物理九年级全册（2024）第5节 跨学科实践：制作简易直流电动机完美版课件ppt

这是一份物理九年级全册（2024）第5节 跨学科实践：制作简易直流电动机完美版课件ppt，共24页。PPT课件主要包含了直流电动的构造，项目提出，项目分析，电动机的材料选取，①制作线圈材料，②磁体材料，③电源，电动机的结构设计，项目实施，制作步骤等内容，欢迎下载使用。
3.经历制作简易直流电动机的过程，提升分析问题、解决问题的能力，培养动手操作能力。
怎样利用学习过的直流电动机的工作原理，制作出一台简易的直流电动机呢？
1. 直流电动机的工作原理
通电线圈在磁场中受力转动。
电动机主要由线圈和磁体两部分组成。
3. 直流电动机为什么能连续转动
通电线圈刚过平衡位置，换向器自动改变线圈中的电流方向。通电线圈在磁场力的作用下继续转动。
　　电动机俗称“马达”，它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。生活中有许多地方会用到电动机
聪明的你可以利用所学知识，制作一台简易的直流电动机吗？
　　电动机主要由线圈和磁体组成。为了方便制作一台直流电动机，我们需要考虑的方面有哪些呢？
a. 导线应具有良好的导电性和绝缘性；b. 漆包铜线是绕制电动机线圈的理想材料。
不选择普通的导线原因可能是没有绝缘层包裹，绕制线圈时铜线之间相互连通，相当于两条并联的支路，通电时电流方向相同，在相同的磁场中受力方向也相同，无法转动。
选择永磁体作为提供磁场的磁体，为了使电动机的效果更好，应选择磁性较强的磁体。
为了安全和方便，可选择常见干电池（1.5V~2V）。
①哪部分作为转子？哪部分作为定子？
线圈作为转子，磁体作为定子。
②线圈绕制的匝数多少为宜？
线圈的匝数是根据所需的电压、电流和功率来确定的。一般来说，线圈缠绕10~20圈即可。
匝数太多，可能会导致电阻偏大，电流偏小，空载转速较低，也可能使线圈发热过多；圈数太少，电路中电阻会很小，会使电路中的电流过大造成短路。
3.如何保证通电线圈能在磁场中持续转动？
①线圈能持续转动的关键在于及时改变线圈中的电流方向。
②通过使用换向器，在线圈转到平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，从而改变线圈的受力方向，使其能够持续转动。
在实际制作中如果没有换向器又该如何改变线圈中的电流方向？
③通电线圈越过平衡位置后，受到的力使线圈反向转动，此时可以把反向力去掉，线圈就可以靠惯性继续转动下去。即：在线圈越过了平衡位置后停止对线圈供电，转动半周后再继续供电，线圈就可以持续转下去了。为此，可将线圈一端的引线用小刀全部刮去漆皮，另一端只刮半周，从而保证给线圈适时供电或停电。
1.设计制作方案设计制作简易直流电动机方案，大致画出设计图。
①制作线圈：　　取一段漆包铜线，绕成约3cm×2cm的矩形线圈，缠绕约20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，左端全部刮掉，右端只刮上半周或下半周。
②制作支架：用回形针或硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板或电池盒上，支架顶部能支撑柱线圈的两端，同时允许线圈自由转动。
③添加磁场：将一块强磁体固定在支架下方，确保线圈在磁体的正上方并能穿过磁场中心。（磁体不能阻挡线圈转动）。
④组装电动机：　　把线圈放在支架上，两个支架分别与电池的两极相连，给线圈通电并用手轻轻推动一下，线圈就会不停地转动。
　　闭合开关，调试自己制作的简易电动机。注意线圈两端的引线要尽量在同一直线上，避免转动时出现明显跳动，导致断开连接，若线路闭合后线圈依旧不动，可能是线圈刚好处于平衡位置或者引线有漆皮的半周接触支架，此时可以用手轻轻推动一下。
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？3. 为什么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？
线圈圈数太多，自身重力较大
生活中有许多地方会用到直流电动机，例如爸爸的电动剃须刀、夏天使用的手持式微风扇都是用直流电动机来驱动的。直流电动机的工作原理是利用__________在______中受力转动，利用________及时改变线圈中的电流______使得线圈持续转动的；下面制作一台简易的直流电动机。
1.根据电动机的原理知，电动机主要由______和______组成，因而要制作直流电动机，必须用________制成线圈，且保证各圈导线之间是绝缘的，磁体要尽可能的磁性较____。
2.为了便于快速转动，选择______作为转子，______作为定子。3.没有换向器时，______（填“能”或“不能”）改变电流方向，但可以切断电流，避免电动机反向受力而停止转动。
5.由于线圈是回形的，当线圈始终通电时，上下两个边中的电流方向是______（填“相同”或“相反”）的；下方的磁体的磁场方向不变，两个边轮流处于下方时，受力方向______，会使线圈__________。如果把这个反向转动的力去掉，也就是在线圈转动的上半周通电，下半周断电，线圈依靠______能连续转动，因而用小刀刮去线圈两端引线的漆皮时，把一端全部刮掉，另一端只刮______，组装好电动机。
6.接好电路后，用手轻轻推动后，观察到线圈转动，此时将____能转化为______能。
7.转子在转动时，转轴受到的摩擦主要来源于支撑结构和电刷接触等。对实验可能造成的影响有：①摩擦会消耗部分机械能；②发热现象等。
8.如果整个制作没有问题，但接上电源后线圈不动，这时应做哪些尝试？（写出两点即可）
【解】（1）检查线圈中是否有电；（2）检查磁体是否具有磁性等。
9.通电后线圈能转动，如果要改变转动方向，可以采取什么做法？
【解】（1）对调磁体两极；（2）对调电源两极。