制作简易直流电动机（课件）-高教版第三版《物理（通用类）》【上好课】

主题五 电与磁及其应用 第七节 制作简易直流电动机 高教版《物理（通用类）》 SZ-LWH [Sources] - 教案：第三十八课时《制作简易直流电动机》定稿教案。 - 教材：高教版第三版《物理（通用类）》第七节。 [/Sources] 1. 能依据安培定律和左手定则说明简易直流电动机的设计原理，解释磁铁、线圈、电源和回形针支架的作用。 2. 能按教材材料和尺寸规范绕制线圈、处理两端绝缘漆并完成组装，遵守刀具和低压用电安全要求。 3. 能按顺序排查电动机不转的原因，记录调整过程，完成小组协作、过程自评、器材复位和卫生整理。 学习目标 SZ-LWH [Sources] - 教案：第三十八课时《制作简易直流电动机》定稿教案。 - 教材：高教版第三版《物理（通用类）》第七节。 [/Sources] 设计原理：根据安培定律和左手定则，设法让通电线圈在磁场中受到安培力，并使力矩推动线圈转动。 结构设计要把磁场、通电线圈、电源、支架和接触方式对应起来：磁铁提供磁场，干电池提供电能，回形针支承转轴并导电。 制作目标：把电磁作用转化为可以观察、可以调试的持续转动。 设计依据：安培力与左手定则 SZ-LWH [Sources] - 教案：第三十八课时《制作简易直流电动机》定稿教案。 - 教材：高教版第三版《物理（通用类）》第七节。 [/Sources] 把通电线圈放入磁场，线圈会受到安培力；如果能让线圈在适当位置接通、断开电路，就可以把电磁作用转化为持续的转动。 问题：怎样利用漆包线、磁铁、回形针、橡皮、导线和干电池，设计并制作一个可以转动的简易直流电动机？ 观察教材装置图，从磁场、通电线圈、电源、支架和接触方式五个方面提出结构设想。 教材设计方案 SZ-LWH [Sources] - 教案：第三十八课时《制作简易直流电动机》定稿教案。 - 教材：高教版第三版《物理（通用类）》第七节。 - 教材原图：图5-7-1 一种简易直流电动机的结构图。 [/Sources] 磁铁 提供磁场，使通电线圈处在有磁力作用的区域。 线圈 通电后在磁场中受到安培力，力矩推动线圈转动。 干电池与导线 电池提供电能，导线把电源、支架和线圈连接成回路。 回形针与橡皮 回形针支承线圈转轴并导电，橡皮固定支架。 部件与功能 SZ-LWH [Sources] - 教案：第三十八课时《制作简易直流电动机》定稿教案。 - 教材：高教版第三版《物理（通用类）》第七节。 [/Sources] 一端全部刮漆，保证转动过程中始终有一端保持导通；另一端只刮半个圆周，使线圈转到不同位置时交替接通和断开。 裸露半周接通并产生驱动力，绝缘半周断开，线圈依靠惯性越过不利位置，随后再次接通。 半刮漆的间歇接通 SZ-LWH [Sources] - 教案：第三十八课时《制作简易直流电动机》定稿教案。 - 教材：高教版第三版《物理（通用类）》第七节。 - 教材原图：图5-7-2 线圈两端绝缘漆的处理方法。 [/Sources] 1. 简易直流电动机把哪一种能量转化为线圈转动的机械能？磁铁和线圈分别起什么作用？ 答案：把电能转化为机械能；磁铁提供磁场，通电线圈在磁场中受到安培力。 解析：电池向线圈供电，线圈中的电流与磁场共同产生安培力，力矩推动线圈转动。 即时练习 SZ-LWH [Sources] - 教案：第三十八课时《制作简易直流电动机》定稿教案。 - 教材：高教版第三版《物理（通用类）》第七节。 [/Sources] 2. 为什么线圈的一端要全部刮漆，另一端只刮半个圆周？ 答案：一端保证导通，另一端利用半周裸露、半周绝缘实现周期性接通和断开，使线圈获得同一转向的推动并靠惯性越过断电位置。 解析：若两端都完全刮漆，线圈转过不利位置后安培力矩可能阻碍原转动；半刮漆可形成简易的间歇接通机构。 即时练习 SZ-LWH [Sources] - 教案：第三十八课时《制作简易直流电动机》定稿教案。 - 教材：高教版第三版《物理（通用类）》第七节。 [/Sources] 回形针2个，橡皮2块，约1.2 m、芯直径1 mm的漆包线1根，小刀1把，磁铁1块，导线2根，干电池1节。 材料核对重点：漆包线、支架、固定材料、磁铁、电源和连接导线缺一不可；使用小刀前先确认操作位置安全。 材料的功能要与设计原理一一对应。 教材材料清单 SZ-LWH [Sources] - 教案：第三十八课时《制作简易直流电动机》定稿教案。 - 教材：高教版第三版《物理（通用类）》第七节。 [/Sources] 漆包线：长约1.2 m，芯直径1 mm。 线圈：直径约2.5 cm，绕制约15圈。 绕制时保留两端作转轴，并使两端尽量在同一直线上；线圈尽量圆整、匝间贴合且整体保持平衡。 线圈尺寸与绕制要求 SZ-LWH [Sources] - 教案：第三十八课时《制作简易直流电动机》定稿教案。 - 教材：高教版第三版《物理（通用类）》第七节。 [/Sources] 一端的绝缘漆全部刮掉，另一端只刮掉半个圆周的绝缘漆；刮面清楚，裸露铜线能与回形针稳定接触。 使用小刀时，刀口朝向远离手和同伴的方向，线圈放稳后轻刮并控制范围。 组装与调整前先断开电池，防止短路、导线发热或误伤。 刮漆规范与安全 SZ-LWH [Sources] - 教案：第三十八课时《制作简易直流电动机》定稿教案。 - 教材：高教版第三版《物理（通用类）》第七节。 [/Sources] 3. 按教材要求，漆包线和线圈的关键尺寸分别是多少？ 答案：漆包线长约1.2 m、芯直径1 mm；线圈直径约2.5 cm、约15圈。 解析：这些数据兼顾线圈强度、质量、通电效果和转动空间。 即时练习 SZ-LWH [Sources] - 教案：第三十八课时《制作简易直流电动机》定稿教案。 - 教材：高教版第三版《物理（通用类）》第七节。 [/Sources] 1. 用橡皮固定两个回形针支架。 2. 把线圈转轴放入支架，在线圈下方放置磁铁。 3. 用导线将支架与干电池连接。 组装时先保证转轴能自由转动，再连接电源。 组装步骤 SZ-LWH [Sources] - 教案：第三十八课时《制作简易直流电动机》定稿教案。 - 教材：高教版第三版《物理（通用类）》第七节。 [/Sources] 通电前逐项检查：支架高度、转轴同心、线圈平衡、刮漆方向、接触状态、磁铁位置和导线连接。 确认线圈转动范围内无阻挡，手和工具离开运动区域，再进行短时通电试转。 先检查，后通电；先短时试转，再记录现象。 通电前检查 SZ-LWH [Sources] - 教案：第三十八课时《制作简易直流电动机》定稿教案。 - 教材：高教版第三版《物理（通用类）》第七节。 [/Sources] 4. 绕好线圈后，为什么要让两端转轴尽量同轴并使线圈保持平衡？ 答案：可减小摆动、摩擦和卡滞，使线圈更容易启动并稳定转动。 解析：转轴不同心或线圈偏重会使支点受力不均并增大阻力。 即时练习 SZ-LWH [Sources] - 教案：第三十八课时《制作简易直流电动机》定稿教案。 - 教材：高教版第三版《物理（通用类）》第七节。 [/Sources] 若电动机无法转动，第一步先断开电源。 按顺序排查：刮漆与接触 → 转轴与支架 → 线圈平衡 → 磁铁位置 → 电源与连接。 每次只改变一个关键因素，调整后再短时试转并记录结果。 不转故障排查 SZ-LWH [Sources] - 教案：第三十八课时《制作简易直流电动机》定稿教案。 - 教材：高教版第三版《物理（通用类）》第七节。 [/Sources] 实验完成后：断电，整理实验仪器和材料，恢复初始位置，摆放整齐并清理卫生。 小组依据能否转动、结构牢固、操作规范、协作记录进行过程自评。 装置结果、过程记录和劳动整理都属于实验成果。 过程评价与规范收尾 SZ-LWH [Sources] - 教案：第三十八课时《制作简易直流电动机》定稿教案。 - 教材：高教版第三版《物理（通用类）》第七节。 [/Sources] 5. 线圈通电后不转，正确的第一步是什么？接下来优先检查哪两项？ 答案：先断电；先查刮漆与接触，再查转轴同心和支架卡滞。 解析：先断电防止短路发热；接触不良和机械阻力是常见原因。 即时练习 SZ-LWH [Sources] - 教案：第三十八课时《制作简易直流电动机》定稿教案。 - 教材：高教版第三版《物理（通用类）》第七节。 [/Sources] 6. 实验结束后，怎样完成规范收尾和本组过程自评？ 答案：断电，器材恢复原位、摆放整齐并清理卫生；按转动、结构、操作和协作记录自评。 解析：评价还要检查安全、制作、排查、协作和劳动整理。 即时练习 SZ-LWH [Sources] - 教案：第三十八课时《制作简易直流电动机》定稿教案。 - 教材：高教版第三版《物理（通用类）》第七节。 [/Sources] 1. 本实验的制作任务是什么？ 答案：设计并制作一个可以转动的简易直流电动机。 2. 简易直流电动机持续转动的物理依据是什么？ 答案：通电线圈在磁场中受到安培力；用左手定则判断受力方向，并通过间歇接通使线圈继续沿原方向转动。 课堂背诵 SZ-LWH [Sources] - 教案：第三十八课时《制作简易直流电动机》定稿教案。 - 教材：高教版第三版《物理（通用类）》第七节。 [/Sources] 3. 填空：教材建议线圈直径约______，绕制约______圈；漆包线长约______、芯直径______。 答案：2.5 cm；15；1.2 m；1 mm。 4. 线圈两端的绝缘漆分别怎样处理？ 答案：一端全部刮掉，另一端只刮掉半个圆周。 课堂背诵 SZ-LWH [Sources] - 教案：第三十八课时《制作简易直流电动机》定稿教案。 - 教材：高教版第三版《物理（通用类）》第七节。 [/Sources] 5. 电动机不转时和实验结束后分别怎样处理？ 答案：不转先断电查接触、机械、磁场、供电；结束后断电归位。 记住：先断电、后检查、再试转；完成制作后还要自评、复位和整理。 课堂背诵 SZ-LWH [Sources] - 教案：第三十八课时《制作简易直流电动机》定稿教案。 - 教材：高教版第三版《物理（通用类）》第七节。 [/Sources] 任务一：说明磁铁、线圈、回形针支架、导线和干电池的作用，并用箭头描述能量转化链。 答案：磁铁提供磁场，线圈通电受力并转动，回形针支承转轴并导电，导线连接电路，干电池供电；电池的电能经电磁作用转化为线圈的机械能。 结构不是简单拼装，每个部件都要对应供电、导电、受力、支承或减阻功能。 师生互动：结构功能核对 SZ-LWH [Sources] - 教案：第三十八课时《制作简易直流电动机》定稿教案。 - 教材：高教版第三版《物理（通用类）》第七节。 [/Sources] 任务二：绕制和刮漆完成后，两人一组按“直径—圈数—同轴—平衡—全刮端—半刮端—刀具安全”逐项检查。 答案：线圈直径约2.5 cm、约15圈；两端同轴、线圈平衡；一端全刮、另一端半刮，刮面能稳定接触；小刀已安全收放。 互检把教材数据和操作规范转化为可观察的制作标准，可在通电前发现多数结构问题。 师生互动：制作互检 SZ-LWH [Sources] - 教案：第三十八课时《制作简易直流电动机》定稿教案。 - 教材：高教版第三版《物理（通用类）》第七节。 [/Sources] 任务三：线圈未启动时，每次只调整一个因素，记录“现象—判断—调整—结果”，并完成过程自评。 答案：先断电，依次检查刮漆接触、转轴支架、线圈平衡、磁铁位置和供电连接；每次调整后短时试转，记录结果并按转动、结构、操作和协作评价。 单因素调整能保留证据、定位原因；规范收尾与装置能否转动同样重要。 师生互动：调试记录 SZ-LWH [Sources] - 教案：第三十八课时《制作简易直流电动机》定稿教案。 - 教材：高教版第三版《物理（通用类）》第七节。 [/Sources] 1. 线圈一端全刮漆、另一端只刮半个圆周，主要是为了（　　）。 A．增大线圈质量 B．使电路周期性接通和断开 C．减小磁铁磁性 D．让两端都始终绝缘 答案：B。 解析：半刮漆端交替导通和绝缘，使线圈受力后靠惯性越过断电位置。 课堂练习 SZ-LWH [Sources] - 教案：第三十八课时《制作简易直流电动机》定稿教案。 - 教材：高教版第三版《物理（通用类）》第七节。 [/Sources] 2. 下列部件与作用对应正确的是（　　）。 A．磁铁—提供电能 B．干电池—固定转轴 C．回形针—支承转轴并导电 D．橡皮—产生安培力 答案：C。 解析：回形针支承并导电；磁铁提供磁场，干电池供电，通电线圈受到安培力。 课堂练习 SZ-LWH [Sources] - 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