滬科版九年級(jí)物理全冊(cè)第十七章第三節(jié)科學(xué)探究電動(dòng)機(jī)為什么會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)

1、教育資源第三節(jié)科學(xué)探究：電動(dòng)機(jī)為什么會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1、通過親自實(shí)驗(yàn)探究，體驗(yàn)科學(xué)研究的基本方法，即提出問題、觀察實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)、分析和論證等。2、通過學(xué)習(xí)能說出電動(dòng)的原理3、通過學(xué)習(xí)會(huì)安裝和制作簡單的電動(dòng)機(jī)。二、學(xué)法指導(dǎo)1、通過實(shí)驗(yàn)探究，體驗(yàn)科學(xué)研究的基本方法，即提出問題，觀察實(shí)驗(yàn)，收集證據(jù)，分析和論證等。知道電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的原理。2、通過觀察、操作、了解電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造，能安裝和制作簡單的電動(dòng)機(jī)。3、針對(duì)教材中“如何使金屬桿在軌道上往復(fù)運(yùn)動(dòng)？”這一挑戰(zhàn)性的問題，通過學(xué)生發(fā)散思維的基礎(chǔ)上概括出兩條途徑：不斷改變電流方向或磁場方向，并用比較的方法得出：改變電流方向比較容易。4、通過閱讀，交流認(rèn)識(shí)換向

2、器所起的關(guān)鍵作用。三、釋疑解難1、為什么在實(shí)驗(yàn)中連接好電路，開關(guān)閉合后，電動(dòng)機(jī)仍不轉(zhuǎn)動(dòng)？電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)的因素有四種：一是安裝錯(cuò)誤；二是電路不通或電流過??；三是摩擦阻力太大；四是線圈處于平衡位置，對(duì)這四種因素應(yīng)分別處理：（1）檢查電路的正確性。（2）應(yīng)檢查線圈軸與支架之間以及電刷與換向器之間的情況。（3）電路不通或電流過小的因素較多，主要有：電源電壓太低；滑動(dòng)變阻器阻值過大；電路未連接好；線圈或電路中有斷路現(xiàn)象。（4）線圈處于平衡位置時(shí)，撥動(dòng)線圈，讓它通過平衡位置，電動(dòng)機(jī)即可轉(zhuǎn)動(dòng)。2、理解換向器的作用當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到線圈平面與磁感線方向垂直時(shí)，兩電刷剛好接觸兩半環(huán)間的絕緣部分，線圈由于慣性，還能稍微再轉(zhuǎn)過

3、一些。而線圈稍轉(zhuǎn)過一定角度后，兩半環(huán)接觸的電刷就調(diào)換了，線圈中的電流方向也隨之改變，從而保證了線圈能不停地轉(zhuǎn)動(dòng)下去。四、自我檢測1、直流電動(dòng)機(jī)是根據(jù)制成的，它是把能轉(zhuǎn)化為能的裝置。2、通過導(dǎo)體在磁場里受力的方向與方向和方向有關(guān)。3、在下列家用電器中，應(yīng)用的是直流電動(dòng)機(jī)的是（）A.錄音機(jī)B.電動(dòng)剃須刀C.電吹風(fēng)D.電風(fēng)扇4、直流電動(dòng)機(jī)的線圈能夠持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，是通過（）A.改變磁極的極性B.改變線圈中的電流方向C.同時(shí)改變磁極的極性和線圈中的電流方向D.不改變磁極的磁性，也不改變線圈中的電流方向參考答案：1、通電導(dǎo)體在磁場中受力的原理電能機(jī)械2、電流的磁場3、BCD4、B.五、交流園地六、課外空間電動(dòng)

4、機(jī)電動(dòng)機(jī)分直流和交流兩大類。后者又分異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)兩種。異步電動(dòng)機(jī)的定子鐵芯由許多硅鋼片相互絕緣疊壓成筒形結(jié)構(gòu)，內(nèi)表面有凹槽，定子線圈繞組就放在這些槽里。轉(zhuǎn)子也用硅鋼片疊壓而成，固定在機(jī)軸上。若異步電動(dòng)機(jī)的定子線圈通過交流電，就形成旋轉(zhuǎn)磁場。處在磁場里的轉(zhuǎn)子產(chǎn)生感應(yīng)電流與磁場相互作用，使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。其轉(zhuǎn)速總是小于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速，故名異步電動(dòng)機(jī)。同步電動(dòng)機(jī)的定子與異步電動(dòng)機(jī)相同，轉(zhuǎn)子線圈通電時(shí)產(chǎn)生固定磁場，定子的旋轉(zhuǎn)磁場以一定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，吸引轉(zhuǎn)子和它同步旋轉(zhuǎn)。直流電動(dòng)機(jī)與直流發(fā)電機(jī)完全相同，可以互用。其定子產(chǎn)生固定磁場，轉(zhuǎn)子通過換向器使線圈在各個(gè)位置上有固定的電流方向。通電的轉(zhuǎn)子線圈在定子的

5、磁場作用下磁轉(zhuǎn)。直流電動(dòng)機(jī)按激磁方式（磁極的激磁繞組與電樞繞組的連接方式）的不同可分為他激、并激、串激和復(fù)激等幾種。凡容量在100kW以下沒有特殊要求的機(jī)械可都用某種異步電動(dòng)機(jī)。對(duì)起動(dòng)力較大而調(diào)速范圍不大的設(shè)備（如吊車、絞車和升降機(jī)等）宜用同步電動(dòng)機(jī)。直流電動(dòng)機(jī)的主要特點(diǎn)是起動(dòng)力矩較大并可在較大范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)速，適合于某些刨床、銑床和軋鋼機(jī)的控制設(shè)備，以及汽車、電氣火車和市內(nèi)電車等。按電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)型式有防護(hù)式和封閉式等。防護(hù)式電動(dòng)機(jī)用保護(hù)罩隱蔽通風(fēng)孔，防止鐵屑和雨水等進(jìn)入內(nèi)部；封閉式電動(dòng)機(jī)沒有通風(fēng)孔，靠電動(dòng)機(jī)自身表面散熱，灰塵和水氣不能進(jìn)入內(nèi)部，特別適用于工地、鍋爐房、化工廠等灰塵、潮氣和腐蝕性

6、氣體較多的地方。拖“辮子”的電動(dòng)機(jī)在地殼與大氣層的電離之間，竟存在著有3X105V電位差的大氣電場，這大氣電場雖然很高，但由于空氣的電導(dǎo)很小，產(chǎn)生的電流非常微小。大氣電場雖然早被發(fā)現(xiàn)，但一直無法利用。人們發(fā)現(xiàn)了一種能長久保持帶電狀態(tài)的物質(zhì)駐極體以后，有人利用它的開縫效應(yīng)制成一種新型電動(dòng)機(jī)。這種電動(dòng)機(jī)需要高電壓（幾千伏以上）和低電流（幾毫安、甚至幾微安）的電源才能工作，而大氣電場恰好具備這些特點(diǎn)。于是一臺(tái)既不用直流，又不用交流的特殊電動(dòng)機(jī)在美國西弗吉尼亞大學(xué)問世了，它被稱為“大氣電場電動(dòng)機(jī)”。這臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖著兩根長長的“辮子”，一根與該大學(xué)一幢11層的大樓上的天線相接，另一根與地線相接。這樣可從大氣電場里獲得上千伏的電壓和1UA的電流，電動(dòng)機(jī)每分鐘可轉(zhuǎn)幾百次。大氣電場電動(dòng)機(jī)由三個(gè)圓盤組成，上、下兩個(gè)圓盤用鋁箔和云母膠合而成，并在鋁箔中間開一道細(xì)縫，細(xì)縫兩邊的電極分別加上不同極性的電壓時(shí)，中間的駐極體就會(huì)受到一個(gè)與兩個(gè)電極平行的作用力，于是轉(zhuǎn)動(dòng)起來。電機(jī)的轉(zhuǎn)軸是一根有機(jī)玻璃棒，兩端用寶石軸承支持著。目前，大