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      6、課本圖16-5,制作一臺簡(jiǎn)易電動(dòng)機。

      ⑴要使它能連續轉動(dòng),關(guān)鍵是通電線(xiàn)圈兩端引出線(xiàn)的制作,你是如何制作的?

      ⑵改變線(xiàn)圈中的電流方向,轉動(dòng)情況有什么變化?

      ⑶對于它為什么能轉動(dòng),你的猜想是什么?

      [課外空間]

      電動(dòng)機

      電動(dòng)機分直流和交流兩大類(lèi)。后者又分異步電動(dòng)機和同步電動(dòng)機兩種。異步電動(dòng)機的定子鐵芯由許多硅鋼片相互絕緣疊壓成筒形結構,內表面有凹槽,定子線(xiàn)圈繞組就放在這些槽里。轉子也用硅鋼片疊壓而成,固定在機軸上。若異步電動(dòng)機的定子線(xiàn)圈通過(guò)交流電,就形成旋轉磁場(chǎng)。處在磁場(chǎng)里的轉子產(chǎn)生感應電流與磁場(chǎng)相互作用,使轉子旋轉。其轉速總是小于旋轉磁場(chǎng)的轉速,故名異步電動(dòng)機。同步電動(dòng)機的定子與異步電動(dòng)機相同,轉子線(xiàn)圈通電時(shí)產(chǎn)生固定磁場(chǎng),定子的旋轉磁場(chǎng)以一定轉速旋轉,吸引轉子和它同步旋轉。直流電動(dòng)機與直流發(fā)電機完全相同,可以互用。其定子產(chǎn)生固定磁場(chǎng),轉子通過(guò)換向器使線(xiàn)圈在各個(gè)位置上有固定的電流方向。通電的轉子線(xiàn)圈在定子的磁場(chǎng)作用下磁轉。直流電動(dòng)機按激磁方式(磁極的激磁繞組與電樞繞組的連接方式)的不同可分為他激、并激、串激和復激等幾種。

      凡容量在100kW以下沒(méi)有特殊要求的機械可都用某種異步電動(dòng)機。對起動(dòng)力較大而調速范圍不大的設備(如吊車(chē)、絞車(chē)和升降機等)宜用同步電動(dòng)機。直流電動(dòng)機的主要特點(diǎn)是起動(dòng)力矩較大并可在較大范圍內連續調速,適合于某些刨床、銑床和軋鋼機的控制設備,以及汽車(chē)、電氣火車(chē)和市內電車(chē)等。按電動(dòng)機的結構型式有防護式和封閉式等。防護式電動(dòng)機用保護罩隱蔽通風(fēng)孔,防止鐵屑和雨水等進(jìn)入內部;封閉式電動(dòng)機沒(méi)有通風(fēng)孔,靠電動(dòng)機自身表面散熱,灰塵和水氣不能進(jìn)入內部,特別適用于工地、鍋爐房、化工廠(chǎng)等灰塵、潮氣和腐蝕性氣體較多的地方。

      拖“辮子”的電動(dòng)機

      在地殼與大氣層的電離之間,竟存在著(zhù)有3×105V電位差的大氣電場(chǎng),這大氣電場(chǎng)雖然很高,但由于空氣的電導很小,產(chǎn)生的電流非常微小。

      大氣電場(chǎng)雖然早被發(fā)現,但一直無(wú)法利用。人們發(fā)現了一種能長(cháng)久保持帶電狀態(tài)的物質(zhì)--駐極體以后,有人利用它的開(kāi)縫效應制成一種新型電動(dòng)機。這種電動(dòng)機需要高電壓(幾千伏以上)和低電流(幾毫安、甚至幾微安)的電源才能工作,而大氣電場(chǎng)恰好具備這些特點(diǎn)。于是一臺既不用直流,又不用交流的特殊電動(dòng)機在美國西弗吉尼亞大學(xué)問(wèn)世了,它被稱(chēng)為“大氣電場(chǎng)電動(dòng)機”。

      這臺電動(dòng)機拖著(zhù)兩根長(cháng)長(cháng)的“辮子”,一根與該大學(xué)一幢11層的大樓上的天線(xiàn)相接,另一根與地線(xiàn)相接。這樣可從大氣電場(chǎng)里獲得上千伏的電壓和1UA的電流,電動(dòng)機每分鐘可轉幾百次。大氣電場(chǎng)電動(dòng)機由三個(gè)圓盤(pán)組成,上、下兩個(gè)圓盤(pán)用鋁箔和云母膠合而成,并在鋁箔中間開(kāi)一道細縫,細縫兩邊的電極分別加上不同極性的電壓時(shí),中間的駐極體就會(huì )受到一個(gè)與兩個(gè)電極平行的作用力,于是轉動(dòng)起來(lái)。電機的轉軸是一根有機玻璃棒,兩端用寶石軸承支持著(zhù)。

      目前,大氣電場(chǎng)電動(dòng)機的最大功率已超過(guò)100W,但如用作動(dòng)力裝置尚有一定距離。如果將來(lái)能設計出一種能獲得較大電流的天線(xiàn),使更大功率的大氣電場(chǎng)電動(dòng)機轉動(dòng),那么,人類(lèi)就能從大氣電場(chǎng)這個(gè)天然發(fā)電廠(chǎng)里取得廉價(jià)電力了。

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      5、為了探究通電線(xiàn)圈受力轉動(dòng)的具體情況,需要對電動(dòng)機的部件進(jìn)行合理的簡(jiǎn)化,簡(jiǎn)化的情況是:電動(dòng)機轉子上的線(xiàn)圈組                 

                    一個(gè)線(xiàn)圈中的一段導線(xiàn)。

      [拓展提高]

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      4、電動(dòng)機模型正確安裝后,接通電源,線(xiàn)圈中有電流時(shí),電動(dòng)機不轉,不可能造成這一現象的原因是(    )

      A、受的摩擦力太大    B、電源的正負極接反了

       C、電源電壓太低     D、磁體的磁性太弱

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      3、拆開(kāi)實(shí)際的電動(dòng)機后發(fā)現,它的內部結構由裝有     的定子和嵌有      的轉子組成。拆開(kāi)模型電動(dòng)機后發(fā)現,它的內部主要由        組成?梢(jiàn),電動(dòng)機的兩個(gè)最主要的部件是             。

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      2、  讓電動(dòng)機轉起來(lái)的活動(dòng)中:

      (1)把電源、開(kāi)關(guān)、電動(dòng)機用導線(xiàn)連接起來(lái)組成一個(gè)電路,畫(huà)出你的電路圖。

      (2)閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現電動(dòng)機不轉,不轉的原因可能是          。為了使其轉動(dòng),你進(jìn)行的操作是                。

      (3)與其他同學(xué)交流,你們的電動(dòng)機轉動(dòng)的方向是否完全一致?探討一下讓電動(dòng)機轉動(dòng)的方向一致有哪些方法?

      (4)將你的電源正負極對調后,電動(dòng)機轉動(dòng)方向是否改變?

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      1、  下列家用電器中沒(méi)有電動(dòng)機的是:(     )

      A 、洗衣機  B、電風(fēng)扇  C、電飯鍋  D、電冰箱

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