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【大单元整体教学】物理学教科版（2024）9年级上册
第8章 电磁相互作用
课题 8.2.1磁场对电流的作用（第二课时）
课型 新授课 √ 复习课 试卷讲评课 其他课
1.教学内容分析 本课时聚焦直流电动机的结构、工作原理及广泛应用，通过 “制作简易电动机” 的动手实践，解析换向器 “在线圈刚过平衡位置时改变电流方向” 的关键作用，明确直流电动机 “利用磁场对电流的作用使线圈转动，借助换向器保持持续转动” 的工作原理；同时结合电动机在家庭、工业、新能源领域的多元应用实例，构建 “原理 — 技术 — 社会应用” 的知识链条，深化对磁场对电流作用的实践认知。
2.学情分析 学生在第一课时已掌握 “通电导体在磁场中受力及方向规律”，具备实验探究基础，但对 “换向器改变电流方向使线圈持续转动” 的动态过程理解较抽象；对电动机在复杂设备（如新能源汽车、工业流水线）中的应用仅停留在感性层面。学生对动手制作类活动兴趣浓厚，可利用此特点提升学习主动性，同时需通过可视化手段和实例分析突破抽象认知难点。
3.学习目标确定与教学重难点 课标摘要： 3.4电磁能 3.4.2知道电压、电流和电阻。探究电流与电压、电阻的关系，理解欧姆定律。 3.4.3会使用电流表和电压表。 3.4.4探究并了解串联电路和并联电路中电流、电压的特点。 3.4.5结合实例，了解电功和电功率。知道用电器的额定功率和实际功率。 例2调查常见用电器的铭牌，比较它们的电功率。 3.4.6通过实验，了解焦耳定律。能用焦耳定律说明生产生活中的有关现象。 3.4.7了解家庭电路的组成。有安全用电和节约用电的意识。 例3了解我国家庭用电的电压和频率，在家庭用电中有保护自己和他人的安全意识 课标分析： 依据课程标准，学生需了解直流电动机的工作原理，明确换向器在使线圈持续转动中的作用，认识电动机在生产生活（如家庭电器、工业设备、新能源交通工具）中的广泛应用。同时，要培养学生通过动手实践探究技术原理的能力，体会科学技术对社会发展的推动作用，增强技术应用意识，提升科学素养。 学习目标： 物理观念：理解直流电动机工作原理，能解释电动机的能量转化及广泛应用。 科学思维：通过分析换向器的作用，培养逻辑推理和动态过程分析能力。 科学探究：参与 “制作简易电动机” 活动，提升实验操作与问题解决能力。 科学态度与责任：通过电动机的社会应用，认识科学技术的价值，增强技术应用意识。 重点： 直流电动机的工作原理；电动机的能量转化与广泛应用。 难点： 换向器在线圈转动过程中 “适时改变电流方向” 的动态机制分析。
4.教学评价 评价维度具体内容学科知识评价概念理解：“换向器作用”“直流电动机工作原理” 的阐述 知识应用：解释无人机、家电电机工作现象的能力小组合作评价小组讨论：制作过程的参与度、技术交流表现 合作任务：简易电动机制作的分工协作与成员贡献项目评价项目实施：制作中的操作规范、问题解决能力 项目成果：电动机转动效果及换向器作用说明的准确性实验评价实验操作：漆包线刮漆、器材组装等流程规范性 实验分析：电动机转动现象记录及换向器原理分析能力
5.学习活动设计
教师活动 学生活动 设计意图/学习评价
任务一：激趣导入
展示 “复兴号” 动车组高速行驶或磁悬浮列车悬浮运行的景象，提问引导：“复兴号”能以350km/h高速驰骋，磁悬浮列车能浮在轨道上行驶，它们的核心动力来源是什么？生活中还有哪些设备离不开这种动力装置？ 学生观看动态图片，感受我国高端装备的科技实力，激发民族自豪感。 学生结合生活经验，列举电风扇、电动牙刷等依赖电动机的设备。 带着 “电动机为何能转动” 的疑问，进入新课学习。 以“复兴号”等国家重大科技成果为切入点，从宏观应用场景过渡到微观物理原理，搭建“生活—科技—物理”的认知桥梁，激发学生探究兴趣。
任务二：让线圈在磁场中转起来
1.制作简易电动机 讲解制作材料的用途和使用注意事项，示范漆包线刮漆操作。 指导学生组装线圈、支架、电源和磁体，在巡视过程中解答操作疑问。 组织学生接通电源，观察线圈转动情况，引导讨论 “线圈能否持续转动”“为何这样刮漆能控制电流”。 2.换向器原理 展示实际直流电动机结构示意图，重点标注换向器（半环 E、F）和电刷（A、B）； 结合简易电动机的刮漆操作，讲解换向器的工作过程（随线圈转动、改变电流方向）。 总结直流电动机工作原理，强调 “磁场对电流的作用+换向器改电流方向”的核心逻辑。 学生活动按照要求领取材料，动手制作简易电动机。 学生接通电源进行实验，记录线圈转动现象。 学生小组讨论教师提出的问题，分享自己的观察和思考。 学生观察结构示意图，区分定子、转子、换向器等部件。 学生倾听讲解，联系自制电动机的实验体验，理解换向器的作用。 学生记录工作原理的关键要点。 通过动手操作提升实验能力，让学生在实践中感知磁场对电流的作用；通过讨论突破 “电流方向控制” 的难点，为理解换向器作用埋下伏笔。 从简易装置过渡到复杂实际设备，培养学生的抽象思维；通过新旧知识关联，帮助学生构建完整的原理认知。
任务三：发电机与人类文明
展示电动机在家庭、工厂、新能源交通工具中的应用案例。 引导学生分类梳理“家庭中的电动机”“工业中的电动机”“交通中的电动机”，补充新能源汽车多电动机应用的案例。 组织学生分享生活中见过的电动机应用场景。 活动：调查家庭中的电动机 提供调查表格模板，讲解表格填写要求（含电机物品、电机用途、取电方式）。 举例说明填写规范（如电风扇的相关填写）。 布置课后调查任务，要求下次课分享结果。 家庭实验室：电磁现象中的能量转化 讲解实验装置的组装方法，强调电路连接的规范性。 引导学生先预测实验现象（一个线圈摆动时另一个是否摆动）。 组织学生实验后讨论 “两个过程的能量转化分别是什么”，对比电磁感应和磁场对电流作用的能量变化。 发展空间：三峡大坝发电机组 提供三峡大坝发电机组的相关资料，介绍其技术特点和建设历程。 布置拓展任务，要求学生通过图书或网络查询更多信息，了解其作用。 学生观看案例展示，记录不同场景下电动机的用途。 学生参与分类梳理，结合自身生活经验，列举更多含电动机的物品。 学生分组交流分享，拓展对电动机应用广度的认知。 学生明确调查任务和表格填写要求。 学生课后观察家庭各区域（厨房、客厅等），寻找含电动机的物品，记录相关信息。 学生按照要求组装电路。 学生进行实验，观察并记录线圈摆动情况。 学生小组讨论能量转化问题，对比两种电磁现象的差异。 学生阅读教师提供的资料，初步了解大型发电机组的情况。 学生课后自主查询信息，拓展对电动机（发电机反向应用）在大型工程中应用的认知。 让学生认识科学技术的社会价值，增强技术应用意识；通过分类和分享，深化对电动机 “能量转化（电能→机械能）” 实用意义的理解。 将课堂学习延伸到生活，培养学生的观察能力和实践应用能力；通过具体案例填写，让学生掌握 “用途 - 取电方式” 的对应逻辑。 通过对比实验，帮助学生区分电磁感应（机械能→电能）和磁场对电流的作用（电能→机械能），深化能量转化的物理观念；提升学生的实验分析和归纳能力。 拓宽学生的知识视野，让学生感受我国的科技成就；培养学生的自主探究和信息搜集能力，增强民族自豪感。
6.板书设计
7.特色学习资源分析、技术手段应用说明 （1）特色学习资源：“制作一个电动机” 的材料，让学生在操作中直观感知“刮去半边漆皮”对电流方向的控制作用，降低抽象理解难度；直流电动机示意图，清晰展示换向器、电刷的结构，辅助学生理解其工作机制；无人机、新能源汽车、工业流水线等电动机应用实例，构建“课堂—生活”的认知桥梁，体现知识的社会价值。 （2）技术手段应用：用 3D 动画演示“线圈转动时换向器改变电流方向的动态过程”，将抽象机制可视化，突破难点；借助虚拟实验平台，对比 “有无换向器时线圈的转动情况”，强化对换向器作用的理解；展示学生制作的简易电动机，实时观察转动效果并分析原因，提升课堂互动性。
8.教学反思与改进 在教学中，通过动手制作和多媒体动画有效助力学生理解换向器原理，但部分学生对 “换向器与线圈转动的同步性” 理解仍有不足，后续可增加 “慢动作拆解动画” 和小组互助分析环节。同时，可深化电动机应用的拓展，如开展 “家庭电动机应用调研” 实践活动，进一步强化 “科学态度与责任” 的培养；还需关注制作活动的材料规范性，确保学生充分参与，提升实践体验的公平性。

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