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第十章:D 直流电动机


导学讲义
一、学习目标:

D 直流电动机

1.知道直流电动机的主要结构和基本工作原理。 2.学会测定直流电动机的效率。 3.知道影响直流电动机效率的主要因素。

二、重难点:
重点:直流电动机的工作原理。 难点:换向器的作用和测定直流电动机效率。

三、学习导航:
(一) 、直流电动机的原理 情景:教师通过展示实物或者观察图片展现各种电动机。 你所知道的有关电动机的应用? 1、单个线圈的直流电动机 (1)通电线圈在磁场中的受力情况 教师分析教材中介绍的以磁体为定子、单个线圈为转子的的直流电动机。通电。 思考:单个线圈为什么会不停地转动? (2)换向器的作用 通过图片、动画,分析换向器的作用。 大家谈:单个线圈如何越过“死点”而不停地转动? 2、实用的直流电动机 (1)玩具电动机的结构 活动:学生拆装玩具电动机。 思考:直流电动机的基本结构是什么? (2)实用的直流电动机的改进 克服“死点”的措施;转动过程中受力比较均匀。

实验探究: (二) 、直流电动机的效率 1、电动机是一种电能转化为机械能的装置 你来摸一下工作了一段时间的电动机,体验一下电动机发热的情况。 思考:电动机工作时为什么会发热?

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2、直流电动机的能量转化效率 思考:电动机是否能把电能百分之百地转化为机械能?

初中物理中机械效率的定义是什么? 思考:电动机的转化效率怎样的定义?

3、直流电动机的能量转化效率的测量 思考:本实验要测定的物理量有哪些?

三人一组,分工合作,完成测电动机效率的实验。

4、哪些因素会影响直流电动机的效率? 讨论: .将自己小组测得的电动机效率与其他小组测得的结果进行交流、比较,看看 各个不同电动机的效率有什么特点?

四、课堂训练:
1.要测定一台直流电动机的效率。给你电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、砝码 盘(已知质量)砝码若干、停表、刻度尺、细绳一根、导线若干。 (1)请你画出实验电路图。

(2)本实验要测定的物理量是:拉力 F、









(3)如果某同学根据测得的数据计算出 P 出=0.18w; P 入=0.21w。则大体可计算出该直流 电动机的效率η = 。 1。 (选填“<”、或“>”、或“=”)

(4)根据实验可得到直流电动机的效率总是:

(5)如果有一台电动机的效率是 85%,请分析它的能量转换情况:

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五、课后练习:
1.某台电动机的额定电压为 110V,额定电流是 6A,正常工作时的效率是 80%,求: (1)电动机正常工作时的输入功率; (2)电动机正常工作时的输出功率; (3)电动机正常工作 30min,该电动机电枢线圈电阻产生的内能。

2.右图所示是利用 DIS 测定电动机效率的电路,试完成下列问题: (1)图中方框 A、B、C 分别为: A_______,B_______,C_______。 (选填“电压传感 器”、“电流传感器”和“数据采集器”) ; (2)在实验中,通过 B、C 测得的物理量的数值分 别是 X、Y,电动机的转动使质量为 m 的物体在 t 时 间内匀速上升了 h 高 度 , 则 电动机的效率 η=___________。 (重力加速度为 g) 3.如图所示的电路中, A、 B 两端的电压 U 恒为 12V, 灯 L 标有“6V, 1.8W”的字样,R1=20Ω, 电键 S 断开时,灯 L 正常发光。求: (1)此时滑动变阻器的电阻 R2; (2)当电键 S 闭合时,灯 L 的功率为多少? (3)如果在电键 S 闭合后仍要使灯 L 正常发光,则滑动变阻 器的电阻要调到多大?
电源 C B 电动机 A 计算机

4.如图所示,质量为 m=2× 10-3kg 的带电小球用绝缘丝线悬挂于 O 点,若施加一个方向沿 水平向左、大小为 E=104N/C 匀强电场,小球静止时丝线与竖直方向夹角为 θ=37°,求 (1)带电小球带正电还是负电? (2)带电小球所带的电量 q 的大小; (3)若要使小球静止在图示位置,则所加的匀强电场的最小值为 多少?方向如何?(已知 sin37° =0.6,cos37° =0.8)

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