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教学课件物理九年级下册江苏科技版第十六章电磁转换四、安装直流电动机模型【目的和要求】安装直流电动机的模型，了解直流电动机的基本构造和工作原理。【仪器和器材】小型电动机模型（J2418型），学生电源（J1202型或J1202－1型），滑动变阻器（J2354型），单刀开关（J2352型），钳子，改锥，导线若干。J2418型直流电动机模型如图所示.定子由永磁铁和极靴（极掌）组成；另外还附有一个电磁铁，电磁铁由一个绕在胶木骨架上的绝缘线圈所组成。转子由装于同一轴上的电枢和换向器两部分组成。电枢是一个绕在转轴中间装有铁心的线圈，电枢线圈的两根引线分别焊接在换向器的两个半圆形铜环上。转轴两端各有一个铁支架作轴承，整个模型安装在一块胶木板上.【实验方法】1．按组装图装好直流电动机模型。接上电源，观察转子是否正常转动，并记下转子的转向.2．改变电流方向，观察转子的转向有何变化.然后对调两个磁极再观察转子转动方向有何变化.3．改变电流方向并同时对调两个磁极，观察转子转向是否改变.4．将滑动变阻器接入电路，当移动滑片改变通过线圈的电流强度时，观察转子转速有什么变化.总结：①要改变直流电动机的转动方向，应该怎么办？②要改变直流电动机的转速应该怎么办？5．把永磁铁换成电磁铁，重复以上实验.【注意事项】1．安装轴架时要紧固，并使两轴架平面平行，尽量减小轴与轴架之间的摩擦力，有毛刺时用细砂纸打磨光滑，也可滴些润滑油。2．安装轴架，用力勿猛，防止弯曲。3．换向器与电刷的接触松紧要适当，太紧则不易转动，太松则接触不良。如果电刷与换向器上有锈蚀，可用砂纸轻轻磨掉。4．组装完毕，用手轻轻转动一下转轴，看着转动是否灵活，再接通电路。5．若通电后电枢不转动，可用手拨动转子。如果仍不转动，应立即断开电源，检查接线有无松动或短路。因短路造成电动机停转时电流很大，将使电池消耗很快。【参考资料】如果有的学校没有J2418型直流电动机模型供学生实验，可自制一种简单的直流电动机模型.制作方法如下：1.定子的制作：将长11厘米，宽2厘米，厚2毫米的铁片弯成图的形状，用它来作极靴.用木螺钉将其固定在一块五合板底座上.固定时上部相距2厘米左右，以刚好能放入舌簧扬声器上的圆柱状永磁铁为宜.2.电枢的制作：取厚1毫米的白铁皮制成如图所示的电枢铁心.用直径4毫米、长8厘米的直铁丝作转轴，把电枢铁心固定在转轴的中间位置。在电枢铁心上垫两层牛皮纸，再用24－28号的漆包线密绕3－4层线圈.注意两边所绕匝数应相等，否则失去平衡，转动不稳，并在绕线时始终保持同一方向.3．换向器的制作：先用2厘米长的塑料管（或橡皮管）套在转轴上，一端紧挨电枢.再把长1厘米左右，宽度比塑料套管周长一半稍窄的两块铜片弯成半圆弧形做换向器（参看图），用两条皮筋把换向器紧固在塑料套管上，应注意不要使两铜片接触，也不要使铜片与轴接触，两铜片的间隔应相等。再把转子线圈两端引线分别焊接在两铜片的边上.转子全部制成后，装在用铁皮制成的支架上.支架上的轴孔应圆滑无毛刺，孔径略大于转轴直径.4.用两块弹性较好的铜皮或铁皮做两个电刷，将它们固定在底座上，并使它们分别与换向器的两个半圆片保持良好接触.如果接触不良，可用一条橡皮筋将两电刷拴住，并保持适当的拉力.直流电动机模型制成以后，用手轻轻抢动转轴，看看转动是否灵活，通电后不转时可用手拨动一下.【思考题】1．在直流电动机模型中，注意观察换向器的位置，想一想，如果把它的位置转过90°，接上电源能否转动？为什么？提示：不能.因为换向器的作用是当线圈转到平衡位置时，能自动改变线圈中电流方向，使转子连续转动，当将其转动90°后，则起不到上述作用了。【思考题】2．在上边实验中，把永磁铁换成电磁铁，若激磁线圈与电刷并联，合用一个电源，当改变电源正负接线时，转子转向是否会改变？为什么？试一试.提示：不会.因为激磁线圈中电流与转子线圈电流同时改变，即磁力线方向与导体电流方向同时改变，用左手定则判断可以知道转动方向不会改变.