四、安装直流电动机模型
课堂巩固
1．要改变直流电动机转动的方向，下列措施中可行的是（ ）
A．增加磁体的磁性 B．增大电源电压
C．增大线圈中的电流 D．改变线圈中的电流方向
2．下列做法中，电动机转动方向不会改变的是（ ）
A．把电源两极对调 B．把磁场两极对调
C．把电源两极和磁体两极同时对调 D．改变电流的大小和电流方向
3．在安装直流电动机模型的实验中，接好电路，合上开关后，发现电动机不转，若轻推一下线圈，电动机马上就转起来，刚开始时不转的原因可能是（ ）
A．磁铁和磁性不强 B．通过线圈的电流太小了
C．电动机线圈平面恰好处在平衡位置 D．电刷与换向器之间的摩擦太大了
4．要改变直流电动机的转速，下列措施可行的是（ ）
A．把电源两极对调 B．把磁铁的磁极对调
C．改变线圈中电流的大小 D．同时对调电源两极和磁铁两极
5．小明安装好直流电动机模型后，接通电源，发现线圈不转，请你帮他分析线圈不转的原因可能有哪些？至少写出三种？
6．小明利用他的玩具电动机进行物理知识的新探究，他先按图把器材连接好后，保持电源电压不变，闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，进行了两次实验，并把实验中得到的有关数据记录在下面表格中。
实验次数
钩码的质量m(g)
钩码升高的高度h(m)
钩码上升的时间t(s)
电流表示数I(A)
电压表示数U(V)
滑动变阻器滑片位置
1
100
1.0
3. 6
0.20
3.0
中点
2
100
1.0
8.0
0.15
1.5
最右端
请你参加小明的研究，解答下列问题：(1)在实验过程中，发生了哪些形式的能量的转化(指出其中的两种)。(2)计算出第一次实验中，电动机提升重物做的有用功和电动机消耗的电功率。(3)求出电源电压和滑动变阻器的最大阻值。（4）第二次实验过程中，滑动变阻器消耗的电能是多少？
课后提升
1．如图所示是检验磁场对通电导体作用力的实验装置，当导线AB中有某方向电流通时，它受到的磁场力方向向左。
(1)如果仅将磁极对调位置，导线AB受力方向 。
(2)如果磁极位置不变，仅改变AB中的电流方向，导线AB受力方向 。
(3)若同时对调磁极位置和改变电流方向，导线AB的受力方向 。
2．直流电动机中换向器的作用是：每当线圈转过 时，换向器就自动 ，使线圈可以持续地转动下去。
3．在安装直流电动机模型的实验中，为了使实验能顺利进行，安装时应尽量减小轴与轴架之间的 ，且 与 的接触松紧要适当，按电路图连接好电路，合上开关，假定电动机按顺时针方向转动，若要使电动机逆时针转动，可采取的方法有 或 。若要提高电动机的转速，可采用 的方法。
4．小明安装好的直流电动机模型，可接通电源，线圈中有电流时，电动机不转动，不可能造成这一现象的原因是（ ）
A．线圈刚好在平衡位置 B．轴受到的摩擦力太大了
C．电源的正、负极接所反了 D．电源电压太大了
5．初三(2)班物理实践小组在装置直流电动机模型后参加班级的实践成果展示交流会，在会上演示通过改变电动机的转动方向及转速使重物上升或下降的过程，如图A所示，关于控制电动机的电路，可以有如下两种设计方案，方案一的电路元件见图B甲，有两个单刀双掷开关(当触片K1接通a时触片K2接通c，当触片K1接通b时触片K2接通d)和一个电源。方案三的电路元件见图B乙，只有一个单刀双掷开关(触片K接通a，或接通b)，但有两个电源，请你任选其中一个设计方案(多选无效)完成电路图的连接。(操作过程中不得再改变电路中的接线)
并请回答：
(1)如何改变电动机的转向方向？
(2)如何改变电动机的转速？
参考答案
1．D
2．C
3．C
4．C
5．略
6．（1）电能转化为机械能；电能转化为内能
（2）0.98J 0.6W
（3）6V 30Ω
（4）5.4J
1．（1）右
（2）右
（3）左
2．平衡位置 改变线圈中的电流方向
3．摩擦 换向器 电刷 改变电流方向 调换磁极 增大电流
4．C
5．略
课件12张PPT。四、安装直流电动机模型【目的和要求】 安装直流电动机的模型
转向和转速与哪些因素有关学生实验：安装直流电动机模型1.蹄形磁铁2.弧形铁片3.线圈4.转轴5.支架6.换向器7.电刷实验与观察1．按组装图装好直流电动机模型。接上电源，观察转子是否正常转动，并记下转子的转向.
2．改变电流方向，观察转子的转向有何变化.然后对调两个磁极再观察转子转动方向有何变化.
3．改变电流方向并同时对调两个磁极，观察转子转向是否改变.
4．将滑动变阻器接入电路，当移动滑片改变通过线圈的电流强度时，观察转子转速有什么变化.注意事项1．安装轴架时要紧固，并使两轴架平面平行，尽量减小轴与轴架之间的摩擦力，有毛刺时用细砂纸打磨光滑，也可滴些润滑油。
2．安装轴架，用力勿猛，防止弯曲。
3．换向器与电刷的接触松紧要适当，太紧则不易转动，太松则接触不良。如果电刷与换向器上有锈蚀，可用砂纸轻轻磨掉。
4．组装完毕，用手轻轻转动一下转轴，看着转动是否灵活，再接通电路。
5．若通电后电枢不转动，可用手拨动转子。如果仍不转动，应立即断开电源，检查接线有无松动或短路。因短路造成电动机停转时电流很大，将使电池消耗很快。①要改变直流电动机的转动方向，应该怎么办？
②要改变直流电动机的转速应该怎么办？交流讨论学生活动——自制直流电动机制作方法1.定子的制作：将长11厘米，宽2厘米，厚2毫米的铁片弯成图的形状，用它来作极靴.用木螺钉将其固定在一块五合板底座上.固定时上部相距2厘米左右，以刚好能放入舌簧扬声器上的圆柱状永磁铁为宜.2.电枢的制作：取厚1毫米的白铁皮制成如图所示的电枢铁心.用直径4毫米、长8厘米的直铁丝作转轴，把电枢铁心固定在转轴的中间位置。在电枢铁心上垫两层牛皮纸，再用24－28号的漆包线密绕3－4层线圈.注意两边所绕匝数应相等，否则失去平衡，转动不稳，并在绕线时始终保持同一方向.3．换向器的制作：先用2厘米长的塑料管（或橡皮管）套在转轴上，一端紧挨电枢.再把长1厘米左右，宽度比塑料套管周长一半稍窄的两块铜片弯成半圆弧形做换向器（参看图），用两条皮筋把换向器紧固在塑料套管上，应注意不要使两铜片接触，也不要使铜片与轴接触，两铜片的间隔应相等。再把转子线圈两端引线分别焊接在两铜片的边上.
转子全部制成后，装在用铁皮制成的支架上.支架上的轴孔应圆滑无毛刺，孔径略大于转轴直径.4.用两块弹性较好的铜皮或铁皮做两个电刷，将它们固定在底座上，并使它们分别与换向器的两个半圆片保持良好接触.如果接触不良，可用一条橡皮筋将两电刷拴住，并保持适当的拉力.
直流电动机模型制成以后，用手轻轻抢动转轴，看看转动是否灵活，通电后不转时可用手拨动一下.思考题 1．在直流电动机模型中，注意观察换向器的位置，想一想，如果把它的位置转过90°，接上电源能否转动？为什么？
提示：不能.因为换向器的作用是当线圈转到平衡位置时，能自动改变线圈中电流方向，使转子连续转动，当将其转动90°后，则起不到上述作用了。
2．在上边实验中，把永磁铁换成电磁铁，若激磁线圈与电刷并联，合用一个电源，当改变电源正负接线时，转子转向是否会改变？为什么？试一试.
提示：不会.因为激磁线圈中电流与转子线圈电流同时改变，即磁力线方向与导体电流方向同时改变，用左手定则判断可以知道转动方向不会改变.
