3.磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用年級(jí)九本節(jié)內(nèi)容是九年級(jí)物理“磁及其相互作用”單元的核心部分，承接前一節(jié)“通電螺線管外部磁場(chǎng)方向”的探究成果，進(jìn)一步揭示電與磁之間與生活應(yīng)用相結(jié)合的方式，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中會(huì)受到力的作用，并掌握其方向與電流方向、磁場(chǎng)方向的關(guān)系。該知識(shí)是理解電動(dòng)機(jī)工作原理的基礎(chǔ)，也是現(xiàn)代科技中電磁技術(shù)廣泛應(yīng)用的理論支撐，在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維、實(shí)踐能力與創(chuàng)新意識(shí)方面具有重要價(jià)值。求1.通過實(shí)驗(yàn)知道通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中會(huì)受到力的作用，并能用簡(jiǎn)單的器材把這一現(xiàn)象展示出2.知道這個(gè)力的方向既跟電流方向有關(guān)，又跟磁場(chǎng)方向有關(guān)；學(xué)習(xí)目標(biāo)與核心素養(yǎng)1.學(xué)習(xí)目標(biāo)(1)通過實(shí)驗(yàn)，了解通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中會(huì)受到力的作用，知道力的方向與電流方向和磁場(chǎng)(2)知道電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造和工作原理及其能量轉(zhuǎn)化。(3)會(huì)安裝和制作簡(jiǎn)單的電動(dòng)機(jī)。2.核心素養(yǎng)能體會(huì)電與磁的相互聯(lián)系，能感受電與磁對(duì)人類文明進(jìn)程的學(xué)情九年級(jí)學(xué)生已具備基本的電學(xué)與磁學(xué)知識(shí)，如電流、磁場(chǎng)、磁感線等概念，能夠理解電路連接與簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)操作。但對(duì)“電生磁”與“磁生力”之間的轉(zhuǎn)化機(jī)以從抽象的矢量關(guān)系中把握受力方向的變化規(guī)律。部分學(xué)生空間想象能力較弱，對(duì)三維磁場(chǎng)中的導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向判斷困難。因此，教學(xué)需借助直觀實(shí)驗(yàn)、動(dòng)態(tài)演示與動(dòng)手制作，幫助學(xué)生重點(diǎn)1.通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中會(huì)受到力的作用，且力的方向與電流方向和難點(diǎn)1.準(zhǔn)確判斷通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的方向，尤其是當(dāng)兩個(gè)因素同時(shí)改變時(shí)2.理解換向器如何實(shí)現(xiàn)線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)制，突破對(duì)“慣性”與“自動(dòng)切換電流方向”的金屬軌道、磁鐵、開關(guān)、電池、能夠在軌道上滾教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入新課電扇和其內(nèi)部的電動(dòng)機(jī)電扇是我們生活中常見的用電器，其內(nèi)部有你知道電動(dòng)機(jī)通電后會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)嗎?這就是本節(jié)我們將學(xué)習(xí)的磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用。從生活中常見的電扇中的電動(dòng)機(jī)引入本節(jié)課題，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣(一)實(shí)驗(yàn)：探究通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)觀察通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中是否受力運(yùn)動(dòng)。(2)探究受力方向與電流方向、磁場(chǎng)方向的關(guān)系。上滾動(dòng)的金屬桿。3.實(shí)驗(yàn)步驟(1)將導(dǎo)體棒水平放在磁鐵兩極之間，接通電路，觀察導(dǎo)體棒是否運(yùn)動(dòng)。學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)步驟并觀看實(shí)驗(yàn)視頻，出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象理解能力，以及語言表達(dá)能力即改變電流方向，再次接通電路，觀察運(yùn)動(dòng)(3)恢復(fù)原電流方向，對(duì)調(diào)磁鐵N、S極即改變磁場(chǎng)方向，再次接通電路，觀察運(yùn)動(dòng)(4)同時(shí)改變電流方向和磁場(chǎng)方向，再次思考討論：請(qǐng)敘述你觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并參考答案：閉合開關(guān)后，通電導(dǎo)線會(huì)向一側(cè)擺動(dòng)。說明導(dǎo)線受到磁場(chǎng)力；說明作用力的方向跟電流方向和磁場(chǎng)方向(2)只改變電流方向或只改變磁場(chǎng)方向，受力方向都會(huì)反向；若兩者同時(shí)反向，受力磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線具有力的作用，其作用力的思考討論：電流方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，導(dǎo)生發(fā)現(xiàn)規(guī)律，并總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論鍛煉學(xué)生的歸納總結(jié)能力理解并掌握當(dāng)電流方向或磁場(chǎng)方向單獨(dú)改變時(shí)，運(yùn)動(dòng)方向改變；當(dāng)兩者同時(shí)改變時(shí)，運(yùn)導(dǎo)體不受力的作用通電導(dǎo)體受到力的作用導(dǎo)體不受力的作用。只有當(dāng)電流方向與磁場(chǎng)方向斜交或垂直時(shí)，通電導(dǎo)體才會(huì)受到力的(二)通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中會(huì)受到力的作用原理應(yīng)用1.揚(yáng)聲器就是利用這一原理制作而成的結(jié)構(gòu)，閱讀課文了解電磁彈射技術(shù)，會(huì)來回振動(dòng)能體會(huì)電與磁相一線圈引出線錐形紙盆動(dòng)圈式揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)示意圖(1)動(dòng)圈式揚(yáng)聲器③原理：揚(yáng)聲器的線圈中通入攜帶聲音信息、時(shí)刻變化的電流，由于線圈中的電流方向不斷變化，線圈就不斷地來回振動(dòng)，帶動(dòng)紙盆也來回振動(dòng)，于是揚(yáng)聲器就發(fā)出了聲力使物體加速，我國(guó)完全自主設(shè)計(jì)建造的首艘彈射型航空母艦一福建艦，采用了先進(jìn)的電磁彈射技術(shù)，比傳統(tǒng)的蒸汽彈射系統(tǒng)更加拓展延伸二、直流電動(dòng)機(jī)是如何工作的1.電動(dòng)機(jī)的組成感。了解電動(dòng)機(jī)的基線圈線圈(電樞)電刷(1)外殼：保護(hù)內(nèi)部組件，防止外部灰塵和濕氣進(jìn)入。(3)轉(zhuǎn)子：包括轉(zhuǎn)子線圈和換向器，轉(zhuǎn)子線圈嵌在鐵芯上。(4)電刷：固定在機(jī)殼上，與機(jī)外電源接線柱連接，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，換向器在電刷上滑動(dòng)，與電源接通。2直流電動(dòng)機(jī)工作的原理電動(dòng)機(jī)是根據(jù)通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中會(huì)受力的作用的原理制成的，它是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置(1)通電線圈的作用向相反，發(fā)生順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)線圈的平面與磁感線垂直時(shí)，通電線圈受平衡力作用，達(dá)到平衡位置，由于慣性，線圈還會(huì)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。線圈靠慣性越過平衡位置的后，磁場(chǎng)力作用的結(jié)果使線圈逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。思考：怎樣讓線圈越過平衡位置，繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去?現(xiàn)通電線圈在磁場(chǎng)中持續(xù)地轉(zhuǎn)動(dòng).視頻：觀察磁場(chǎng)對(duì)通電線圈的作用(2)直流電動(dòng)機(jī)持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的原理觀察圖片了解線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)學(xué)生思考問題并猜想回答理解線圈只能在動(dòng)拓展學(xué)生思維，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣換向器：相互絕緣的半環(huán)稱為換向器如圖中作用：及時(shí)改變線圈中的電流方向，使受力②電刷(3)直流電動(dòng)機(jī)原理圖分析線圈處于此位置時(shí)，線圈中的電流從半和電刷圖分析圖聆聽老師講解了解它們所起的作用電動(dòng)機(jī)持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的原理性會(huì)越過平衡位置。線圈越過平衡位置后，線圈中的電流從半環(huán)1流向半環(huán)2,線圈AB邊受力向下，CD邊受力向上，線圈仍然順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。線圈又轉(zhuǎn)至平衡位置時(shí)，與圖(b)情況相似，線圈由于慣性會(huì)越過平衡位置。思考：電動(dòng)機(jī)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的原因是什么?受到的力就會(huì)改變，線圈就按照原來的方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去。學(xué)生思考回答理解換向器的重課堂練習(xí)射裝置的彈射車與戰(zhàn)斗機(jī)前輪連接，并處于強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)彈射車內(nèi)的導(dǎo)體通以強(qiáng)大電流時(shí)，戰(zhàn)斗機(jī)就會(huì)受到強(qiáng)大的推力而向前彈射飛出。電磁彈射裝置的工作原理是()A.通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用B.歐姆定律【答案】A【詳解】電磁彈射裝置的彈射車與戰(zhàn)斗機(jī)前輪連接，并處于強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)彈射車內(nèi)的導(dǎo)體通過強(qiáng)大的電流時(shí)，戰(zhàn)斗機(jī)就受到強(qiáng)大的推力而向前彈射飛出，由此可知，其工作原符合題意，BCD不符合題意。故選A。2.利用圖甲裝置“觀察磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)線的質(zhì)鋁棒AB向左運(yùn)動(dòng)，若只調(diào)換磁體的N、S極，通電后鋁棒AB將向運(yùn)動(dòng)；圖乙中，不改變線圈中的電流方向，線圈(能/不能)持續(xù)轉(zhuǎn)下去。學(xué)生練習(xí)鞏固本節(jié)的知識(shí)【答案】右不能方向有關(guān)。在M、N之間接入電源，通電后輕質(zhì)鋁棒AB向左運(yùn)動(dòng)，若電流的方向不變，通電后鋁棒AB的受力方向也發(fā)生改變，故于不改變線圈中的電流方向，ab受到豎直向抵消，因此線圈不會(huì)持續(xù)轉(zhuǎn)下去。3.如圖所示裝置是的工作模型，在工變線圈中的,從而實(shí)現(xiàn)通電線圈在答案：電動(dòng)機(jī)換向器平衡電流方向【解析】根據(jù)圖中可以知道通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)，這是一個(gè)電動(dòng)機(jī)的工作模型。工作過程中，換向器起到關(guān)鍵作用，它能使線圈剛剛轉(zhuǎn)過平衡位置時(shí)，改變線圈中的電能。1.磁場(chǎng)對(duì)電流的作用(1)磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體有力的作用(2)力的方向與電流方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)(1)原理：通電線圈在磁場(chǎng)中受力而轉(zhuǎn)動(dòng)(2)基本組成：換向器、轉(zhuǎn)子、定子(3)換向器作用：線圈轉(zhuǎn)過平衡位置時(shí)，自動(dòng)改變線圈中電流的方向?qū)W生總結(jié)教師補(bǔ)充讓學(xué)生對(duì)本節(jié)知板書1.實(shí)驗(yàn)：探究通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力情況磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線具有力的作用，其作用力的方向與磁場(chǎng)的方向、電流的方向有關(guān)。用二、直流電動(dòng)機(jī)是如何工作的1.原理：通電線圈在磁場(chǎng)中受力而轉(zhuǎn)動(dòng)2.基本組成：換向器、轉(zhuǎn)子、定子3.換向器作用：線圈轉(zhuǎn)過平衡位置時(shí)，自動(dòng)改變線圈中電流的方向夯實(shí)本節(jié)基礎(chǔ)內(nèi)容電磁技術(shù)》(應(yīng)用案例)明實(shí)驗(yàn)資源：蹄形