18.3 磁场对通电导线的作用 教案（表格式）2025-2026学年物理沪科版九年级全一册

第三节磁场对通电导线的作用教学目标物理观念:能通过实验。认识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;知道电动机的工作原理及能的转化。科学思维:能体会电与磁的相互联系,能将相关知识与直流电动机等若干实际应用联系起来。科学探究:完成“探究通电导线在磁场中的受力情况”实验,体验科学研究的基本方法;学会制作和安装简单的电动机。科学态度与责任:能感受电与磁对人类文明进程的强有力推动;能体会我国优秀传统科技对人类社会发展的贡献,有科技强国的责任感与使命感。教学重难点教学重点:“探究通电导线在磁场中的受力情况”的实验探究。教学难点:明确电动机的工作原理及过程。教学准备教师准备:课件、动圈式扬声器、电池、导线等。学生准备:电池盒、导线、开关、金属轨道、铜直棒、磁极、漆包线、回形针、胶带、磁体等。教学过程教学环节设计意图一、创设情境导入新课视频导入1老师:现在老师正在上课,从早晨到现在,我经历了下边这些事情,请看视频:老师上课前的经历。老师:请大家替我总结一下,我经历的这些事物中都有一个共同的东西,那就是……学生:电动机。老师:电动机已经深入我们的生活,对我们非常重要,可以说离不开电动机了。电动机为什么会转动呢?情境导入2:老师:科学猜想对于我们物理研究和物理发展非常重要,我们现在很多的科学成就,都是建立在先猜想然后探究的基础上实现的,现在我有一个猜想:通过前边的学习,我们知道磁场对放入其中的磁体产生力的作用,而我们还学习知道通电导体周围存在磁场,即通电导体相当于磁体。问题来了,当我们把通电导体放入磁场中,磁场会不会对这个通电导体产生磁力作用呢?先让学生尽情猜想,然后引入课题。学源于思,思源于疑。创造情景,引导学生带着任务问题,怀有兴趣地去学习新内容二、新课讲解探究新知探究点一通电导线在磁场中的受力情况1.指导学生阅读课本P148“做中学”的内容,分小组探究通电导线在磁场中的受力情况。(1)老师用投影仪展示,讲解实验装置及使用。思考问题:金属杆能用铁棒吗?提示:不能;铁棒本身会被磁场作用。(2)按图1825的实验装置连接电路,当接通电源闭合开关时,观察并尝试解释现象。提示:原来静止的金属棒在金属轨道上滚动起来,说明受到力的作用。(3)若保持磁场方向不变,改变电流方向,观察金属杆的运动方向是否发生变化?提示:发生改变,说明受力方向跟电流方向有关。(4)在步骤(3)的基础上保持电流方向不变,改变磁场方向时,金属杆的运动方向又会怎样变化?提示:发生改变,说明金属杆受力方向跟磁场方向有关。2.总结结论:磁场对通电导线具有力的作用,其作用力的方向与磁场的方向、电流的方向有关。

3.老师投放课本P149图1826,明确动圈式扬声器的结构。(1)然后把它引出线的一端接在电池正极,另一端不断摩擦电池负极,如图所示,请观察并表述现象。(2)听到“咔嚓、咔嚓”的声音。(3)老师依次出示下列问题,带学生分析原因:①声音是如何产生的?提示:纸盆振动。②纸盆为什么振动?提示:线圈振动,从而带动纸盆振动。③线圈为什么振动?提示:受力大小变化。④线圈为什么受力且大小变化?提示:因为在磁场中有电流通过而受力;因为电流时有时无,时大时小,故受力大小变化。(4)把分析过程反过来就是动圈式扬声器的发声原理,阅读课本P149第2段,回答问题:动圈式扬声器主要由线圈、永久磁体、锥形纸盆等构成。线圈处在永久磁体的磁场中,当线圈中有电流通过时,就会受到磁场的作用力而运动。由于扬声器工作时通过线圈的电流是随声音而变化的,所以线圈受到的力也是变化的,从而带动纸盆来回振动发出声音。

4.观看电磁弹射及其原理的视频,了解电磁弹射及原理。探究点二直流电动机是如何工作的1.观看电动机发展历史的视频,了解电动机发展对人类社会发展的推动作用。2.尝试阅读课本P150“直流电动机是如何工作的”的内容。强调探究注意事项,强化实验所需条件培养学生从有关现象中发现、提出问题能力,了解它们在科学探究中的意义培养学生与他人交流合作、自我反思、听取意见的意识提高分析问题与解决问题的能力。从观察到的现象入手,分析现象出现的问题本质,分析推理出它们之间的内在关联3.看完后,老师:看明白了吗?学生:没有(或摇头)。老师:那我再帮帮你们,来看个电动机的工作原过程的视频,要集中注意力,珍惜机会。4.回答下列问题,并结合图片、模型或多媒体课件,尝试描述电动机的工作过程。(1)电动机就是根据通电导线在磁场中受到力的作用的原理制成的,它的主要构造包括磁极、线圈、电刷、换向器等。

(2)什么是平衡位置?此位置受力有何特点?物理学中把线圈的平面与磁感线垂直的位置叫做平衡位置。当线圈平面与磁感线垂直时,线圈中有电流,则线圈受平衡力,如果有换向器,则线圈不受力。(3)什么是换向器?有什么作用?换向器就是电动机线圈两端连接的、两个彼此绝缘的铜制半环。换向器可以使线圈转过平衡位置时改变电流方向,从而改变线圈的受力方向,使线圈持续转动下去。(4)结合图片,完成描述。甲线圈处于此位置时,半环2跟电刷4接触,半环1跟电刷3接触,通电后线圈中的电流从半环2经DCBA流向半环1,线圈的AB边受到一个向上的力,CD电流与AB边的电流方向相反,磁场方向相同,故CD边受到一个向下的力,所以线圈沿顺时针方向转动

乙线圈转至平衡位置时,两电刷跟两个半环间绝缘部分接触,线圈中无电流,线圈不受力的作用,但线圈由于惯性会越过平衡位置

丙线圈越过平衡位置后,半环1变为跟电刷4接触,半环2变为跟电刷3接触,线圈中的电流变为从半环1经ABCD流向半环2。与图甲进行比较,磁场方向相同,但AB边中的电流方向与图甲中AB边中的电流方向相反,故此时AB边受向下的力;同理,CD边受向上的力。线圈仍沿顺时针方向转动

丁线圈又转至平衡位置时,其情况跟图乙所示相似。线圈由于惯性越过平衡位置后,线圈中的电流又从半环2流向半环1,其情况又和图甲所示相同

(5)电动机工作时将电能转换为机械能。

电动机的工作过程是该节的重点和难点,只看书或只凭老师纸上谈兵,很难给学生一个清晰形象地认识过程。先通过视频再看书,然后再具体到工作过程分析,使学生有一个逐渐适应、深入了解的过程5.制作简易电动机(1)阅读课本P151“迷你实验室”内容,明确制作简易电动机所需的材料、制作过程以及制作过程中应该注意的问题。(2)小组分工协作,开始制作简易电动机模型。(3)老师通过实物投影仪展示几组作品,并让学生操作电动机工作。(4)最后通过外观、制作快慢、工作情况等给予评比。实验制作有一定的技巧和要求,还得提醒学生注意实验细节,出现问题共同讨论解决问题。三、归纳概括课堂小结学生讨论发言,梳理本节知识要点,老师随时补充。(“课堂小结”内容见PPT课件)培养学生归纳总结的意识和能力板书设计第三节磁场对通电导线的作用一、通电导线在磁场中的受力情况1.探究通电导线在磁场中的受力情况2.探究结论:磁场对通电导线具有力的作用,其作用力的方向与磁场的方向、电流的方向有关。3.应用二、直流电动机是如何工作的1.电动机工作原理2.电动机工作过程3.制作直流电动机简易模型当堂评价见PPT课件。教学反思电动机我们既熟悉、经常见,又对它的原理、磁场对通电导线的力的作用及电动机复杂的工作过程感到抽象较难理解。因此我在教学设计中尽量采用了直观演示、创造让学生动手的机会和进行小制作等活动,这些措施成功地吸引了学生的注意力,激发了他们的学习兴趣,使抽象的知识变得