【大单元·任务式】《14.5.2磁场对通电导线的作用力（第二课时）》大单元教学分课时课件（28页）--北师大2024版9年级
文档属性
| 名称 | 【大单元·任务式】《14.5.2磁场对通电导线的作用力（第二课时）》大单元教学分课时课件（28页）--北师大2024版9年级 |
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| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 14.7MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 北师大版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2026-01-28 00:00:00 | ||
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文档简介
(共28张PPT)
磁场对通电导线的作用力
(第二课时)
第1节
第13章 电功和电功率
（北师大版）九年级
上
大单元教学
大单元知识框架
学习目标
1.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。
2.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。
3.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。
4.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。
激趣导入
通电导线在磁场中受到力的作用
利用该原理可制成
电动机
磁体
通电线圈
任务一：电动机
如图所示:
绕制线圈：取一段细漆包线，绕成若干匝的矩形线圈，用漆包线的头和尾扎住线圈对边的中央，然后各伸出一定的长度作为转动轴。用砂纸除去线圈两个转动轴上的漆层。
组装固定：用金属丝做两个支架，固定在底板上。把矩形线圈的转动轴放在支架上，让线圈平面处于竖直方向。
简易直流电动机
让我们按照这个思路来做一个简易的直流电动机。
新知探究
支架间放一个永磁体，并且让一个磁极朝上。
将两个支架通过开关与电源的两极相连。
闭合开关后，会看到线圈开始转动，但是只能转动大约90°。
简易直流电动机
通电后线圈为什么会转动？
又为什么不会连续地转动下去？
怎样才能使线圈连续转动呢？
新知探究
交流讨论：
通电线圈在磁场中受到方向相反的力，产生力矩而转动。
线圈转到平衡位置时，受力方向与运动方向相反，无法继续转动。
加装换向器（或半刮漆皮），在线圈过平衡位置时自动改变电流方向，使受力方向持续推动线圈转动。
1.直流电动机构成：
设计：
电动机中设计了带有两个铜半环的换向器，它与电刷配合，就能解决线圈不能连续转动的问题。
新知探究
换向器的作用：
新知探究
通电线圈在磁场中两边受磁场力，但方向相反，线圈顺时针转动。
线圈转过90°到达图乙状态，达到平衡位置。这时由于惯性，线圈冲过平衡位置。
新知探究
到达图丙位置，换向器改变接触电刷，从而改变电流方向，两边所受磁场力都使得线圈继续沿顺时针方向转动。
线圈到达图丁位置，靠惯性冲过去，两边所受磁场力使线圈沿顺时针方向转动，再转过90°，回到图甲状态。
新知探究
2.换向器：
组成：
作用：
两个铜制半圆环
换向器与电刷配合，每转动半周，线圈中的电流方向就改变一次，这样线圈就能连续不断地沿同一方向转动下去。
新知探究
观看视频：电动机的工作原理
新知探究
对左图中的装置做一些改动：把线圈的一个转动轴的漆层全部除去，另一个转动轴只除去上半周或下半周。
新知探究
实践活动
简易直流电动机
改进简易电动机
再将线圈重新安装在支架上，通电后，用手捻一下，帮助线圈开始转动，看它是否会连续地转动下去，并说明其中的原理。
新知探究
实践活动
简易直流电动机
改进简易电动机
新知探究
科学窗：实际的电动机
实际使用的电动机具有更强劲的动力和更好的平稳性能，结构比较复杂，主要由定子和转子两部分组成，如图所示。
转子的线圈有许多组，并且是嵌在圆柱形铁芯上的，换向器是由许多对铜片组成的。定子由机壳和电磁铁（或永磁体）组成，转子安装在定子里。两个电刷是用石墨与铜粉压制而成的。
直流电动机的构造（示意图）
新知探究
根据供电电源的不同，电动机可分为直流电动机和交流电动机。
直流电动机常用在电力机车、公交电车、货运电瓶车、起重机和机床等方面。小型的直流电动机常用在电动玩具、计算机散热风扇、机械硬盘和智能机器人等方面。
交流电动机的应用更为广泛，如家用的电风扇、洗衣机、电冰箱等电器使用的都是交流电动机，农业生产中带动水泵和农产品加工机械的电动机也是交流电动机。
科学窗：实际的电动机
任务二：动圈式扬声器
通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向有关。如果通电导体中电流的方向不断变化，那么它在磁场中的受力方向也就不断发生变化，它就可以在磁场中往复运动。
收音机、电视机等设备中的一些扬声器（喇叭）就是根据这一原理制成的。
新知探究
观看视频：动圈式扬声器的构造及原理
动圈式扬声器及其构造
新知探究
有些耳塞式耳机也是动圈式的，构造和原理与上述扬声器基本相同，只是把大纸盆换成了小的音膜（如右图），由音膜振动发声。
耳塞式耳机的音膜
拓展阅读：磁电式电表
电表构造组成
固定部分
主要包括蹄形磁体、固定在两极间的圆柱形铁芯。
转动部分
包括可转动轻质铝框、线圈、转轴上的螺旋弹簧和指针。
磁电式电表的构造（示意图）
新知探究
拓展阅读：磁电式电表
线圈在磁场中的受力情况（示意图）
新知探究
核心工作原理
通电导线在磁场中受力转动
当电流通过线圈时，线圈在磁场中受到安培力的作用而转动，带动指针偏转。电流越大，受力越大，偏转角度也越大。
课堂小结
练习与应用
1.关于直流电动机的工作原理，下列说法正确的是（ ）
基于电磁感应现象
B. 基于通电导体在磁场中受力转动
C. 能量转化是机械能→电能
D. 不需要换向器也能连续转动
B
练习与应用
2.直流电动机中换向器的作用是（ ）
改变磁场的方向
B. 每转动半周，改变线圈中的电流方向
C. 增大线圈的受力大小
D. 固定线圈的转动轴
B
练习与应用
3.动圈式扬声器能发声的关键原因是（ ）
电流通过音圈时产生磁场
B. 音圈在磁场中受恒定方向的力
C. 电流方向变化导致音圈往复运动，带动纸盆振动
D. 永磁体对纸盆产生吸引力
C
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine
磁场对通电导线的作用力
(第二课时)
第1节
第13章 电功和电功率
（北师大版）九年级
上
大单元教学
大单元知识框架
学习目标
1.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。
2.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。
3.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。
4.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。
激趣导入
通电导线在磁场中受到力的作用
利用该原理可制成
电动机
磁体
通电线圈
任务一：电动机
如图所示:
绕制线圈：取一段细漆包线，绕成若干匝的矩形线圈，用漆包线的头和尾扎住线圈对边的中央，然后各伸出一定的长度作为转动轴。用砂纸除去线圈两个转动轴上的漆层。
组装固定：用金属丝做两个支架，固定在底板上。把矩形线圈的转动轴放在支架上，让线圈平面处于竖直方向。
简易直流电动机
让我们按照这个思路来做一个简易的直流电动机。
新知探究
支架间放一个永磁体，并且让一个磁极朝上。
将两个支架通过开关与电源的两极相连。
闭合开关后，会看到线圈开始转动，但是只能转动大约90°。
简易直流电动机
通电后线圈为什么会转动？
又为什么不会连续地转动下去？
怎样才能使线圈连续转动呢？
新知探究
交流讨论：
通电线圈在磁场中受到方向相反的力，产生力矩而转动。
线圈转到平衡位置时，受力方向与运动方向相反，无法继续转动。
加装换向器（或半刮漆皮），在线圈过平衡位置时自动改变电流方向，使受力方向持续推动线圈转动。
1.直流电动机构成：
设计：
电动机中设计了带有两个铜半环的换向器，它与电刷配合，就能解决线圈不能连续转动的问题。
新知探究
换向器的作用：
新知探究
通电线圈在磁场中两边受磁场力，但方向相反，线圈顺时针转动。
线圈转过90°到达图乙状态，达到平衡位置。这时由于惯性，线圈冲过平衡位置。
新知探究
到达图丙位置，换向器改变接触电刷，从而改变电流方向，两边所受磁场力都使得线圈继续沿顺时针方向转动。
线圈到达图丁位置，靠惯性冲过去，两边所受磁场力使线圈沿顺时针方向转动，再转过90°，回到图甲状态。
新知探究
2.换向器：
组成：
作用：
两个铜制半圆环
换向器与电刷配合，每转动半周，线圈中的电流方向就改变一次，这样线圈就能连续不断地沿同一方向转动下去。
新知探究
观看视频：电动机的工作原理
新知探究
对左图中的装置做一些改动：把线圈的一个转动轴的漆层全部除去，另一个转动轴只除去上半周或下半周。
新知探究
实践活动
简易直流电动机
改进简易电动机
再将线圈重新安装在支架上，通电后，用手捻一下，帮助线圈开始转动，看它是否会连续地转动下去，并说明其中的原理。
新知探究
实践活动
简易直流电动机
改进简易电动机
新知探究
科学窗：实际的电动机
实际使用的电动机具有更强劲的动力和更好的平稳性能，结构比较复杂，主要由定子和转子两部分组成，如图所示。
转子的线圈有许多组，并且是嵌在圆柱形铁芯上的，换向器是由许多对铜片组成的。定子由机壳和电磁铁（或永磁体）组成，转子安装在定子里。两个电刷是用石墨与铜粉压制而成的。
直流电动机的构造（示意图）
新知探究
根据供电电源的不同，电动机可分为直流电动机和交流电动机。
直流电动机常用在电力机车、公交电车、货运电瓶车、起重机和机床等方面。小型的直流电动机常用在电动玩具、计算机散热风扇、机械硬盘和智能机器人等方面。
交流电动机的应用更为广泛，如家用的电风扇、洗衣机、电冰箱等电器使用的都是交流电动机，农业生产中带动水泵和农产品加工机械的电动机也是交流电动机。
科学窗：实际的电动机
任务二：动圈式扬声器
通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向有关。如果通电导体中电流的方向不断变化，那么它在磁场中的受力方向也就不断发生变化，它就可以在磁场中往复运动。
收音机、电视机等设备中的一些扬声器（喇叭）就是根据这一原理制成的。
新知探究
观看视频：动圈式扬声器的构造及原理
动圈式扬声器及其构造
新知探究
有些耳塞式耳机也是动圈式的，构造和原理与上述扬声器基本相同，只是把大纸盆换成了小的音膜（如右图），由音膜振动发声。
耳塞式耳机的音膜
拓展阅读：磁电式电表
电表构造组成
固定部分
主要包括蹄形磁体、固定在两极间的圆柱形铁芯。
转动部分
包括可转动轻质铝框、线圈、转轴上的螺旋弹簧和指针。
磁电式电表的构造（示意图）
新知探究
拓展阅读：磁电式电表
线圈在磁场中的受力情况（示意图）
新知探究
核心工作原理
通电导线在磁场中受力转动
当电流通过线圈时，线圈在磁场中受到安培力的作用而转动，带动指针偏转。电流越大，受力越大，偏转角度也越大。
课堂小结
练习与应用
1.关于直流电动机的工作原理，下列说法正确的是（ ）
基于电磁感应现象
B. 基于通电导体在磁场中受力转动
C. 能量转化是机械能→电能
D. 不需要换向器也能连续转动
B
练习与应用
2.直流电动机中换向器的作用是（ ）
改变磁场的方向
B. 每转动半周，改变线圈中的电流方向
C. 增大线圈的受力大小
D. 固定线圈的转动轴
B
练习与应用
3.动圈式扬声器能发声的关键原因是（ ）
电流通过音圈时产生磁场
B. 音圈在磁场中受恒定方向的力
C. 电流方向变化导致音圈往复运动，带动纸盆振动
D. 永磁体对纸盆产生吸引力
C
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine
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