江苏省高邮市经济开发区初级中学2019年九年级物理16.4《安装直流电动机模型》导学案(无答案)

第16章第4节安装直流电动机模型

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一、学习目标：

1．通过安装直流电动机模型的活动，进一步理解磁场对通电导体有力的作用；

2．通过实践活动，进一步了解电动机的基本构造和工作原理，认识换向器的作用，并了解直流电动机常见故障解决办法。

二、自主学习：

1．我在预习过程中遇到的困惑是……

2．我在预习过程中，所做的XX小实验成功(或不成功)的原因是……

三、互动突破：

活动一：认识电动机

(1)从电动玩具上拆下小电动机，给小电动机通电，电动机就会转动；

(2)思考并请你动手实验，要让小电动机反向转动，你的办法是；要使小电动机转动变快，你的办法是；

(3)把小电动机拆解开来，观察内部的主要构造：；

(4)换向器的作用是。

活动二：安装直流电动机模型

(提示：按照拆解的相反顺序，把直流电动机模型的零件从内到外，从下到上组装起来。) 组装过程：

调试过程：把电动机、滑动变阻器、开关、电源组成一个串联电路，闭合开关，观察线圈是否能转动？线圈不转的原因可能是什么？说明你是如何排除故障的？

活动三：研究电动机转动的方向和速度

按下表条件完成实验，并填写实验现象与结论。

四、总结提升：

五、当堂检测：

1．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。

2．电车、电气列车、电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具的“心脏”就是，它具有、、等优点，是绿色环保型交通工具。

3．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

4．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

5．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

六．巩固提高

1．直流电动机是利用通电线圈在__________中受力而转动的原理制成的，若要改变直流电动机转动的方向，可以改变_________方向或__________方向。

2．实际的电动机内部线圈总是有电阻的，电流通过时会发热，一部分电能转化_______，使电动机的温度升高，所以电动机工作时，并没有把电能全部转化为___________能。

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．直流电动机的线圈每转一圈，线圈中的电流方向要改变次，当线圈转到位置时，电流方向发生改变，这样才能使线圈转动下去。

5．如图所示为直流电动机的两个不同时刻的工作原理图，根据甲、乙两图，下列对直流电动机工作原理的分析中，不正确的是 ( ) A．在这两个时刻导线ab电流方向不同，

受到的磁场力方向也不同

B．在这两个时刻导线ab和cd所受到

的力的作用效果相同

C．在这两个时刻导线cd电流方向相同，

转动方向也相同

(第5题)

D ．两个时刻线框的转动方向是一样的

6．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 ．电源电压太小了

7．若要增大直流电动机的转速，下列方法不可行的是 ( )

A ．适当增加电池节数

B ．减小电刷与换向器的接触电阻

C ．将磁体的两极对调

D ．提高磁体的磁性

8．在安装直流电动机模型的实验中，以下叙述错误的是 ( )

A ．交换磁铁两个磁极的位置，可以改变电动机的转动方向

B ．交换电源接线，可以改变电动机的转动方向

C ．交换磁铁磁极的同时，交换电源接线，可以改变电动机的转动方向

D ．电动机的转动方向与转速的大小无关

9．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。

10．如图所示，将以下实验器材连接成电路，要求向右移动

滑片时，电动机转动加快。

11.如图是电动汽车动力系统示意图。汽车行驶时，通过改变

滑动变阻器的阻值来调节电动机转速，从而改变行驶速度。当汽车速度最大时，电压表的示数为180V ，电流表的示数为15A ，此时电动机消耗的功率为 W 。若电动机的内阻为0.4Ω，则电动机内阻的发热功率为 W 。

12.如图所示的电动机是一种使用广泛的动力机械，从能量转化的角度看．它主要是把电能转化为机械能，还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉。现有一台电动机，当电动机两端加220V 电压时，通过电动机线圈的电流为50A 。问：

（1）每分钟该电动机消耗的电能是多少，

（2）已知电流通过导体时产生的热量Q=I 2Rt （其中I 、R 和t 分别表示通过导体的电流、导体的电阻和通电时间），若该电动机线圈的电阻是0.4Ω，则线圈每分钟产生的热量是多少?

（3）这台电动机每分钟所做的机械功是多少?

13.一台电动机正常工作时线圈两端的电压为U ，线圈的电阻为r ，线圈中的电流为I ，则电动机正常工作时线圈的发热功率为_____________，电能转化为机械能的效率为(摩擦不计)_________.

14.小华组装了一台直流电动机模型，她将电动机模型接入如图（a

）所示的电路中，已知电

源电压U=3V，并保持不变，线圈电阻R=1．5Ω，接通电路后，电动机正常转动，电流表读数I=0．8A，已知电动机正常工作时的能量转化关系如图（b）所示，摩擦不计，求：（1）电动机正常转动1min消耗的电能W和线圈产生的热量Q．

（2）电动机输出的机械功率P．

（3）电动机能量转换效率η．