16.4安装直流电动机模型 ---2024-2025学年苏科版物理九年级下学期

1、学会安装直流电动机模型，进一步了解直流电动机的构造和工作原理。 2、知道如何改变直流电动机转动的方向和转动的速度。 3、会对一些常见的故障进行分析，并能排除基本故障。 4、通过实践活动，提高学生乐于和敢于动手的能力，逐步形成动手、动脑学物理的意识。 教学目标 1、弄清电动机的构造,按照合理的顺序进行安装。 2、安装直流电动机模型，知道如何改变电动机的转向和转速。 教学重难点 知识回顾 1.通电导体在磁场中受力转动，受力方向与什么有关？ 2.直流电动机主要组成部分？ 3.换向器的作用是什么？ 4.直流电动机的原理是什么？ 四、安装直流电动机 一、学生实验 安装直流电动机模型 1.实验器材： 直流电动机模型的主要部件有：①蹄形磁体，②弧形铁片，③线圈，④转轴，⑤支架，⑥换向器，⑦电刷，⑧底座。 还有电源、滑动变阻器、开关、导线等。 注意电源不是电动机的组成部分，电源是给电动机提供电能的装置。 安装顺序：由内向外、由下向上 2.组装直流电动机： （1）把线圈固定在转轴上。 （2）先将支架固定在底座上，然后将转轴安装在支架上，注意使线圈和转轴能较好地转动。 （3）用螺钉把电刷（铜片）固定在底座上，同时使电刷与转轴上的换向器接触。 （4）从固定电刷的两个螺钉上引出两根导线。 （5）分别把两个弧形铁片的一端用螺钉固定在底座上，另一端用磁体夹住。 观察安装直流电动机视频： 1.甲乙两同学在交流组装直流电动机模型时得出以下结论．你认为其中多余的是（　　） A.应尽量减少轴与轴架之间的摩擦 B.应使磁体的磁感线与线圈平面垂直 C.电刷与换向器之间要松紧适当 D.不要使各元件因安装不当而产生变形 练一练 B 设计和进行实验： （1）把电动机、电源、开关、滑动变阻器串联成电路； （2）闭合开关，观察线圈的转动情况； 1.设计电动机调速电路，画出电路图； 2.探究如何改变电动机线圈转动方向； （1）对调电源两极，改变线圈中的电流方向，观察线圈的转动方向是否改变； （2）对调磁体两极，改变磁场的方向，观察线圈的转动方向是否改变； （3）同时对调磁体两极和电源两极，同时改变磁场的方向和电流的方向，观察线圈的转动方向是否改变； 转动方向改变 转动方向改变 转动方向不改变 以上实验中线圈的转动速度都不改变 3.探究如何改变电动机线圈转动速度： 移动滑动变阻器的滑片，改变线圈中的电流大小，观察线圈的转动速度是否改变？怎样改变？ 当电流变大时，线圈转动速度变快； 当电流变小时，线圈转动速度变慢； 以上实验中线圈的转动方向都不改变 改变直流电动机线圈的转动方向和转速视频 实验总结 1.直流电动机线圈的转动方向与电流方向和磁场方向有关；改变其中一个方向，线圈转动方向改变；同时改变两个方向，线圈转动方向不改变。 2.直流电动机线圈的转动速度与电流大小和磁极的磁性强弱有关；当电流变大或磁极的磁性变强时，线圈的转速变快。 二、实验拓展 实验时，如果闭合开关，直流电动机线圈不转动，思考有什么原因会造成线圈不转动？如何解决？ 1、电路故障：电刷与换向器接触不良引起断路 或电源电压太低 使电刷与换向器接触良好； 解决方案 换用电压更大的电源； 2、磁场故障：磁铁的磁性太弱或无磁性 3、特殊位置：线圈恰好处在平衡位置 4、机械故障：电刷与换向器接触过紧、阻力大 解决方案 换用磁性更强的磁铁； 解决方案 用手轻推线圈，使线圈转过一定的角度； 解决方案 使电刷与换向器间的压力适当； 1.小明安装好的直流电动机模型，可接通电源，线 圈中有电流时，电动机不转动，不可能造成这一现象的原因是( ) A．线圈刚好在平衡位置 B ．轴受到的摩擦力太大了 C．电源的正、负极接所反了 D．电源电压太大了 练一练 C 生活物理社会 高速电动列车 电动自行车 使用直流电动机的交通工具，都是利用直流电动机提供动力 原理都是：通电线圈在磁场中受力转动。 电动交通工具 电动交通工具的优点：效率高、噪声小、无废气排放、无油污 电动交通工具的缺点：废旧电池带来环境污染 解决方案：用氢燃料电池作为动力源 课堂小结 课堂练习 1.要想使一台直流电动机的转速增大一些，下列方法中不可能达到目的的是 ( ) A．增大线圈中的电流 B．更换电源，用电压较高的直流电源 C．再增加一个磁体，使该磁体产生的磁场与原有的磁场方向一致 D．将磁体的磁极对调一下 D 2.直流电动机模型实验中，下列现象中可能发生的是（ ） A、将电源的两极对调一下，线圈转动方向不变 B、将磁性的两极对调一下，线圈转动方向不变 C、将电源和磁铁的两极同时对调，线圈的转动方向不变 D、使电流减小，线圈的转速不变 C 3.小明组装好如图所示的电动机，接入电路进行调试，闭合开关后发现电动机不转动，此时小明为了检查出问题所在，他应优先进行的操作是（　　） A．换用磁性更强的蹄形磁体 B．检查电刷与换向器是否接触不良 C．轻轻拨动一下线圈的位置 D．给电动机提供更大的电压 C 4.跟热机相比，下列各项不属于电动机的优点是（　　） A.开动与停止均比较方便 B．结构简单，制造便宜，占地较小 C．效率较低 D．对环境没有污染 C 5.安装直流电动机时应先把线圈固定在 上；再将支 架固定在 上，并将 安装在支架上；用螺钉把铜片固定在 上，同时使铜片与转轴上的铜制半圆环接触，这样 也就制成了；然后在固定铜片的两个螺钉上引出两个引线，把两弧形铁片的一端用螺钉固定在 上，用 夹住另一端． 转轴 底座 转轴 底座 换向器 底座 磁铁 6.如图是同学们安装过的直流电动机模型. （1）在某次安装直流电动机模型活动中，小孙把安装好的电动机接入电路，闭合开关，线圈不转动。若小孙用手轻轻一推转子，线圈就转动起来，则她的线圈不转的原因是 　 　。 （2）线圈正常转动后，若把电源的两极对调一下，观察到线圈转动的方向 　 　（填“改变”或“不变”）。 （3）为了提高电动机转速，可采取的方法是 　 　。 线圈在平衡位置 改变 增大电源电压 7.某玩具车接入电压为0.2V的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A；若把它接入电压为2V的电路中，电动机正常工作，测得此时流过电动机的电流是1A。求：该电动机线圈的电阻是 ，电动机正常工作时的效率是 。 0.5Ω 75% 8.在“探究改变直流电动机转速”的实验中给出了如下的器材。请你设计一个实验电路，并用笔画线代替导线将实物图连接起来，要求滑动变阻器的滑片向左滑动时电动机的转速变大。 $$