活动4:展示交流
1. 请大家展示自己制作的简易直流电动机,并说明是怎样实现让线圈连续转动的,看看谁的电动机设计得更巧妙。
两位同学自制的直流电动机模型分别如图所示。

2. 你的电动机线圈匝数是多少?转子在转动时,转轴受到的摩擦情况如何?
3. 观察哪个电动机转动得更快,它们可以带动其他装置旋转吗?
1. 请大家展示自己制作的简易直流电动机,并说明是怎样实现让线圈连续转动的,看看谁的电动机设计得更巧妙。
两位同学自制的直流电动机模型分别如图所示。
2. 你的电动机线圈匝数是多少?转子在转动时,转轴受到的摩擦情况如何?
3. 观察哪个电动机转动得更快,它们可以带动其他装置旋转吗?
答案
解:
1. 让线圈连续转动的实现方式:把线圈两个引出端的漆包线,一端的全部漆皮刮掉,另一端仅刮去半周的漆皮。线圈通电后在磁场中受到力的作用开始转动,当线圈转过半周后,带绝缘漆的半周部分将电路断开,线圈中无电流、不受磁场力,依靠自身的惯性转过剩余的半周,之后电路再次接通,线圈又受到磁场力的作用继续转动,如此往复就实现了线圈的连续转动。图中右侧的简易电动机设计更巧妙,无需额外的外置磁体和独立支撑结构,直接利用电池、底部磁铁提供磁场与供电回路,用材少、组装难度低。
2. 示例:我的电动机线圈匝数为35匝,转轴使用打磨光滑的细铜丝,承托转轴的支架为光滑的铜制弯折件,转子转动时转轴受到的摩擦力很小,对线圈转动的阻碍作用很弱。
3. 当供电电压相同、磁场强度一致时,线圈匝数更多、转轴摩擦更小的电动机转动得更快;两个电动机都可以在转子上加装轻质小扇叶、小传动轮,带动这类其他装置旋转。
1. 让线圈连续转动的实现方式:把线圈两个引出端的漆包线,一端的全部漆皮刮掉,另一端仅刮去半周的漆皮。线圈通电后在磁场中受到力的作用开始转动,当线圈转过半周后,带绝缘漆的半周部分将电路断开,线圈中无电流、不受磁场力,依靠自身的惯性转过剩余的半周,之后电路再次接通,线圈又受到磁场力的作用继续转动,如此往复就实现了线圈的连续转动。图中右侧的简易电动机设计更巧妙,无需额外的外置磁体和独立支撑结构,直接利用电池、底部磁铁提供磁场与供电回路,用材少、组装难度低。
2. 示例:我的电动机线圈匝数为35匝,转轴使用打磨光滑的细铜丝,承托转轴的支架为光滑的铜制弯折件,转子转动时转轴受到的摩擦力很小,对线圈转动的阻碍作用很弱。
3. 当供电电压相同、磁场强度一致时,线圈匝数更多、转轴摩擦更小的电动机转动得更快;两个电动机都可以在转子上加装轻质小扇叶、小传动轮,带动这类其他装置旋转。
解析
【分析】
这道题围绕简易直流电动机展开,核心是理解直流电动机连续转动的简易换向原理,以及影响电动机转动快慢的因素。解题时,需先明确简易电动机实现连续转动的关键(简易换向的操作),再分析转轴摩擦、线圈匝数对转动的影响,最后对比两个电动机的设计特点判断转动快慢。
【解析】
1. 简易直流电动机实现线圈连续转动的关键是简易换向:将线圈两个引出端的漆包线,一端的全部漆皮刮掉,另一端仅刮去半周的漆皮。线圈通电后在磁场中受到力的作用开始转动,当线圈转过半周后,带绝缘漆的半周部分将电路断开,线圈中无电流、不受磁场力,依靠自身的惯性转过剩余的半周,之后电路再次接通,线圈又受到磁场力的作用继续转动,如此往复就实现了线圈的连续转动。图中右侧的简易电动机设计更巧妙,无需额外的外置磁体和独立支撑结构,直接利用电池、底部磁铁提供磁场与供电回路,用材少、组装难度低。
2. 示例:我的电动机线圈匝数为35匝,转轴使用打磨光滑的细铜丝,承托转轴的支架为光滑的铜制弯折件,转子转动时转轴受到的摩擦力很小,对线圈转动的阻碍作用很弱。
3. 当供电电压相同、磁场强度一致时,线圈匝数更多、转轴摩擦更小的电动机转动得更快;两个电动机都可以在转子上加装轻质小扇叶、小传动轮,带动这类其他装置旋转。
【答案】
1. 让线圈连续转动的实现方式:把线圈两个引出端的漆包线,一端的全部漆皮刮掉,另一端仅刮去半周的漆皮。线圈通电后在磁场中受到力的作用开始转动,当线圈转过半周后,带绝缘漆的半周部分将电路断开,线圈中无电流、不受磁场力,依靠自身的惯性转过剩余的半周,之后电路再次接通,线圈又受到磁场力的作用继续转动,如此往复就实现了线圈的连续转动。图中右侧的简易电动机设计更巧妙,无需额外的外置磁体和独立支撑结构,直接利用电池、底部磁铁提供磁场与供电回路,用材少、组装难度低。
2. 示例:我的电动机线圈匝数为35匝,转轴使用打磨光滑的细铜丝,承托转轴的支架为光滑的铜制弯折件,转子转动时转轴受到的摩擦力很小,对线圈转动的阻碍作用很弱。
3. 当供电电压相同、磁场强度一致时,线圈匝数更多、转轴摩擦更小的电动机转动得更快;两个电动机都可以在转子上加装轻质小扇叶、小传动轮,带动这类其他装置旋转。
【知识点】
直流电动机原理、摩擦力影响、电动机转速因素
【点评】
本题结合简易直流电动机的实际制作,考查对电动机工作原理、换向方式及影响转动快慢因素的理解,贴近实践操作,难度适中,能帮助学生巩固电动机相关知识。
【难度系数】
0.6
这道题围绕简易直流电动机展开,核心是理解直流电动机连续转动的简易换向原理,以及影响电动机转动快慢的因素。解题时,需先明确简易电动机实现连续转动的关键(简易换向的操作),再分析转轴摩擦、线圈匝数对转动的影响,最后对比两个电动机的设计特点判断转动快慢。
【解析】
1. 简易直流电动机实现线圈连续转动的关键是简易换向:将线圈两个引出端的漆包线,一端的全部漆皮刮掉,另一端仅刮去半周的漆皮。线圈通电后在磁场中受到力的作用开始转动,当线圈转过半周后,带绝缘漆的半周部分将电路断开,线圈中无电流、不受磁场力,依靠自身的惯性转过剩余的半周,之后电路再次接通,线圈又受到磁场力的作用继续转动,如此往复就实现了线圈的连续转动。图中右侧的简易电动机设计更巧妙,无需额外的外置磁体和独立支撑结构,直接利用电池、底部磁铁提供磁场与供电回路,用材少、组装难度低。
2. 示例:我的电动机线圈匝数为35匝,转轴使用打磨光滑的细铜丝,承托转轴的支架为光滑的铜制弯折件,转子转动时转轴受到的摩擦力很小,对线圈转动的阻碍作用很弱。
3. 当供电电压相同、磁场强度一致时,线圈匝数更多、转轴摩擦更小的电动机转动得更快;两个电动机都可以在转子上加装轻质小扇叶、小传动轮,带动这类其他装置旋转。
【答案】
1. 让线圈连续转动的实现方式:把线圈两个引出端的漆包线,一端的全部漆皮刮掉,另一端仅刮去半周的漆皮。线圈通电后在磁场中受到力的作用开始转动,当线圈转过半周后,带绝缘漆的半周部分将电路断开,线圈中无电流、不受磁场力,依靠自身的惯性转过剩余的半周,之后电路再次接通,线圈又受到磁场力的作用继续转动,如此往复就实现了线圈的连续转动。图中右侧的简易电动机设计更巧妙,无需额外的外置磁体和独立支撑结构,直接利用电池、底部磁铁提供磁场与供电回路,用材少、组装难度低。
2. 示例:我的电动机线圈匝数为35匝,转轴使用打磨光滑的细铜丝,承托转轴的支架为光滑的铜制弯折件,转子转动时转轴受到的摩擦力很小,对线圈转动的阻碍作用很弱。
3. 当供电电压相同、磁场强度一致时,线圈匝数更多、转轴摩擦更小的电动机转动得更快;两个电动机都可以在转子上加装轻质小扇叶、小传动轮,带动这类其他装置旋转。
【知识点】
直流电动机原理、摩擦力影响、电动机转速因素
【点评】
本题结合简易直流电动机的实际制作,考查对电动机工作原理、换向方式及影响转动快慢因素的理解,贴近实践操作,难度适中,能帮助学生巩固电动机相关知识。
【难度系数】
0.6
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