自制小电动机.docx

试验预备】2．自制小电动机1．搜集一些废旧玩具电动车的马达，拆开看一看：它们主要由哪几部分组成，依据什么原理来工作，将你的想法和同学沟通争论；2．假如让你自已动手制作一个小动机，你需要哪些器材和工具？3．电动机主要是由线圈和磁极两部分组成的，它是依据“通电导体在磁场中受到力的作用” 这一原理制成的；要自制一个小电动机，除需要磁体一块、长约一米的漆包铜线、曲别针两个、图钉两个、 5 号干电池一节、透亮胶、导线、小木板等器材外，仍需要老虎钳、小刀等工具；4．同学们在动手制作之前可以请教老师或在网上看看相关的视频，也可以和同学合作完成；【试验目标】1．知道电动机的工作原理和主要构造；明白换向器的作用；2．能够自制小电动机；3．探究电动机转动方向和电流方向以及磁场方向的关系；4．培育同学动手才能和与同学沟通合作的才能；【试验项目】1．自制小电动机；2．探究电动机的转动方向和电流方向以及磁场方向的关系；【试验步骤】1．把漆包线绕成 10 匝约 2cm 3cm 的矩形线圈，线的两端各留约 5cm, 从矩形短边引出，将线圈整形，用透亮胶固定；然后用小刀刮去两条引线的漆皮，其中一端全部刮掉，另一端只刮去半周，这样就制成了小电动机的线圈；2．用钳子把曲别针弄弯，做两个支架，用图钉把支架固定在小木板上，两个支架分别与电池的两极相连接；3．把线圈放在支架上，磁体放圈下，用手转动一下小线圈，它就会连续不断地转动下去；4．对调磁体的两极，用手转动一下小线圈，观看小电动机的转动方向是否变化；5．对调电池的两极，用手转动一下小线圈，观看小电动机的转动方向是否变化；【沟通摸索】1 ．试验中之所以将两条引线的漆皮一端全部刮去，另一端只刮去半周，是为了让线圈只在半周获得动力，起到换向器的作用，使线圈能连续转动；2 ．如刚开头线圈不转，可能是线圈正好处在平稳位置，也可能是线圈中没有电流，由于有一端引线的漆皮只刮去了半周，所以一般来说刚开头时要用手转动一下线圈，之后它才能连续转动起来；3 ．电动机的转向和磁场的方向以及线圈中电流的方向都有关系，转变磁场的方向或线圈中的电流方向，电动机的转动方向转变；如同时转变电流方向和磁场方向，电动机的转动方向（填“转变”或“不转变” ）；4 ．在自制小电动机的过程中，绕制线圈的铜丝外表有漆皮，必需对线圈引出线的两端（搁置于支架上的部位）进行刮漆处理：其中一端全部刮掉，另一端只刮掉半周；刮漆的目的是，这一部分相当于直流电动机的 （填某一部件的名称） ；5 ．假如整个制作没有问题，但接上电源后线圈不动，这时应做哪些尝试？（说出两点即可）① ；② ；6 ．通电后线圈能转动，如要转变转动方向，可实行的做法是：① ；② ；7 ．你在自制小电动机的过程中遇到了哪些问题？你是如何解决的？附：【沟通摸索】部分练习参考答案3 ．不转变4 ．导电（接触良好） ；换向器5 ．将线圈捻转肯定角度；增大电源电压6 ．只转变电流方向；只转变磁场方向7 ．略【试验预备】3．测量小灯泡的电功率1 ．电功率可以运算，能不能测量呢？假如让你去测量小灯泡的电功率，你需要哪些器材？你依据的原理是什么？将你的想法和同学沟通争论；2．为了测量小灯泡的电功率，有同学设计了如图 2 一 1 所示的试验电路图，你认为他设计的电路可行吗？假如可行，你认为滑动变阻器的作用是什么？vA图 2— 13．在物理学中，把用电器正常工作时的电压值和电流值，分别叫做 额定电压 和额定电流 ；在额定电压下工作时消耗的功率，叫 额定功率 ；在实际使用时，加在用电器上的电压，有时略高于或低于额定电压，用电器也能工作；这时的电压就叫实际电压；用电器在实际电压下所消耗的功率，叫做实际功率；4．观看灯泡、饮水机等一些用电器的铭牌，看看它们的额定电压和额定功率分别是多少；【试验目标】1． 知道测量小灯泡的电功率的试验原理，会设计相关的试验电路并画出电路图；2．会用电压表和电流表测量小灯泡的电功率；懂得额定功率和实际功率；会测量小灯泡的额定功率；3．知道试验中滑动变阻器的作用，会用滑动变阻器转变小灯泡两端的电压和电路中的电流；【试验项目】测量小灯泡的电功率【试验步骤】1．依据试验要求设计出电路，并画出电路图（如 2—1 图）；挑选所需的试验器材或检查一下所给的器材是否够用和符合要求，登记所测小灯泡的额定电压值；2．按电路图接好电路，开头时应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置；闭合开关，接通电路；3．调剂滑动变阻器，使小灯泡在额定电压下发光；登记电流表和电压表的示数，算出这时小灯泡所消耗的电功率，填入下表；4．调剂滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约高出额定电压的5．调剂滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约是额定电压的1 ，重复步骤 3 的操作；54 ，重复步骤 3 的操作；5【试验记录】试验 小灯泡两端的次序 电 压 U/V通过灯丝的电 流 I/A小灯泡的亮度小灯泡的电功率 P/W1P1=2P2=3P3=【试验结论】1 ．所测小灯泡的额定功率为 ；2 ．当实际电压等于额定电压时，实际功率等于额定功率，小灯泡正常发光；3 ．当实际电压大于额定电压时，实际功率 （填“大于” 、“小于”或“等于” ）额定功率，小灯泡发光 （填“正常” 、“较亮”或“较暗” ）；4 ．当实际电压小于额定电压时，实际功率 （填“大于” 、“小于”或“等于” ）额定功率，小灯泡发光 （填“正常” 、“较亮”或“较暗” ）；【沟通摸索】1 ．本试验的原理是 P=UI，即用电压表测出小灯泡两端的电压，用电流表测出通过小灯泡的电 流，再依据公式运算出小灯泡的电功率；在连接电路时开关应断开，滑动变阻器应调到阻值最大的 位置；在试验中电流表和电压表应挑选合适的量程以减小试验误差；2. 本试验中滑动变阻器的作用是转变小灯泡两端的电压，从而测到小灯泡在不同电压下的电功率，假如要测量小灯泡的额定功率就应调剂滑动变阻器使电压表的示数等于小灯泡的额定电压；3．小灯泡的亮度是由它所消耗的实际功率所打算的，小灯泡越亮，说明它所消耗的实际功率越大，小灯泡越暗，说明它所消耗的实际功率越小；所以，通过比较小灯泡的亮度也可以粗略地比较小灯泡实际功率的大小；4．小华在做测量小灯泡的电功率的试验时，他刚连接好最终一根导线，发觉小灯泡立刻发光， 而且发光较亮，就他在操作过程中存在的问题可能是 ；；5．小辉同学在做测量小灯泡的电功率的试验时，他所设计的试验电路图如下，他在连接好电路后合上开关，发觉灯泡不亮，电流表指针几乎不动，电压表示数接近电源电压，就故障缘由可能是（填“小灯泡开路”或“小灯泡短路” ）；Av6．小明设计如上图所示的电路图，用来测定额定电压为 2.5V 的小灯泡的电功率，电路中各元件完好，电源电压保持不变；（ 1）连接好电路后，合上开关，调剂滑动变阻器的滑片到某一位置时，电压表示数为 1.8V ，如要测量小灯泡的额定电功率，应将滑动变阻器的滑片向 （填“左”或“右” ）移动，直至电压表的示数为 V ，如此时电流表的示数为 0.32A ，就小灯泡的额定功率为 W；（ 2）为了进一步探究小灯泡的亮度与实际功率的关系，小明连续调剂滑动变阻器的滑片，并记录数据如下表， 发觉其次次试验小灯泡最亮， 此时小灯泡的实际功率为 W ，额定功率为 W；试验次数 1 2 3电压表的示数 /V2.52.82.0电流表的示数 /A0.320.350.27，由对应的电压表和电U〔3〕 测量完小灯泡的电功率后，小明想到，依据欧姆定律的变形式 R=I流表的示数仍可以运算出小灯泡的电阻值，他运算出小灯泡正常发光时的电阻值为（结果保留一位小数） ，他进一步运算发觉不同电压下小灯泡的电阻不同，他 （填“能”或“不能”）用这三次不同电压下的电阻值加起来求平均值作为小灯泡的电阻，由于；附 1：【沟通摸索】部分练习参考答案4 ．连接电路时没有将开关断开；滑动变阻器没有调到阻值最大的位置5 ．小灯泡开路6 ．（1）左； 2.5 ；0.8 （2） 0.98 ； 0.8 （ 3） 7.8 ；不能；小灯泡灯丝的电阻随温度的上升而增大附 2：作者简介：林升日 （男），江西省宜丰县黄岗中学老师， 中学一级老师； 1996 年 8 月毕业于宜春学院物理系，从事中学物理教学工作十余年，热衷于基层训练教学争论， 2007 年 9 月考入江西师大课程与教学研究所攻读争论生， 2021 年 7 月毕后连续从事中学物理的教学工作；。