沪科版（2024）九年级全册（2024）第三节 磁场对通电导线的作用教案设计

这是一份沪科版（2024）九年级全册（2024）第三节 磁场对通电导线的作用教案设计，共4页。教案主要包含了ppt3，ppt4，ppt5~8，ppt9，ppt10，ppt11，ppt12、13，ppt14等内容，欢迎下载使用。
课 题
第十八章 第3节 磁场对通电导线的作用
课 型
新授课
教学目标
1.知道通电导线在磁场中会受到力的作用，明确这是电动机、扬声器等设备的核心工作原理；
2.理解通电导线在磁场中的受力方向与电流方向、磁场方向的关系，掌握 “两者同时改变时受力方向不变” 的规律。
3.了解直流电动机的基本结构，能说明各部件的核心作用；
4.掌握直流电动机中换向器的工作原理，明白其如何实现线圈持续朝一个方向转动；
5.能列举磁场对通电导线作用的实际应用，知晓相关设备的能量转化。
教学重点
知道通电导线在磁场中会受到力的作用，明确这是电动机、扬声器等设备的核心工作原理，理解通电导线在磁场中的受力方向与电流方向、磁场方向的关系；了解直流电动机的基本结构，能说明各部件的核心作用
教学难点
掌握直流电动机中换向器的工作原理。
教学方式
讲授法、实验法、讨论法。
教具学具
多媒体、电动机相关实验器材。
教学过程
设计
教师活动预设
学生活动预设
设计目的
【ppt3】新课引入：
以设问“电动机通电后为什么会转动”引发学生思考，结合电风扇、玩具四驱车、无人机的实际案例，说明这些设备均依赖电动机驱动，直观展示电动机的广泛应用，进而引出对其转动原理的探究。
【ppt4】
展示电动机实物图与内部结构示意图，再次强调“电动机通电即可转动”的现象，通过具象化的图片让学生感知电动机的外部形态与内部构造，进一步激发对其工作原理的好奇与探究欲。
【ppt5~8】
确立“探究通电导线在磁场中的受力情况”的实验主题，明确实验核心目的是探究磁场对通电导线的作用，列出所需实验器材（蹄形磁铁、金属导轨、直导线等），并提出3个递进式探究问题，为实验开展明确方向。详细说明实验操作步骤——将直导ab置于磁铁磁场中，通过光滑金属导轨连接电源和开关，接通电源后观察现象；记录到直导线ab水平向右运动的实验现象，最终得出 “通电导线在磁场中受到力的作用” 的核心结论，呼应电动机转动的基本原理。采用控制变量法设计实验，操作分为两步：对调电源正负极改变电流方向、对调蹄形磁体磁极改变磁场方向；观察到两种操作下导体ab均水平向左运动的现象，得出“通电导线在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关”的结论，深化对受力规律的认知。系统汇总实验核心结论，一是通电导体在磁场中会受到力的作用，二是受力方向与电流方向、磁场方向相关；补充关键注意点“当电流方向和磁场方向同时改变时，受力方向不变”，帮助学生全面、准确掌握实验规律。
【ppt9】
聚焦“通电导线在磁场中的受力情况”的实际应用，以扬声器为案例，说明其利用“通电线圈在磁场中受到力的作用”的原理制成，为后续应用拓展奠定基础。
【ppt10】
介绍动圈式扬声器的构成，详细阐述工作过程——线圈在永久磁体磁场中，随声音变化的电流使其受到变化的力，进而带动纸盆振动发声，明确 “电信号转化为声音” 的逻辑。
【ppt11】
介绍另一重要应用“电磁弹射技术”，说明其利用“通电导体在磁场中受力”的原理实现物体加速，通过足够电流输入产生大推力，使物体达到高速度，配图展示福建舰，体现技术在国防科技中的应用，拓宽学生视野。
【ppt12、13】
转入“直流电动机是如何工作的” 主题，展示电动机实物图与内部图，让学生直观感受电动机的整体形态和内部组成，为后续结构与原理讲解铺垫。详细展示电动机结构图，区分小型电动机（定子磁极、转子线圈）和大型电动机（定子线圈、转子磁极）的核心组成部件，明确线圈、铁芯的关键作用，帮助学生理解电动机的结构差异与共性。
【ppt14】
提出“怎样使线框在后半周也能获得动力转动”的问题，引出换向器的核心作用；介绍电动机的定子、转子结构，详细说明电刷（A和B）与换向器（两个金属半圆环）的组成，解释换向器的设计初衷是解决线框持续转动的问题。
【ppt15】
通过4幅分步示意图，结合电流方向、受力方向、转动情况的标注，详细演示线圈在磁场中的运动过程：从初始通电顺时针转动，到平衡位置无电流靠惯性转动，再到换向器改变电流方向后继续顺时针转动，清晰呈现换向器如何实现线圈持续转动。
【ppt16】
课堂小游戏
【ppt17】
提出实践中的核心问题“线圈为什么不能持续转动”，说明未优化的简易电动机虽能转动但无法持续的现象，指出通电线圈在磁场中仍受力的前提，引发学生结合前文知识思考问题根源。
【ppt18】
通过甲、乙、丙三幅示意图分步解析：甲图中线圈受顺时针方向的力转动，乙图中线圈靠惯性越过平衡位置，丙图中线圈受力方向变为逆时针，与转动方向相反，导致无法持续转动，明确问题核心是平衡位置后受力方向反转。
【ppt19】
给出解决办法——刮去线圈两端引线漆皮时，左端全部刮掉、右端只刮半周；解释原理：该方式能让线圈越过与磁感线垂直的位置后停止供电，避免受到阻碍转动的力，依靠惯性实现持续转动，呼应前文换向器的作用逻辑。
【ppt20、21】
知识迁移
【ppt22、23】
科学世界
【ppt24】
知识小结
观看、思考
观看、思考
实验、参与、回答
学习、记录
观看、思考、回答
听讲、分析
听讲、学习、分析
思考、分析
听讲、分析、理解
思考、回答
听讲、分析、理解
听讲、理解
直观呈现电动机的广泛应用，激发学生对其转动原理的探究兴趣，自然引出课题。
让学生感知电动机的外部形态与内部构造，强化 “通电即转” 的直观认知，进一步铺垫对工作原理的好奇与探究欲。
帮助学生通过实验自主得出核心结论。
让学生理解知识的实用价值，为后续应用拓展建立关联。
深化学生对“通电线圈在磁场中受力” 原理的理解，巩固核心知识点。
拓宽学生视野，让学生认识到知识点在高端领域的应用，提升知识学习的深度与广度。
帮助学生建立“结构决定功能”的初步认知。
让学生理解其解决的核心难题，为原理讲解做好铺垫。
通过分步示意图标注电流、受力及转动情况，清晰可视化换向器改变电流方向、实现线圈持续转动的过程，突破“换向器工作原理”这一教学难点。
引发学生结合前文知识思考根源，培养学生的问题意识和逻辑推理能力，为后续解决方案讲解做铺垫。
帮助学生理清逻辑链条，理解问题本质。
让学生掌握实操解决思路，深化对“避免阻碍力、利用惯性”的理解。
板书设计
第3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.通电导体在磁场中受到力的作用
2.通电导体在磁场中受到力的方向与电流方向和磁场方向有关
3.扬声器原理
二、直流电动机是如何工作的
1.原理：通电线圈在磁场中受到力的作用
2.能的转化：电能转化为机械能
3.换向器作用：改变电流方向，使线圈在磁场中持续转下去