3. 在跨学科实践课上,某小组开展了“设计小型自动感应系统”的项目学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程,请帮助他完成下列内容。
项目提出
(1) 制作小型电动机；
(2) 设计自动感应电路。
项目实施
(1) 制作小型电动机。
经过课堂学习,我们了解到电动机主要由线圈和磁体组成,图 20 - 5 - 3 甲是直流电动机模型(主要部件见文字说明),图 20 - 5 - 3 乙是小组同学自制的简易电动机模型电路,闭合开关,发现线圈不转,冬冬用手轻轻推了一下线圈,电动机模型开始正常转动。

- ①电动机工作原理：。
- ②如果将图 20 - 5 - 3 乙中的永磁体上、下磁极调换一下,线圈转动的方向与原来转动的方向(选填“相同”或“相反”)。
- ③如图 20 - 5 - 3 乙所示,冬冬换用三节电池供电,发现线圈转速变快了。不改变电源电压,他想在电路中增加一个元件,可以方便地调节线圈转动的速度,结合所学的物理知识,请说出该元件的名称是,并说明跟电动机模型连接的方式：。
(2) 设计自动感应电路。
图 20 - 5 - 3 丙是商场的自动感应门,当有人走近时,感应器会发出信息,电路接通,电动门开始工作,门自动打开。图 20 - 5 - 3 丁是小组同学设计的自动感应电路图,左边电路的感应器相当于一个(填元件名称),当有人走近时,左边电路就会接通,电磁继电器(选填“有”或“没有”)磁性,吸引衔铁把右边电路接通,电动机开始工作,门自动打开。
项目拓展
小组同学进一步研究图 20 - 5 - 3 乙中的电动机模型,测得当电动机两端电压为 4.5 V 时,通过电动机的电流为 0.4 A,则该电动机的电功率为 W。

3.【项目实施】
(1)①通电导线在磁场中受力运动 ②相反 ③滑动变阻器 串联
(2)开关 有
【项目拓展】1.8
【解析】【项目实施】
(1)①电动机的工作原理是通电导线在磁场中受力运动(或通电线圈在磁场中受力而转动)。②如果将题图乙中的永磁体上、下磁极调换一下,电流方向不变,改变磁场方向,线圈转动的方向与原来转动的方向相反。
(2)题图丙所示的是商场的自动感应门,当有人走近时,感应器会发出信息,电路接通,电动门开始工作,门自动打开,说明闭合开关接通了电路。题图丁所示的是小组同学设计的自动感应电路,左边电路的感应器相当于一个开关。当有人走近时,左边电路就会接通,电磁继电器中的电磁铁由于有电流通过会具有磁性,吸引衔铁把右边电路接通,电动机开始工作,门自动打开。【项目拓展】电动机的电功率$P=UI=4.5\ V×0.4\ A=1.8\ W$。