资源简介

(共18张PPT)
第二十章 电与磁
第5节 跨科学实践：制作简易直流电动机
课前准备
学习目标
1.掌握直流电动机的基本构造和工作原理。
2.能够运用所学知识，选择合适的材料，设计并制作一个简易的直流电动机模型。
3.发展动手实践能力、观察能力、分析问题和解决问题的能力。
4.学习运用跨学科知识解决实际问题。
课前准备
学习重点 ：理解直流电动机的基本结构和工作原理。
学习难点 ：制作直流电动机。
学习方法 ：自主探究与合作学习相结合的方式。以小组为单位，分工合作，利用提供的材料动手制作简易直流电动机模型。分享制作经验，总结成功与失败的原因，进一步提升科学探究能力和团队协作能力。
相关准备：漆包线、强磁体、电池、硬的金属丝、小刀、钳子等。
教学内容
01
情境引入
02
互动新授
03
巩固拓展
04
课堂小结
点我喔
情境引入
回忆一下上一节课学习的直流电动机的原理。
思考：你能举出一些电动机在日常生活中的应用吗？
互动新授
（一）项目提出
电动机在我们的日常生活中有很多应用，我们今天就来制作一台“简易直流电动机”。通过制作这样一个小电机，让我们进一步了解“直流电动机”的原理、构造、以及其基本应用。
（二）项目分析
要制作“简易直流电动机”，首先要知道“直流电动机”的基本结构。
磁体、线圈、电刷、换向器。
互动新授
在电动机中，转动部分叫作转子，固定不动的叫作定子，我们是让线圈转动作为转子，还是将磁体作为转子？
虽然其实把线圈和磁体作为转子或定子都是可以的，但我们提供给大家的是一个正圆柱形的永磁体，所以建议将磁体作为定子，将线圈作为转子。
请思考以下问题：
（1）磁场应如何放置？
（2）用什么样的导线绕制线圈？绕制的匝数多少为宜？
（3）如何保证通电线圈能在磁场中持续转动，即如何制作“换向器”？
互动新授
（三）项目实施
我们提供给大家的是一种叫“漆包线”的导线（滑动变阻器上缠绕的就是这种漆包线），它的表面涂有一层绝缘漆，如何将其制作成线圈？
总结：大家有的将其绕成矩形，有的绕成圆形，这都是可以的。但请大家思考，是只绕一圈吗？为什么？
不是，应该是越多越好。绕的匝数越多，线圈受到磁场的作用力就越大，线圈就越容易转动起来。
互动新授
限于提供给大家的漆包线总长度，我们尽可能多地缠绕匝数，但要保证两点：
（1）线圈的总面积要大于提供给大家的磁体。
（2）线圈两端要各拉出一段漆包线，作为线圈的转轴。
大家制作好线圈后，下面就要考虑如何制作“换向器”了。普通电动机都有“换向器”，否则电动机是不可能连续转动的。大家是否还记得电动机的“换向器”的基本结构？
是两片彼此绝缘的铜环。
互动新授
我们制作的是“简易直流电动机”，不可能在这么细的漆包线上再安装两个铜环，那么我们怎么能实现线圈的持续转动呢？请大家思考。
我们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。这样我们将线圈接入电路后，线圈前半周通电转动，后半周没有电流通过，线圈依靠惯性转动。这样我们就可以实现线圈的持续转动。大家现在尝试一下。
现在我们做好了线圈，也有了磁体。那么怎样让这个线圈在磁体上面转动呢？
要制作一个支架。
互动新授
请大家利用提供的硬的金属丝和钳子，结合线圈和磁体的大小，来给“电动机”安装支架。
简易电动机的基本步骤：
（1）把一段粗漆包线绕成约3cm×2cm的矩形线圈（如图），作为转子。从线圈的两端各拉出约2cm的漆包线作为转轴。
互动新授
（2）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。
（3）用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板或电池盒上。
（4）两个支架分别与电池的两极相连。把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁体作为定子。
（5）组装好电动机，给线圈通电并用手轻轻推动一下，线圈就会不停地转动了。
互动新授
（4）展示交流
互动新授
展示过程中请大家思考以下问题：
1.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？
【例1】如图所示，这是自制简易电动机模型。
巩固拓展
（1）绕制线圈的铜丝外表有漆皮，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，其中一端的漆皮全部刮去，
另一端的漆皮刮半周。按这种方法刮漆的
目的是使线圈能够__________________。
（2）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？（说出两点即可）①____________________;②___________________________________。
巩固拓展
持续转动
将线圈拨转一定角度
增大电源电压或换一块磁性更强的磁体
（3）通电后线圈能转动，如要改变转动方向，可采取的做法是：①______________;②_______________。
（4）如果还想改变线圈转动的快慢，应该怎么办？_____________________________。
巩固拓展
只改变电流方向
只改变磁场方向
改变电路中电流的大小
课堂小结
1.进一步了解“直流电动机”的原理。
2.深入了解“直流电动机”的构造。
3.深入了解“换向器”的作用。
4.成功制作一个“简易直流电动机”。

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