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/ 让教学更有效 高效备课 | 物理学科
【学习目标】
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。
学习重点 直流电动机的工作原理；电动机的能量转化与广泛应用。
学习难点 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。
【课前预习】
一、直流电动机的结构与原理
1.直流电动机的核心部件包括线圈、磁体、和，其中______的作用是控制线圈中电流的方向。
2.直流电动机的工作原理是利用______对______的作用使线圈转动，同时通过______及时改变线圈中的电流方向，从而保持线圈持续转动。
二、换向器的作用
3. 换向器由两个彼此绝缘的______组成，当线圈刚转过______位置时，换向器会改变线圈中的______方向，使线圈能够______转动。
4. 制作简易电动机时，将漆包线转轴同侧的半边漆皮刮掉，其作用相当于______，通过这种方式控制______的方向，使线圈持续转动。
三、电动机的应用
5. 电动机在生活中应用广泛，家庭中的______、，工业中的、，新能源交通工具中的、______等都离不开电动机。
6. 一台新能源汽车应用了几十台电动机，例如______电机、______电机等（列举两种即可）。
【课中研学】
1. 动手做：制作一个电动机
怎样才能使下图的线圈持续转动起来呢？
用刀片将作为转动轴的漆包线同侧的半边漆皮刮掉，然后把线圈放在支架上。
一个小直流电动机就做好了。
接通电源，试一试，我们做的电动机能持续转动吗？
和同学分析，这个装置是怎样控制电流方向的？
2. 活动：调查家庭中的电动机
回到家，环顾四周，我们会发现电动机的身影。请开始一个有趣的调查：从厨房、客厅、浴室到卧室，统计一下能找到的里面有电动机的物品。
含电机物品 电机用途 取电方式
3. 家庭中、工厂里、交通工具上的电动机，其作用有什么共同特点？
4. 新能源汽车为什么需要几十台电动机？
5. 电动机的应用给人类生活和生产带来了哪些改变？
【课堂总结】
【分层作业】
（巩固性作业）
一、填空题
1. 直流电动机中，______由两个彼此绝缘的半圆环组成，其核心作用是改变线圈中的电流方向。
2.当线圈刚转过______位置时，换向器会及时改变电流方向，使线圈持续转动。
3.直流电动机的核心部件包括线圈、磁体、电刷和______，缺一不可。
4.电动机工作时，实现的能量转化是______能转化为______能。
5.制作简易电动机时，刮掉漆包线转轴同侧半边漆皮，其作用相当于______，以此控制电流方向。
二、选择题
6. 直流电动机中，能使线圈持续转动的关键部件是（）
A. 线圈 B. 磁体 C. 换向器 D. 电刷
7.下列不属于直流电动机组成部分的是（）
A. 电磁铁 B. 电刷 C. 换向器 D. 线圈
8.电动机工作时的能量转化与下列哪种设备相同（）
A. 发电机 B. 电风扇 C. 电饭锅 D. 太阳能电池板
9.制作简易电动机时，刮掉半边漆皮的目的是（）
A. 减小电阻 B. 方便固定 C. 控制电流通断与方向 D. 增强导电性
10.下列设备中，利用直流电动机工作原理的是（）
A. 手摇发电机 B. 电动玩具车 C. 电磁继电器 D. 电铃
（拓展性作业）
11. 线圈在磁场中转动时，换向器改变电流方向的时机是（）
A. 线圈转到任意位置 B. 线圈刚转过平衡位置 C. 线圈静止时 D. 线圈转速最快时
12.某同学制作的简易电动机不转动，可能的原因是（）
A. 漆包线全部刮掉漆皮 B. 磁体磁性过强 C. 电源正负极接反 D. 线圈匝数过多
13.要使直流电动机的转动方向改变，可行的方法是（）
A. 增大电源电压 B. 对调磁体的 N、S 极 C. 增加线圈匝数 D. 减小磁场强度
14.若直流电动机的换向器出现故障（无法改变电流方向），线圈会（）
A. 持续加速转动 B. 转过平衡位置后反向转动 C. 转过平衡位置后停止 D. 始终静止
15.新能源汽车的驱动电机本质是直流电动机，其工作时的核心依据是（）
A. 电流的磁效应 B. 电磁感应现象 C. 磁场对电流的作用 D. 磁极间的相互作用
（探究性作业）
选做题：
三、综合题
16．请设计实验验证 “换向器能使直流电动机的线圈持续转动”，要求写出实验器材、实验步骤、现象对比和实验结论。
17.某同学制作简易电动机时，发现线圈只能转动半圈就停止，请分析可能的原因，并写出对应的改进措施（至少列举 2 种原因及改进方法）。
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参考答案
【课前预习】
1. 电刷；换向器；换向器
2.磁场；电流；换向器
3.半圆环；平衡；电流；持续
4.换向器；电流
5.电风扇；洗衣机；起重机；机床；电动汽车；电动自行车（答案不唯一，合理即可）
6.前驱动；空调（答案不唯一，合理即可）
【作业布置】
1. 换向器
2.平衡
3.换向器
4.电；机械
5.换向器
6.C
7.A
8.B
9.C
10.B
11. B 解析：换向器的设计目的是在线圈刚过平衡位置时改变电流方向，避免受力方向阻碍转动，确保持续转动。
12.A 解析：漆包线全部刮掉漆皮会导致电流始终通过线圈，转过平衡位置后受力方向不变，阻碍转动，导致线圈不转；其余选项不会导致不转动（B、D 可能影响转速，C 仅改变转动方向）。
13.B 解析：电动机转动方向由电流方向和磁场方向决定，对调磁体 N、S 极（改变磁场方向）可改变转动方向；A、C、D 影响转速，不改变转动方向。
14.C 解析：换向器故障无法改变电流方向时，线圈转过平衡位置后，受力方向与转动方向相反，会减速至停止。
15.C 解析：电动机的核心工作原理是磁场对电流的作用，A 是电磁铁原理，B 是发电机原理，D 是磁体间相互作用，均不符合。
16．实验器材：漆包线、电池、磁体、电刷、换向器（两个半圆环）、导线、开关；无换向器的简易线圈组件。实验步骤：① 组装含换向器的直流电动机，闭合开关，观察线圈转动情况；② 拆除换向器，将线圈两端直接接电刷，闭合开关，观察线圈转动情况；现象对比：含换向器时，线圈持续转动；无换向器时，线圈转过半圈（平衡位置）后停止；实验结论：换向器能在线圈刚过平衡位置时改变电流方向，使线圈持续转动，验证了其关键作用。
17. 可能原因及改进措施：① 原因：漆包线刮漆不规范（如未刮掉同侧半边漆皮，或全部刮掉），无法控制电流方向；改进措施：重新刮漆，确保转轴同侧的半边漆皮完全刮掉，另一侧保留漆皮（等效换向器作用）。② 原因：线圈与磁体的位置不当，受力过小；改进措施：调整线圈与磁体的距离，使线圈处于磁体磁场的强磁场区域，增大受力。③ 原因：电源电压过低，线圈电流过小，受力不足；改进措施：更换电压更高的电池，增大线圈中的电流，增强磁场对电流的作用力。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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