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1、第三节科学探究:电动机为什么会转动 学案一、学习目标1、通过亲自实验探究，体验科学研究的基本方法,即提出问题、观察实验、收集证据、分析和论证等。、通过学习能说出电动的原理3、通过学习会安装和制作简单的电动机。二、学法指导1、通过实验探究，体验科学研究的基本方法，即提出问题,观察实验,收集证据,分析和论证等。知道电动机转动的原理。、通过观察、操作、了解电动机的构造，能安装和制作简单的电动机。、针对教材中“如何使金属杆在轨道上往复运动?”这一挑战性的问题，通过学生发散思维的基础上概括出两条途径:不断改变电流方向或磁场方向，并用比较的方法得出:改变电流方向比较容易。4、通过阅读,交流认识换向器所起的
2、关键作用。三、释疑解难、为什么在实验中连接好电路，开关闭合后，电动机仍不转动？电动机不转的因素有四种:一是安装错误;二是电路不通或电流过小;三是摩擦阻力太大；四是线圈处于平衡位置,对这四种因素应分别处理：(1）检查电路的正确性。（2)应检查线圈轴与支架之间以及电刷与换向器之间的情况。(3)电路不通或电流过小的因素较多,主要有:电源电压太低；滑动变阻器阻值过大；电路未连接好;线圈或电路中有断路现象。()线圈处于平衡位置时，拨动线圈,让它通过平衡位置,电动机即可转动。2、理解换向器的作用当线圈转到线圈平面与磁感线方向垂直时，两电刷刚好接触两半环间的绝缘部分，线圈由于惯性，还能稍微再转过一些。而线圈
3、稍转过一定角度后，两半环接触的电刷就调换了，线圈中的电流方向也随之改变,从而保证了线圈能不停地转动下去。四、自我检测1、直流电动机是根据 制成的,它是把 能转化为 能的装置。、通过导体在磁场里受力的方向与 方向和 方向有关。3、在下列家用电器中，应用的是直流电动机的是 ( )A.录音机 B.电动剃须刀 C电吹风 D.电风扇、直流电动机的线圈能够持续转动，是通过 ( ）A改变磁极的极性B改变线圈中的电流方向.同时改变磁极的极性和线圈中的电流方向D.不改变磁极的磁性,也不改变线圈中的电流方向五、交流园地六、课外空间电动机电动机分直流和交流两大类。后者又分异步电动机和同步电动机两种。异步电动机的定子
4、铁芯由许多硅钢片相互绝缘叠压成筒形结构,内表面有凹槽,定子线圈绕组就放在这些槽里。转子也用硅钢片叠压而成,固定在机轴上。若异步电动机的定子线圈通过交流电,就形成旋转磁场。处在磁场里的转子产生感应电流与磁场相互作用，使转子旋转。其转速总是小于旋转磁场的转速，故名异步电动机。同步电动机的定子与异步电动机相同,转子线圈通电时产生固定磁场,定子的旋转磁场以一定转速旋转，吸引转子和它同步旋转。直流电动机与直流发电机完全相同,可以互用。其定子产生固定磁场,转子通过换向器使线圈在各个位置上有固定的电流方向。通电的转子线圈在定子的磁场作用下磁转。直流电动机按激磁方式(磁极的激磁绕组与电枢绕组的连接方式)的不同
5、可分为他激、并激、串激和复激等几种。凡容量在0kW以下没有特殊要求的机械可都用某种异步电动机。对起动力较大而调速范围不大的设备(如吊车、绞车和升降机等)宜用同步电动机。直流电动机的主要特点是起动力矩较大并可在较大范围内连续调速,适合于某些刨床、铣床和轧钢机的控制设备,以及汽车、电气火车和市内电车等。按电动机的结构型式有防护式和封闭式等。防护式电动机用保护罩隐蔽通风孔,防止铁屑和雨水等进入内部；封闭式电动机没有通风孔,靠电动机自身表面散热，灰尘和水气不能进入内部，特别适用于工地、锅炉房、化工厂等灰尘、潮气和腐蚀性气体较多的地方。拖“辫子”的电动机在地壳与大气层的电离之间,竟存在着有3105V电位
6、差的大气电场,这大气电场虽然很高，但由于空气的电导很小，产生的电流非常微小。大气电场虽然早被发现，但一直无法利用。人们发现了一种能长久保持带电状态的物质驻极体以后,有人利用它的开缝效应制成一种新型电动机。这种电动机需要高电压(几千伏以上)和低电流（几毫安、甚至几微安）的电源才能工作,而大气电场恰好具备这些特点。于是一台既不用直流，又不用交流的特殊电动机在美国西弗吉尼亚大学问世了,它被称为“大气电场电动机”。这台电动机拖着两根长长的“辫子”,一根与该大学一幢11层的大楼上的天线相接，另一根与地线相接。这样可从大气电场里获得上千伏的电压和1A的电流,电动机每分钟可转几百次。大气电场电动机由三个圆盘组成，上、下两个圆盘用铝箔和云母胶合而成,并在铝箔中间开一道细缝,细缝两边的电极分别加上不同极性的电压时,中间的驻极体就会受到一个与两个电极平行的作用力,于是转动起来。电机的转轴是一根有机玻璃棒，两端用宝石轴承支持着。目前，大气电场电动机的最大功率已超过10,但如用作动力装置尚有一定距离。如果将来能设计出一种能获得较大电流的天线，使更大功率的大气电场电动机转动,那么，人类就能从大气电场这个天然发电厂里取得廉价电力了。
