16.1关于电动机转动的猜想
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文档简介
§16.1 关于电动机转动的猜想
班级 : ________ 姓名：_______
【学习目标】
1. 能就电动机通电为什么运转提出自己的猜想。
2. 通过拆装模型电动机的实践过程，认识电动机的两大组成部分，并学习用合理简化的方法对事物进行分析。
3. 培养学生动手学习的习惯和积极投入对电动机原理探索的兴趣。
【学习过程】
1、 认识电动机
议一议：结合课本图16-1，请列举出装有电动机的家用电器的名称，比一比，看谁列举得多。
（1）活动一：让电动机转起来。
自主研学：结合课本图16-2 a、b，按实验要求完成实验，
回答：
1、在实验中连接好电路，开关闭合后，电动机是否转动？
2、如果电动机不转，不转的因素是什么？
3、电动机为什么会转动？
4、和邻组同学交流一下，电动机的转动方向是否一样？如不一样，是什么原因引起的？
（2）活动二：将电动机拆开。
自主探究：认真拆开电动机模型并与图16-3比较回答问题：
电动机的两个最主要的部件是 _______ 和_______ 。
2、 关于电动机为什么会转动的猜想
1、提出问题：________________________________________
［帮你一把］复习：奥斯特实验的发现——电流周围存在着磁场，并通过磁场对磁体发生作用，即电流对磁体有力的作用，再让我们逆向思索，磁体对电流有无力的作用呢？
2、猜想与假设：学生交流讨论：
电动机的转动可能与________ 和_______ 有关，磁场可能会对通电线圈产生________ 而使线圈转动。
3、 自主研学：阅读课本结合图16-4回答：
ａ、通电线圈受力转动的问题可用________ 和_______ 进行研究。
b、在科学研究中一种新的方法是__________________________。
c、请你课后拟定一个进一步实验的计划。
【课堂小结】请梳理出本节课的知识重点写在下面。
【达标练习】
1、 下列家用电器中没有电动机的是：( )
A 、洗衣机 B、电风扇 C、电饭锅 D、电冰箱
2、 让电动机转起来的活动中：
（1）把电源、开关、电动机用导线连接起来组成一个电路，画出你的电路图。
（2）闭合开关，发现电动机不转，不转的原因可能是 。为了使其转动，你进行的操作是 。
（3）与其他同学交流，你们的电动机转动的方向是否完全一致？探讨一下让电动机转动的方向一致有哪些方法？
（4）将你的电源正负极对调后，电动机转动方向是否改变？
3、拆开实际的电动机后发现，它的内部结构由装有 的定子和嵌有 的转子组成。拆开模型电动机后发现，它的内部主要由 和 组成。可见，电动机的两个最主要的部件是 和 。
4、 电动机模型正确安装后，接通电源，线圈中有电流时，电动机不转，不可能造成这一现象的原因是( )
A、受的摩擦力太大 B、电源的正负极接反了
C、电源电压太低 D、磁体的磁性太弱
5、为了探究通电线圈受力转动的具体情况，需要对电动机的部件进行合理的简化，简化的情况是：电动机转子上的线圈组
一个线圈中的一段导线。
【拓展提高】
6、课本图16-5，制作一台简易电动机。
⑴要使它能连续转动，关键是通电线圈两端引出线的制作，你是如何制作的？
⑵改变线圈中的电流方向，转动情况有什么变化？
⑶对于它为什么能转动，你的猜想是什么？
【课外空间】
电动机
电动机分直流和交流两大类。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许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交流电，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，定子的旋转磁场以一定转速旋转，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、铣床和轧钢机的控制设备，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。防护式电动机用保护罩隐蔽通风孔，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，特别适用于工地、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，产生的电流非常微小。
大气电场虽然早被发现，但一直无法利用。人们发现了一种能长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。这种电动机需要高电压（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，又不用交流的特殊电动机在美国西弗吉尼亚大学问世了，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”，一根与该大学一幢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，中间的驻极体就会受到一个与两个电极平行的作用力，于是转动起来。电机的转轴是一根有机玻璃棒，两端用宝石轴承支持着。
目前，大气电场电动机的最大功率已超过100W，但如用作动力装置尚有一定距离。如果将来能设计出一种能获得较大电流的天线，使更大功率的大气电场电动机转动，那么，人类就能从大气电场这个天然发电厂里取得廉价电力了。
班级 : ________ 姓名：_______
【学习目标】
1. 能就电动机通电为什么运转提出自己的猜想。
2. 通过拆装模型电动机的实践过程，认识电动机的两大组成部分，并学习用合理简化的方法对事物进行分析。
3. 培养学生动手学习的习惯和积极投入对电动机原理探索的兴趣。
【学习过程】
1、 认识电动机
议一议：结合课本图16-1，请列举出装有电动机的家用电器的名称，比一比，看谁列举得多。
（1）活动一：让电动机转起来。
自主研学：结合课本图16-2 a、b，按实验要求完成实验，
回答：
1、在实验中连接好电路，开关闭合后，电动机是否转动？
2、如果电动机不转，不转的因素是什么？
3、电动机为什么会转动？
4、和邻组同学交流一下，电动机的转动方向是否一样？如不一样，是什么原因引起的？
（2）活动二：将电动机拆开。
自主探究：认真拆开电动机模型并与图16-3比较回答问题：
电动机的两个最主要的部件是 _______ 和_______ 。
2、 关于电动机为什么会转动的猜想
1、提出问题：________________________________________
［帮你一把］复习：奥斯特实验的发现——电流周围存在着磁场，并通过磁场对磁体发生作用，即电流对磁体有力的作用，再让我们逆向思索，磁体对电流有无力的作用呢？
2、猜想与假设：学生交流讨论：
电动机的转动可能与________ 和_______ 有关，磁场可能会对通电线圈产生________ 而使线圈转动。
3、 自主研学：阅读课本结合图16-4回答：
ａ、通电线圈受力转动的问题可用________ 和_______ 进行研究。
b、在科学研究中一种新的方法是__________________________。
c、请你课后拟定一个进一步实验的计划。
【课堂小结】请梳理出本节课的知识重点写在下面。
【达标练习】
1、 下列家用电器中没有电动机的是：( )
A 、洗衣机 B、电风扇 C、电饭锅 D、电冰箱
2、 让电动机转起来的活动中：
（1）把电源、开关、电动机用导线连接起来组成一个电路，画出你的电路图。
（2）闭合开关，发现电动机不转，不转的原因可能是 。为了使其转动，你进行的操作是 。
（3）与其他同学交流，你们的电动机转动的方向是否完全一致？探讨一下让电动机转动的方向一致有哪些方法？
（4）将你的电源正负极对调后，电动机转动方向是否改变？
3、拆开实际的电动机后发现，它的内部结构由装有 的定子和嵌有 的转子组成。拆开模型电动机后发现，它的内部主要由 和 组成。可见，电动机的两个最主要的部件是 和 。
4、 电动机模型正确安装后，接通电源，线圈中有电流时，电动机不转，不可能造成这一现象的原因是( )
A、受的摩擦力太大 B、电源的正负极接反了
C、电源电压太低 D、磁体的磁性太弱
5、为了探究通电线圈受力转动的具体情况，需要对电动机的部件进行合理的简化，简化的情况是：电动机转子上的线圈组
一个线圈中的一段导线。
【拓展提高】
6、课本图16-5，制作一台简易电动机。
⑴要使它能连续转动，关键是通电线圈两端引出线的制作，你是如何制作的？
⑵改变线圈中的电流方向，转动情况有什么变化？
⑶对于它为什么能转动，你的猜想是什么？
【课外空间】
电动机
电动机分直流和交流两大类。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许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交流电，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，定子的旋转磁场以一定转速旋转，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、铣床和轧钢机的控制设备，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。防护式电动机用保护罩隐蔽通风孔，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，特别适用于工地、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，产生的电流非常微小。
大气电场虽然早被发现，但一直无法利用。人们发现了一种能长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。这种电动机需要高电压（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，又不用交流的特殊电动机在美国西弗吉尼亚大学问世了，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”，一根与该大学一幢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，中间的驻极体就会受到一个与两个电极平行的作用力，于是转动起来。电机的转轴是一根有机玻璃棒，两端用宝石轴承支持着。
目前，大气电场电动机的最大功率已超过100W，但如用作动力装置尚有一定距离。如果将来能设计出一种能获得较大电流的天线，使更大功率的大气电场电动机转动，那么，人类就能从大气电场这个天然发电厂里取得廉价电力了。