电动机与发电机 单元作业设计

中学物理单元作业设计

一'单元信息

学科年级学期教材版本单元名称

基本信息电动机与

物理九年级第二学期沪粤版

发电机

单元

自然单元口重组单元

组织方式

序号课时名称对应教材内容

1关于电动机转动的猜想第十七章第一节

课时信息

2探究电动机转动的原理第十七章第二节

3发电机为什么能发电第十七章第三节

二'单元分析

（一）课标要求

本章内容在《义务教育物理课程标准（2022年版）》中属于“运动和相互

作用”这一主题。教学时应注意联系学生的生活实际，采用多样化的教学方式，

发挥实验在物理教学中的重要作用，让学生经历对知识的探究过程，发展学生探

究问题和解决问题的能力，培养学生的科学态度和科学精神。

具体内容要求如下：

1.通过实验，了解通电导线在磁场中会受到力的作用，知道力的方向与哪些

因素有关。

2.通过实验,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。

（二）教材分析

1.知识框架

1

2.内容内在逻辑分析

本章主要学习通电导体在磁场中受力、电磁感应以及这两种电磁现象的重

要应用一一电动机和发电机。本章教材编写是在上一章学习了“电生磁”的基

础上，引发“电与磁的相互作用”在生产、生活中的应用一一“电动机”。通

过拆解电动机，了解电动机的结构（第一节）；通过实验认识通电导线在磁场

中受力，揭示电动机的工作原理（第二节）。再运用逆向思维进一步探究“磁

生电”一一“发电机”，并通过实验认识电磁感应现象（第三节）。通过本章

学习，引导学生树立自然现象之间相互联系的世界观，培养学生通过实验来探

索自然奥秘的科学探究能力，训练学生“普遍联系”和“逆向思维”等创新思

维方式，激发学生发明创造的意识。

（三）学情分析

电动机在生产、生活中有着广泛应用，学生对它既熟悉又陌生；而对发电机,

学生却非常陌生。因此学生学习热情高，好奇心强。通过演示实验和实践活动的

安排，进一步提高学生的学习兴趣，更好地投入到本章的学习中去。

三'单元学习与作业目标

为全面落实“双减”政策，力争“减负”的同时“增效”。本章作业设计思

路是,从学生终身发展角度着手，从“是什么”、“为什么”的角度思考,让学生

全面深入了解电动机和发电机在生产、生活中的广泛应用，以及两者内部构造和

原理。作业设计的整体目标是提升学生的“物理学科核心素养”。具体内容如下:

2

1.了解电动机的内部结构。

2.了解通电导体在磁场中会受到力的作用，知道力的方向与哪些因素有关。

3.了解直流电动机的工作原理。

4.了解电磁感应现象。知道感应电流产生的条件。

5.了解发电机的工作原理。

6.了解电磁感应在生产、生活中的应用。

四、单元作业设计思路

在新课程理念和“双减”政策的指导下，不仅要培养学生的学习兴趣，转变

学生的学习方式，提高学生的动手能力，培养学生的创新精神和能力，全面提升

学生的科学素养。还致力于为学生提供具有自主选择性、不同形式的内容作业。

本单元作业主要是实践性作业和A、B两组书面作业相结合。让学生在动手和

练习的过程中，掌握课本中的基础知识,全面提升科学素养。在“双减”政策下,

利用课后延时服务时间，利用实验室准备好的实验器材，教师示范关键制作步

骤，学生小组交流合作，分组制作一台简易电动机和用易拉罐演示电磁感应现

象。学生通过几组实践性作业，体验“从生活走向物理，从物理走向社会”的

科学理念。书面作业，以课程标准为依据，由浅入深，由易到难，由基础知识

到实际应用，全面检查学生对基础知识、基本技能和相关应用的理解和掌握程

度。最后设计了一个实践小论文，让学生跨学科搜集科学家们探究未知世界的

钻研精神。

五'课时作业

第一课时关于电动机转动的猜想

（一）课前作业

题目编号001作业性质活动作业完成时长一周

调查生活和生产中（书口口图17-1介绍的除外）哪些物品使用

具体题目了电动机？

内容答案合理即可

口优秀口良好口合格

作业评价1.能多渠道收集信息。

2.学生列出的物品个数。口优秀口良好口合格

课前了解电动机的使用情况，学生经历观察、思考、调查的过

设计意图程，体验“从生活走向物理”。

作业难度较易口中等口较难

分析来源引用口改编原创

（二）课堂作业

题目编号002作业性质活动作业完成时长5分钟

3

具体题目拆解玩具电动机并说出其内部结构

内容答案电动机主要结构是线圈和磁体

1.能独立拆解玩具电动机。口优秀口良好口合格

2.能正确写出其内部主要构造

口优秀口良好口合格

名称。

作业评价

3.乐于动手操作，能分析失败

的原因，总结成功经验，体验口优秀口良好口合格

发现问题并解决问题的喜悦。

了解玩具电动机的内部构造。通过学生的动手操作，激发学

设计意图生的学习兴趣，养成实事求是的科学态度，提升学生的物理

核心素养。

作业难度较易中等口较难

分析来源引用口改编原创

题目编号003作业性质练习作业完成时长5分钟

将电动机转子的线圈成一段直导线，给这一段直导线

通电，由奥斯特实验可知，在通电的直导线周围会存在，

具体题目再将磁体靠近通电的直导线，根据“同名磁极相互，异

名磁极相互”的规律可知，通电的直导线会受到

内容的作用。那么你认为电动机转动的原因可能是。

简化；磁场；排斥；吸引；力；通电导体在磁场中

答案

受到力的作用

1.答案的正确性。口优秀口良好口合格

2.能独立思考，提出自己的见

作业评价口优秀口良好口合格

解。

3.能用物理知识解决问题。口优秀口良好口合格

通过此题的练习，是给学生（对电动机转动的猜想）进行点

设计意图

拨，让学生了解简化这一物理方法，为学生设计实验进行铺

垫，培养学生的创新思维能力。

作业难度较易中等口较难

分析来源引用口改编原创

（三）课后作业

题量1题完成时间12分钟

设计实验方案：验证电动机转动原因的猜想（含猜想、实验器

题目

材或实验装置图、实验步骤等）。

4

猜想：电动机的转动可能与诚；场和电流有关，磁场可能会对通

电线圈产生力的作用而使线匿转动。

具体

实验装置图：S

内容

答案实验步骤：

（1）闭合开关，通电后3,导彳本ab不处于磁场中，导体

ab（选填“静止”、“受力运.动”）o

（2）导体ab处于磁场中，附f开开关，导体ab中没有电流通

过，导体ab（选填“静止”、“受力运动”）。

（3）闭合开关，通电后，导体ab处于磁场中，导_____

填“静止”、“受力运动”）。

1.学生独立思考拟定合理的

□优秀口良好口合格

实验方案。

作业评价

2.有控制实验条件的意识。□优秀口良好口合格

培养学生设计实验的能力和创新思维，让学生领会设计实验的

设计意图

科学方法。

作业难度较易中等较难

分析来源引用口改编原创

（四）实践作业：制作一台简易电动机

漆包线、干电池、电池盒、磁铁、金属丝、塑料尺、透明胶

材料:

带、导线

操作步骤:

3.用砂纸将一端引线上的漆全部打磨掉，另一端引线上的漆打

磨一半。

5

4.用透明胶带将金属支架固定在塑料尺上，中间间隔一段距

离，以便放上一块磁铁。

5.简易电动机组装完成。

1.简易电动机转起来了吗？

观察分析2.若没有转起来，用手轻推一下试试。

3.思考一下电动机转动的原理可能是什么？

1.能按步骤将简易电动机组装起

口优秀口良好口合格

来。

2.简易电动机组装完成后能持续

作业评价口优秀口良好口合格

转动。

3.能仔细观察实验现象，并提出

口优秀口良好口合格

自己的见解。

这是在课后延时服务的时间段完成的一个制作类作业，经历制

作业分析与

作简易电动机的过程，了解电动机的主要结构。培养学生的动

设计意图手能力，提高学生的学习兴趣。在制作过程中，发挥团队优

势，培养学生的科学思维、科学态度与责任等物理核心素养。

6

第二课时探究电动机转动的原理

（一）课前作业

题目编号001作业性质实践作业完成时长5分钟

小组实验探究：通电导体在磁场中受力方向跟哪些因素有

具体题目关？

内容答案通电导体在磁场中受力方向跟电流方向和磁场方向有关。

1.学生参与度。口优秀口良好口合格

.学生小组合作，能拟定合

2口优秀口良好口合格

作业评价理的实验方案。

.能根据实验收集的信息，

3口优秀口良好口合格

得出正确的结论。

用“问题”引导学生自主探究“新知识”，尝试应用科学研

设计意图究方法解决实际问题。

作业难度较易口中等口较难

分析来源引用口改编原创

题目编号002作业性质练习作业完成时长2分钟

具体如图所示是直流电动机的示意图，请在图

题目上标出各部分的名称。

内容

答案磁体；线圈；换向器；电刷

.标注出各部分名称的准确

1口优秀匚口良好口合格

作业评价性。

2.能理论联系实际，学以致口优秀匚口良好口合格

巩固电动机的主要结构，培养学生对基础知识的应用能力，

设计意图增强学生对电动机学习的兴趣。

作业难度较易口中等口较难

分析来源引用口改编原创

题目编号003作业性质实践作业完成时长5分钟

7

实践操作时，如果模型电动机接通电源后不能转动，你怎

具体题目样做才能使模型电动机转动起来？你认为模型电动机不转

的原因可能有哪些？

内容①用手拨动一下线圈②调整电刷③检查线路连接情况，

答案

重新接通电路……

1.学生参与度。口优秀口良好口合格

.学生能用物理知识解决实际

2口优秀口良好口合格

作业评价问题。

3.能独立思考，提出自己的见

口优秀口良好口合格

解。

根据操作过程中电动机出现的异常情况，学会处理异常问

设计意图题的简单方法，培养学生运用理论来解决实际问题的能

力，体验战胜困难，解决问题的喜悦。

作业难度较易口中等较难

分析来源引用口改编原创

题目编号004作业性质练习作业完成时长3分钟

如图装置是电动机的工作.

1

模型，在工作过程中，/A//i\4

_____起了关键的作用，它鬻

具体题目能使线圈刚刚转过_____'\，心的/一

位置时，就自动改变线圈中GD

内容

的―||—

在磁场中的连续转动；.一

答案换向器；平衡；电流方向

1.学生的参与度。口优秀口良好口合格

.能观察、分析、处理信息，

2口优秀口良好口合格

作业评价得出答案。

.能够对电动机的连续转动有

3口优秀口良好口合格

自己的理解。

设计意图让学生知道换向器的作用

作业难度较易中等较难

分析来源引用改编原创

（二）课后作业（A组）

题量2题完成时间6分钟

8

1.如图所示是直流电动机的模型图，直流电动机的工作原

理是，它利用与电刷的接触方式，

解决了线圈连续转动和导线缠绕问题。

题目

第1题第2题

2.如图为直流电动机的基本构造示意图，以下相关的分析

中正确的是（）

A.电动机的主要结构有线圈和磁体。

B.电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能。

C.只有改变磁场方向才能改变线圈转动的方向。

D.电动机工作过程中，线圈中的电流大小保持不变。

1.通电线圈在磁场中受力转动（或通电导体在磁场中受到力

答案的作用或磁场对电流的作用）；换向器

2.A

1.答案的准确性。口优秀口良好口合格

作业评价2.能运用物理方法分析和解决

口优秀口良好口合格

简单的实际问题。

通过2道题的练习，巩固基础知识，了解通电导体在磁场中

设计意图会受到力的作用，知道力的方向与哪些因素有关。了解直流

电动机的工作原理。

作业难度较易中等较难

分析来源引用改编原创

（二）课后作业（B组）

题量2题完成时间8分钟

1.如下图所示左图是通电导体在磁场中的受力情况，图中圆

圈表示的是通电导体的横截面。圆圈中的“x”和分别

题目表示导体中电流垂直于纸面向里和向外的方向。请根据右图

所表示的磁场方向、电流方向和导体受力方向三者之间的关

系，判断出选项图中有关三者方向表示正确的是（）

9

IsN||N|

FF^>0~AFF<—<8>

prqnnr「E

ABCD

2.如图所示是扬声器（喇叭）的结构图。当扬声器的线圈

中通入携带声音信息、时刻变化的电流时，线圈会在永磁

体的作用下受到力的作用并带动锥形纸盆振动发声。下列

说法中

正确的是（）

A.扬声器工作时是将机械能转化为电能。

B.扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动。

C.扬声器中的永磁体不会对线圈有作用力。

答案1.D；2.B

1.答案的准确性。口优秀口良好口合格

2.能通过阅读，分析、处理信

作业评价口优秀口良好口合格

息、，并解决问题。

3.能将所学物理知识与实际情

口优秀口良好口合格

境联系起来。

设计意图通过2道题，考查学生运用物理知识解决实际问题的能力。

作业难度较易中等较难

分析来源引用改编原创

10

第三课时发电机为什么能发电

（一）课堂作业

题目编号001作业性质实践作业完成时长5分钟

如图所示的是简易的手摇发电机的模?So将小灯泡和灵敏电

流计串联后与手摇发电机相连。缓慢』窑动轮盘，观察到灵敏

电流计的指针来回摆动，小灯泡闪

烁发光，这说明该发电机产生的电

流大小和方向是（选填“变化

具体题目

的”、“不变的”）；若快速摇动

内容轮盘，则观察到的现象是（写

一点即可）。再将发电机模型拆开，

/如yu^血js会*n小zi知vuu66Jrf-Ja次op任二口珈，若木知66

主要部件有和组成。

答案变化的；灯泡更亮（其他合理也可）；磁体线圈

1.小组同学参与度。口优秀口良好口合格

2.能积极参与，并通过亲自实

口优秀口良好口合格

作业评价践收集信息。

3.能书面或口头表述自己的

口优秀口良好口合格

观点。

通过自己亲自感受，激发学生，探索发电机为什么能发电的兴

设计意图

趣。

作业难度较易中等口较难

分析来源引用改编原创

题目编号002作业性质实践作业完成时长5分钟

探究“电磁感应现象”的活动中，关于产生感应电流的条

件，

下面说法正确的是（）

具体

题目A.只要导体在磁场中运动。

B.只要导体在磁场中做切割磁感线运动。

内容

C.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。

答案C

1.实验结论表述的准确性。口优秀口良好口合格

作业评价

2.能归纳、总结产生感应电流

口优秀口良好口合格

的条件。

11

测评学生对产生感应电流的条件的归纳和总结，能用合适的

设计意图

语句正确表述实验结果。

作业难度较易中等口较难

分析来源引用改编原创

题目编号003作业性质练习作业完成时长2分钟

如图所示，在探究“什么情况下磁可以生电”

具体题目

要使灵敏电流计指针向右偏转，则导体棒AB

内容应水平向

动，则磁体应水平向

答案左；右

1.答案的准确性。口优秀口良好口合格

2.能通过阅读，分析、处理信

口优秀口良好口合格

作业评价息，并解决问题。

3.能将所学物理知识与实际

口优秀口良好口合格

情境联系起来。

通过活动，让学生巩固感应电流的方向与哪些因素有关，培

设计意图

养学生基础知识的应用和提升能力。

作业难度较易中等口较难

分析来源引用改编原创

题目编号004作业性质实践作业完成时长5分钟

如图所示，在探究电磁感应现象的实验中，下列操作中不能

产生感应电流的是（）。请动手做一做，并说一说原

因。向线圈中快速插入条形磁铁。

具体A.

题目C.把条形磁铁从线圈中快速拔出。D.把条形磁铁放在线圈中

圉4

内容

LUKJziST

答案D

1.答案的准确性。口优秀口良好口合格

2.能通过实践操作，分析、处

作业评价口优秀口良好口合格

理信息，并解决问题。

3.能将所学物理知识与实际

口优秀口良好口合格

情境联系起来。

12

通过实验与思考，让学生巩固电磁感应现象产生的条件。培

设计意图

养学生基础知识的应用和提升能力。

作业难度较易中等较难

分析来源引用改编原创

（二）课后作业（A组）

题量2题完成时长6分钟

1.磁场中悬挂一根直导线，导线的两端分别连接在灵敏电流

计OG的两个接线柱上，组成一个闭

电路，如图所示，弓导线沿着图示的方=匕县

偏转，这两个运动方向是：（）左涔的।©

A.向上或向下B.向右或向下S|1/

C.向左或向上D,向右或向左

题目

2.如图所示，装置A中有磁铁和可转动的线圈，当有风吹向

风扇时扇叶转动，引起灯泡发光。下列说法正确的是（

）A.装置A将机械能转化为电能。

B.装置A属于用电器。C.该实验说明了电能生磁。

由二彷彳t---X

答案1.D；2.A

1.答案的准确性。口优秀口良好口合格

作业评价2.能从物理学角度观察周围

事物、解释有关现象和解决口优秀口良好口合格

简单的实际问题。

通过2道题，巩固基础知识，加深对电磁感应现象的理解。

设计意图知道感应电流的方向与哪些因素有关，以及发电机工作中的

能量转化。

作业难度较易中等较难

分析来源引用改编原创

（二）课后作业（B组）

题量2题完成时长6分钟

1.小明在做“探讨什-么情况下磁可以生电”实验时，连接了

题目

如图所示的实验装置L,PQ,MN为两平行金属导线，水平放

13

两导轨右侧连接定值电阻R,一

金属棒垂直搁在两导轨上，与导P.______:

轨接触良好，接触点分别为a、

b.现把该装置放入一大小、方

向均不变的磁场区域内、用力F

拉动金属棒沿导轨匀速运动时，1bN

在闭合回路可产生感应电流，当

向右拉动金属棒时，通过金属棒的电流方向为afb,贝I」：

(1)当向左拉动金属棒时，通过金属棒的电流方向；

(2)如果改变磁场方向，当向右拉动金属棒时，通过金属棒

的电流方向为。

2.在“双减”政策落实中，要求学生课后服务结束时间原则

上不早于当地正常下班时间，到冬季放学时天色较暗。于是

一款新型的带滚轮书包出现了，其内部无电池，但拖动书包

使轮子滚动时，嵌在轮子里的LED灯会发光，行走更安全。

下图能反映此原理的是()

答案1.(1)b玲a；(2)b玲a；2.B

1.答案的准确性。口优秀口良好口合格

2.能将所学物理知识与实际情

境联系起来：培养学生基础知口优秀口良好口合格

作业评价识的应用和提升能力。

3.初步形成电磁感应的概念;培

养学生基础知识的应用能口优秀口良好口合格

力。

通过2道题，巩固电磁感应现象产生的条件及应用，考察学

设计意图生运用物理知识解释生活中的现象以及解决实际问题的能

力。培养学生基础知识的应用和解决问题的能力。

作业难度较易中等较难

14

分析来源引用改编原创

（四）实践作业一一制作：用易拉罐演示电磁感应现象

铝制易拉罐1个；塑料吸管1根；铅笔1支；橡胶塞1个;

高强度磁铁若干（越大越多越好）；透明胶带；剪刀1把。

1.用剪刀把易拉罐的头部和底部都剪掉，剩下一个薄铝皮的

圆筒。把圆筒压平，用剪刀剪下1-2厘米宽的2条，打开

以后就是2个铝制的圆环。

2.在橡胶塞正中钻了1个小孔，把削尖的铅笔竖直插在上面

（铅笔尖的一端朝上）。也可以用肥皂代替橡胶塞。

3.把2个铝环用透明胶带粘在塑料吸管的两端，吸管中间位

置的下方用剪刀剪1个菱形的开口。

4.铅笔尖通过菱形开口，顶在吸管内表面上。2个圆环能以

非常小的摩擦力在铅笔尖端转动。

15

5.用高强度磁铁靠近其中一个铝环，可以看到铝环能被磁铁

推着转动。

密-—1

1.铝环能被磁铁推着转动吗？

观察分析2.铝环被磁铁推着转动的原理是什么？并查阅资料验证自己

的想法。

1.能独立按步骤完成制作。口优秀口良好口合格

作业评价2.基于实验现象，能进行简单

口优秀口良好口合格

分析。

作业分析及该科学实践性活动是在课后延时服务的时间段完成的一个制

作类作业。通过小制作，提高学生学习物理的兴趣，激发学

设计意图习欲望，培养学生由物到理的提升能力和拓展能力。

（五）实践作业一一小论文（可跨历史、语文、物理学科）

搜集科学发展史中，科学家们在探究“电磁联系”过程中的

要求历史故事，谈谈你从这个故事中获得的启示。

1.论文能比较真实地体现：在

科学发展的历史中，科学家们

口优秀口良好口合格

在探索未知领域“电磁联系”

作业评价过程中的艰辛历程。

2.叙述的历史故事，语句通

顺，结构完整；表述自己所口优秀口良好口合格

获得的启示，情感真切。

让同学们从搜集科学家们的故事中撰写小论文，体会科学家

设计意图们探究未知领域的研究方法、历经失败时百折不挠的科学精

神以及实事求是的科学态度，增加科技强国的使命感。

16

六、单元质量检测作业

（一）单元质量检测作业内容

检测内容电动机与发电机题量8完成时间25分钟

一、选择题（每题2分，共8分）

1.下列电器设备不是利用磁场对电流的作用来工作的是（）

A.电风扇B.麦克风C.扬声器D.电动机

2.如图所示，电动平衡车是一种新型交通工具，被广大

青少年所喜爱，图中与电动平衡车驱动前行过程原理

的是（）

ABCD

3.在元旦晚会上，小明所在的科技小组展示了一个“隔板推物”的节目，其

原理如图所示。甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中，两线圈通

过导线连接构成一个闭合电路。用手推动甲线圈摆动时，乙线圈会随之摆

动。

对于这个过程，下列说法正确的是（）

A.甲线圈相当于电源，乙线圈相当于用电器。

B.推动甲线圈摆动时电能转化为机械能。C.乙

线圈随之摆动时机械能转化为电能。

D.乙线圈摆动的原理是电磁感应现象。

4.如图所示，是王浩同学探究感应电流方向与哪些因素有关的实验情景（图

中箭头表示导体的运动方向），下列说法中正确的是（）

A.比较图（a）和图（b）可知，感应电流的方向与磁场方向有关。

B.比较图（b）和图（c）可知，感应电流的方向与磁场方向无关。

17

无关。

D.由图（d）可以得出结论，感应电流的方向跟导体运动方向无关。

二、填空题（每空2分，共12分）

5.如图为小强同学探究“让线圈转起来”的实验装置图，用小刀将线圈引线

一端的漆全部刮去，另一端刮去一半。这样做的目的是让线圈能，

与直流电动机主要结构的作用是相同的，在实验中，若线圈不能

转动，可采取的方法是（填写一种方法即可），要使线圈转得更

快些，采取的方法是（填写一种方法即可）0

6.如图所示，运动手环受到了运动爱好者的喜爱，其核心元件为空心塑料

管，管外缠有线圈，管内置有一块小磁铁，戴着手环走路时磁铁会在管内反

复运动，线圈会产生电