20.5 跨学科实践：制作简易直流电动机 讲义（原卷版+ 解析版）2025-2026学年人教版（2024）九年级全册

第5节 跨学科实践：制作简易直流电动机 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 跨学科实践：制作简易直流电动机 1 【能力培优练】 6 【链接中考】 14 【重难题型讲解】 题型1 跨学科实践：制作简易直流电动机 1、项目提出：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。 2、项目分析：我们知道，电动机主要由线圈和磁体组成，要制作直流电动机，需要考虑以下问题。 （1）用什么样的导线绕制线圈？绕制的匝数多少为宜？ （2）哪部分作为转子？哪部分作为定子？ （3）如何保证通电线圈能在磁场中持续转动？ 3、项目实施 根据每个人的个性化设计可以制作出不同的直流电动机。下面是一个比较简单的电动机设计和制作方法，同学们可以参考。 要制作这样的直流电动机，需要有以下材料：漆包线（刷有绝缘漆的铜导线）、强磁体、电池等。 把一段粗漆包线绕成约3 cm×2 cm的矩形线圈（如下图），作为转子。从线圈的两端各拉出约2cm的漆包线作为转轴。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。 在上节的学习中，我们知道，如果没有换向器，通电线圈在转到下半周时受到的力使线圈反向转动，线圈将不会持续转动。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，线圈依靠惯性能否连续转动呢？ 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。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（如下图）。 调试自己制作的简易电动机，让它更好地工作起来。 4、展示交流 （1）请大家展示自己制作的简易直流电动机，并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？ 【探究归纳】制作简易直流电动机需用漆包线绕制线圈（刮去一端全部漆、另一端半周漆实现换向），搭配电池（提供电流）、强磁体（提供磁场），利用 “磁场对通电线圈的作用力” 使线圈持续转动，直观验证电动机工作原理，同时锻炼动手与跨学科应用能力。 【典例1-1】如图甲是直流电动机模型，图乙是小明制作的一台简易电动机（线圈左侧轴的漆皮被刮去一半，线圈右侧轴的漆皮被全部刮掉）。下列说法中正确的是（　　） A．电动机是利用电流磁效应原理工作的装置 B．将图乙中金属支架的高度适当降低，线圈的转速会加快 C．将图甲中电源的正负极对调，线圈的转动方向不变 D．图乙中刮去一半漆皮的轴与图甲中换向器的作用相同，都是为了改变线圈中的电流方向 【答案】B 【详解】A．电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，故 A错误； B．将图乙中金属支架的高度降低，线圈距离磁体较近，磁体磁性较强，线圈受到的作用力增大，线圈的转速会加快，故B正确； C．将图甲中电源的正负极对调，线图中电流的方向改变，线圈的转动方向改变，故C错误； D．将图乙中线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周，线圈在转动的过程中，电流的方向不变，只有半周有电流，线圈在没有电流通过时不再受力的作用，由于具有惯性能持续的转动下去，与图甲的换向器的作用不同，故D错误。 故选B。 【典例1-2】如图所示的简易直流电动机模型，把线圈两端导线的漆按图中方法刮去，一端导线一周的漆全部刮去，另一端导线的漆刮去半周，线圈转动一周时，只在半周内线圈中有电流，但线圈仍然能沿同一方向持续转动，这是因为线圈具有 。 【答案】惯性 【详解】将线圈 ... ...