内容正文:
第二十章 电与磁
第5节 跨学科实践:制作简易直流电动机
项目提出
生活中有许多地方会用到直流电动机。利用前面学习过的直流电动机的工作原理,可以制作一台简易的直流电动机。
(1)用什么样的导线绕制线圈?绕制的匝数多少为宜?
(2)哪部分作为转子?哪部分作为定子?
(3)如何保证通电线圈在磁场中持续转动?
项目分析
电动机主要由线圈和磁体组成,制作直流电动机,需要考虑。
项目实施
把一段粗漆包线绕成约3cm×2cm的矩形线圈,作为定子。从线圈的两端各拉出约2cm的漆包线作为转轴(漆包线的一端全部刮掉,另一端只刮半周)。用硬金属丝做两个支架,固定在硬纸板或电池盒上。两个支架分别与电池的两级相连。最后把线圈放在支架上,线圈下放一块强磁体作为定子。
给线圈通电并用手推一下,线圈就会不停地转下去。
漆包线的一端全部刮掉,另一端只刮半周,让线圈的上半周通电,下半周断电,线圈依靠惯性连续转动。
可以通过改变磁场方向或电流方向来改变线圈的转动方向。若同时改变磁场方向和电流方向,线圈的转动方向不变。
展示交流
1.请大家展示自己制作的简易直流电动机,并说明是怎样实现让线圈连续转动的,看看谁的电动机设计得更巧妙。
2.你的电动机线圈匝数说多少?转子在转动时,转轴受到的摩擦情况如何?
3.观察哪个电动机转动得更快。它们可以带动其他装置旋转吗?
1如图所示,一个综合实践小组用一段漆包线、电磁铁、开关、硬金属丝、电池等器材制作了一个简易的电动机,其中线圈abcd左端引线的漆皮全部刮掉,右端引线漆皮刮掉下半周。闭合开关,用手轻推一下线圈,线圈就会不停地转动起来,下列说法正确的是( D )
A. 电磁铁里的铁芯可以用铜芯来代替
B. 图中电磁铁的上端为S极
C. 该电动机与电铃的工作原理相同
D. 对调电源的正、负极,线圈的转动方向不变
第1题
D
1
2
3
4
2. 电动机在我们的生活中扮演越来越重要的角色,大到电动汽车,小到玩具电动汽车,无处没有它的身影。如图(a)甲为一玩具直流电动机。
(1) 直流电动机的工作原理是 通电线圈在磁场中受到力的作用而转动 ,
它在工作时把 电 能转化为 机械 能。
通电线圈在磁场中受到力的作用而转动
电
机械
1
2
3
4
(2) 按图(a)乙的电路把灯泡、电动机接入电路,观察到电动机转起来,同时灯泡发光。如果用手指捏住玩具电动机的转轴使其转动变慢最后完全停下来,灯泡的亮度将变 亮 (填“亮”或“暗”),通过电动机的电流将 变大 (填“变大”“变小”或“不变”)。
(3) 同学们自制电动机模型,如图(b)所示,闭合开关,线圈开始转动,其中A、B支架是 导体 (填“导体”“绝缘体”或“换向器”)。若仅对调磁体的磁极,线圈转动方向与原转动方向 相反 。
亮
变大
导体
相反
1
2
3
4
3. 如图所示为自制简易电动机模型。
第3题
1
2
3
4
(1) 绕制线圈的铜线外表有漆皮,必须对线圈引出线的两端(搁置于铜质弯钩的部位)进行刮漆处理,下列办法:① 将线圈两端引线的绝缘层全部刮掉;② 将线圈一端引线的绝缘层全部刮掉,另一端引线的绝缘层刮掉一半;③ 将线圈两端引线的绝缘层在同侧刮掉一半;④ 将线圈两端引线的绝缘层在异侧刮掉一半。正确的是 ②③ ;按这样的方法刮漆的目的是使线圈能够 持续转动 。其中方法 ② 更好一些,理由是 一侧全刮去,比较方便操作 。
②
③
持续转动
②
一侧全刮去,比较方便操作
1
2
3
4
(2) 如果整个制作没有问题,但接上电源后线圈不动,尝试用手推动一下线圈,还是不能转动。这时应做哪些尝试?① 换一个磁性较强的磁体 ;② 增大电源电压 。(写出两点即可)
(3) 通电后线圈能转动,如要改变转动方向,可采取的做法:① 只改变电流方向 ;② 只改变磁场方向 。
(4) 如果还想改变线圈转动的快慢,应该怎么办? 在电路中接一个滑动变阻器,改变电路中的电流的大小 。
换一个磁性较强的磁体
增大电源电
压
只改变电流方向
只改变磁场方向
在电路中接一个滑动变阻器,改
变电路中的电流的大小
1
2
3
4
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