2024秋九年级物理全册第17章从指南针到磁浮列车第3节科学探究：电动机为什么转动教案新版沪科版.doc

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第三节科学探究:电动机为什么会转动

一、学习目标

1、通过亲自试验探究，体验科学探讨的基本方法，即提出问题、视察试验、收集证据、分析和论证等。

2、通过学习能说出电动的原理

3、通过学习会安装和制作简洁的电动机。

二、学法指导

1、通过试验探究，体验科学探讨的基本方法，即提出问题，视察试验，收集证据，分析和论证等。知道电动机转动的原理。

2、通过视察、操作、了解电动机的构造，能安装和制作简洁的电动机。

3、针对教材中“如何使金属杆在轨道上往复运动？”这一挑战性的问题，通过学生发散思维的基础上概括出两条途径：不断变更电流方向或磁场方向，并用比较的方法得出：变更电流方向比较简洁。

4、通过阅读，沟通相识换向器所起的关键作用。

三、释疑解难

1、为什么在试验中连接好电路，开关闭合后，电动机仍不转动？

电动机不转的因素有四种：一是安装错误；二是电路不通或电流过小；三是摩擦阻力太大；四是线圈处于平衡位置，对这四种因素应分别处理：（1）检查电路的正确性。（2）应检查线圈轴与支架之间以及电刷与换向器之间的状况。（3）电路不通或电流过小的因素较多，主要有：①电源电压太低；②滑动变阻器阻值过大；③电路未连接好；④线圈或电路中有断路现象。（4）线圈处于平衡位置时，拨动线圈，让它通过平衡位置，电动机即可转动。

2、理解换向器的作用

当线圈转到线圈平面与磁感线方向垂直时，两电刷刚好接触两半环间的绝缘部分，线圈由于惯性，还能略微再转过一些。而线圈稍转过肯定角度后，两半环接触的电刷就调换了，线圈中的电流方向也随之变更，从而保证了线圈能不停地转动下去。

四、自我检测

1、直流电动机是依据制成的，它是把能转化为能的装置。

2、通过导体在磁场里受力的方向与方向和方向有关。

3、在下列家用电器中，应用的是直流电动机的是（）

A.录音机B.电动剃须刀C.电吹风D.电风扇

4、直流电动机的线圈能够持续转动，是通过（）

A.变更磁极的极性

B.变更线圈中的电流方向

C.同时变更磁极的极性和线圈中的电流方向

D.不变更磁极的磁性，也不变更线圈中的电流方向

五、沟通园地

六、课外空间

电动机

电动机分直流和沟通两大类。后者又分异步电动机和同步电动机两种。异步电动机的定子铁芯由很多硅钢片相互绝缘叠压成筒形结构，内表面有凹槽，定子线圈绕组就放在这些槽里。转子也用硅钢片叠压而成，固定在机轴上。若异步电动机的定子线圈通过沟通电，就形成旋转磁场。处在磁场里的转子产生感应电流与磁场相互作用，使转子旋转。其转速总是小于旋转磁场的转速，故名异步电动机。同步电动机的定子与异步电动机相同，转子线圈通电时产生固定磁场，定子的旋转磁场以肯定转速旋转，吸引转子和它同步旋转。直流电动机与直流发电机完全相同，可以互用。其定子产生固定磁场，转子通过换向器使线圈在各个位置上有固定的电流方向。通电的转子线圈在定子的磁场作用下磁转。直流电动机按激磁方式（磁极的激磁绕组与电枢绕组的连接方式）的不同可分为他激、并激、串激和复激等几种。

凡容量在100kW以下没有特殊要求的机械可都用某种异步电动机。对起动力较大而调速范围不大的设备（如吊车、绞车和升降机等）宜用同步电动机。直流电动机的主要特点是起动力矩较大并可在较大范围内连续调速，适合于某些刨床、铣床和轧钢机的限制设备，以及汽车、电气火车和市内电车等。按电动机的结构型式有防护式和封闭式等。防护式电动机用爱护罩隐藏通风孔，防止铁屑和雨水等进入内部；封闭式电动机没有通风孔，靠电动机自身表面散热，灰尘和水气不能进入内部，特殊适用于工地、锅炉房、化工厂等灰尘、潮气和腐蚀性气体较多的地方。

拖“辫子”的电动机

在地壳与大气层的电离之间，竟存在着有3×105V电位差的大气电场，这大气电场虽然很高，但由于空气的电导很小，产生的电流特别微小。

大气电场虽然早被发觉，但始终无法利用。人们发觉了一种能许久保持带电状态的物质——驻极体以后，有人利用它的开缝效应制成一种新型电动机。这种电动机须要高电压（几千伏以上）和低电流（几毫安、甚至几微安）的电源才能工作，而大气电场恰好具备这些特点。于是一台既不用直流，又不用沟通的特殊电动机在美国西弗吉尼亚高校问世了，它被称为“大气电场电动机”。

这台电动机拖着两根长长的“辫子”，一根与该高校一幢11层的大楼上的天线相接，另一根与地线相接。这样可从大气电场里获得上千伏的电压和1UA的电流，电动机每分钟可转几百次。大气电场电动机由三个圆盘组成，上、下两个圆盘用铝箔和云母胶合而成，并在铝箔中间开一道细缝，细缝两边的电极分别加上不同极性的电压时，中间的