20.4 电动机（课件，教材配套版）物理新教材人教版九年级全一册

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、受力方向与电流及磁场方向的关系、电动机构造及换向器作用。从生活中机器人、电风扇等电动机应用导入，通过“现象—实验—原理—构造—应用”脉络，以实验探究为支架建立知识联系。 其亮点在于依据新课标四维目标设计，突出科学探究（如控制变量法研究受力方向，观察线圈转动分析平衡位置问题）和科学思维（构建“电流—磁场—受力—运动”模型），结合扬声器原理等生活实例培养科学态度。学生能深化物理观念，教师可依托结构化资源提升教学效率。

第二十章 电与磁 20.4 电动机 同步教学课件 磁场对通电导线的作用 · 换向器 · 电动机 · 扬声器 人教版九年级物理 本页依据教材原文组织，课堂讲解时结合图示和问题推进。 本课时四维教学目标 依据《义务教育物理课程标准（2022年版）》设计 02 物理观念 知道通电导线在磁场中受到力的作用 理解力的方向与电流方向、磁场方向有关 了解电动机主要构造及换向器作用 科学思维 从演示实验现象提出问题、作出判断 用“电流—磁场—受力—运动”模型解释现象 能用证据说明线圈不能连续转动的原因 科学探究 观察导体棒和线圈运动，改变一个因素进行比较 记录现象并归纳受力方向变化规律 交流实验结论，关注操作规范与证据 科学态度与责任 认识电动机在生产生活中的广泛应用 体会物理知识对技术发展的支撑作用 形成安全用电、尊重证据、合作交流的态度 本页依据教材原文组织，课堂讲解时结合图示和问题推进。 从生活走进物理：电动机为什么会转动？ 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。 03 给电动机通电， 它就能够转动。 这是为什么？ 图20.4-1 工业机器人 本节主线：现象 → 实验 → 构造 → 应用 本页依据教材原文组织，课堂讲解时结合图示和问题推进。 磁场对通电导线的作用 演示：通电导体棒在磁场中运动 04 我们知道，磁体在磁场中会受到力的作用。 磁体间通过磁场相互作用，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？ 图20.4-2 磁场中的导体棒 把导体棒放在磁场里，接通电源，让电流通过导体 棒，观察它的运动。 本页依据教材原文组织，课堂讲解时结合图示和问题推进。 改变电流方向和磁场方向 比较实验：一次只改变一个因素 05 操作一：改变电流方向 把电源的正、负极对调后接入电路， 使通过导体棒的电流方向与原来相反， 观察导体棒运动的方向。 操作二：改变磁场方向 保持导体棒中的电流方向不变， 把蹄形磁体的上、下磁极调换一下， 观察导体棒运动的方向。 实验表明 通电导线在磁场中要受到力的作用；力的方向跟电流的方向、磁场的方向都有关系。 本页依据教材原文组织，课堂讲解时结合图示和问题推进。 通电导线受力方向的规律 如果电流的方向或者磁场的方向变得相反，受力方向也变得相反。 06 电流方向 → 磁场方向 → 受力方向 改变电流方向：受力方向改变 改变磁场方向：受力方向改变 同时改变电流方向和磁场方向：受力方向？ 想一想：若把通电导线换成通电线圈，它会怎样运动？ 本页依据教材原文组织，课堂讲解时结合图示和问题推进。 通电线圈在磁场中转动 演示：线圈三个位置的运动情况 07 图20.4-3 通电线圈不能连续转动 甲：线圈受力沿顺时针方向转动， 并由于惯性越过平衡位置。 乙：上、下两个边受力大小一样、方向相反， 线圈并没有运动，这是平衡位置。 丙：线圈逆时针转动，受力阻碍顺时针转动。 本页依据教材原文组织，课堂讲解时结合图示和问题推进。 为什么通电线圈不能连续转动？ 线圈越过平衡位置以后，受到的力阻碍它的转动。 08 运动过程 顺时针转动 → 由于惯性越过平衡位置 → 受力阻碍转动 → 最后返回平衡位置 关键问题 如果在线圈越过平衡位置后， 设法改变线圈中电流的方向， 线圈将会继续转动下去。 如何改变线圈中电流的方向呢？ 本页依据教材原文组织，课堂讲解时结合图示和问题推进。 换向器：让线圈持续转动 实际的电动机可以通过换向器来实现这一目的。 09 图20.4-4 换向器的构造 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，彼此绝缘。 A和B是电刷，分别跟两个半环接触， 使电源和线圈组成闭合电路。 无论线圈的哪个边处于靠近磁体N极的一侧， 其中的电流都沿图中箭头方向，受力方向总是相同， 线圈就可以不停地转动下去了。 本页依据教材原文组织，课堂讲解时结合图示和问题推进。 电动机的基本构造 线圈 + 磁体；转子 + 定子 10 主要组成 电动机主要由线圈和磁体两部分组成。 能够转动的部分叫作转子， 固定不动的部分叫作定子。 图20.4-5 一种直流电动机的转子 本页依据教材原文组织，课堂讲解时结合图示和问题推进。 实际电动机：多个线圈与换向片 让每个线圈在转动过程中受力方向都朝同一方向。 11 线圈接在一对换向片上 实际的电动机都有多个线圈， 每个线圈都接在一对换向片上， 以保证每个线圈在转动的过程中受力 的方向都能使它朝同一方向转动。 换向器是连续转动的关键部件 本页依据教材原文组织，课堂讲解时结合图示和问题推进。 科学世界：扬声器是怎样发声的？ 扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置。 12 图20.4-6 扬声器的结构 图20.4-7 扬声器构造示意图 固定的永磁体、线圈和锥形 纸盆。线圈通有电流时，受 到永磁体作用而运动；电流 反向时，线圈向相反方向运动。 交变电流方向不断变化，线 圈不断来回振动，带动纸盆 振动，于是扬声器发出声音。 本页依据教材原文组织，课堂讲解时结合图示和问题推进。 扬声器原理与本节小结 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。 13 电动机工作链条 电流通过线圈 → 磁场对通电线圈有力 → 线圈转动（或振动） → 输出机械运动（或声音） 本节关键词 通电导线在磁场中受到力 受力方向与电流、磁场方向有关 换向器改变线圈中电流方向 电动机：线圈、磁体；转子、定子 扬声器：电信号 → 声信号 本页依据教材原文组织，课堂讲解时结合图示和问题推进。 练习与应用（1—2） 14 1 用图20.4-2所示的装置研究磁场对通电导体棒的作用时， 如果闭合开关后导体棒向左运动，怎样操作可以使导体 棒向右运动？ 2 电动机主要由哪两部分构成？电动机换向器的构造 大体是怎样的？它有什么作用？ 本页依据教材原文组织，课堂讲解时结合图示和问题推进。 练习与应用（3） 单刀双掷开关控制电动机正转与反转。 15 图20.4-8 3 电路中常用到单刀双掷开关，这是一种可以分别跟两个接线柱连接的开关。 图20.4-8甲是它的外形图，图20.4-8乙中的S₁和S₂是它的符号。 图乙用两个单刀双掷开关来控制电动机M，使电动机既能正转，也能反转。 如果开关S₁与触点a接触、S₂与c接触时，电动机M是正转的，怎样操作开关 才能使电动机反转？ 本页依据教材原文组织，课堂讲解时结合图示和问题推进。 练习与应用（4—5） 计算与联系生活。 16 4 一台电动机的额定电压是220 V，额定功率是5.5 kW， 它正常工作时的电流有多大？连续工作2 h耗电多少？ 5 生活中很多地方都用到电动机，请列举五个电动机在生活中应用的实例。 本页依据教材原文组织，课堂讲解时结合图示和问题推进。 $