阳信县第四实验中学正贯当下毅赢未来 阳信县第四实验中学“365学本式成长课堂模式”教学设计 科目 物理 年级 九年级 课题 电动机 课型 新授课 设计者 课时 使用时间 课标要求 通过实验，知道通电导线在磁场中会受到力的作用，理解力的方向与电流方向、磁场方向有关。 教材内容分析 本节课是电生磁知识的反向应用，实现“电→磁→力”的完整逻辑链，是电磁学核心内容。 1.知识脉络：磁场对通电导体有力的作用→受力方向影响因素→线圈在磁场中转动→直流电动机结构→换向器作用→能量转化与应用。 2.承上启下：承接电流磁效应、电磁铁内容；为下一节磁生电、发电机做对比铺垫，区分电动机与发电机原理。 3.重难点特点：通电导线受力直观易观察；换向器的工作原理抽象，是本节最大难点；教材搭配模型、动画辅助理解线圈持续转动的原因。 学习者 特征分析 1.已有基础：掌握电流磁效应、磁场、磁感线；会组装简单电路、条形磁体磁场分布；熟练运用控制变量法。 2.认知优势：风扇、电动车、吹风机等电动机、电动车、吹风机等电动机生活实例丰富，学生熟悉电动机，动手实验兴趣高。 3.学习难点： ①同时改变电流、磁场两个变量对受力方向的影响容易混淆； ②难以理解线圈转到平衡位置受力平衡会停止转动，看不懂换向器改变电流的动态过程； ③容易混淆电动机（电→机械能）和发电机（机械能→电）的能量转化。 教学目标 物理观念 1.记住核心结论：通电导体在磁场中受到力的作用；受力方向与电流方向、磁场方向有关。 2.掌握直流电动机组成：定子（磁体）、转子（线圈）、换向器、电刷；理解换向器作用。 科学思维 1.两组对比实验探究受力方向，熟练运用控制变量法，形成归纳、对比推理思维。 2.通过模型拆解线圈、换向器，建立机械结构物理模型，分析持续转动的逻辑。 科学探究 1.小组合作完成磁场对通电导线作用实验，分三组控制变量，记录导线运动方向。 2.组装简易线圈电动机，观察线圈转动，分析平衡位置停转现象。 科学态度与责任 1.了解电动机在家电、交通工具、工业设备中的广泛应用，体会电磁技术改善生活、推动工业发展。 2.动手组装简易电机，养成严谨操作、乐于动手创新的科学习惯。 教学重点 1.磁场对通电导体有力的作用，受力方向的影响因素。 2.直流电动机的工作原理与能量转化。 教学难点 1.同时改变电流、磁场方向，受力方向不变的规律理解。 2.换向器的结构与工作过程，理解线圈持续转动的原因。 学习评价设计 1.自主预习评价：检查导学案预习填空，标注疑问，评价基础概念自学效果。 2.合作探究评价：从电路组装、变量控制、现象记录、小组分工四维度，组内互评+教师巡堂打分。 3.小组展示评价：依据实验现象汇报、电机结构讲解、换向器原理描述完整度打分。 4.当堂检测评价：选择+简答，考查受力方向、换向器作用、能量转化，当堂批改纠错。 5.课后长效评价：作业画图、简答题规范度，自制简易小电机实践完成情况。 教学资源 蹄形磁铁、金属导体棒、支架、电源、开关、滑动变阻器、导线、简易直流电动机模型、多媒体动画（换向器动态演示）、导学案、小风扇、电动车图片。 教学过程设计 备注 （二次备课） 创设情景，导入新课 1.实物演示：接通小风扇电源，风扇叶片持续转动；断电停止。 2.设问引导：风扇内部核心部件是电动机，通电后为什么能持续旋转？上节课知道电可以产生磁，磁能不能反过来推动通电导线运动？ 3.导入课题：20.4电动机 学习活动（1） 问题导学，自主预习（1） 学生阅读课本，完成导学案预习问题： ①通电导线放入磁场中会出现什么现象？ ②猜想导线受力方向和哪些因素有关？ ③实验采用什么研究方法？如何控制变量？ 自主标注疑难问题。 小组讨论，合作探究（1） 控制变量分组实验： 实验1：磁场方向不变，调换电源正负极改变电流方向，观察导体运动方向； 实验2：电流方向不变，调换磁铁两极改变磁场方向，观察导体运动方向； 实验3：同时调换电流、磁场方向，观察导体运动方向。 小组记录三组运动现象，讨论归纳规律。 小组展示，解难释疑（1） 小组汇报实验现象，统一结论： 1.通电导体在磁场中受到力的作用； 2.受力方向与电流方向、磁场方向有关； 3.只改变其中一个，受力方向反向；两者同时改变，受力方向不变。 教师点拨：力的大小与电流大小、磁场强弱有关。 学习活动（2） 问题导学，自主预习（2） 自主阅读教材，思考： 1.把直导线做成线圈放入磁场，线圈会怎样运动？ 2.线圈转到什么位置会受力平衡、停止转动？该位置叫什么？ 3.怎样才能让线圈持续不停旋转？ 小组讨论，合作探究（2） 组装简易线圈电动机，通电观察：线圈转动半圈后卡在平衡位置停止； 小组讨论：线圈两边电流方向相反，受力相反；平衡位置受力抵消，无法继续转动。 小组展示，解难释疑（2） 小组展示线圈停转现象，总结： 线圈平面与磁场垂直的位置为平衡位置，此处上下两边受力大小相等、方向相反，相互平衡。 教师设问：如何解决线圈停转问题？引出换向器。 学习活动（3） 直流电动机结构、换向器与能量转化 1.问题导学，自主预习（3min） 观察电动机模型，自学思考： ①直流电动机由哪几部分组成？ ②换向器由什么构成？作用是什么？ ③电动机工作时能量如何转化？ 2.小组讨论，合作探究 对照模型+动态动画，小组拆解分析换向器工作流程： 线圈转过平衡位置→换向器同步切换线圈两端电流方向→线圈受力方向同步改变→持续单向旋转。 3.小组展示，解难释疑 小组上台讲解电机结构与换向器工作过程，总结知识点： 1.构造：定子（永久磁体）、转子（线圈）、换向器、电刷； 2.换向器作用：线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中电流方向，使线圈持续转动； 3.能量转化：电能→机械能。 点拨构建，评研提升 师生共建知识框架： 通电导线在磁场受力→受力方向影响因素→线圈转动与平衡位置→换向器→直流电动机（电能→机械能） 集中突破易错点：两变量同时改变受力方向不变、换向器只改变线圈电流、电动机能量转化。 作业布置 1.基础作业：课后习题；画出直流电动机简易结构图，标注各部件名称。 2.拓展实践：利用磁铁、铜线圈、电池自制简易小电机，记录制作过程。 板书设计 20.4电动机 一、磁场对通电导体的作用 1.现象：通电导线在磁场中受力运动 2.受力方向影响因素： 电流方向、磁场方向 单一改变→受力反向；同时改变→方向不变二、通电线圈在磁场中 平衡位置：线圈平面⊥磁场，受力平衡，停止转动 三、直流电动机 1.结构：定子、转子、换向器、电刷 2.换向器作用：转过平衡位置，自动改变线圈电流 3.能量转化：电能→机械能 4.应用：风扇、电动车、机床、洗衣机 教学反思与 后记 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $