美国STC课程选译

制作一个马达

思考和质疑

你有没有想过是什么使电马达工作?你可能知道是某种电在起作用,但是它里面到底是什么在工作呢?在这一课里,你将会运用你在第八课所学的关于电磁铁的知识用一种方法制造一个马达。

 

实验材料

为你准备的:

1本笔记本;

 

为你和你的搭档准备的:

1个稻草指南针(第五课里制造的);

1根1.5米长#22带皮末端为勾状的电线;

1个塑料杯和1个盖子;

1根20厘米长#22带皮末端为勾状的电线;

1节电池和1个电池容器;

1个开关;

2根16号橡皮带

 

请自己找出答案

1.思考你在第八课是用什么方法使指南针的指针移动的。你认为如何利用磁铁的吸引和排斥性质使稻草指南针移动呢?把你的观点讲出来并与其他同学一起交流,你的老师将会把这些观点记下来。

2.现在想一些其他方法使指南针移动。你认为旋转指南针有什么用途?如果指南针更大一些是不是会更有用呢?在班级里,与其他同学一起讨论,老师会把你们讨论的结果记下来。

3.老师将会把材料发给你们。在这一课中,你会与一位搭档一起工作。把你的想法告诉你的搭档,在做实验时,你们可以轮流使用材料。

4.现在按照如何使用线圈和指南针制作一个马达的指导来做实验。考虑一些问题并与你的搭档讨论。

5.当你制作完马达以后,把指南针放在一边,并把材料归还原处。

6.在你的笔记本里写下你是如何控制马达的旋转的。你可以用向某个并不在场的人解说的口气来写。

7.挑战:想个办法使开关能够自己打开和关上——这样马达就可以自己运转了。

 

有待探讨的问题

1.如何使“指南针/马达”的转速加快,你能想出办法来吗?

当发生如下改变时,将会发生什么现象:

        改变稻草的长度

        使用两节电池

        使用两个(或更多)线圈

        改变线圈的尺寸

2.你能设计并制造一个自动开关装置来控制你的指南针旋转吗?先认真思考,然后在笔记本里把你需要做的每一步都写下来。

 

学生指导:你会制作马达吗?

1.让指南针指着正南和正北,你认为是什么使你们教室里所有的指南针都指向同一个方向呢?

使用那根1.5厘米长的电线,按照你在第八课时做的工作,把它缠成一个线圈。用两根橡皮带把这个线圈绑在倒过来的塑料杯一侧。把线圈、电池和开关接在一起。使用那个20厘米长的电线把开关和电池连在一起。将线圈放在离磁铁的北极两个手指宽的地方,如图所示。

2.当开关关上时,线圈会对磁铁产生什么影响?

3.打开开关使电流流过线圈。磁铁的北极是被线圈吸引还是排斥呢?你认为电磁铁的哪一极会更靠近指南针呢?你是如何得出这个结论的呢?你可以查查你在第八课所做的笔记。

4.现在把磁铁的南极对着线圈,你能想出当你打开开关时会发生什么吗?试一下!

5.挑战:你能使马达运转吗?

试着通过在恰当的时候打开或关上开关使稻草指南针(马达)按一个方向连续旋转。记住哪一端是被线圈吸引的,哪一端是被线圈排斥的。你可以在两端做标记来帮助你。

与你的搭档轮流做。一个人可以先让马达按一个方向转起来,然后另一个人可以试着使马达先停止转动,然后再朝另一个方向转动。