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【大单元整体教学】物理学北师大版（2024）9年级上册
第14章 电与磁
课题 14.5.2磁场对通电导线的作用力（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 本课时是“磁场对通电导线的作用力”的应用延伸，核心围绕电动机的工作原理展开：先通过简易直流电动机的制作实验，呈现线圈“转动约 90°后停止”的现象，引出换向器的作用；再借助换向器原理示意图，解析 “每转半周改变线圈电流方向” 以实现连续转动的逻辑；进而介绍实际电动机的定子、转子结构，补充动圈式扬声器（基于通电导体在磁场中受力往复运动）的工作原理。内容从实验现象到原理突破（换向器），再到实际装置与拓展应用，既衔接了前一课时的受力规律，也体现了物理原理向技术装置的转化，是“电与磁”知识的综合应用课。
2.学情分析 学生已掌握 “磁场对通电导线有力的作用” 及左手定则，具备理解电动机原理的基础，但对 “换向器改变电流方向使线圈连续转动” 的逻辑易混淆；在简易电动机制作中，线圈绕制、转轴绝缘层处理等实操细节易出错；对实际电动机“定子-转子”的结构区分不清晰；同时，动圈式扬声器与电动机原理的关联需引导才能建立。整体需借助直观演示与实操指导，突破原理理解与实操的难点。
3.学习目标确定与教学重难点 课标摘要： （二）运动和相互作用 2.4电和磁 2.4.1观察摩擦起电现象，了解静电现象。了解生产生活中关于静电防止和利用的技术。 例1举例说明生活中的静电现象。 例2查阅资料，了解静电防止和利用的常用方法。 2.4.2通过实验，认识磁场。知道地磁场。 例3查阅资料，了解我国古代指南针的发明对人类社会发展的贡献。 2.4.3通过实验，了解电流周围存在磁场。探究并了解通电螺线管外部磁场的方向。了解电磁铁在生产生活中的应用。 2.4.4通过实验，了解通电导线在磁场中会受到力的作用，并知道力的方向与哪些因素有关。 例4了解动图式扬声器的结构和原理。 例5了解直流电动机的工作原理。 2.4.5探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。 了解电磁感应在生产生活中的应用。 例6了解发电机的工作原理。 课标分析： 依据《义务教育物理课程标准（2022年版）》，学生需理解电动机的工作原理及换向器的作用，掌握简易直流电动机的制作方法，能分析换向器维持线圈连续转动的过程，认识电动机、动圈式扬声器在生产生活中的应用对提升生活便利性与技术效率的重要性。同时，要培养学生运用物理知识完成简易装置制作的实践能力，增强物理知识与技术应用、生活实际关联的意识，提升科学探究与实践创新的科学素养。 学习目标： 物理观念：能说出电动机的工作原理、换向器的作用，描述动圈式扬声器的工作过程。 科学思维：能分析换向器 “改变电流方向使线圈连续转动” 的逻辑，区分电动机与扬声器原理的共性与差异。 科学探究：参与简易直流电动机的制作与调试，观察并记录线圈转动现象。 科学态度与责任：体会物理原理对技术发明的推动作用，形成关注物理技术应用的意识。 重点： 1.电动机的工作原理（磁场对通电线圈的作用）。 2.换向器使线圈连续转动的作用 3.简易直流电动机的制作步骤。 难点： 1.换向器改变线圈电流方向以维持连续转动的原理。 2.简易直流电动机制作中的实操调试（如转轴绝缘层处理）。 3.动圈式扬声器与电动机原理的关联分析。
4.教学评价 评价维度具体内容学科知识评价概念理解：考查电动机工作原理、换向器的作用 知识应用：解释电动机连续转动、动圈式扬声器发声的原理小组合作评价小组讨论：参与电动机原理分析的参与度、倾听表现 合作任务：简易电动机制作的分工协作、成员贡献度实践应用评价项目规划：简易电动机制作的材料准备、步骤安排合理性 项目实施：制作过程的操作规范、应变及沟通情况 项目成果：电动机工作效果、原理说明的清晰性实验评价实验操作：简易电动机制作的操作规范度、操作态度 实验分析：线圈转动现象的记录、换向器作用的分析推理能力
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
引导学生回顾“通电导线在磁场中受力”的实验。 提问：该现象能应用在什么发明中？ 展示电动机图片。 学生回顾实验结论。 学生思考并回答问题。 联想生活中电动机的应用。 衔接上节课“通电导体在磁场中受力”的旧知。 激发学生好奇心，建立“原理→发明”的认知关联。
任务二：电动机
1.简易直流电动机制作 分步讲解制作步骤（绕线圈、去漆层、组装支架）。 强调操作注意事项（漆层去除要彻底、线圈安装竖直）。 指导学生放置永磁体、连接电源。 2.线圈转动问题探究 提出递进问题：线圈为什么会转？为什么不能连续转？如何让线圈连续转？ 组织分组讨论，引导学生结合磁场力的方向分析。 总结讨论结果，引出 “换向器”。 3.换向器的构造与作用 展示换向器（两个铜半环）与电刷的结构示意图。 用甲-乙-丙-丁四图分步解析换向器“半周变向”的过程。 播放电动机工作原理视频。 指导学生改进简易电动机（半去漆层）。 4.实际电动机 展示实际电动机（定子、转子）构造图。 讲解分类（直流 / 交流电动机）及应用场景。 提问：实际电动机与简易电动机的结构差异是什么？ 学生分组动手制作简易电动机。 学生按要求组装器材，连接电路。 学生闭合开关，观察线圈转动现象（仅转 90°）。 学生分组交流讨论，结合旧知分析线圈转动的原因。 学生尝试解释“平衡位置受力反向”的停转原因。 学生尝试提出解决思路（如“改变电流方向”）。 学生观察结构示意图，理解换向器与电刷的配合关系。 学生跟随分析四图，理清“变向→续转”的逻辑。 学生观看视频巩固原理。 学生动手改进装置，测试连续转动效果并解释原理。 学生对比简易电动机与实际电动机的结构。 学生记忆两类电动机的应用实例。 学生回答结构差异问题（多组线圈、多对换向器铜片等） 落实“科学探究”目标，培养动手能力。 通过“线圈仅转 90°”的现象，引发后续探究疑问。 培养“科学思维”，引导学生逻辑推导。 为“换向器”的引入做铺垫，突破难点。 突破“换向器作用”的核心难点。 让学生在“改进-测试-解释”中深化对原理的理解。 落实“物理观念”中 “换向器作用”的目标。 衔接生活实际，让学生体会“简化模型→实际产品”的演变。 丰富“物理观念”中电动机的应用认知。
任务三：动圈式扬声器
提问：电流方向不断变化时，通电导体在磁场中受力会怎样变化？ 展示扬声器构造图（永磁体、音圈、纸盆）。 播放扬声器工作原理视频。 补充耳塞式耳机的结构（音膜替代纸盆） 拓展阅读：磁电式电表 展示电表构造图（固定部分、转动部分）。 讲解核心工作原理（通电线圈受力转动，电流越大偏转角度越大）。 提问：电表的工作原理与电动机有什么联系？ 学生思考并回答电流方向变化与受力方向的关系。 学生观察构造图，明确各部件作用。 学生观看视频，描述扬声器工作过程。 学生对比扬声器与耳机的结构差异。 学生识别电表的固定部分和转动部分。 学生理解“电流大小→受力大小→偏转角度”的逻辑。 学生回答与电动机原理的关联问题（均基于通电导体在磁场中受力转动） 迁移“通电导体在磁场中受力”的原理，培养知识迁移能力。 区分电动机与扬声器原理的共性（受力运动）与差异（单向转动 vs 往复运动），落实“科学思维”目标。 拓展知识应用场景，体现物理原理的广泛性。 强化“通电导体在磁场中受力”的核心原理认知。
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：教材中的 “简易直流电动机装置图”“换向器原理示意图” 是核心原理资源，直观展示结构与动作逻辑；“实际电动机结构示意图” 是拓展认知资源，清晰区分定子与转子；“实践活动” 的改装方案是实操资源，衔接知识与动手能力；“动圈式扬声器构造图” 是关联资源，助力理解原理的拓展应用。 （2）技术手段应用：用动画分步演示 “线圈转动 - 换向器切换电流 - 线圈持续转动” 的过程，清晰呈现换向器的作用；借助虚拟实验软件模拟简易电动机的线圈绕制、换向器调试，降低实操失误率；用实物投影展示简易电动机的制作细节（如绝缘层处理），提升实操规范性；播放实际电动机拆解视频，明确定子与转子的结构。
8.教学反思与改进 本课时需强化换向器原理的 “分步拆解” 演示，可让学生手动模拟 “线圈转动 - 电流切换” 的过程辅助理解；简易电动机制作需提前示范绝缘层处理、线圈绕制的技巧，并提供 “故障排查清单”（如线圈不转的常见原因）；动圈式扬声器的原理可通过与电动机的 “受力方向变化” 对比，明确二者的共性（通电导体受力）与差异（往复运动 vs 转动）；同时要关注实操能力较弱的学生，采用 “小组互助 + 教师定点指导” 的方式，确保其完成基本制作与原理观察。

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