20.5 跨学科实践：制作简易直流电动机（18页）课件 2025-2026学年人教版九年级全一册物理

(课件网) 第二十章 电与磁 第五节 跨学科实践 制作简易直流电动机 物理观念：制作简易直流电动机，加深对直流电动机相关知识的认识。 科学思维：设计简易直流电动机制作方案，基于电与磁的知识对方案的合理性进行分析。 科学探究：在制作简易直流电动机活动中，能综合运用所学知识解决遇到的问题。 科学态度与责任：在实施过程、讨论交流、作品展示中，提升工程实践与合作学习的能力，增强对物理学与日常生活、工程实践间联系的认识，树立学以致用的思想。 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。 我们是否可以自己动手做一个电动机呢？ 制作一台简易的直流电动机。 简易直流电动机 项目提出 分析： 使用铜漆包线，铜的导电性能好，漆包线可以避免线圈匝间短路；圈数不能太少，电路中电阻会很小，会使电路中的电流过大，可以在5~10圈左右。 制作直流电动机，需要考虑的问题： 1. 用什么样的导线绕制线圈？绕制的匝数多少为宜 线圈 磁体 项目分析 2. 哪部分作为转子？哪部分作为定子 分析： 线圈作为转子，磁铁作为定子（用强磁体固定为定子，可以简化结构，降低制作难度。） 线圈 磁体 分析： 利用“换向器”可以改变电流方向，让线圈持续转动。但是复杂换向器制作困难，可以设计简易“换向装置”让线圈持续转动。 线圈 磁体 3. 如何保证通电线圈能在磁场中持续转动 简易“换向装置”的设计方案 半周接触 → 通电受力转动 半周断开 → 靠惯性通过 漆包线（刷有绝缘漆的铜导线）、强磁体、电池、羊眼钉、木块、小刀等。 （1）实验器材： 项目实施 （2）实验步骤： ①把一段粗漆包线绕成约 3cm×2cm的矩形（或椭圆形）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。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。 ②把两枚曲别针做成U形支架。 ③用连有开关的导线将电池的正负极和曲别针支架连接。 ④将曲别针插入硬纸板底座，并将线圈两端的引线搭接在U形支架上。 ⑤将强磁体放在线圈下面的 硬纸板上。 ⑥闭合开关，轻轻推动线圈， 观察线圈能否连续转动。 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？ 展示交流 3.思考：实验中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 电池电量不足； 摩擦力太大； 线圈圈数太多，自身重力较大； 线圈与支架接触不良； 磁铁磁性太弱； 线圈距离磁铁太远 …… 分析： 制作简易直流电动机. ①选材：线圈的材料、圈数. ②结构：线圈是转子；强磁体是定子. ③通电线圈持续转动：一端全部刮，一端刮半周. 选择实验器材；制作步骤. 项目提出 项目分析 制作简易直流电动机 展示交流 项目实施 1. 小明周末在家发现了如图1所示的材料，当小明将强磁铁靠近铜丝时，观察到的现象是铜丝_____（选填“被吸引”或“不被吸引”）。小明将几种材料组合成了如图2所示的装置，发现铜线圈快速地转动起来，19世纪的科学家根据这个原理制成了_____ （选填“电动机”或“发电机”）；若调换强磁铁的磁极，铜线圈转动的方向与原来_____。 相反 不被吸引 电动机 2．小明制作小电动机。把一段粗漆包线绕成约3cm×2cm的矩形线圈，如图甲所示，漆包线在线圈的两端各伸出约3cm。然后，用小刀刮两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周。用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上。两个支架分别与电池的两极相连。把线圈放在支架上，线圈下放一块磁铁，如图乙所示。给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会不停地转下去，小小电动机就制作好了。 若制 ... ...