【物理】跨学科实践：制作简易直流电动机 课件- 2025-2026学年人教版物理九年级全一册

跨学科实践项目设计简易电动机的制作简易电动机的制作九年物理启智学习目标01了解电动机的基本工作原理，即通电导体在磁场中受到力的作用。02通过亲手制作简易电动机，培养动手实践能力和对物理知识的应用能力03观察电动机运转过程，加深对电磁相互作用的理解，激发对物理学科的兴趣04通过跨学科项目学习，能够将物理知识与其它学科有机结合，培养综合思维能力启智项目的背景一1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，即电流周围存在磁场，揭示了电与磁之间的联系，为后续电磁学的发展奠定了基础。1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中就会产生感应电流。这一发现进一步完善了电磁学理论，也为电动机和发电机的研制提供了理论依据。启智1834年，德国物理学家雅可比发明了第一台实用型电动机，它通过电磁力驱动转子旋转，为电动机的发展奠定了基础。但早期的电动机由于技术和材料的限制，体积庞大、效率低下，难以广泛应用。项目的背景一随着科学技术的不断发展，人们对电动机的研究和改进从未停止。19世纪末20世纪初，随着电力工业的兴起，电动机的应用越来越广泛，从工业生产到日常生活，都离不开电动机的身影启智项目的分析三当闭合开关后，电流通过线圈，由于线圈处于永磁铁的磁场中，根据通电导体在磁场中受力的原理，线圈会受到一个力的作用，从而开始转动。电动机的工作原理启智制作思路如果在线圈越过平衡位置后停止对线圈供电，由于惯性，线圈继续转动。转动半周后再继续供电，线圈就可以持续转动下去了！项目的分析三问题：由于通电线圈绕过平衡位置后受到力的方向不变，通电线圈最终会停在平衡位置。启智项目器材准备项目的实施三1、漆包线（长度约40厘米，直径0.6mm）2、强磁体（1个，提供磁场）3、金属支架（回形针2个，用于支撑线圈，确保转动灵活）4、电源（5号干电池1节，电压1.5，为线圈供电）5、砂纸（打磨漆包线两端绝缘漆，保证通电良好）6、尖嘴钳、透明胶带等启智制作步骤项目的实施三（一）线圈制作取一段漆包线，将一端固定（绕在5号电池上），开始绕制线圈。绕制匝数可在10-15匝左右，尽量绕得紧密、整齐，使线圈形状规则。绕好后，将线圈从铅笔上取下，轻轻拉伸，使其呈长方形，这样在转动时更容易平衡。用砂纸仔细打磨线圈两端的漆包线，去除绝缘漆。注意打磨要适度，既要保证漆皮去除干净，让电流能顺利通过，又不能过度磨损导线，影响线圈强度。打磨长度约为0.5-1cm即可。注意：打磨漆包线绝缘漆时，一端全部打磨，另一端只打磨一半！启智制作步骤项目的实施三（二）支架搭建使用回形针制作支架。将回形针弯折成合适的形状，一端作为转轴支撑点，要尽量光滑，减少摩擦；另一端作为固定点，用于连接导线。可以多尝试几种弯折方式，找到最稳固且能让线圈灵活转动的结构。把支架用透明胶带固定在5号干电池身上，确保支架垂直于干电池，不晃动。启智制作步骤项目的实施三（三）组装电路与调试将打磨好的线圈放置在支架上，使线圈能自由转动。将强磁体置于5号干电池中间位置，线圈正下方。观察线圈是否转动。若线圈不转动，首先检查支架与干电池的正负极是否接触良好；其次查看线圈是否被卡住，支架转动是否灵活；还可以适当调整永磁铁的位置，改变磁场方向与强度，看是否能让线圈启动。“简易电动机的制作”跨学科实践项目评价表项目主题时间组名组长姓名自评（ABCD）互评（ABCD）评价内容实践活动敢于提出问题，表达自己的想法乐于合作，努力完成自己承担的任务有责任心，不怕吃苦，勇于克服困难运用知识动手又动脑，方案新颖有创新养成关注社会，关注他人，关注环境的意识活动成果项目设计科学合理，达到预期目标及时反思，不断改进及时完成，交流汇报，展示等通过项目式的学习，你还得到了哪些收获？启智项目成果展示与评价四启智项目注意事项五1、思考：为什么要打磨漆包线两端的绝缘漆？（只有去除绝缘漆，电流才能在闭合电路的相应位置流入和流出线圈，使线圈成为通电导体，进而在磁场中受力转动。）2、使用砂纸打磨漆包线时，要在通风良好处进行，防止吸入打磨产生的粉尘。3、制作时，务必确保电源被短路损坏干电池。4、制作结束后，及时整理好实验器材，养成良好的实验习惯。5、注重小组的团结协作，明确小组成员的分工和职责，积极参与讨论和合作，培养同学们的团队合作精神和沟通能力。启智项目的拓展与应用六1、可尝试改变干电池的正负极连接方向或强磁体的磁极方向，观察线圈转动方向变化，总结影响线圈转动