内容正文:
第二十章 电与磁
九年级物理人教版·下册
第5节 跨学科实践:制作简易直流电动机
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新知讲解
玩具电动车的驱动
生活中有许多地方会用到直流电动机,例如很多玩具电动车就是用直流电动机来驱动的。
简易直流电动机制作
利用学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。
新知讲解
需要考虑以下问题。
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. 如何保证通电线圈能在磁场中持续转动?
新知讲解
导线与匝数选择
制作直流电动机时,需考虑线圈的绕制。细漆包线因其绝缘性和导电性成为理想选择,至于匝数,适中为宜,既不过多也不过少。
转子与定子区分
在直流电动机中,细漆包线绕制的线圈作为转子,而强磁体则构成定子。二者共同作用,实现电能向机械能的转换。
持续转动机制
为了确保通电线圈在磁场中持续转动,需要设计一种机制来克服反向转动趋势。通常,这通过在线圈转动的上半周通电、下半周断电来实现。
新知讲解
材料准备
根据个人的设计,准备所需的漆包线、强磁体、电池等材料。
线圈绕制
用漆包线绕制成特定形状和尺寸的线圈,考虑电流方向和磁场交互。
支架制作
用硬金属丝制作两个支架,固定在硬纸板或电池盒上,与电池两极相连。
线圈安装
将线圈放置在支架上,下放强磁体,组成简易直流电动机。
新知讲解
线圈作为转子
把一段粗漆包线绕成约3 cm ×2 cm 的矩形线圈,作为转子。从线圈的两端各拉出约2 cm 的漆包线作为转轴。
支架与电池连接
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极相连。
强磁体作为定子
把线圈放在支架上,线圈下放一块强磁体作为定子。如果没有换向器,通电线圈在转到下半周时受到的力使线圈反向转动。
新知讲解
连续转动的问题
为了去掉反向转动的力,可以在线圈转动的上半周通电,下半周断电。这样,线圈能否连续转动呢?
线圈连续转动
用小刀刮去线圈两端引线的漆皮,把左端全部刮掉,右端只刮半周。组装好电动机,给线圈通电并用手轻轻推动一下。
新知讲解
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是多少?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?
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