人教版（2024）九年级全册（2024）第5节 跨学科实践：制作简易直流电动机教案配套课件ppt

这是一份人教版（2024）九年级全册（2024）第5节 跨学科实践：制作简易直流电动机教案配套课件ppt，共35页。PPT课件主要包含了制作简易直流电动机，主题情境，永磁体，线圈绕组，换向器，用什么导线绕制线圈，线圈的匝数多少为宜，制作线圈，如何使线圈持续转动，其他准备材料等内容，欢迎下载使用。
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.利用前面学习过的直流电动机的工作原理，你可以制作一台简易的直流电动机吗？
1820 年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，即电流周围存在磁场，揭示了电与磁之间的联系，为后续电磁学的发展奠定了基础。1831 年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中就会产生感应电流。这一发现进一步完善了电磁学理论，也为电动机和发电机的研制提供了理论依据。
1834 年，德国物理学家雅可比发明了第一台实用型电动机，它通过电磁力驱动转子旋转，为电动机的发展奠定了基础。但早期的电动机由于技术和材料的限制，体积庞大、效率低下，难以广泛应用。
随着科学技术的不断发展，人们对电动机的研究和改进从未停止。19 世纪末 20 世纪初，随着电力工业的兴起，电动机的应用越来越广泛，从工业生产到日常生活，都离不开电动机的身影
选用非磁性材料，如铜.
自制简易直流电动机的线圈匝数通常在20~100匝，具体可根据以下因素调整：电源电压：电压低(如1.5 V干电池)时，匝数可少些(20~50匝)，避免电阻过大导致电流过小；电压稍高(如3 V)时，可增加到50~100匝，增强磁场强度.导线粗细：细导线(如0.1~0.3 mm漆包线)匝数可多些，粗导线(0.5 mm以上)匝数可少些，确保线圈电阻与电源匹配.铁芯大小：若使用小铁芯(如铁钉)，匝数可少；大铁芯可适当增加匝数，充分利用磁场空间.示例：用1.5 V电池和0.3 mm漆包线绕在铁钉上，绕30~50匝较容易转动，可通过尝试调整匝数找到最佳效果.
把一段粗漆包线绕成约3 cm×2 cm的矩形线圈，作为转子.从线圈的两端各拉出约2 cm的漆包线作为转轴.
转子：能够转动的部分；定子：固定不动的部分.
为什么线圈不能持续转动？
选用1.5 V的干电池作为电源.
材料：硬金属丝(回形针改制)；原因：导电且支撑转子.
【组装直流电动机】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.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.最后把作为转子的线圈放在支架上，线圈下放一块强磁体作为定子.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.调试自己制作的简易电动机，让它更好地工作起来.
线圈转动缓慢或无力，是什么原因造成的？该如何改进？
转子转动不稳定，出现偏心或松动，应该如何改进？
线圈发热严重是什么原因，应该如何改进？
增强磁场(叠加磁铁)；减少摩擦(打磨转轴接触点、转轴涂润滑油)；适当增加电压；适当减少匝数.
可尝试，但需减轻负载(如用轻质塑料片)，并确保磁铁足够强.
1、思考：为什么要打磨漆包线两端的绝缘漆？（只有去除绝缘漆，电流才能在闭合电路的相应位置流入和流出线圈，使线圈成为通电导体，进而在磁场中受力转动。）2、使用砂纸打磨漆包线时，要在通风良好处进行，防止吸入打磨产生的粉尘。3、制作时，务必确保电源被短路损坏干电池。4、制作结束后，及时整理好实验器材，养成良好的实验习惯。5、注重小组的团结协作，明确小组成员的分工和职责，积极参与讨论和合作，培养同学们的团队合作精神和沟通能力。
1、可尝试改变干电池的正负极连接方向或强磁体的磁极方向，观察线圈转动方向变化，总结影响线圈转动方向的因素。
2、如何提高简易电动机的转速？（提示：可以从增加电源电压、增强磁场强度、优化线圈匝数与形状等方面考虑。
3、尝试用不同材料制作支架，对比对电动机性能的影响。
结构：主要由_____和______、换向器等组成.直流简易电动机：_____作为转子，______作为定子.电动机工作原理：_________________________.线圈一端漆皮全部挂掉，一端只刮半周的原因：通电线圈在_____中受力转动，越过平衡位置后，电路_____，线圈由于具有_____会继续转动.增强线圈转速的方法：(1)_____磁场；(2)_____电流.
通电线圈在磁场中受力转动
1. 如图所示是小明自制的简易电动机，用硬金属丝做两个支架，分别与电池两极相连，用漆包线绕成一个矩形线圈，以线圈引线为轴，将线圈转轴一端的漆皮刮去，另一端刮去上半周或下半周放入磁场，下列说法正确的是(    ) A. 电动机是利用电磁感应原理工作的装置B. 轴的一端刮去一半的漆皮是为了改变线圈中的电流方向C. 将图中电源的正负极对调，闭合开关，线圈的转动方向不变D. 将图中磁体的磁极对调，闭合开关，线圈的转动方向相反
2. 如图所示为小金同学制作的简易直流电动机模型.他用金属丝做成两个支架，分别与电池的两极相连.用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去上半周漆皮.将线圈放在支架上，磁体放在线圈下.接通电源后用手轻推一下线圈，线圈就会不停地转动起来.(1)直流电动机的工作原理是____________________________.(2)将线圈一端的漆全部刮去，另一端刮去一半.这样做的目的是_____________________.(3)如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后线圈不能连续转动，请你分析可能的原因是____________.(写出一点即可)