第十七章《从指南针到磁浮列车》作业设计（含答案）2023-2024学年度沪科版物理九年级全册

第十七章课时作业设计
一、 单元信息
基本 信息 学科 年级 学期 教材版本 单元名称
物理 九年级 第二学 期 沪科版 从指南针到 磁悬浮列车
单元 组织 方式 √ 自然单元 重组单元
课时 信息 序号 课时名称 对应教材内容
1 磁是什么 第十七章第一节
2 电流的磁场 第十七章第二节
3 科学探究：电动机为 什么会转动 第十七章第三节
二、 课时作业
17.1 磁是什么
(一)课前作业
题目编号 001 作业性质 活动作业 完成时长 5 分钟
具体 内容 题目 播种季节，小明的爸爸有一件很头疼的事情，就是他家的种子 中混有一些杂草的种子．但两种种子在外表面上是不同的，农 作物的种子比较光滑，不易吸附小颗粒物，而杂草的种子表面 有许多绒毛，能够吸附靠近它的小颗粒物．怎么把它们很快分 离？ 共同活动，参与设计解决方法 比如：正在束手无策的时候，机灵的小明很快利用一些铁屑和 一块磁铁就把种子和杂草的种子分离开来？
作业评价 1、小组成员参与度； □优秀 □良好 □合格
2、学生对科学探索的兴趣度； □优秀 □良好 □合格
3 、学生语言组织表达能力。 □优秀 □良好 □合格
设计意图 本题创设真实的问题情境， 通过活动， 引发学生深入思考“磁是 什么”。
作业 分析 难度 □较易 □中等 □较难
来源 □引用 □ 改编 □原创
(二) 课堂作业——预习
题目编号 002 作业性质 练习作业 完成时长 3 分钟
具体 内容 题目 1.磁现象 (1)磁性:磁体吸引铁、钴、镍等物质的性质. (2)磁极:磁体上磁性最强的两个部位叫磁极.能在水平面自由 转动的磁体,静止时指南的磁极叫______极( 极),指北的磁 极叫______极( 极). (3)磁体间相互作用的规律:同名磁极相互______,异名磁极相 互______. (4)磁化:使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫作磁化. (5)磁性材料:硬磁材料被磁化后具有保持磁性的性质,软磁材 料被磁化后不能长期保持磁性. 2.磁场 (1)概念:磁体周围存在着一种能使磁针偏转的______,叫作磁 场. (2)性质:磁场的基本性质是对放入其中的磁体______.磁体间 是通过______相互作用的. (3)方向:规定磁场中某一点处的小磁针静止时______所指的方 向为此处磁场的方向. (4)磁感线 A.是假想的线，实际不存在，但可以形象直观地表达磁场。
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B.在磁体外部，磁感线由 N 极到S 极；内部则由S 极到 N 极。 C.磁感线的方向就是小磁针静止后北极所指的方向。 D.磁感线的疏密表示磁场的强弱，越密表示该点磁场越强。 E.在空间每一点只有一个磁场方向，所以磁感线不相交。 F.几种常见的磁场
条 形 磁 体蹄 形 磁 体同 名 磁 极异 名 磁 极
3.地磁场 (1)概念:地球周围存在着磁场,叫作地磁场. (2)磁极:如图所示,地磁场的北极在地理______极附近,地磁场 的南极在地理______极附近. (3)磁偏角:地磁场的两极与地理的两极不重合,最早记述这一 现象的是我国宋代学者沈括.
答案 1. (2)南 S (3)排斥 吸引 2. (1)物质 (2)有力的作用 磁场 (3)北极 3. (2)南 北
作业评价 新知复习，牢固基础 □优秀 □良好 □合格
设计意图 能全面深入考查学生对“磁是什么”的认识。
作业 分析 难度 □较易 □中等 □较难
来源 □引用 □ 改编 □原创
题目编号 003 作业性质 实践作业 完成时长 3 分钟
具体 内容 题目 磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，小昌同学想探究磁体 对回形针的吸引力的大小与放入它们之间物体的哪些因素有 关，请你参与探究并解决一些问题 在纸片上放入不同的物体时，通过比较纸片下面能吸引的回形 针数量， 显示磁体对回形针吸引力的大小． 回形针的放置有乙、 丙两种方法，依据二力平衡的原理，回形针在磁场中某点受到 的吸引力等于它的重力， 应选择图中________(填“乙”或“丙”) 所示的方法． (2) 选择正确的方法后， 他们在纸片上分别放入形状、面积和 厚度相同，材料不同的铁板、铝板等， 观察能吸引的回形针个 数，多次实验后将数据记录在下表中．
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磁体与纸片间放 入的物体 吸引回形针 数量个
不放物体
铁板
镍板
铝板
陶瓷板
玻璃板
塑料板
分析数据，可以得出，在其他条件相同时，放入铁板或镍板， 吸引回形针的数量明显减少，说明铁板和镍板对吸引力的影响 ________ (填“较小”或“较大”)，即对磁性屏蔽效果明显． (3) 铁、镍、铝都是导体， 而铝对磁性屏蔽效果不明显， 原因 可能是______________________． (4) 日常生活中， 磁卡常受外界磁场影响出现消磁现象． 请你 根据含有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显的性质，写出一种 保护磁卡磁性的方法： ____________________________．
答案 (1)丙(2)较大(3)铝不能被磁化(4)磁卡放入铁盒中
作业评价 能积极参与， 并通过亲自实践收集信 息； □优秀 □良好 □合格
能分析、处理信息，得出结论； □优秀 □良好 □合格
能书面或口头表述自己的观点。 □优秀 □良好 □合格
设计意图 创设实验，提升学生探究实验能力，经历整个探究过程提出问 题-猜想与假设-设计试验与制定计划-进行试验与收集证据-分 析与论证-评估-交流与合作，旨在让学生经历与科学探究研究 者相似的探究过程，主动获取磁的相关物理知识，领悟科学探 究方法，发展科学探究能力，体验科学探究乐趣，养成实事求 是的科学态度和勇于创新的科学精神。
作业 分析 难度 □较易 □中等 □较难
来源 □引用 □ 改编 □原创
(三)课后作业(A 组)
题量 8 题 完成时间 8 分钟
题目 1.桌面上有一些常见物体，能被磁铁吸引的是( ) A.橡皮擦 B.塑料三角板 C.木炭 D.铁钉 2.小李做实验时， 发现老师桌面有一条形磁铁摔成两段的部分， 小李认为( ) A.一段只有极，另一段只有极的磁铁 B. 两段均无磁性的铁块 C. 两段各有极和极的磁铁 D. 两段磁极无法确定的磁铁
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题目 3.如图所示， 小赵同学用条形磁铁吸引两根大头针，其中哪幅 图中现象是正确的( )
A. 图甲正确 B. 图乙正确 C. 图丙正确 D. 都正确 4.如图是把 A、B、C 三块铁块悬挂起来，并让它们彼此靠近时 发生如图所示的情况，则下列判断正确的是 ( ) (
A
. 因为
B
. 因为
都
是磁体
C
.
若
、
D
.
若
、
)、吸引， 、相互排斥，所以只有是磁体 、吸引， 、相互排斥， 所以、、一定 靠近，一定会相互吸引 靠近，可能会相互排斥 5.小钱同学在梳理反思了“磁场和磁感线”相关知识，她归纳 整理如下，其中正确的有 () ①磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在 ②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线 ③磁感线是铁屑组成的 ④地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近。 A. ①④ B.②③ C.①② D.②④ 6.如图所示是条形磁体的磁场分布图， a、b是磁场中的两个点， 关于该磁场，下列说法不正确的是 A. 磁感线是为了研究方便而引入的假想曲线 B. 该条形磁体的右端为 N 极，左端为 S 极 C. 将一小磁针置于 b 点，其静止时极指向左侧 D. 由于 a 点没有磁感线经过，所以 a 处的磁场比处弱
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7.总所周知指南针是我国古代的四大发明之一，有关指南针和 地磁场的说法正确的是 () A.指南针静止时指示南北方向，是因为指南针受到地磁场的作 用 B.指南针静止时南极指向地理北极 C.如果地磁场消失，指南针还能指示南北方向 D.信鸽是靠绑在身上的小磁铁来实现导航的 8.在地球表面的某位置，发现自由转动的小磁针静止时沿竖直 方向，且 S 极向下。提示：指向地心为下，远离地心为上，则 小磁针所在位置在地球的 ( ) A. 北磁极附近 B. 南磁极附近 C. 赤道附近 D.以上均有可能
答案： 1.D 2.C 3.B 4.D 5.A 6.D 7.A 8.A
作业评价 能将所学物理知识与实际情境联系 起来； □优秀 □良好 □合格
能从物理学视角观察周围事物、解释 有关现象和解决简单的实际问题； □优秀 □良好 □合格
初步形成磁相关的概念。 □优秀 □良好 □合格
设计意图 在巩固基础的基础上，发散思维，更深层次理解磁体磁性和磁极的相互作 用。 立足教材，瞄准教学重点。在建构物理模型的基础上，化感性认识为理性 认识，促进多感官融合。图形与文字的结合，内化知识。
作业 分析 难度 □较易 □中等 □较难
来源 □引用 □ 改编 □原创
(三)课后作业(B 组) ——变式训练
题量 3 题 完成时间 3 分钟
题目 1.如图所示，木杆上套有四个磁环，其中 a、b、c 三个磁环都 悬浮，若 c 磁环上端为 S 极，则下端为 N 极的磁环是 A. a、c B. b、c C. a、b D. a、c、d 2.有甲、乙两根形状完全相同的钢棒， 当甲的一端靠近乙的一 端时，乙按如图所示方式转动起来，则可判断． A. 一定是甲棒有磁性，乙棒无磁性 B. 一定是乙棒有磁性，甲棒无磁性 C. 甲、乙都一定有磁性 D. 甲、乙都可能有磁性
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3.用一根钢棒的一端靠近小磁针的北极，结果磁针向钢棒靠近， 由此可以判定〔 〕 A．钢棒原来一定有磁性，且靠近磁针的一端是北极 B．钢棒原来一定有磁性，且靠近磁针的一端是南极 C．钢棒原来一定没有磁性 D．钢棒原来不一定有磁性
题目答案 1.A 2.D 3.D
作业评价 能运用物理知识解释有关现象和解 决简单的实际问题。 □优秀 □良好 □合格
通过 3 道题，考查学生运用物理知识解 释生活中的现象以及解决实际问题的 能力，学以致用。 □优秀 □良好 □合格
设计意图 建构思维，拓展学生解决问题的能力，举一反三， 培养学生操作能 力。 反思性作业，巩固新知
作业 分析 难度 □较易 □中等 □较难
来源 □引用 □ 改编 □原创
(四)操作性作业——科普阅读题
作业 阅读短文，回答问题 强大的四合一音乐充电宝 随着通讯业的发展和手机的普遍使用，各种配套设备应运而生， 如图是一款新型的充电宝，它糅合了无线手机充电、智能手表 充电、 USB 有线充电、蓝牙音箱四种功能合一的充电宝。充电 宝上面采用磁吸式可以供智能手表进行充电；充电宝下面是无 线充电设备，利用电流流过送电线圈产生磁场，手机中的受电 线圈靠近该磁场时就会产生电流，给智能手机充电；充电宝配 有蓝牙音箱， 可以与手机无线连接播放音乐。充电宝采用 4 000 mAh 超大容量电池， 并且采用“超级快充”技术， 不到半小时 可把充电宝电池电量充达一半以上，极大方便了人们的使用。 1.充电宝在给智能手表充电时采用了磁吸固定触点，磁吸是利 用________磁极相互吸引的原理制成的；
答案 1.异名
作业评价 能独立完成阅读； □优秀 □良好 □合格
能查阅相关资料； □优秀 □良好 □合格
知识拓展，联系生活。 □优秀 □良好 □合格
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17.2 电流的磁场
(一)课前作业
题目编号 001 作业性质 活动作业 完成时长 5 分钟
具体 内容 题目 动手做一做奥斯特实验。教师给与学生指导： ①导线要与磁针 平行；②注意观察电流方向与磁针偏传方向。
作业评价 1、小组成员参与度； □优秀 □良好 □合格
2、学生对科学探索的兴趣度； □优秀 □良好 □合格
3 、学生语言组织表达能力。 □优秀 □良好 □合格
设计意图 本题创设真实的问题情境， 通过活动， 引发学生深入思考“电与 磁的联系”，揭示了电现象和磁现象不是彼此孤立的， 而是有密 切联系的。
作业 分析 难度 □较易 □中等 □较难
来源 □引用 □ 改编 □原创
(二)课堂作业
题目编号 002 作业性质 练习作业 完成时长 3 分钟
具 体 内容 题目 在探究通电螺线管外部的磁场分布时， 小彤 同学在螺线管的两端放上小磁针，在硬纸板 上均匀地撒满铁屑。通电后轻敲纸板， 小磁 针的指向和铁屑的排列情况，如图所示。请 回答下列问题： (1)实验中铁屑的作用是 。 (2) 由实验可得通电螺线管外部的磁场和 外部的磁场相似。
( 3 ) 只 改 变 螺 线 管 中 的 电 流 方 向 ， 观 察 到 的 现 象 是 。
答案 (1)反映磁场分布 (2)条形磁体 (3)小磁针旋转，静止时 N 极指向与原来相反
作业评价 体现学生现象-分析- 结论的科学思维 和认知特点。 □优秀 □良好 □合格
设计意图 能全面深入考查学生对“探究通电螺线管外部的磁场分布”实 验的认识。
作业 分析 难度 □较易 □中等 □较难
来源 □引用 □ 改编 □原创
题目编号 003 作业性质 实践作业 完成时长 3 分钟
题目 探究电磁铁的磁性特点
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具 体 内容 1.在通电螺线管中放入铁心(将漆包线沿一个方向绕在铁棒上) 就制成了电磁铁； 螺线管插入铁心后磁性增强了，电磁铁的其 他特点与前面总结的通电螺线管的磁性特点相同。 2.图中 A、B 两个电磁铁磁性强的
是 ，原因是 。 A ， B 两 电 磁 铁 的 连 接 方 式 是 ， 目 的 是： 。由此得 出结论：保持电流 线圈匝数越 ，磁性越 。 B A
3.当P片向右移动时，电磁铁上吸引的铁钉数 ；说明： 线圈匝数不变，电流 磁性 。 4.当开关 S 断开，电磁铁上的小钉 ；说明电 磁铁中没有电流时磁性 。
答案 2. B 吸引更多大头针 串联 保证电流相同 一定 越多 越强 3. 变少 越小 越弱 4. 下落 消失
作业评价 能积极参与，并通过亲自实践收集信 息； □优秀 □良好 □合格
能分析、处理信息，得出结论； □优秀 □良好 □合格
能书面或口头表述自己的观点。 □优秀 □良好 □合格
设计意图 考查学生对电磁铁基础知识点的掌握。
作业 分析 难度 □较易 □中等 □较难
来源 □引用 □ 改编 □原创
作业编号 004 作业性质 实践作业 完成时长 2 分钟
具 体 内容 题目 如图所示，正确地表示出通电螺线管的极性的是( )。 A. B. C. D.
答案 D
能积极参与，并通过亲自实践收集信 息； □优秀 □良好 □合格
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作业评价 能分析、处理信息，得出结论； □优秀 □良好 □合格
能书面或口头表述自己的观点。 □优秀 □良好 □合格
设计意图 考查学生对“通电螺线管的极性”的辨别。
作业 分析 难度 □较易 □中等 □较难
来源 □引用 □ 改编 □原创
(三)课后作业(A 组)
题量 4 题 完成时间 8 分钟
题目 题目 1.小明把带铁芯的螺线管、电源、导线和开关组成电路，固定 在泡沫板上，并让它漂浮在水面上，就制成了一个指南针，如 图所示。闭合开关后，该指南针的南(S) 极应标在泡沫板的 ( ) A. a 处 B. b 处 C. c 处 D. d 处 2.如图所示，甲、乙为条形磁体， 中间是通电螺线管， 实线是 表示磁极间磁场分布情况的磁感线， 则可以判断图中 A、B、C、 D 四个磁极依次是( ) A.N、N、S、S B.S、S、N、S C.N、N、S、N D.S、S、N、S 3.如图所示是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽， 盆 栽底部有磁铁， 底座内装有电磁铁。给盆栽浇水后 与浇水前相比( ) A．盆栽受到的磁力大小不变 B．盆栽浇水前后能悬浮在空中都只受磁场力的作 用 C．要使盆栽与底座之间距离不变，可改变电磁铁 线圈内的电流方向 D．要使盆栽与底座之间距离不变， 可适当增大电磁铁线圈内的 电流 4.为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小勤所在的实 验小组进行了如下实验： 他们首先找了两颗大铁钉， 用漆包线 在上面绕制若干圈，做成简易电磁铁，然后分别按图 接入电 路。探究前，小勤他们还作了以下的猜想： 猜想 A：电磁铁，顾名思义，通电时有磁性，断电时没有磁性； 猜想 B：通过的电流越大，磁性越强； 猜想 C：外形相同时，线圈的匝数越多，磁性越强。
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他们通过观察简易电磁铁吸引大头针的情况来判断磁性的有无 和强弱，探究过程如图所示。请你仔细观察这四幅图，然后完 成下列填空。 (1) 比较图 可以验证猜想 A 是正确的。 (2) 比较图 可以验证猜想 B 是正确的。 (3) 比较图 可以验证猜想 C 是正确的；但仔细分析发 现，猜想C的表述还不完整，还应补充条件 。
答案： 1.D 2.B 3.D 4. (1) ab (2) bc (3) d 通过线圈的电流相等
作业评价 能将所学物理知识与实际情境联系起 来； □优秀 □良好 □合格
能从物理学视角观察周围事物、解释 有关现象和解决简单的实际问题； □优秀 □良好 □合格
初步形成电流磁场的概念。 □优秀 □良好 □合格
设计意图 通过几道基础题，巩固基础知识，加深对电流磁场概念的理解。了解 右手螺旋定则的应用、能根据磁感线的分布情况， 判断磁场方向。并 结合科技产品考查影响电磁铁磁性强弱的因素、磁极间的相互作用， 体现了物理和科技的联系。
作业 分析 难度 □较易 □中等 □较难
来源 □引用 □ 改编 □原创
(三)课后作业(B 组)
题量 4 题 完成时间 10 分钟
题目 1. 如图所示,一条形磁铁静止在粗 糙的水平桌面上,通电螺线管与条 形磁铁处于同一水平面上,并靠近。 开关闭合后,滑片P向下滑动的过程 中,条形磁铁始终保持静止。对条形 磁铁所受摩擦力的判断,下列说法中正确的是( ). A.摩擦力减小,方向水平向左 B.摩擦力减小,方向水平向右 C.摩擦力增大,方向水平向左 D.摩擦力增大,方向水平向右
2.小明设计了一款“智能照明灯”,其电路 的原理图如图所示,光线较暗时灯泡自动发 光,光线较亮时灯泡自动熄灭。控制电路中, 电源电压恒定,R0 为定值电阻,R 为光敏电 阻,其阻值随光照强度的增大而减小。以下 说法正确的是( )
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题目 A.电磁铁的上端为S极 B.当光照强度增强,控制电路的电流变小 C.当光照强度减弱,电磁铁的磁性增强 D.灯泡应连接在A和B两接线柱之间 3.如图所示是一种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计 时,在玻璃管的两端分别封入一段金属丝,电池的两极分别与金 属丝相连,当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温 度时,电铃就会响起来,发出报警信号。下列说法正确的是 ( ) A.温度计中的水银是绝缘体 B.电铃响时,电磁铁右端是N极 C.温度降低到74 ℃以下,电铃响 D.电铃响且滑片P向左移动时,电磁 铁磁性减弱 4.人工心脏泵可短时间代替心脏工作，该装置的示意图如图所 示，磁体固定在左侧， 线圈 AB 固定在用软铁制成的活塞柄上(相 当于一个电磁铁)，活塞筒通过阀门与血管相通。阀门 S1 只能向 外开启， S2 只能向内开启。线圈中的电流从 A 流向 B 时， 电磁 铁左端是 极，血液会 (选填“流入”或“流出”) 活塞筒， 该装置工作时， 线圈 AB 中的电流方向 (选填 “需要”或“不需要”)改变。
答案 1.D 2.D 3.B 4.S 流入 需要
作业评价 能运用物理知识解释有关现象和解决 简单的实际问题。 □优秀 □良好 □合格
通过4 道题，考查学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，学以致用。 □优秀 □良好 □合格
设计意图 通过设置实验情景，了解电磁铁的应用，使学生领悟科学探究的思想， 培养学生进行科学探究所需要的能力，增进对科学探究的方法与过程 的理解。
作业 分析 难度 □较易 □中等 □较难
来源 □引用 □ 改编 □原创
(四)操作性作业
1.小梦想探究通电螺线管外部磁场方向，于是她利用通电螺线 管、小磁针、干电池等器材进行两方面的实验探究。
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作业 (1) 如图甲所示， 小梦探究了通电螺线管外部的磁场是怎样分 布的， 她将两个小磁针分别放在螺线管两端，闭合开关后，在 通电螺线管周围均匀地撒一些碎铁屑，观察小磁针指向和碎铁 屑的排列情况。分析比较后可知， 通电螺线管外部磁场与 ___________的磁场相似； (2) 如图乙所示， 小梦探究了通电螺线管外部磁场方向与哪些 因素有关。实验中， 她改变了_________，观察________，从而 归纳得出了结论。 2.如图所示，是一种安全门锁的工作原理示意图．保安室里的 工作人员通过开关即可控制安全门锁的开、闭． 请你根据示意 图，分析安全门锁的工作原理。 3.家庭小实验： 请你将上一节作业的成果“小小指南针”，放在通电的导线附近， 观察“小小指南针”是否发生偏转，并说明原因。
答案 1.条形磁铁 电流方向 小磁针指向 2. 闭合开关后， 电磁铁中有电流通过， 电磁铁具有磁性， 能吸 引铁质插销使门锁打开，并且弹簧被拉长； 断开开关后，电磁 铁中无电流通过， 电磁铁会失去磁性，铁质插销会在弹簧弹力 的作用下插入插槽，门锁关闭。
作业评价 能独立按步骤完成制作； □优秀 □良好 □合格
能仔细观察实验现象，并准确记录； □优秀 □良好 □合格
基于实验现象，能进行简单分析。 □优秀 □良好 □合格
作业分析及 设计意图 通过设置课外小实验， 有效调动学生动手实践的热情， 激发学 生学习物理的兴趣，有利于培养学生的科学探究素养。同时提 升学生的语言表达能力，有效培养学生自主探究能力。
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17.3 科学探究:电动机为什么会转动
(一)课前作业
题目编号 001 作业性质 练习作业 完成时长 5 分钟
具体 内容 题目 1.磁场对通电导体的作用 (1)磁场对通电导体有 的作用。 (2)通电导体在磁场中受力的方向与 的方向和 的方向有关。 (3)能量转化: 能转化成 能。 2.电动机的基本构造和原理 (1)基本构造: ①转子:在电动机里,能够 的部分; ②定子:在电动机里,固定 的部分; ③换向器:两个相互绝缘的半环; ④电刷。 (2)换向器: ①构造: 由两个 构成。 ②作用:当线圈转到 时,能够自动改变线圈中 的方向,使线圈能够继续转动。
答案 力，磁场，电流，电能，机械，转动，不动，互相绝缘的半环， 平衡位置，电流，
作业评价 1、小组成员参与度； □优秀 □良好 □合格
2、学生对科学探索的兴趣度； □优秀 □良好 □合格
3、学生语言组织表达能力。 □优秀 □良好 □合格
设计意图 本题创设真实的问题情境， 通过问答活动， 引发学生入思考“电 动机的基本构造和原理”，可以让学生有些初步认识。
作业 难度 √较易 □中等 □较难
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分析 来源 □引用 √改编 □ 原创
(二)课堂作业
题目编号 002 作业性质 实践作业 完成时长 5分钟
具体 内容 题目 拆开直流电动机模型， 观察它由哪几部分组成， 每个部件的作用 是什么
答案 定子:由永久磁体或机壳组成。 转子:包括转子线圈和换向器，转子线圈嵌在铁芯上。 换向器:由几片铜片做成，与转子线圈连接，转子转动时，变换 所接触的电刷，改变线圈中电流的方向。 电刷:固定在机壳上， 与机外电源接线柱连接,转子转动时， 换向 器在电刷上滑动，与电源接通。
作业评价 能积极参与， 并通过亲自实践收集 信息； □优秀 □良好 □合格
能分析、处理信息，得出结论； □优秀 □良好 □合格
能书面或口头表述自己的观点。 □优秀 □良好 □合格
设计意图 通过自己实践， 加深对电动机的内部构造的理解。
作 业 分析 难度 √较易 □中等 □较难
来源 □引用 √改编 □原创
作业编号 003 作业性质 练习作业 完成时长 8 分钟
具体内 容 题目 阅读课本151页电动机工作原理的四幅图片，回答问题： 问题1:电动机的线圈怎样与外部的电源连接 问题2:为什么电动机线圈会发生转动 问题3:哪些图表示线圈在平衡位置,此时为什么要断电 靠什么 转过平衡位置 问题4:线圈过平衡位置时, 线圈中电流方向为什么会发生变 化 问题5:线圈中电流方向变化,线圈两边受力方向怎样变化 问题6:为什么线圈会持续转动
答案 电动机的线圈通过换向器和外部电源相连接； 当接通电源时， 通 电导体在磁场中受到力的作用， 所以转动； 图b和图d处于平衡位 置， 此时断电， 接着改变电流的方向， 从而改变通电导体受力方 向，使线圈持续转动
作业评价 能积极参与，并通过亲自实 践收集信息； □优 秀 □良好 □合格
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能分析、处理信息， 得出结 论； □优 秀 □良好 □合格
能书面或口头表述自己的 观点。 □优秀 □良好 □合格
设计意图 通过自主阅读和讨论，加强对电动机的工作原理、换向器的构造 及作用的理解。
作 业 分析 难度 √ 较易 □中等 □较难
来源 □引用 □改编 √ 原创
(三)课后作业(A 组)
题量 4 题 完成时间 7分钟
题目 【知识点】磁场对通电导线的作用 【问题引领】通电导体放入磁场中会出现什么现象？ 1．下面四个实验图能说明电动机工作原理的是( )
A ． B． C ． D ． 2． 白炽灯是一种电流通过灯丝， 灯丝发热发光的照明电 器， 将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝， 如图所示， 可以观 察到灯丝晃动，说明通电导体在磁场中_______ ，由此原 理可以制成_______ (选填“发电机”或“电动机”)。 【问题引领】要改变通电导体在磁场中的运动情况， 你有什么方 法 3.小明用图示实验装置， 探究“磁场对通电直导线的作用”。闭合 开关 S，原本静止的轻质硬直导线 AB 水平向右运动。要使 AB 水
平向左运动，下列措施中可行( ) A．将 A 、B 两端对调 B．将蹄形磁体的 N 、S 极对调 C．换用磁性更强的蹄形磁体 D．将滑动变阻器的滑片 P 向右移动 【知识点】直流电动机的工作原理 【问题引领】线圈各个边在磁场中受
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力方向有什么关系 4.下图为直流电动机的两个不同时刻的工作原理图，下列分析不
正确的是( ) A．导线 ab 中的电流在这两个时刻方向不同， 受到的磁场力方向 也不同 B．甲乙两图中的线圈再转动 90 度角，都能到达平衡位置 C．由上往下看，线圈中电流均为顺时针方向 D．如果电动机持续转动，则电动机内外流的都是直流电 5．图示为直流电动机的工作原理图。线圈 abcd 处于向右的磁场 中，两个铜半环 E 和 F 跟线圈两端相连，可随线圈一起转动， 两半环中间断开， 彼此绝缘； A 和 B 是电刷， 它们分别跟两个 半环接触，使电源和线圈组成闭合电路， 在图示位置， 电流沿 dcba 流过线圈， dc 边受到磁场的作用力向下，则( )
A ．线圈在图示位置时， B．线圈由图示位置转过 C．线圈由图示位置转过 D．线圈由图示位置转过 ab 边受到磁场的作用力向下 180°时，电流沿dcba 流过线圈 180°时， dc 边受到磁场的作用力向下 180°时， ab边受到磁场的作用力向下
答案： 1 、B 2、受到力的作用；电动机 3 、B 4 、D 5 、D
作业评价 能将所学物理知识与实际情境联系起 来； □优秀 □良好 □合格
能运用物理知识解释有关现象和解决简 单的实际问题。 □优秀 □良好 □合格
设计意图 通过 4 道题，考查学生运用磁场对电流的力的作用及通电导体在磁 场中受力情况知识点解决问题的能力。
作 业 难度 较 易 □中 等 □较 难
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分析 来源 □引 用 改 编 □原 创
(三)课后作业(B 组)
题量 2题 完成时间 6分钟
题目 【知识点】磁场对通电导线的作用 【问题引领】通电导体放入磁场中会出现什么现象？ 【问题引领】要改变通电导体在磁场中的运动情况， 你有什么方 法 6．在探究“电动机为什么会转动”的实验中： 我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了 另一个磁体的磁场中， 由于通电导体周围也存在磁场， 磁体会对 通电导体产生力的作用吗？ (1) 如图所示， 将一根导体 ab 置于蹄形磁体的两极之间， 未闭 合开关时导体静止， 闭合开关后， 导体______，说明磁场对______ 导体有力的作用； (2)断开开关，将图中磁体的 N 和 S 极对调，再闭合开关，会 发现导体 ab 的运动方向与对调前的运动方向相反，说明通电导 体在磁场中的受力方向与______有关； (3)断开开关，将图中电源的正负极对调，再闭合开关，会发 现导体 ab 的运动方向与对调前的运动方向相反，说明通电导体 在磁场中的受力方向与______有关； (4) 如果同时改变磁场方向和电流方向， ______ (选填“能”或“不 能”)确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。 (5)在这个实验中______能转化为______能。 【知识点】直流电动机的构造及工作原理 【问题引领】电动机主要由哪几部分组成 你知道各部分的作用 么 【问题引领】线圈各个边在磁场中受力方向有什么关系 怎样让 线圈持续转起来 7 ．研究电动机的工作过程。
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(1) 电动机的工作原理是磁场对___有力的作用。甲图中， 线圈 左右两边框 ab 、cd 的受力方向相反，其原因是___； (2) 乙图中的线圈所在的位置____ (选填“是”或“不是”) 平衡位 置， 图中 C 、D 组成的装置叫___ ，它的作用是在线圈____ (选填 “刚转到” 、“即将转到”或“刚转过”) 平衡位置时， 自动改变线圈 中的电流方向，从而使线圈持续转动； (3)①小明将丙图中直流电动机模型接入电路，各部分连接完 好， 结果电动机却不能转动， 他用手轻轻地碰了一下线圈后， 直 流电动机模型开始正常转动。模型刚开始不转的原因可能是__； A．直流电动机的铜半环与电刷接触不良 B．电源电压太低 C．线圈刚好处于平衡位置 D．线圈中的电流太小 ②调换器件___ (填器件名称)的放置可方便改变电动机的转动 方向。
答案 6、运动起来、通电、 磁场方向、电流方向、不能、电、 机械 7、通电线圈、电流方向不同、是、换向器、刚转过、 C、磁体
作业评价 能将所学物理知识与实际情境联系 起来； □优秀 □良好 □合格
能运用物理知识解释有关现象和解 决简单的实际问题。 □优秀 □良好 □合格
设计意图 通过 2 道题，考查学生运用电动机的工作原理、换向器的构造及作 用、电动机工作时的能量转化解决问题的能力，学以致用。
作 业 分析 难度 □较 易 □中 等 √较 难
来源 □引 用 √改 编 □ 原 创
(四)实践作业------ 制作：电动机
材料 回形针、电池、漆包线、支架、碲形磁体
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步骤 请同学回家后按照下列方法尝试制作电动机并回答下列问题 如图所示为同学制作的一种直流电动机模型 1 、回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连 2 、用漆包线绕一个矩形线圈， 以线圈引线为轴， 并用小刀刮去 轴的一端全部漆皮，另一端只刮去上半周 漆皮 3、将线圈放在支架上， 碲形磁体放在线圈 周围。
观察分析 (1) 按他们这种方法刮漆， 线圈在平衡位置附近时会______ (选 填“自动改变线圈中的电流方向”或“切断线圈中的电流”)，目的是 使线圈能够______； (2) 可以通过改变______方向， 改变线圈的转动方向；(填一种 方法) (3)如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后， 发现线圈只抖动了一下，并不转动，原因可能是______。
答案 切断线圈中的电流、依靠惯性持续转动电流方向或磁体磁极方 向、电流太弱、磁场太弱或开始线圈处在平衡位置附近
作业评价 能独立按步骤完成制作； □优秀 □良好 □合格
能仔细观察实验现象，并准确记录； □优秀 □良好 □合格
基于实验现象，能进行简单分析。 □优秀 □良好 □合格
作业分析及设 计意图 这是一个实践性的作业。 制作本身难度较小， 学生制作完成的成 功率较高。 通过这个小制作， 可以提高学生学习物理的兴趣， 激发学习欲望； 同时， 通过自己制作电动机，更加深入的理解电 动机的工作原理。
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单元质量检测作业
(一)单元质量检测作业检测内容
检测内容 从指南针到磁悬 浮列车 题量 15 题 完成时间 60 分钟
一、填空题(每空 2 分，共 26 分) 1.小明同学用硬纸板和大头针制作底座， 把两根缝衣针磁化后， 穿过按扣的两 个孔， 放在底座的针尖上， 就制成了一个如图所示的指南针． 指南针能指南北 说明地球周围存在着_______．该指南针静止后，针尖指南方，则针尖是指南
针的_______ (填“N”或“S”)极． 第 1 题 第 2 题
2.小明和同学们试着做一个游戏如图： 将磁铁 M 固定在铁块 C 上． 用手将一元 硬币 B1、B2 叠在一起竖立在磁钢上端， 如将手指稍稍松开一小段距离， 将观察 到的现象是两个硬币的上端将________ (填“合拢”或“分开”)．产生这种现 象的原因是________________________． 3.我国宋代学者沈括的学术著作《梦溪笔谈》中有如下一段叙述：“方家(指 精通某种学问的行家) 以磁石磨针锋， 则能指南， 然常微偏东， 不全南也(不 是正南方向)．”以上叙述的现象证明地球是一个________．小磁针南极大致指 向地理的南极，这说明地磁的________极在地理的南极附近． 4.如图是家庭电路中一个限流装置的示意图， 在图中电流方向时电磁铁 P 的右 端为 ________ 极．当电路由于发生短路或使用的用电器 ________ 等原因导 致电路过大时， 电磁铁磁性增强， 将衔铁 Q 吸过来， 开关 S 在弹簧拉力的作用 下被拉起，切断电路，起到保护作用．
第 4 题 第 6 题
5.物理学家奥斯特第一个证实了电流的周围存在着____ ____． 电磁继电器 是利用低压、弱电流电路的通断， 来间接地控制高电压、强电流电路通断的装 置．它的低压控制电路部分的核心是一个_______ _，它是根据电流 的 ________效应工作的 6.如图的实验中， 闭合开关后， 导体棒 ab 向右运动， 若要使 ab 向左运动， 你
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的方法是 或是 ． 二、选择题(每题 3 分，共 15 分) 7.新闻： 磁性鞋带扣让你跟系鞋带说再见。如图所示， 把鞋 带裁剪到合适的长度， 然后将磁性模块串进去， 这之后两边 一碰即可牢牢地把鞋带系紧。下列说法正确的是( ) A．两块模块相互接触的一侧一定是异名磁极 B．两块模块相互接触的一侧一定是同名磁极 C．两块模块中，其中一块有磁性，另一块可能是铁块 D．两块模块中，其中一块有磁性，另一块可能是铜块 8.在研究物质结构时， 引入了“原子”的概念， 在研究磁现象时， 引入了“磁 感线”的概念； 在研究机械运动时， 引入了“参照物”的概念； 在研究物质的 导电性能时， 引入了“绝缘体”的概念， 其中属于假想， 实际上并不存在的是 ( ) A. 原子 B. 磁感线 C. 参照物 D. 绝缘体 9. 如图所示为一森林俯视图，小明所在的探险小组进入森林后在 Q 处迷失方 向， 为走出森林， 他们借助指南针来辨别方向， 指南针的指向如图乙所示， 那 么他们正确的前进方向应沿着指南针所在位置的( ) A. E 方向 B. F 方向 C. G 方向 D. H 方向 10.如图所示的四种电器中，主要利用电动机工作的是 ( ) A．电热水壶 B．换气扇 C．电暖器 D．电视机 11.电磁炮是一种先进的动能杀伤武器， 它是利用磁场对通电导体作用的原理， 对金属炮弹进行加速， 具有速度快、命中率高等特点． 下图中与此工作原理相 同的是( )
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(
A
) (
C
) . . (
B
) (
D
) . .
三、实验题(每空 2 分，共 24 分) 12.图甲为小明家的磁悬浮地球仪．它是小明学习的好帮手，能大致模拟地磁 场的分布特点， 让小明感觉奇特新颖． 小明通过上网查询得知球体中有一个磁 铁， 环形底座内有一金属线圈， 其电路原理图如图乙． 请帮助小明解决一下问 题：
(1) 地球仪工作时， 球体悬浮于空中，此时球体所受的磁力与________平衡， 停止工作时，球体对底座________ (选填“有”和“无”)力的作用． (2)图乙是底座中线圈放大图， A 端应连接电源的________极． (3)小明做了一个质量和体积更大的地球仪，但是发现放在原来的底座上通 电后不能悬浮起来， 请帮助小明将地球仪悬浮起来， 你可以进行的尝试的方式 是： . (只要写出一种情况) 13. 学习了电流的磁场和磁场对电流有力的作用的知识之后， 小明所在的校兴 趣小组的同学猜想：“既然电流周围存在着磁场，那么两根互相靠近的通电导 体之间将会发生相互作用”．他们将两根导线(可伸长)平衡放置后固定(如 图甲所示)，然后通上如图(乙、丙、丁)所示的电流，通过反复实验证实了 他们的猜想．请你根据下面的实验现象回答问题：
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(1)平行放置的两根通电导线之间作用力的特点是： ①当两根导线通同向电流时，两根导线相互_____； ②当两根导线通反向电流时，两根导线相互_____． (2)两根平行放置的通电导线之间的相互作用力的大小除了与导线之间的距 离、导线的长度有关外，还与哪个因素有关____ __？你猜想的依据是什么 (
_____
)__. (3) 通电螺线管， 通电后比未通电时长度变化 . (填“变长”、“不 变”、“变短”) 14.双触点干簧管是一种磁控开关，结构如图所示，其外壳是一只密封的玻璃 管，管内充有某种惰性气体，并装有 A、B 和C 三块簧片，其中B 和C 是用铁 或镍等材料制成， A 是用铜或铝等非磁性材料制成， A 的端点与 C 的端点是固 定端点， B 的端点是自由端点， 正常时 B 的端点在自身弹力作用下与 A 的端点 接触， 当绕在干簧管上的线圈通电时， 如图所示， B 的端点与 C 的端点分别被 磁化而相互吸引， 当吸引力大于 B 的弹力时， B 与 A 的端点分开， 并与 C 的端 点接触.而当 B 与 C 的吸引力减小到一定程度时， B 在弹力的作用下与 C 的端 点分开，重新恢复与 A 的端点接触. 请问答下列问题： (1)在如图中，若要使螺线管的右端为 N 极，则电源左端是________极. (2)簧片 A、B 和 C 所对应的材料可能是________. (填写序号) ①铜、铁、铁 ②铜、铝、铁 ③铁、铁、铜 ④ 镍、铁、铝 (3)如图所示，请将电路连接完整，要求闭合开关后，红灯先通电，然后绿 灯与红灯能交替通电. 四、计算题(共 15 分) 15.某商厦每层楼高 3m，小明看到工作人员将 360Kg 的货物在一楼放入载货电 梯内， 闭合开关， 仅用 25s 的时间， 便将货物运到六楼， 大大节省了人力， 我 校小明同学对载货电梯产生了浓厚的兴趣， 他通过查阅资料了解到该载货电梯 的结构及工作电路如图所示， 电梯是通过电动机带动钢丝绳提升货物的， 电动 机线圈电阻为 2.4 ，电梯厢含动滑轮的质量为 140Kg，提升上述货物时电
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流表的示数为 20A，不计钢丝绳的重力和一切摩擦， 取 10N/Kg，请解答下列 问题：
匀速提升过程中钢丝绳上的拉力多大？ 电梯工作时消耗的总电能是多少？ 电动机工作时的效率多大？
实践作业 制作电动机 完成时间 一周
16.利用网络学习资源了解磁悬浮列车的工作原理，绘制原理图。
答案 一、填空题 1. 磁场； S 2.分开；同名磁极相排斥 3.磁体；北 4. N ；总功率过大 5. 磁场；电磁铁；磁 6.让电流从 a 流向b；改变磁铁的南北极的位置 二、选择题 7.C 8.B 9.B 10.B 11.D 三、实验探究题 12.重力；有；正；增大电源电压或增大电流或增加线圈匝数等言之有 理即可. 13.吸引；排斥； 电流大小；因为丙、丁两图通上不同大小的电流后导 线形变的程度不一样，说明力的大小不一样； 变短
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14. 负； 1； 15. 1250N；110000J；75.8%
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