17.3 科学探究：电动机为什么会转动 学案（有答案） 2023-2024学年物理沪科版九年级全一册

第3节 科学探究：电动机为什么会转动
素养目标
1.观察电动机的结构,能说出其主要组成部分。
2.能描述电动机的工作过程及能量转化。
◎重点:探究磁场对通电导体的作用与电流和磁场的关系。
【合作探究】
根据生活经验,我们知道玩具电动车、冰箱、滚筒洗衣机、空调、电风扇、电动车、路上的新能源汽车、高速列车等物件在工作时有一个共同的特点,在它们的内部都有一个电动机。
任务驱动1观察并研究电动机的结构和探究电动机的转动原理
1.尝试让电动机转动起来,并改变电动机的转动方向。将电动机拆开,观察内部主要组成。
电动机的主要结构:
①转子: 。
②定子: 。
2.学生分组完成课本实验,观察实验现象并思考回答下列问题。
①当接通电源时,你看到的现象是什么 说明了什么
。
②只改变电流的方向或磁场的方向,通电导体棒的运动情况发生什么变化
。
③上面的现象说明了什么
。
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在判断磁场对通电导线作用力的方向时,注意影响作用力的方向的两个因素。若只改变一个,作用力的方向就改变;若两个因素同时改变,则作用力的方向不变。改变电流的大小和磁场的强弱,只能改变作用力的大小,而不能改变作用力的方向。
【答案】任务驱动一
1.换向器、绕组线圈和转轴
磁体、电刷和外壳
2.看到金属杆运动起来;磁场对通电导体具有力的作用
当保持磁场方向不变时,改变电流方向时,金属棒向相反方向运动,当保持电流方向不变时,改变磁场方向时,金属棒向相反方向运动
说明通电导体受力方向与电流方向、磁场方向有关;只改变电流方向或只改变磁场方向时,金属杆的受力方向改变
任务驱动2探究电动机如何持续转动
阅读课本上电动机的工作原理,回答下列问题。
1.电动机的换向器的作用是什么
。
2.当通电线圈转至(b)位置时,线圈中还有电流通过吗 线圈能越过平衡位置的原因是什么
。
3.电动机转动时,能量是如何转化的
。
4.若直流电动机接通电源后不转动,而用手轻轻拨动转子,电动机就开始转动起来,其原因可能是什么
。
【答案】任务驱动二
1.当线圈越过平衡位置时,及时改变电流的方向,使线圈能持续转动
2.转至(b)位置时,两电刷刚好接触两半环间的绝缘部分,线圈中无电流;由于惯性,线圈会越过平衡位置
3.电能转化为机械能
4.可能是线圈刚好处于平衡位置,此时电刷与换向器的窄缝处,没有电流通过,所以电动机不能转动。当轻轻拨动电动机,电动机的线圈通有电流,所以能转起来
任务驱动3说一说电动机在生活中的应用并自制简易电动机
1.电动机原理在生活中的应用。
。
2.自选器材制作一个如图所示的简易电动机。
器材: ;
制作方法: 。
3.你做的电动机是否能转起来,如果能,请改变其转向。如果不能,请检查不能转的原因。
。
4.如何使线圈转动得快一些
。
【答案】任务驱动三
1.扬声器、电流表、空调压缩机、风扇等
2.漆包铜线、磁体、电池、开关、导线
将漆包铜线绕成小线圈,将两端线头同一侧的漆刮去半圈,绕成的铜线圈搭在金属圈上,使两端的线头能与支架的金属接触,用导线连接金属支架和电源的两极,使线圈通电,线圈便能转动起来
3.答案略
4.增大电流或换用一个磁性更强的磁体