20.5 跨学科实践：制作简易直流电动机 课件-2025-2026学年人教版九年级全一册物理

第二十章 电与磁 第五节 跨学科实践 制作简易直流电动机 24999 24005 24005 24005 物理观念：制作简易直流电动机，加深对直流电动机相关知识的认识。 科学思维：设计简易直流电动机制作方案，基于电与磁的知识对方案的合理性进行分析。 科学探究：在制作简易直流电动机活动中，能综合运用所学知识解决遇到的问题。 科学态度与责任：在实施过程、讨论交流、作品展示中，提升工程实践与合作学习的能力，增强对物理学与日常生活、工程实践间联系的认识，树立学以致用的思想。 学习目标 24999 24999 24005 24005 24005 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。 我们是否可以自己动手做一个电动机呢？ 新知导入 24999 24005 24005 24005 制作一台简易的直流电动机。 简易直流电动机 项目提出 新知学习 24999 24005 24005 24005 分析： 使用铜漆包线，铜的导电性能好，漆包线可以避免线圈匝间短路；圈数不能太少，电路中电阻会很小，会使电路中的电流过大，可以在5~10圈左右。 制作直流电动机，需要考虑的问题： 1. 用什么样的导线绕制线圈？绕制的匝数多少为宜? 线圈 磁体 项目分析 新知学习 24999 24005 24005 24005 2. 哪部分作为转子？哪部分作为定子? 分析： 线圈作为转子，磁铁作为定子（用强磁体固定为定子，可以简化结构，降低制作难度。） 线圈 磁体 新知学习 24999 24005 24005 24005 分析： 利用“换向器”可以改变电流方向，让线圈持续转动。但是复杂换向器制作困难，可以设计简易“换向装置”让线圈持续转动。 线圈 磁体 3. 如何保证通电线圈能在磁场中持续转动? 新知学习 24999 24005 24005 24005 简易“换向装置”的设计方案 半周接触 → 通电受力转动 半周断开 → 靠惯性通过 新知学习 24999 24005 24005 24005 漆包线（刷有绝缘漆的铜导线）、强磁体、电池、羊眼钉、木块、小刀等。 （1）实验器材： 项目实施 新知学习 24999 24005 24005 24005 （2）实验步骤： ①把一段粗漆包线绕成约 3cm×2cm的矩形（或椭圆形）线圈 ，作为转子。从线圈的两端各拉出约2cm的漆包线作为转轴。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。 新知学习 24999 24005 24005 24005 ②把两枚曲别针做成U形支架。 ③用连有开关的导线将电池的正负极和曲别针支架连接。 ④将曲别针插入硬纸板底座，并将线圈两端的引线搭接在U形支架上。 ⑤将强磁体放在线圈下面的 硬纸板上。 ⑥闭合开关，轻轻推动线圈， 观察线圈能否连续转动。 新知学习 24999 24005 24005 24005 新知学习 24999 24005 24005 24005 1. 请大家展示自己制作的简易直流电动机，介绍制作过程、制作过程中遇到的问题和解决方法。 2. 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？ 展示交流 新知学习 24999 24005 24005 24005 3.思考：实验中有的小组制作的电动机模型不转动，分析原因可能有哪些? 失败原因是什么? 电池电量不足； 摩擦力太大； 线圈圈数太多，自身重力较大； 线圈与支架接触不良； 磁铁磁性太弱； 线圈距离磁铁太远 …… 分析： 新知学习 24999 24005 24005 24005 制作简易直流电动机. ①选材：线圈的材料、圈数. ②结构：线圈是转子；强磁体是定子. ③通电线圈持续转动：一端全部刮，一端刮半周. 选择实验器材；制作步骤. 项目提出 项目分析 制作简易直流电动机 展示交流 项目实施 课堂小结 24999 24005 24005 24005 1. 小明周末在家发现了如图1所示的材料，当小明将强磁铁靠近铜丝时，观察到的现象是铜丝___________（选填“被吸引”或“不被吸引”）。小明将几种材料组合成了如图2所示的装置，发现铜线圈快速地转动起来，19世纪的科学家根据这个原理制成了________ （选填“电动机”或“发电机”）；若调换强磁铁的磁极，铜线圈转动的方向与原来_________。 相反 不被吸引 电动机 当堂检测 24999 24005 24005 24005 2．小明制作小电动机。把一段粗漆包线绕成约3cm×2cm的矩形线圈，如图甲所示，漆包线在线圈的两端各伸出约3cm。然后，用小刀刮两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周。用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上。两个支架分别与电池的两极相连。把线圈放在支架上，线圈下放一块磁铁，如图乙所示。给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会不停地转下去，小小电动机就制作好了。 若制作和电路无误，接上电源后线圈不动，请写出可能原因和解决方法。 （1）线圈刚好处于平衡位置；（2）有可能是因为线圈受力太小，而造成线圈受力太小的原因可能是线圈中电流太小或磁体磁性较弱，所以应试着增大电源电压或换一块磁性更强的磁体。 当堂检测 24999 24005 24005 24005 （3）这个简易电动机工作时，将电能转化为_____能。 （4）丙图中，若要改变铁钉的转动方向，可以改变_____方向。 3．用一个铁钉、一节电池、一根电线和一个纽扣强磁铁，可组装成一个演示用的简易电动机，组装过程如图的甲、乙、丙所示。 （1）乙图中，把铁钉和磁铁连起来后就能竖直地吸在电池的正极上，若磁铁的N极朝上，则磁化后的铁钉的尖端为___（填“N”或“S”极）。 （2）丙图中，用电线把电池的负极和磁铁连接起来，就有电流通过磁铁和铁钉_____ （填“向上”或“向下”）。 N 向下 机械 电流 当堂检测 24999 24005 24005 24005 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.1 $