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人教版物理九年级全册精做课件授课教师：.班级：9年级（）班.时间：.20.5跨学科实践：制作简易直流电动机第二十章电与磁20.5跨学科实践：制作简易直流电动机一、实践主题动手制作简易直流电动机，直观认识电动机的构造与工作原理，掌握通电线圈在磁场中受力转动的规律，提升动手实践与物理知识应用能力。二、实践原理直流电动机的核心工作原理是通电线圈在磁场中受力转动。电动机工作时将电能转化为机械能。简易电动机关键原理：将漆包线线圈一端漆皮全部刮掉，另一端只刮半周。通电后，完整刮漆端始终导电，半周刮漆端可以自动切断半周电流，起到简易换向器的作用，让线圈依靠惯性持续转动，避免线圈卡在平衡位置停止转动。三、实验器材漆包铜线、干电池（电源）、圆形强磁铁、金属支架2个、小刀、胶带、导线。四、制作步骤1.制作线圈：将漆包线均匀缠绕成圆形线圈，两端预留出笔直的导线作为转轴，保证线圈规整、重心平稳。2.处理漆皮（关键步骤）：用小刀将线圈一端的漆皮全部刮干净，保证全程导电；另一端只刮上半周漆皮，保留下半周漆皮绝缘，实现间歇通断电。3.组装支架与磁场装置：将两个金属支架固定在桌面，作为线圈支撑和导电触点；将强磁铁吸附在电池底部或放置在线圈正下方，形成稳定磁场。4.通电调试：将线圈两端转轴架在金属支架上，接通电源，轻轻拨动线圈，线圈即可持续匀速转动。五、现象观察接通电源后，线圈在磁场中持续转动；轻轻阻碍线圈转动，松手后继续转动。当线圈转到绝缘半周时，电路断开，线圈不受磁力，依靠惯性转动；转到导电半周时，电路接通，线圈受磁力推动持续旋转。六、故障分析与改进方法1.线圈不转动：原因可能是漆皮刮除不彻底、接触不良、磁场太弱或线圈卡住。解决：重新刮净漆皮、调整支架高度、更换磁性更强的磁铁。2.线圈来回摆动，无法持续转动：半周漆皮刮除错误，没有起到换向作用。解决：重新规范刮除半周漆皮。3.转速过慢：电流小、磁场弱或线圈匝数少。解决：更换新电池、增加线圈匝数、换强磁铁。七、实践总结通过本次制作，我直观理解了直流电动机的工作原理：通电线圈在磁场中受力转动。刮除半周漆皮的操作模拟了换向器的作用，保证线圈持续转动。同时掌握了影响电动机转速的因素：电流大小、磁场强弱、线圈匝数。本次实践让我明白物理知识源于生活、用于生活，加深了对电与磁相关知识的理解。学习目标
1.明确简易直流电动机的构造，理解其工作原理。
2.通过设计和制作简易直流电动机，提升逻辑推理和工程思维能力。
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？
问题
制作直流电动机要考虑哪些问题
1.用什么样的导线绕制线圈
2.绕制的匝数多少为宜
3.哪部分作为转子 哪部分作为定子
4.如何保证通电线圈能在磁场中持续转动
项目分析
1.用什么样的导线绕制线圈
漆包线
普通铜线
2.绕制的匝数多少为宜
5~10匝
项目分析
3.哪部分作为转子 哪部分作为定子
把一段粗漆包线绕成约3cm×2cm的矩形线圈，作为转子。从线圈的两端各拉出约2cm的漆包线作为转轴。
项目分析
把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。最后把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁体作为定子。
项目实施
4.如何保证通电线圈能在磁场中持续转动
改变线圈中电流的方向
方法：用小刀刮去线圈两端引线的漆皮，左端全部刮掉，右端只刮半周。
项目实施
成果展示
展示交流
1.你用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.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
讨论交流
展示交流
【项目提出】
生活中有许多地方会用到直流电动机，例如电动剃须刀、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。
下面制作一台简易的直流电动机。
通电线圈
磁场
换向器
方向
【项目分析】
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，磁体要尽可能磁性较____。
线圈
磁体
漆包线
强
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。
线圈
磁体
不能
【项目实施】
4.将漆包线绕成约 的矩形
线圈（20匝），作为转子。从线圈的
两端各拉出约 的漆包线作为转
轴。用硬质的铜导线竖立在泡沫板上
作为支架，准备2节干电池作为电源，
如图所示。
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。这种让线
圈持续转动的思路与电动机中换向器的思路________
（填“相同”或“不相同”）。
相反
相反
来回晃动
惯性
半周
不相同
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。
电
机械
【展示交流】
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摩擦会消耗部分能
量；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流通过；（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。
【项目拓展】
进一步研究图中的电动机模型，测得当电动机两端电压为
时，通过电动机的电流为 ，则该电动机的电功率为____
。
1.2
跨学科实践：制作简易直流电动机
展示交流
制作简易直流电动机
原理
结构
制作步骤
课堂小结

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