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制造一台电动机

探究电和磁之间的关系是如何为电动机提供动力的。

  • 7年级
  • 手在
  • 1小时
公元前水电

概述

就像电流产生磁场一样,反之亦然。在这个活动中,您的学生将建造由磁铁使能的电动机。这个实践经验有实际应用,因为我们生活中的所有电机都来自这个基本原理。

你需要什么

每组需要:

  • 磁带
  • 大的标记
  • “造一台电动机”工作表为每一个学生
  • 120厘米的漆包线
  • 砂纸
  • 2个干电池(电池)和支架
  • 2根带有鳄鱼夹的电线
  • 1陶瓷磁铁
  • 2个大回形针

指令

提前构建您自己的电动机是一个好主意,这样您就知道如何执行该活动,并可以完成故障排除步骤。

安全第一

  • 陶瓷磁铁的能量很大,会损坏电子设备。让它们远离所有设备,如智能手机、平板电脑和电脑。
  • 你正在建造的电路中的金属元件会在活动中发热,所以不要触摸电池、鳄鱼夹、线圈或回形针。
  • 每次观察后记得断开电线。

建造电动机

把你的学生分成两组或三组,然后让他们按照以下步骤:

  1. 学生需要将金属丝紧紧缠绕在记号笔上大约20次,形成一个线圈;它们的两端应该有6厘米长的金属丝伸出来。

  1. 然后他们应该稍微松开线圈,并将其从标记处移开。为了防止线圈散开,让学生绕着线圈的一侧拧每一根导线。

  1. 学生可以用砂纸刮掉两端的涂层,露出约2厘米的铁丝。

  1. 接下来,学生应该弯曲曲别针,为线圈创建支架。胶带可以用来把回形针固定在桌子上,线圈的两端应该通过回形针的线圈伸出来。回形针的线圈必须是水平的,这样线圈才能旋转。
  2. 然后,学生可以将鳄鱼夹连接到电池和回形针支架,如图所示。请注意,一旦夹子连接,电流流过电路。学生可能需要帮助线圈开始旋转:


电机故障排除

如果线圈不旋转,学生可以尝试以下方法:

  • 确保线圈的回形针持有人水平,使线圈是平衡的,可以自由旋转。
  • 线圈需要在磁铁上方,电机才能正常工作。试着移动线圈或移动磁铁,使两者对齐。
  • 检查电路的连接。回形针需要接触线圈导线的暴露端,否则电流无法流动。
  • 确保电池有电。用灯泡检查一下。

文档和汇报

确保你的学生对他们的建立一个电动机“工作表他们完成了分析。

让这些小组分享他们制造电动马达的经验。学生们可以谈论他们发现的挑战,他们如何解决问题,以及成功是什么样子的。


额外的信息

  • 使用电磁学:课程能力评估”记下你的学生在小组工作中的技能
  • 检查打造电机:能力自我评估”在学生完成
  • 使用造一个电动机”答案钥匙在下面的教学笔记中来评估书面作业

学生可以测试影响电动机工作方式的不同变量,包括:

  • 线圈数
  • 线圈的形状;例如,椭圆形和圆形
  • 电量,这里由电池的数量和大小决定
  • 磁铁的位置
  • 移动的电子(电)在导线周围产生磁场,反之亦然:移动的磁铁通过导线线圈产生电流。这就是电和磁的工作方式:一个的运动导致另一个的运动。
  • 有电流通过的一根导线就会产生磁场。线圈中的线圈圈越多,电流通过线圈时的磁场力就越强。在这个活动中,回路有20个线圈。
  • 线圈周围产生的磁场有一个北极和一个南极,就像所有磁铁一样。当一个磁铁放在线圈下面时,磁铁的同极将排斥线圈周围磁场的同极,同时,相反的极相互吸引。这就是导致线圈持续旋转的原因。
  • 注意:陶瓷磁铁被用来代替棒状磁铁,因为他们有一个更强的磁场,是面向北/南在相反的两侧,不像传统的棒状磁铁与北/南在相反的两端。

“搭建电动机”作业表答案:

观察

描述一下你所看到的。必要时包括草图。

  • 线圈旋转得很快。
  • 线圈短时间旋转,然后停止。

你听到了什么?

  • 线圈旋转得如此之快,以至于在旋转时还会发出声音。

你的线圈转了多长时间?怎样才能停止呢?

  • 答案会有所不同。答案可能包括:电路被打开或断开;电池没电了;有物体阻碍线圈;等。

分析和结论

用你对电和磁的理解,用你自己的话解释是什么发生在电路中使线圈旋转。

  • 这条电线有电流流过。这就在导线周围产生了一个磁场。每一个线圈周围都有一个独立的磁场,所以线圈有一个带有北极和南极的强磁场。
  • 线圈下面的磁铁也有很强的磁场。
  • 磁铁和线圈的同极相互排斥,而相反的极相互吸引。这导致线圈旋转。

今天的活动结束后,你们有什么关于电磁学的问题?

  • 问题会有所不同

七年级科学-内容

  • 电磁

七年级科学-课程能力

质疑和预测
  • 对个人感兴趣的科学话题或问题保持持久的求知欲
  • 通过科学探究找出一个问题的答案或解决一个问题
计划和执行
  • 合作计划一系列调查类型,包括实地工作和实验,以回答他们的问题或解决他们发现的问题
  • 确保在他们的调查中遵循安全和道德准则
处理和分析
  • 运用科学的理解来识别关系并得出结论
应用和创新
  • 合作设计项目
沟通
  • 沟通问题的想法、发现和解决方案

七年级应用设计、技能与技术内容

  • 电力技术
  • 形式的能量
  • 转换能量的装置

七年级应用设计、技能与技术课程的能力

完型
  • 构建产品的第一个版本或者一个原型,如果需要的话,对工具、材料和程序进行更改
  • 通过科学探究找出一个问题的答案或解决一个问题
测试
  • 测试产品或原型的第一个版本
  • 收集同行和/或用户和/或专家的反馈和灵感
  • 进行更改、排除故障并再次测试

这个活动是课程的一部分

电磁

视图的教训
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