自制趣味电动机组合

王辛辛

摘 要：本着复杂问题简单化，简单问题趣味化的原则对电磁学的几个实验进行了创新，改进，制成了妙趣横生的趣味电动机，集趣味性、科学性、实用性于一体。

关键词：趣味；电动机；制作

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2014）11（S）-0061-3

泰戈尔曾说过：“教育的目的应当是向人传送生命的气息，而不单单是传授知识。”趣味小制作能增强学生的感性认识，激发学生的学习兴趣，促进学生的思维提升和动手的能力，挖掘学生的创新潜能，增强学生的学习自信心；趣味小制作让学生在做中学、玩中学，让学生快乐高效的学习；趣味小制作能提升学生学习的生命活力，提高课堂教学的效率。

1 趣味电动机的制作方案

在学习了电动机之后，笔者布置了一个课外小制作：自制电动机。学生利用干电池、铜线和钕磁铁，制成了各种形状的电动机，妙趣横生，当自制的电动机旋转起来时，学生高兴地手舞足蹈。在制作的过程中，学生思维敏捷、突发奇想，制作出各种奇特的趣味电动机，甚至有的学生在电动机上放上布娃娃，起名为旋转的彩旗；还有的学生在电池的两端各放两个钕磁铁，把铜丝弯成U型，并放在电池两端的钕磁铁上，这时U型铜丝和电池一起向前滚动；还有的学生研究出了线圈不动，磁体转动的旋转磁极式电动机。此自制趣味电动机构思巧妙、新颖，制作简单、有趣，效果明显。通过趣味小制作，为学生搭建自主探究的平台，培养了学生的动手能力和创新思维能力，激发了学生学习物理的兴趣。

1.1 趣味电动机方案一

（1）制作的原理：

通电导体在磁场中受到力的作用（或者磁场对电流有力的作用）

（2）制作的用途：

可以说明电动机的原理：磁场对通电导体有力的作用；还可以提高学生学习物理的兴趣，锻炼学生的动手能力和创新能力。

（3）制作器材：

直径1.5 mm铜线少许，碱性电池一节，圆柱形钕磁铁3个（直径14 mm，高5 mm），钳子，小刀，螺丝帽垫子，比5号电池稍大一些的圆柱形物体。

（说明：钕磁铁是一种人造永磁体，是目前为止最具有强磁力的永久磁铁，并且具有体积小、磁性强的特点，网购很方便）

（4）制作步骤：

①取一段铜线，用钳子将铜线的两端的塑料皮剥去，然后把铜线缠绕在一个比5号电池稍大的圆柱形物体上，取下线圈，将其一端弯折成支点，这样线圈就做成了，如图1所示。

②做一个铁磁性支架，在容器的内部顶端放一个小磁铁，如图2所示（也可以用一个金属茶杯盖做支架，笔者用这个磁性支架只是为了美观大方）。

（5）使用方法：

如图3所示：把3个钕磁铁放在磁性支架上，再把干电池的正极放置在钕磁铁的中心用薄磁铁片把螺丝帽垫子放在干电池负极上，然后把制作好的线圈套入干电池的上方，让线圈的支点放在干电池的负极上螺丝帽垫的圆环内，线圈便能快速转动起来。

（6）注意事项：

①为了让线圈长时间旋转而不掉落，用薄磁铁片在干电池的负极固定一个圆形螺丝垫子，让线圈的支点在螺丝垫子的环内旋转，即可实现转而不掉落。

②线圈底部与钕磁铁接触点，不能太紧，否则摩擦力太大，不能旋转，可以用手慢慢调节。线圈的上部铜线与干电池负极接触的位置，最好在轴心上，效果会更好。

③很长时间不用，线圈接触点易氧化，导电性不好，在使用之前，要用小刀在铜线与钕磁铁接触点位置刮几下。

1.2 趣味电动机方案二

（1）制作器材：直径1.5 mm铜线少许，碱性电池一节，圆柱形钕磁铁3个（直径14 mm，高5 mm），钳子，小刀，螺丝帽垫子，电烙铁。

（2）制作步骤：

①先将铜线拉直，将其中间部分和两端的塑料皮剥去，在铜线的中间弯折成一个支点，然后用手把铜丝制成心字形线圈，如图4所示；

②用同样的方法在制作一个心字形线圈；

③把两个心字形线圈的支点用电焊焊接在一起，如图5所示：（这种装置更平稳）。

（3）使用方法：

把干电池的正极放置在钕磁铁的中心，用磁铁把螺丝帽垫子放在干电池负极上，然后把制作好的线圈4、5的支点放到干电池的负极上螺丝帽垫的圆环内，线圈都能快速转动起来，如图6、7。（为了更具有趣味性，可以用铝线把一个玩具娃娃固定在线圈上如图8所示）

（4）注意事项：

①在制作铜线框架的过程中，一定要注意对称性，对称性越好，线圈转动越平稳。（把两个心字形线圈的支点用电焊焊接在一起，也是为了让线圈旋转更平稳）

②与钕磁铁接触的铜线不能太紧也不能太松，太松容易接触不良致使线圈转动不起来，太紧因摩擦力太大而阻碍铜线圈的转动。

1.3 趣味电动机方案三

（1）制作器材：直径1.5 mm铜线少许，碱性电池一节，圆柱形钕磁铁3个（直径14 mm，高5 mm），钳子，小刀。

（2）制作步骤：

先用钳子铜线的塑料皮全部剥去，弯成半圆形，在半圆形的两端弯成弧形（以便半圆形线圈能紧紧的抓附在磁铁上）。

（3）使用方法：

在电池的两端各放两个钕磁铁，放在光滑的平面上，把半圆形线圈放在电池两端的钕磁铁上，这时U型铜丝和电池一起向前滚动，如图9。

（4）注意事项：

①在半圆形的两端弯成弧形，以便半圆形线圈能紧紧的抓附在磁铁上。

②一定要在光滑的平面上做实验。

③干电池一定要用新的，否则效果不好。

④如果导线长期不用，在使用之前，要用小刀在铜线与钕磁铁接触点刮几下。

1.4 趣味电动机案例四

（1）制作器材：直径4 mm铜线少许和直径1.5 mm铜线10 cm，碱性电池一节，圆柱形钕磁铁3个（直径14 mm，高5 mm），钳子，小刀，铁质小螺丝钉（上面缠绕有色带，只是为了让制作更醒目）。

（2）制作步骤：

①首先将将直径5 mm铜线制作成线圈框架（铜线越粗框架才能越稳定），在线圈的上部绝缘皮剥去，并握弯曲上下各放置一磁铁（以用来吸引干电池的负极）

②用钳子和小刀将线圈框架的中部绝缘皮剥去，接上一段直径1.5 mm细铜线（用来与钕磁铁形成通路），如图10所示。

（3）使用方法：

①将小螺丝钉的钉帽与三个钕磁铁相吸，然后利用钕磁铁的磁性将小螺丝钉的尖端吸住干电池的负极，在把干电池的正极固定在线圈上，如图11。

②将细铜线与钕磁铁接通，这时螺丝钉尖在干电池的负极中的凹槽中便迅速转动（由于磁力的作用3个钕磁铁和螺丝钉一起转动），这样一个磁旋转式电动机就成功了。

（4）注意事项：

①需要选用铁质的小螺丝钉，否则不易被磁化，就很难与电池的正极相吸。

②如果导线长期不用，在使用之前，要用小刀在导线的通电位置刮几下。

俗话说，群众的智慧是无穷的，教学互长。发动学生参与创新小制作，是启迪学生智慧的重要方法，也是开发物理资源的重要渠道。学习完一个知识后，可以组织学生围绕这个知识进行一些小制作，小发明，常常有神来之笔，真可谓小制作，蕴含大智慧！

这几个趣味实验设计简单、新颖、趣味性强、取材方便，成本低，制作简单，易操作，效果明显，经过这几年的实践验证：效果不错，得到同行的认同，具有很强的实用性和科学性，更适合农村老师进行制作进行教学。

参考文献：

[1]严涵.让实验贴近生活，让探索照亮科学[J].物理教学探讨，2014，（2）：50.

[2]李耀俊.用钕磁铁演示电磁感应实验[J].物理教学，2010，（11）：24.

[3]廖伯琴，等.义务教育课程标准实验教科书 物理（九年级）[M].上海：上海科学技术出版社，2012.

（栏目编辑 王柏庐）

摘 要：本着复杂问题简单化，简单问题趣味化的原则对电磁学的几个实验进行了创新，改进，制成了妙趣横生的趣味电动机，集趣味性、科学性、实用性于一体。

关键词：趣味；电动机；制作

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2014）11（S）-0061-3

泰戈尔曾说过：“教育的目的应当是向人传送生命的气息，而不单单是传授知识。”趣味小制作能增强学生的感性认识，激发学生的学习兴趣，促进学生的思维提升和动手的能力，挖掘学生的创新潜能，增强学生的学习自信心；趣味小制作让学生在做中学、玩中学，让学生快乐高效的学习；趣味小制作能提升学生学习的生命活力，提高课堂教学的效率。

1 趣味电动机的制作方案

在学习了电动机之后，笔者布置了一个课外小制作：自制电动机。学生利用干电池、铜线和钕磁铁，制成了各种形状的电动机，妙趣横生，当自制的电动机旋转起来时，学生高兴地手舞足蹈。在制作的过程中，学生思维敏捷、突发奇想，制作出各种奇特的趣味电动机，甚至有的学生在电动机上放上布娃娃，起名为旋转的彩旗；还有的学生在电池的两端各放两个钕磁铁，把铜丝弯成U型，并放在电池两端的钕磁铁上，这时U型铜丝和电池一起向前滚动；还有的学生研究出了线圈不动，磁体转动的旋转磁极式电动机。此自制趣味电动机构思巧妙、新颖，制作简单、有趣，效果明显。通过趣味小制作，为学生搭建自主探究的平台，培养了学生的动手能力和创新思维能力，激发了学生学习物理的兴趣。

1.1 趣味电动机方案一

（1）制作的原理：

通电导体在磁场中受到力的作用（或者磁场对电流有力的作用）

（2）制作的用途：

可以说明电动机的原理：磁场对通电导体有力的作用；还可以提高学生学习物理的兴趣，锻炼学生的动手能力和创新能力。

（3）制作器材：

直径1.5 mm铜线少许，碱性电池一节，圆柱形钕磁铁3个（直径14 mm，高5 mm），钳子，小刀，螺丝帽垫子，比5号电池稍大一些的圆柱形物体。

（说明：钕磁铁是一种人造永磁体，是目前为止最具有强磁力的永久磁铁，并且具有体积小、磁性强的特点，网购很方便）

（4）制作步骤：

①取一段铜线，用钳子将铜线的两端的塑料皮剥去，然后把铜线缠绕在一个比5号电池稍大的圆柱形物体上，取下线圈，将其一端弯折成支点，这样线圈就做成了，如图1所示。

②做一个铁磁性支架，在容器的内部顶端放一个小磁铁，如图2所示（也可以用一个金属茶杯盖做支架，笔者用这个磁性支架只是为了美观大方）。

（5）使用方法：

如图3所示：把3个钕磁铁放在磁性支架上，再把干电池的正极放置在钕磁铁的中心用薄磁铁片把螺丝帽垫子放在干电池负极上，然后把制作好的线圈套入干电池的上方，让线圈的支点放在干电池的负极上螺丝帽垫的圆环内，线圈便能快速转动起来。

（6）注意事项：

①为了让线圈长时间旋转而不掉落，用薄磁铁片在干电池的负极固定一个圆形螺丝垫子，让线圈的支点在螺丝垫子的环内旋转，即可实现转而不掉落。

②线圈底部与钕磁铁接触点，不能太紧，否则摩擦力太大，不能旋转，可以用手慢慢调节。线圈的上部铜线与干电池负极接触的位置，最好在轴心上，效果会更好。

③很长时间不用，线圈接触点易氧化，导电性不好，在使用之前，要用小刀在铜线与钕磁铁接触点位置刮几下。

1.2 趣味电动机方案二

（1）制作器材：直径1.5 mm铜线少许，碱性电池一节，圆柱形钕磁铁3个（直径14 mm，高5 mm），钳子，小刀，螺丝帽垫子，电烙铁。

（2）制作步骤：

①先将铜线拉直，将其中间部分和两端的塑料皮剥去，在铜线的中间弯折成一个支点，然后用手把铜丝制成心字形线圈，如图4所示；

②用同样的方法在制作一个心字形线圈；

③把两个心字形线圈的支点用电焊焊接在一起，如图5所示：（这种装置更平稳）。

（3）使用方法：

把干电池的正极放置在钕磁铁的中心，用磁铁把螺丝帽垫子放在干电池负极上，然后把制作好的线圈4、5的支点放到干电池的负极上螺丝帽垫的圆环内，线圈都能快速转动起来，如图6、7。（为了更具有趣味性，可以用铝线把一个玩具娃娃固定在线圈上如图8所示）

（4）注意事项：

①在制作铜线框架的过程中，一定要注意对称性，对称性越好，线圈转动越平稳。（把两个心字形线圈的支点用电焊焊接在一起，也是为了让线圈旋转更平稳）

②与钕磁铁接触的铜线不能太紧也不能太松，太松容易接触不良致使线圈转动不起来，太紧因摩擦力太大而阻碍铜线圈的转动。

1.3 趣味电动机方案三

（1）制作器材：直径1.5 mm铜线少许，碱性电池一节，圆柱形钕磁铁3个（直径14 mm，高5 mm），钳子，小刀。

（2）制作步骤：

先用钳子铜线的塑料皮全部剥去，弯成半圆形，在半圆形的两端弯成弧形（以便半圆形线圈能紧紧的抓附在磁铁上）。

（3）使用方法：

在电池的两端各放两个钕磁铁，放在光滑的平面上，把半圆形线圈放在电池两端的钕磁铁上，这时U型铜丝和电池一起向前滚动，如图9。

（4）注意事项：

①在半圆形的两端弯成弧形，以便半圆形线圈能紧紧的抓附在磁铁上。

②一定要在光滑的平面上做实验。

③干电池一定要用新的，否则效果不好。

④如果导线长期不用，在使用之前，要用小刀在铜线与钕磁铁接触点刮几下。

1.4 趣味电动机案例四

（1）制作器材：直径4 mm铜线少许和直径1.5 mm铜线10 cm，碱性电池一节，圆柱形钕磁铁3个（直径14 mm，高5 mm），钳子，小刀，铁质小螺丝钉（上面缠绕有色带，只是为了让制作更醒目）。

（2）制作步骤：

①首先将将直径5 mm铜线制作成线圈框架（铜线越粗框架才能越稳定），在线圈的上部绝缘皮剥去，并握弯曲上下各放置一磁铁（以用来吸引干电池的负极）

②用钳子和小刀将线圈框架的中部绝缘皮剥去，接上一段直径1.5 mm细铜线（用来与钕磁铁形成通路），如图10所示。

（3）使用方法：

①将小螺丝钉的钉帽与三个钕磁铁相吸，然后利用钕磁铁的磁性将小螺丝钉的尖端吸住干电池的负极，在把干电池的正极固定在线圈上，如图11。

②将细铜线与钕磁铁接通，这时螺丝钉尖在干电池的负极中的凹槽中便迅速转动（由于磁力的作用3个钕磁铁和螺丝钉一起转动），这样一个磁旋转式电动机就成功了。

（4）注意事项：

①需要选用铁质的小螺丝钉，否则不易被磁化，就很难与电池的正极相吸。

②如果导线长期不用，在使用之前，要用小刀在导线的通电位置刮几下。

俗话说，群众的智慧是无穷的，教学互长。发动学生参与创新小制作，是启迪学生智慧的重要方法，也是开发物理资源的重要渠道。学习完一个知识后，可以组织学生围绕这个知识进行一些小制作，小发明，常常有神来之笔，真可谓小制作，蕴含大智慧！

这几个趣味实验设计简单、新颖、趣味性强、取材方便，成本低，制作简单，易操作，效果明显，经过这几年的实践验证：效果不错，得到同行的认同，具有很强的实用性和科学性，更适合农村老师进行制作进行教学。

参考文献：

[1]严涵.让实验贴近生活，让探索照亮科学[J].物理教学探讨，2014，（2）：50.

[2]李耀俊.用钕磁铁演示电磁感应实验[J].物理教学，2010，（11）：24.

[3]廖伯琴，等.义务教育课程标准实验教科书 物理（九年级）[M].上海：上海科学技术出版社，2012.

（栏目编辑 王柏庐）

摘 要：本着复杂问题简单化，简单问题趣味化的原则对电磁学的几个实验进行了创新，改进，制成了妙趣横生的趣味电动机，集趣味性、科学性、实用性于一体。

关键词：趣味；电动机；制作

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2014）11（S）-0061-3

泰戈尔曾说过：“教育的目的应当是向人传送生命的气息，而不单单是传授知识。”趣味小制作能增强学生的感性认识，激发学生的学习兴趣，促进学生的思维提升和动手的能力，挖掘学生的创新潜能，增强学生的学习自信心；趣味小制作让学生在做中学、玩中学，让学生快乐高效的学习；趣味小制作能提升学生学习的生命活力，提高课堂教学的效率。

1 趣味电动机的制作方案

在学习了电动机之后，笔者布置了一个课外小制作：自制电动机。学生利用干电池、铜线和钕磁铁，制成了各种形状的电动机，妙趣横生，当自制的电动机旋转起来时，学生高兴地手舞足蹈。在制作的过程中，学生思维敏捷、突发奇想，制作出各种奇特的趣味电动机，甚至有的学生在电动机上放上布娃娃，起名为旋转的彩旗；还有的学生在电池的两端各放两个钕磁铁，把铜丝弯成U型，并放在电池两端的钕磁铁上，这时U型铜丝和电池一起向前滚动；还有的学生研究出了线圈不动，磁体转动的旋转磁极式电动机。此自制趣味电动机构思巧妙、新颖，制作简单、有趣，效果明显。通过趣味小制作，为学生搭建自主探究的平台，培养了学生的动手能力和创新思维能力，激发了学生学习物理的兴趣。

1.1 趣味电动机方案一

（1）制作的原理：

通电导体在磁场中受到力的作用（或者磁场对电流有力的作用）

（2）制作的用途：

可以说明电动机的原理：磁场对通电导体有力的作用；还可以提高学生学习物理的兴趣，锻炼学生的动手能力和创新能力。

（3）制作器材：

直径1.5 mm铜线少许，碱性电池一节，圆柱形钕磁铁3个（直径14 mm，高5 mm），钳子，小刀，螺丝帽垫子，比5号电池稍大一些的圆柱形物体。

（说明：钕磁铁是一种人造永磁体，是目前为止最具有强磁力的永久磁铁，并且具有体积小、磁性强的特点，网购很方便）

（4）制作步骤：

①取一段铜线，用钳子将铜线的两端的塑料皮剥去，然后把铜线缠绕在一个比5号电池稍大的圆柱形物体上，取下线圈，将其一端弯折成支点，这样线圈就做成了，如图1所示。

②做一个铁磁性支架，在容器的内部顶端放一个小磁铁，如图2所示（也可以用一个金属茶杯盖做支架，笔者用这个磁性支架只是为了美观大方）。

（5）使用方法：

如图3所示：把3个钕磁铁放在磁性支架上，再把干电池的正极放置在钕磁铁的中心用薄磁铁片把螺丝帽垫子放在干电池负极上，然后把制作好的线圈套入干电池的上方，让线圈的支点放在干电池的负极上螺丝帽垫的圆环内，线圈便能快速转动起来。

（6）注意事项：

①为了让线圈长时间旋转而不掉落，用薄磁铁片在干电池的负极固定一个圆形螺丝垫子，让线圈的支点在螺丝垫子的环内旋转，即可实现转而不掉落。

②线圈底部与钕磁铁接触点，不能太紧，否则摩擦力太大，不能旋转，可以用手慢慢调节。线圈的上部铜线与干电池负极接触的位置，最好在轴心上，效果会更好。

③很长时间不用，线圈接触点易氧化，导电性不好，在使用之前，要用小刀在铜线与钕磁铁接触点位置刮几下。

1.2 趣味电动机方案二

（1）制作器材：直径1.5 mm铜线少许，碱性电池一节，圆柱形钕磁铁3个（直径14 mm，高5 mm），钳子，小刀，螺丝帽垫子，电烙铁。

（2）制作步骤：

①先将铜线拉直，将其中间部分和两端的塑料皮剥去，在铜线的中间弯折成一个支点，然后用手把铜丝制成心字形线圈，如图4所示；

②用同样的方法在制作一个心字形线圈；

③把两个心字形线圈的支点用电焊焊接在一起，如图5所示：（这种装置更平稳）。

（3）使用方法：

把干电池的正极放置在钕磁铁的中心，用磁铁把螺丝帽垫子放在干电池负极上，然后把制作好的线圈4、5的支点放到干电池的负极上螺丝帽垫的圆环内，线圈都能快速转动起来，如图6、7。（为了更具有趣味性，可以用铝线把一个玩具娃娃固定在线圈上如图8所示）

（4）注意事项：

①在制作铜线框架的过程中，一定要注意对称性，对称性越好，线圈转动越平稳。（把两个心字形线圈的支点用电焊焊接在一起，也是为了让线圈旋转更平稳）

②与钕磁铁接触的铜线不能太紧也不能太松，太松容易接触不良致使线圈转动不起来，太紧因摩擦力太大而阻碍铜线圈的转动。

1.3 趣味电动机方案三

（1）制作器材：直径1.5 mm铜线少许，碱性电池一节，圆柱形钕磁铁3个（直径14 mm，高5 mm），钳子，小刀。

（2）制作步骤：

先用钳子铜线的塑料皮全部剥去，弯成半圆形，在半圆形的两端弯成弧形（以便半圆形线圈能紧紧的抓附在磁铁上）。

（3）使用方法：

在电池的两端各放两个钕磁铁，放在光滑的平面上，把半圆形线圈放在电池两端的钕磁铁上，这时U型铜丝和电池一起向前滚动，如图9。

（4）注意事项：

①在半圆形的两端弯成弧形，以便半圆形线圈能紧紧的抓附在磁铁上。

②一定要在光滑的平面上做实验。

③干电池一定要用新的，否则效果不好。

④如果导线长期不用，在使用之前，要用小刀在铜线与钕磁铁接触点刮几下。

1.4 趣味电动机案例四

（1）制作器材：直径4 mm铜线少许和直径1.5 mm铜线10 cm，碱性电池一节，圆柱形钕磁铁3个（直径14 mm，高5 mm），钳子，小刀，铁质小螺丝钉（上面缠绕有色带，只是为了让制作更醒目）。

（2）制作步骤：

①首先将将直径5 mm铜线制作成线圈框架（铜线越粗框架才能越稳定），在线圈的上部绝缘皮剥去，并握弯曲上下各放置一磁铁（以用来吸引干电池的负极）

②用钳子和小刀将线圈框架的中部绝缘皮剥去，接上一段直径1.5 mm细铜线（用来与钕磁铁形成通路），如图10所示。

（3）使用方法：

①将小螺丝钉的钉帽与三个钕磁铁相吸，然后利用钕磁铁的磁性将小螺丝钉的尖端吸住干电池的负极，在把干电池的正极固定在线圈上，如图11。

②将细铜线与钕磁铁接通，这时螺丝钉尖在干电池的负极中的凹槽中便迅速转动（由于磁力的作用3个钕磁铁和螺丝钉一起转动），这样一个磁旋转式电动机就成功了。

（4）注意事项：

①需要选用铁质的小螺丝钉，否则不易被磁化，就很难与电池的正极相吸。

②如果导线长期不用，在使用之前，要用小刀在导线的通电位置刮几下。

俗话说，群众的智慧是无穷的，教学互长。发动学生参与创新小制作，是启迪学生智慧的重要方法，也是开发物理资源的重要渠道。学习完一个知识后，可以组织学生围绕这个知识进行一些小制作，小发明，常常有神来之笔，真可谓小制作，蕴含大智慧！

这几个趣味实验设计简单、新颖、趣味性强、取材方便，成本低，制作简单，易操作，效果明显，经过这几年的实践验证：效果不错，得到同行的认同，具有很强的实用性和科学性，更适合农村老师进行制作进行教学。

参考文献：

[1]严涵.让实验贴近生活，让探索照亮科学[J].物理教学探讨，2014，（2）：50.

[2]李耀俊.用钕磁铁演示电磁感应实验[J].物理教学，2010，（11）：24.

[3]廖伯琴，等.义务教育课程标准实验教科书 物理（九年级）[M].上海：上海科学技术出版社，2012.

（栏目编辑 王柏庐）