电动机教学设计

2021-07-05 来源:教学设计收藏下载本文

推荐第1篇:《电动机》教学设计

《电动机》教学设计

课题:课型:新 授 课时:一课时

一、教学设计的背景分析:

(一)学习需要的分析:

本节内容《电动机》是要学生初步认识科学与技术之间的关系,不仅要通过教师的演示实验来揭示磁场对通电导线的作用,而且要让学生经历制作模拟电动机的过程,这就需要教师准备的器材有:磁体、线圈、电源、电动机模型、漆包线。学生准备的器材有:图钉、一节干电池、曲别针、磁铁、漆包线、小木块(或火柴盒)、硬纸板。

(二)学习内容的分析:

《电动机》一课的内容主要包括两部分:一是了解磁场对通电导线的作用。二是让学生经历制作模拟电动机的过程,了解直流电动机的结构和工作原理。本节课是在学生学习了磁场的基本性质以及电生磁的基础上,进一步深入挖掘出磁场对通电导体产生力的作用,从而提出这一理论在人类生活的今天的实际应用——电动机,故其是本章的核心内容之一。另外,本节内容是在学生已有通电导体对放入其中的磁体能够产生力的作用基础上,进一步引导学生逆向思维:磁体对放入其中的通电导体是否也有力的作用猜测,再利用实验进行探究,从而培养学生要善于发现事物间的某种联系,并大胆的猜想、探究,以证实自己的想法。

(三)学习者的分析:

本阶段的学生(13—14岁)是情绪最不稳定的时期,且他们通过将近一年的物理学习,已有一定的动手能力,也需要教师对他们的动手能力及分析能力给予一定的肯定,更需要通过动手培养他们学习物理的兴趣。据此,在本节课我想通过小小电动机的制作,以满足他们的需求。但是他们抽象思维的能力还需要进一步培养,为了克服他们空间想象能力的局限性,我将难点换向器的教学设置成动画的形式,以克服他们学习上的困难,从而引起学生的学习兴趣。

二.教学设计的过程及内容:

(一)教学目标: 1.知识与技能:

a.了解磁场对通电导线的作用 b.了解直流电动机的结构和工作原理 c.知道换向器的作用

d.初步认识科学与技术之间的关系。 2.过程与方法

a.经历探究的过程,体会观察与分析的重要性.b.经历制作模拟电动机的过程,从而培养学生的动手能力及分析问题、解决问题的能力。 3.情感态度与价值观:

通过了解物理知识如何转化成实际技术应用,进一步提高学习科学技术知识的兴趣。

(二)重点与难点 1.重点:

a.通电导线在磁场中受到力的作用,力的方向跟电流的方向、磁场的方向都有关; b.直流电动机工作时的能量转化。 c.电动机的原理 2.难点:换向器

换向器学生理解起来比较抽象,若用实验演示透明度也不高,为了突破这一难点,我制作了动画,利用多媒体教学将换向器的作用形象、直观的展现在学生面前,使学生明白了换向器是如何改变线圈中电流方向的这一难点。 3.教学方法:

多媒体教学、观察法、实验法、分析讨论法相结合的探究式教学 4.教具:

教师:磁体、线圈、电源、电动机模型、漆包线。

学生:图钉、一节干电池、曲别针、磁铁、漆包线、小木块(或火柴盒)、硬纸板。

(三)教学过程: 一.复习引入: 1.演示奥斯特实验

①奥斯特实验说明了什么?②磁场的基本性质是什么?小磁针在受磁力作用发生偏转的同时,是否也会通过磁场对电流产生力的作用?(用提问的方式,设计疑问层层导入新课,既激发学生求知欲,又启发学生思考问题,同时直接导入本课的学习,这样不仅复习了前面的内容而且为引出新课做铺垫)

2.引导学生将实验结果:电流对磁体有力的作用逆向思维会有一个什么样的结论?(可以培养学生逆向思维的能力,引起新问题,并教给学生如何善于思考问题、发现问题,引起学生探究新知的欲望) 二.进行新课:

1.利用演示实验验证学生的结论是否正确。

(1)实验研究的引导和指导:我们要研究的问题是磁体对通电导体是否有力的作用根据要研究的问题我们需要哪些实验器材?让学生思考回答(目的在于教给学生如何根据问题设计实验)

(2)进行演示:让学生观察通电线圈是否受力的作用?(可以对学生的结论进行验证,也可以培养学生的观察力)

(3)问:就此实验装置中,力是有方向的,通电导体在磁场中受力的方向可能与哪些因素有关?哪些条件可改变的?由此你想到了什么?(可培养学生善于发现问题的能力,并引导学生如何去思考问题)

(4)教师根据学生的想法进行验证,并让学生观察当某一条件发生改变时导体的运动情况会怎样?(可培养学生的观察力,引起他们学习的兴趣)

(5)让学生自己根据实验现象归纳、概括影响导体运动方向的因素有哪些?(通过讨论交流问题,培养学生综合处理信息,分析实验现象的能力。同时突破重点——通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关,可培养学生的概括能力)

问:在我们刚才进行的实验中能量是如何转化的?生活中哪一用电器是将电能转化为动能的?

(6)如果把通电线圈放入磁场中,线圈的受力运动的情况如何?线圈是否能连续转动? (7)探究:让线圈转起来(制作模拟电动机) ①介绍实验器材 ②出示制作方法

③让学生自己动手制作,教师巡视指导。(制作模拟直流电动机,是在学生知道磁场对通电导体有力的作用的基础上,通过自己的动手让线圈转起来。它既可以帮助学生进一步巩固知识,又可以提高学生的学习兴趣,培养观察能力和动手能力) (8)问:①线圈引线的一端为什么要刮去半圈的漆皮?

②“小小电动机”转起来的原因是什么?

(9)出示直流电动机模型,并引导学生观察其构造。(通过电动机实物图、电动机挂图、电动机剖面图,让学生全面理解电动机的结构和工作原理)

(10)出示P64图8.4—6换向器的多媒体动画,引导学生分析线圈的受力情况, 转动方向及换向器所起的作用(可打破空间的界限,使学生感性认识换向器的作用)

图1 图2 图

图3 图4 图1 :ab段电流方向由a向b,受力方向向上;cd段电流方向由c向d,受力方向向下.这样就使得线圈abcd沿着轴线顺时针转动.图2:线圈与磁场(磁感线)方向垂直的位置称为平衡位置。

图3 :ab段电流方向由a向b,受力方向仍向上;cd段电流方向由c向d,受力方向仍向下.ab段、cd段的电流方向、受力方向没有发生改变.使线圈在这个位置摆动几下就停下来 图4:换向器的作用(提问:怎样使线圈越过平衡位置后持续顺时针转动?引导学生回答:及时改变电流方向或磁场方向从而改变受力方向) (11)电 动 机 的 优 点

构造简单、控制方便、体积小、效率高、功率可大可小、无污染。(通过学生自己总结电动机的优点,能进一步提高学生的归纳总结问题的能力) (12)拓 展 延 伸

①、电动机在工作过程中能量是如何转化的。

②、电动机在人类历史发展中所起的作用。

③、向学生渗透:从实践到理论需要走一段艰难而又曲折的路,同样,从理论到实践仍需付出艰苦的劳动。这种劳动包含了人类的创造与发明(可以拓宽学生的知识面,加深学生对知识的理解,并进一步加强学生热爱科学、热爱学习的动力。) 三.小结并质疑:

通过本节课的学习,你有哪些收获?又有哪些困惑? 1.通电导体在磁场中受力的作用

2.受力方向跟电流的方向,磁感线的方向都有关 3.电动机是利用通电线圈受力转动 4.电动机构造:定子、转子、换向器、电刷

5.电动机的优点:(可以帮助学生理清所学知识的层次结构,形成知识系列的结构框架。有助于学生掌握知识的重点和知识的系统性。) 四.巩固练习:

1.电动机是根据什么原理制成的?电动机在工作时是将______能转化为______能。 2.电动机主要有_______和________两部分组成。 3.换向器的作用是什么?

4.在磁场中放一通电导体,其运动方向与哪些因素有关?若这些因素同时改变则其运动方向_______(填“变”或“不变”) 五.作业:

1.生活中哪些用电器上都用到了电动机? 2.电动机有哪些优越性? 六.自我评价:

1.本方案如何体现新课改的精神?

(一)本方案在目标的设置上是寓知识、技能、思想教育为一体的三维目标。例小小电动机的制作,既培养了学生的观察力、动手能力,又潜移默化的对学生进行思想教育。

(二)本方案根据物理学科的特点,更加注重学生的亲自体验与感悟。例如在磁体对通电导体有力的作用的教学时,能利用实验使学生亲自感悟它们之间 的作用,而又通过小小电动机的制作,使学生亲自体验这种作用,使学生对此有了感性认识。

(三)本方案能引导学生主动动手、动脑去学、去做,使学生认识到物理是很有趣的也是很有用的,为了达到这一目的,我在设置时,大量使用了实验且给了学生充分展示自己的平台。例在问题的引入、实验的设置上都给了一个学生想表现自己的机会,让学生在可实现的活动中,得到他们想学习的机会,让学生在可实现的活动中,得到他们想学习的内容,也充分调动了他们主动学习的兴趣和乐趣。 2.本方案的主要特点:

(一)学生的可操作性强,特别是小小电动机的制作用的是生活中的一些材料就可以进行。

(二)本方案能充分发挥多媒体的作用,使通电线圈的受力情况及换向器的作用栩栩如生的展现在学生面前,可突破空间的限制,以达到突破难点的目的。

推荐第2篇:电动机——初中物理教学设计

电动机——初中物理教学设计

【教学目标】

1.了解磁场对通电导线的作用;初步认识科学与技术之间的关系。 2.经历制作模拟电动机的过程,了解直流电动机的结构和工作原理。

3.通过了解物理知识如何转化成实际技术应用,进一步提高学习科学技术知识的兴趣。

【教学器材】

计算机多媒体设备和课件、小型直流电动机、奥斯特实验装置、通电导体在磁场中受力的实验装置、自制的矩形线框在磁场中受力转动的实验装置、自制电动机的材料(分组)、直流电动机模型

【教学重点】了解磁场对通电导线的作用及受力方向,认识直流电动机的工作原理。

【教学难点】认识直流电动机的工作原理,特别是换向器所发挥的作用。

【教学过程】

1.创设教学情境、引入课题:通过计算机多媒体的影像、图片,展示电动机在工农业、交通运输、日常生活等方面的广泛应用,让学生感受到科学技术对现代社会生活的巨大影响,引出本节课题。

2.演示实验:将一台小型直流电动机接入电路,通电后转动起来。

师:给电动机通电,为什么会转动起来呢?(不必让学生立即回答)引出下面要研究的问题——研究电动机的工作原理。

教师点拨:再次演示奥斯特实验,启发学生逆向思考,电流对磁体有力的作用,反过来,磁体对电流有无力的作用呢?

演示实验:教材中图8.4-1的实验,可以抽取几个学生合作完成这个实验,并叙述实验现象和归纳实验结论,而其他学生补充完善结论。这样可以锻炼学生多方面的能力。

板书:通电导线在磁场中要受到力的作用,力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系。

师:如果电流方向和磁感线方向都改变,那么受力方向会怎样呢?

让学生先分析并通过实验验证。

3.师:如果把一个通有电流的线框放到磁场中,它会怎样运动? 让学生针对这一问题展开讨论,让各学习小组表达自己的看法,并利用已掌握的知识阐述其理由。

教师并不立即评判各学习小组的见解如何,而是通过实验事实来说话。

演示实验:用自制的教具进行演示实验,让学生观察到通电线框在磁场中会转动,但不能持续转动下去。(可能有些小组也提出了这样的看法,但道理通过叙述不能清晰也表达出来)

师:这是怎么回事呢?通过计算机多媒体的动画展示:通电线框在磁场中的受力情况、转动情况,以及转过平衡位置后,受力阻碍它的继续转动情况。

师:同学们能够想办法让通电线框连续转动下去吗?从而引出下面的探究问题。

制作方案的设计:主要放到线框的制作上。问:两端漆皮全刮去,行吗?教材中要求将一端刮去半周,有何用意?针对这些问题,让各学习小组展开讨论交流。

动手制作:让各学习小组自制“小小电动机”。

评估交流:大家能谈谈,我们自制的“小小电动机”的不足之处吗?让学生充分发表自己的看法。

教师点拨:重点把学生引导到下面的思路,我们自制的“小小电动机”与前面谈到的通电线框的装置相比,作了改进,将一端漆皮只刮去一半,使其转动过程的半周断电,不至于阻碍线圈继续转动,但只有半周获得动力。如何使后半周也获得动力呢?学生利用前面学过的“受力方向与电流方向、磁感线方向有关”知识,不难得出答案,即:线圈刚转过平衡位置就立刻改变线圈中的电流方向。

实际的直流电动机是通过换向器来实现这项功能的。

演示实验:出示直流电动机模型,让学生认识其构造,并观察其通电时的转动情况,学生对结构简单的换向器感到好奇,也疑惑不解。

利用计算机多媒体的动画认识直流电动机的工作原理,着重是换向器所发挥的作用。

实际的直流电动机都有多个线圈,每个线圈都接在一对换向片上。有的直流电动机还用电磁铁来产生强磁场。尽管实际的电动机有多种多样,结构有些复杂,但可以把它看作两部分组成。

板书:在电动机里,能够转动的部分叫转子,固定不动的部分叫定子。

电动机将电能转化为机械运动的能。

5.生活中的电动机:通过计算机多媒体的图片和影像形式,让学生认识到多种多样的电动机,以及电动机在人类社会中所扮演的重要角色。 6.教学小结: 整理本节的探究线索:奥斯特实验表明,通电导体产生磁场,对磁体有力的作用——逆向思考,磁体对通电导体有力的作用——通电线圈放在磁场中会转动,但不能持续转动下去——自制的“小小电动机”将线圈一端漆皮只刮半周——实际电动机采用换向器。

让学生明白,从实践到理论,需要走一段艰难又曲折的路,同样,从理论到实践,仍然需要付出艰苦的劳动,这种劳动包含了人类的创造与发明。

推荐第3篇:《电动机和发电机》教学设计

《电动机和发电机》教学设计

【教材分析及设计思路】【学习目标】【教学重点】 电动机的原理和磁生电的条件。

【教学难点】 电动机的换向器是怎样自动改变电流的方向.探究磁生电的条件。

【学生起点分析】【教学过程设计】学技术创造美好生活,增强节能环保意识,初步树立创新意识.)[JP。

二、发现磁生电现。

提出问题:利用玩具电动机能否反过来实现机械能转化成电能。

演示:卸下玩具电动机的电池(没电了),将原来装电池的接片接入一个发光二极管,快速转动轮子看到发光二极管发光(有电了)。

拆卸玩具让学生观察结构:磁体和线圈。

(引导学生观察电动机外壳吸引大头针帮助判断是磁体。

(设计意图:制造认知冲突,激发探究热情.培养电生磁的逆向思维和电动机的电能转化为机械能的逆向思维.使学生从生活现象中发现问题回到物理课堂探究学习成为一种习惯,为下一步探究磁生电的条件做好铺垫.。

三、探究:“产生感应电流的条件。

学生介绍法拉第资料,谈感受.(通过课前收集科学家资料了解科学家们是怎样克服一个又一个困难达到成功的彼岸.。

(PPT)展。

(一)探究:“产生感应电流的条件。

活动安排。

1.提问:要模拟玩具车电机产生感应电流,需要哪些实验器材。

2.怎样证明电路中有感应电流呢?(介绍灵敏电流计,学生连接电路,自己摸索,产生感应电流的条件,并汇报.。

我们可以制作一个磁体模型。

3.一端表示N极,一端表示S极,红色线表示磁感线,用小刀代替导体(线圈)演示切割磁感线运动和不切割磁感线运动.请同学们自己探究:“有磁场但不产生感应电流的条件。

(二)探究:感应电流的方向跟那些因素有。

1.提出问题:感应电流的方向跟那些因素有关?请同学们讨论一下。

2.请同学们根据:“探究产生感应电流的条件”的活动作出猜想。

3.同学们利用控制变量法设计实验并讨论方案。

4.实验探究并记录观察结果。

(1)当磁场方向相同时,改变导体切割磁感线的运动方向时,感应电流的方向(改变/不变)。

(2)当导体切割磁感线运动方向相同,改变磁感线方向,感应电流的方向(改变/不变)。

(3)当同时改变导体切割磁感线运动方向和磁感线方向时,感应电流的方向(改变/不变)。

5.在上述活动中,闭合电路的哪一部分相当于电源。

(意图:培养学生的实验设计能力;让学生自己摆弄,在无意中发现感应电流的产生,易调动主动探究的意识在逆向探究,符合科学探究发现的真实,学生体验感悟研究方法.。

(PPT)讲述科拉顿错失良机.(让学生帮助分析失败原因,增强团结合作意识.。

四、观察“手摇发电机发电。

(PPT)观察一台最简单的实验室演示用的模型手摇发电机.完成以下问题。

(1)观察手摇发电机模型的结构。

(2)摇动手柄时,小灯泡会,说明电路中有.灯的亮度(改变/不变),说明电流的发生变化。

(3)将小灯泡换成小量程电流表,缓慢摇动手柄,指针,说明电流的发生变化。

(4)连续转动线圈,观察每转一圈,电流方向改变的次数。

(5)总结:线圈在磁场中转动时产生的电流的大小、方向都随时间发生周期性变化,我们把这种电流叫交变电流。

(6)发电机在发电时,消耗了能,获得了能,即实现了能转化为能。

(7)发电机线圈转速越快,小灯泡亮度越。

(意图:通过引导观察发现突破难点,小灯泡亮度的改变、小量程电流表的指针的偏转情况,理解什么是交流电.线圈每转一圈电流方向改变两次,理解“周期性变化”.转速对小灯泡亮度的影响.。

师:请同学们利用制作的电动机改成发电机将小喇叭接入,听听小喇叭是否能发声?能否设计一个户外活动时便携的可发电的手电筒。

展示手按发电手电筒.(意图:利用所学解决简单问题,再次体验任何发明的基础是科学探究的结果,初步具有创造发明的意识.。

五、展示课前学生收集的发电类。

(PPT)介绍常规发电和新型发电实例。

反思 本节教学设计主要围绕两条线索展开:(1)尊重学生,学生从模仿教材自制电动机开始,在动手实践中发现问题,在小组交流,思维碰撞中生成解决问题的方法,在不断地改进完善设计方法中内化知识,渗透方法,提升能力,学会协作,在经历中科学历程,享受劳动创造快乐;(2)尊重科学,“模仿――改进――创新”遵循学生的认知规律.对知识的整合,让“电”与“磁”产生新的内容“电动机”与“发电机”,“电生磁”的逆向思维和电能与机械能转化的逆向思维,辩证唯物主义的思想的渗透.从“物理模型”――“发明机器”,从“理想”――“现实”,无不尊重科学.

推荐第4篇:电动机教学总结

《电动机》教学工作总结

本学期,我担任

331班、333班电动机与变压器这门课,一学期来,我以认真严谨的治学态度,勤恳坚持不懈的精神从事教学工作,经过一个学期的努力,获得了很多的宝贵经验,现做一下总结,内容如下:

一、教学任务的完成情况

本学期,电动机维修这门课主要讲述了以下内容,单相异步电动机的原理,结构、特点,三相电动机的原理、启动、调速、正反转、制动,电动机的使用和维护等知识,同时进行了电动机绕组的更换、拆装、下线、饶线、等工艺,对以上内容进行了有效的整合,对于那

些比较高深的理论知识综合采用多种手法分散难点,个个攻破,减少了学生的畏难思想;对实践性质较强的知识,增加了学生动手操作机会。通过对以上知识的学习,使同学们对异步电动机有了一个更深层次的认识,为将来的就业打下一个坚实的基础。总之,本学期我圆满的完成了教学计划。

二、教学工作方面

在教学中,我注意了理论结合实践,培养了学生独立分析问题和操作问题的能力。在教学中抓细节,抓课堂效果,在常规教学方面,做到了扎实有效。

1、认真钻研教材,结合学生特点,采取有效的教学措施和方法,提高课堂教学效果、根据学校现有条件,结合教学内容充分挖掘实践教学,让学生有尽可能多的动手机会,切实提高学生的动手能力,培养学生的专业技能,让他们尽可能多的认识到所学知识“学有所用”“学有所成”,增强他们学习技术的成就感。

三、教改情况

为更好的处理好教与学的关系,有效提高教学质量,在日常教学中,注重进行教学改革。尝试从四方面来创新教学手段和方法,做到质和量的改变,调节课堂的气氛,让学生进行有效的学习,提高课堂教学的效率。

1、合理调整知识点的结构,优化知识点布局。根据学生实际,根据学生的就业方向和从事的具体工作,对现有教材进行了有效整合,削弱对部分高深理论知识的教学,学生达到知道层次待日后相关专业课再加深。增强了实践教学模块,充分挖掘实验、实训课内容,让学生尽可能多的动手实践,掌握电工基本技能,培养专业素质。

2、添加现实因素,将生活中学生熟悉的物件带入课堂。在学生看来,知识点是抽象的,是书本上的,跟现实没有太多的关系。这一错误的看法直接影响了学生学习电工基础知识的兴趣性和主动性,为此,本人常布置些观察电器的课外作业,让学生带点演示实验的器材,自己动手来做做小试验,拆开电器来认识元器件、指导他们学习电路的分析方法等使学生产生了一种学以致用的成就感,这种做法使学生对所学的知识始终保持现实感,有效的带动了课堂的教学。

四、教学不足与努力方向

1、有个别的学生对本课程的重视程度不够,以后要转化他们的学习态度。

2、学生偏技能轻理论,以后要多加强这方面的教学。

3、要多上多媒体课。实践教学中,专业技能所达到的要求与国家职业技能的标准还有一定差距,有待自己通过自学和培训进一步提高。

2017 年6月24日

推荐第5篇:电动机为什么会转动教学设计

第十六章 从指南针到磁悬浮列车

第三节 科学探究:电动机为什么会转动 教学设计

【教学目标】 知识与技能:

1、知道磁场对通电导体有作用力。知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关。

2、知道通电线圈在磁场中转动的道理。知道通电导体和通电线圈在磁场中受力而运动,是消耗了电能,得到了机械能。

3、学会安装和制作简单的电动机。

4、培养学生观察能力和推理、归纳、概括物理知识的能力 过程与方法:

1、探究磁场对电流的作用的过程。

2、分析直流电动机的主要结构和工作原理。情感态度与价值观:

1、让学生通过亲自的实验探究,体验科学的研究基本方法,培养学生科学探究的意识。

2、通过了解物理知识转化成为实际技术的过程,进一步提高学习科学技术知识的兴趣。

3、初步培养创造发明意识。

【教学重点】

1.观察通电导体、通电线圈在磁场中受力运动的过程; 2.电动机的工作原理 【教学难点】

理解电动机的工作原理。 【教学准备】

电池组若干,开关若干, 直流电动机模型,电动机原理实验盒10套以及教学用幻灯片。

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推荐第6篇:神奇的小电动机教学设计

《神奇的小电动机》教学设计 教学内容:

教科版《科学》六年级下册第58-59页的内容。 教学目标: 科学概念:

玩具小电动机的功能是把电变成了动力。 过程与方法:

1.用分部分观察、整体观察的方法了解小电动机的构造。

2.根据小电动机的构造推想通了电它为什么会转动。

3.在教师指导下按步骤做探究小电动机转动的秘密的实验。

情感态度价值观:

产生探究小电动机的兴趣。 教学重难点:

教学重点:理解小电动机的工作原理。 教学难点:探究小电动机工作原理。 教学准备:

锁片已经撬开的小电动机,玻璃杯,橡皮筋,铜质单股粗导线做的V字形

“电刷”,铁丝支架,电池,电池座,导线,磁铁,大头针,带导线的小灯泡,玩具电动车。 教学过程:

一、谈话引入。

1.师:( 出示电动玩具车。) 玩过电动玩具车吗?怎么让它开动起来? 生:装上电池 师:为什么电动玩具车装上电池能开动? 生:因为里面有小电动机

2.师:拆开玩具车,展示转动的小电动机。

因为有了小电动机的工作,玩具车才能开动起来,真是神奇的小电动机啊。今天这节课我们就来研究神奇的小电动机(师板书:神奇的小电动机。)

3、师:小电动机里面有什么,为什么通上电会转动呢?

二、小电动里面有什么。

1.师:谁来猜测一下小电动机里面会有什么? 生:猜测

2.师:要街道我们的猜测是否正确,只有打开小电动机,亲眼目睹一下,我们就轻轻拉开小电动机,拆的时候记住各部分是怎么连接的,等会再装配还原。可以参照P58的图示,看看小电动机由哪几部分组成。

生:参照P58的图示观察电动机的构造。

3.师:外壳内有一对磁铁,转子上有铁芯、线圈、换向器,后盖上有电刷。(随机点示图片) 4.师:线圈缠绕在铁芯上,你觉得这像是什么?(电磁铁) 真的是电磁铁吗?你能证明一下吗?

生:给换向器通上电,观察转子是否能吸起大头针 5.生:实验,得出结论:转子是三个电磁铁。

6.师:当玩具车接通电源时,电流是沿着怎样的线路流过线圈的呢?请阅读P58的资料,说说换向器的作用。

师:反馈:电流流过的线路:电池→后盖接线→电刷→换向器→线圈→换向器→电刷→后盖接线→电池。(课件出示) 换向器的作用:接通电流并转换电流方向。

三、小电动机转动的秘密。1.师:原来小电动机里面有三个电磁铁,通电后,电磁铁产生了磁力,可它为什么会转动起来呢?想想外壳里面的磁铁,你能猜测一下它转动的原因吗?

生:根据磁铁的性质:同极相斥,异极相吸,可能是磁铁与电磁铁相互作用推动了转子转动。

2.师:怎么来检验我们的猜想呢?

生:让转子通上电,用磁铁靠近转子,看转子是否会转动 3.师:介绍并演示P59的实验装置组装,讲清要点和注意点。 (1)在倒扣的杯子上套两根橡皮筋。

(2)把一个铁丝支架插进橡皮圈,安装在杯子上。

(3)把两根用胶带缠在一起的电线的一端线头分开成V字形,另一端插入橡皮筋固定。这个V字形的电线相当于电动机里的什么?(电刷)

(4)把电线与电池、开关连接起来。 师:怎么保证我接的电路是通畅的呢? 生:用小灯泡检验

师:用带导线的小灯泡检验。 师:检验的这步能省吗?

(5)把转子放在支架上。转子要放平,调节支架的位置,与“电刷”的距离要合适,使得转子能够转动而又不会滑下来。 (6)通电后,转子转动了吗?还要怎么做呢? 生:用一块小磁铁靠近转子。 3.学生分组装实验,师巡视指导。

4.师:用小磁铁靠近转子,出现什么现象?(转子转动了) 再拿开小磁铁呢?(转子不转了)

为什么会这样呢?(没有了磁极间的相互吸引和排斥作用) 5.师:如果有两块磁铁,转子又会转得怎么样呢?请猜测一下。 6.师:指导并演示两块磁铁使转子转动的方法:让两块磁铁自然吸在一起,然后拉开,相对着慢慢靠近转子,距离一样,转子会平衡地转动。如果转子不会动,可以轻轻地拨一下。 7.试一试:(课件出示) 用两个磁铁会使转子转得更快吗? 转动快慢与磁铁离转子的远近有关吗? 怎样改变转子转动的方向?

8.反馈交流:用两个磁铁可以使转子转得更快;磁铁离转子越近,转子转得越快。同时翻转两块磁铁的面,或者改变电流的正负极,可以改变转子转动的方向。(根据学生发现来归纳,不一定要全部归纳到)

四、总结延伸。

1.你觉得小电动机各部分能省略吗?它们是怎么协同工作的? 2. 归纳出电动机工作的原理:用电产生磁,利用磁的相互作用转动。(课件出示) 3.我们还在哪些地方用到过电动机? 4.课件出示。

师强调:电动机是用电产生动力的机器,它们虽然大小悬殊、构造各异,但都是用电产生磁,利用磁的相互作用转动。小电动机把电转化成了动力。

5.课后有兴趣的同学还可以去研究一下,哪些因素也会影响转子转动的速度和方向。

推荐第7篇:神奇的小电动机教学设计

教科版小学六年级上册

《神奇的小电动机》教学设计

【教学目标】

知识与技能:让学生知道玩具小电动机的功能是把电变成了动力。 过程与方法:1.用分部分观察、整体观察的方法了解小电动机的构造。

2.根据小电动机的构造推想通了电它为什么会转动。3.在教师指导下按步骤做探究小电动机工作原理。

情感态度与价值观:让学生产生探究小电动机的兴趣。 【教学重难点】

1.根据小电动机的构造推想通了电后它为什么会转动。2.在教师指导下按步骤做探究小电动机转动的秘密的实验。 【教学准备】

小组准备:锁片已经撬开(容易拆开)的玩具小电动机、电池、电池座、导线、磁铁、自制支架。 教师准备:教学PPT 【教学过程】

一、导入:

1.今天,来听咱们上课的老师有点多啊!气氛相当地热烈,同学们的情绪看起来也很高涨,但是我们是不是也感受到有一丝丝的闷热?老师给同学们带来了一个降温神器(拿出小风扇)用过吗?老师把它打开试试。

2.我想问问同学们,小风扇为什么能够转动起来?(指名:因为它的里面有一个小电动机)对不对呢?我们打开看看。(老师现场打开风扇这就是小电动机。)这就是我们今天要学习的内容(板书课题) 3.这么小,却能使风扇转动起来。看到它,你想知道它为什么神奇吗?你想研究它的什么?(指名说)预设:(1)小电动机里面都有什么?(2)小电动机为什么会转动起来?

(意图:充分发挥学生的主体性,让学生提出自己的疑惑,师生共同解疑。)

二、研究:

过渡:今天我们就一起来研究刚才同学们所提出来的疑惑。

(一) “拆”(小电动机里面都有什么?) 1.要研究,我们就要先拆开。

①拆开应该注意些什么呢?(指名说)师总结并示:a.要记住各部分是怎么连接的,好好摆放在一旁,以便顺利地装配还原; b.轻拿轻放,注意安全。(齐读)

②出示要求,学生小组按步骤学习:a.看看小电动机里面有几个部分;b.对照课本P58页一起认识部件,是哪三个部分?在三大部件里又有哪些小部件,它们起什么作用;c.根据观察所得填写记录单。

2.交流汇报:(1)学生拆开后,问:小电动机有几个部分?(2)对照课本学习后交流:是哪个三个部分?(3)指名学生汇报三个部分里又有什么,根据学生汇报屏显记录单并指名学生用鼠标点出各部分在哪里。相机了解换向器作用:“接通电流并转换电流的方向。小电动机在转动的过程中,电刷依次接触换向器的三个金属环,通过转子线圈的电流方向就会自动改变。”(不需多讲,能照着书上念出即可)

(意图:此环节让学生在老师提示下,以小组学习的方式认识小电动机的构造,教学时给予学生充分的时间,仔细认清构造和各部分名称,为以下环节的探究奠定基础。)

(二)

“猜”(小电动机为什么能转起来?)

过渡:现在我们认识了小电动机的构造,显而易见,小电动机转动是这些部件共同工作的结果,那这些部件是如何组合起来工作的呢?

1.看到线圈绕在铁芯上,转子可能是什么?(指名:电磁铁)可以用什么方法来验证它是电磁铁呢?(小组讨论后指名说:学生可能会说通电后会吸起大头针,会使指南针的指针发生偏转。)同学们说得都很好,还可以怎么来验证呢?(我们都知道电磁铁通电后会产生磁,如果让磁铁接近它会怎么样?)好的,这个猜测我们可以和下个问题一起来验证。

(意图:此处就不单独验证转子是否是一个“电磁铁”了,探究了“电动机为什么会转动”,其实也就是对“转子是否是一个电磁铁”进行了验证。)

2.小电动机为什么会转动起来?启发学生大胆猜测,学生讨论后指名说。(预设:小电动机转子转动,肯定受到了力的作用;磁铁与电磁铁(转子)的相互作用推动了转子转动。)

(三)“验” 过渡:同学们想法很好,接下来我们就通过实验来检验一下我们的猜测。

1.教师演示步骤并提出实验要求:一边演示一边讲解(此过程只检验转子通电后是否转了,放上磁铁呢?)提示:如果通了电,磁铁靠近了转子,小电动机没有转动,可以轻轻转动一下转子。学生分组实验,把小组的发现填在“实验记录单”上。

2.指名交流:(1)通上电后,转子转动了吗?(没转动)(2)磁铁靠近转子后,你看到了什么现象?(转子通电后,当磁铁靠近转子后,转子就转动起来了。)师结:a.通过这个实验,其实也验证了我们之前的一个猜测:转子通电后产生了磁,它就是一个电磁铁。B.电动机就是用电使转子产生磁,利用磁的相互作用转动。 3.同学们,你还想研究什么呢?(预设:能让转子转得更快吗?能改变转子转动的方向吗?)问:你能有什么办法?(指名说)那好,大家一起来验证一下吧!根据自己所要研究的问题需要什么材料可以来找老师拿。(意图:启发学生提出问题,自行验证) 4.学生根据自己想研究的问题自行实验,教师提供学生所需材料(如:电池、磁铁)

5.交流:大家的实验成功了吗?你又发现了什么?(指名交流) 6.请同学们把小电动机装配好,收好实验器材,养成良好的学习习惯。

(四)“说”

同学们,通过今天的研究你明白了什么?(指名学生说,屏显出示,齐读)

三、总结拓展:

1.生活中哪些地方用到了电动机?

2.今天的学习同学们表现很好,大胆猜测,动手能力也很强,希望大家将这种学习精神继续保持,长大后做个小发明家。

推荐第8篇:第4节 电动机 教学设计 教案

教学准备

1. 教学目标

1.了解磁场对通电导线的作用。2.了解直流电动机的结构和工作原理。 3.初步认识科学与技术的关系。

2. 教学重点/难点

通电到现在磁场中受到力的作用,力的方向跟电流的方向、磁场的方向有关。

3. 教学用具 4. 标签

教学过程

引入课题

让学生列举带电动机的电器 演示电动机模型通电后转动。

提问:电动机为什么会转动?它是根据什么原理制成的? 学生踊跃发言,把自己所认识的带电动机的电器设备列举出来。

新课教学

一.磁场对通电导线的作用

1.对比磁体对磁体的作用猜想磁体对电流的作用并提问:给电动机通电,它能够转动,这是为什么?若要探究此问题,实验需要什么器材?

1.实验探究:通电后原来静止的导体发生的现象。 2.师:导体受力方向与哪些因素有关?

3.把电源的正负极对调后重新接入电路,使通过导线的电流方向跟原来相反。 4.如果通电导体是线框,它会在磁场里发生什么现象? 5.实验演示:把一个通电的线框放入磁场中 提出问题:它在磁场中将会发生的现象。 出示幻灯片:巩固练习1 二.电动机的基本构造

1.让学生观察幻灯片认识电动机的主要构造:转子和定子。

2.提问:在上面的探究活动中,我们使线圈转起来了。那么线圈怎样才能不停地转动呢?

演示实验。 1.边实验边提问:

①线圈会在什么位置停下来?为什么?

②要使线圈持续地转动生:实验需要蹄形磁铁,通电导体,电源,导线,开关等。 根据实验,归纳下面几点:

1.通电导体在磁场里受到力的作用而运动。

2.学生动手探究后回答:这个力的方向既跟电流方向垂直,又跟磁感线的方向垂直。 3.认真观察改变电流方向后的现象,并与原来对比总结得到:通电导体在磁场里的受力方向跟电流的方向,磁感线的方向都有关。

4.认真观察实验

生:线圈在磁场里扭转了。

根据老师指导,积极思考回答课本P74的问题框并回答。 完成练习一

认真观察,思考电动机主要构造的作用。 一边实验一边回答问题: 1.线圈在图乙位置上闭合开关线圈没运动。

2.线圈在图甲位置上闭合开关,线圈不能持续转动,最后返回平衡位置。 3.线圈在图丙位置上闭合开关,线圈向逆时针方向转动。 老师的点评,联系导体在磁场中的受力方向,分析 下去,应采取哪些措施?

2.引导指出:设法改变后半周电流的方向,使线圈在后半周也获得动力,线圈将会更平衡、更有力地转动下去,实际的直流电动机是通过换向器来实现这项功能的。

3.幻灯片介绍换向器的 原理和作用。

出示幻灯片:巩固练习2 三.生活中的电动机

介绍电动机能量的转化、优点和用途。 出示幻灯片:巩固练习3 课堂小结

1.图甲线圈上、下两个边受力大小一样,方向相反,其转动最后要返回该平衡位置。 2.线圈不能连续转动,是因为线圈越过平衡位置后,它受到力要阻碍它的转动。 3.只有半周线圈中有电可以持续地转动。 认真观察,认识换向器构造。

板书

一、磁场对通电导线有力的作用

通电导线在磁场中受力的方向跟电流方向和磁感线方向有关

二、电动机的基本构造:转子和定子

三、分 类:直流电动机和交流电动机

优 点:构造简单、控制方便、体积小、效率高、污染小

推荐第9篇:第4节 电动机 教学设计 教案

教学准备

1. 教学目标

1.1 知识与技能:

①了解磁场对通电导体的作用;

②初步认识直流电动机的构造、原理、应用。 1.2过程与方法:

通过演示,提高学生分析概括物理规律的能力。 通过制作模拟电动机的过程,锻炼学生的动手能力。 1.3 情感态度与价值观 :

通过了解物理知识如何转化成实际技术应用,进一步提高学生学习科学技术知识的兴趣。

2. 教学重点/难点

2.1 教学重点 磁场对电流的作用。 2.2 教学难点

分析概括通电导体在磁场中的受力方向跟哪两个因素有关。 理解通电线圈在磁场里为什么会转动。

3. 教学用具

多媒体设备

4. 标签

教学过程

6.1 引入新课

【师】老师在你们这个年纪的时候,最爱玩的一种玩具是四驱赛车,也是以前的孩子们都很喜欢的,现在也有很多小孩喜欢,这个四驱赛车在跑道里面跑得非常非常快,为什么能这么快呢,主要是因为小赛车里面装有了能提供强动力的马达,也就是我们这节课要来学习的——电动机。

【师】很多同学可能会有疑问,这个电动机嘛,顾名思义,肯定是用电就能动的一个机器,那这个和我们学的内容——磁,有啥样的关系呀。好,那么接下来我们来做一个简单的实验,大家一起来见证一下电和磁的进一步关系。

【师】在之前我们通过奥斯特实验已经知道:通电导体旁边的小磁针会发生偏转,所以电流所引发的磁场,是可以和磁铁的磁场一起做点事的。我们接下来的实验就是要进一步探究其中的关系。

【实验】

1、把导线ab放在磁场里,接通电源,让电流通过导线ab,观察它的运动,说出观察到的现象,讨论得出它的结论。

【实验现象】接通电源,导线ab向外(或向里)运动。 【实验结论】通电导体在磁场中受到力的作用。

2、把电源的正负极对调后接入电路,使通过导线ab的电流方向与原来相反,观察导线ab的运动方向。

【实验现象】合上开关,导线ab向里(或向外)运动,与刚才运动方向相反。 【实验结论】这说明通电导体在磁场中受到的力的方向与电流通过导体的方向有关。

3、保持导线ab中的电流方向不变,但把蹄形磁体上下磁极调换一下,使磁场方向与原来相反,观察导线ab的运动方向。

【实验现象】磁极调换后观察到导线ab的运动方向改变。

【实验结论】这表明通电导体在磁场中运动方向与磁感线方向有关。 实验表明:通电导线在磁场中要受到力的作用,力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系,当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时,通电导线受力的方向也变得相反。

【师】那么刚刚这个小实验,充分表现了通电导线在磁场中的运动情况,这个就是电动机运动的工作原理。

6.2 新知介绍

1、磁场对电流的作用

通电导体在磁场里受到力的作用,所受力的方向跟磁感线的方向和电流的方向有关,它们之间的关系可用左手定则来判定。

左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都根手掌在一个平面内,让磁感线垂直进入手心,并使四指指向电流方向,这时手掌所在的平面跟磁感线垂直,拇指所指方向就是通电导线在磁场中的受力方向。

如上图所示,电流从电池正极出,流过金属棒,根据上述的左手定则,张开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都根手掌在一个平面内,让磁感线垂直进入手心,并使四指指向电流方向,这时手掌所在的平面跟磁感线垂直,拇指所指方向就是通电导线在磁场中的受力方向。(详见下图)。

所以拇指指向右边,也就是金属棒的移动方向。

【例题】如图所示的装置中,当闭合开关、导体ab中有电流通过时,导体ab就会运动起来,关于这一现象的说法,正确的是(

A.此现象说明磁可以生电

B.导体ab运动方向与电流方向和磁场方向有关

C.发电机是利用这一现象来工作的

D.在该现象中,机械能转化为电能

【分析】

A、当闭合开关、导体ab中有电流通过时,导体ab就会运动起来,此现象说明电能生磁,故A错误;

B、当电流方向和磁场方向有一个方向发生改变时,导体ab的运动方向就发生改变,说明导体ab运动方向与两者方向有关,故B正确;

C、力是改变运动状态的原因,物体运动说明它受到了力,而这力只能是磁场提供,因为导体棒受到力的作用,我们可以让线圈不停地转下去,这就是电动机原理,故C错误;

D、在该现象中是电能转化为机械能,故D错误. 故答案选B

【例题】如图所示,当开关S闭合,原本静止的轻质硬直导线AB会水平向右运动.要使AB水平向左运动,下列措施中可行的是(

A.将导线A、B两端对调

B.将蹄形磁体的N、S极对调

C.换用磁性更强的蹄形磁体

D.将滑动变阻器的滑片P向左移动

【分析】

知识点:通电导体在磁场中受到力的作用,受力方向与两个因素有关:一个是磁场方向,另一个是电流方向.如果只改变一个因素,则导体受力方向改变,如果同时改变两个因素,则导体受力方向不变.此实验是电能转化为机械能。

A、将A、B两端对调,受力运动方向不变,故A错.

B、将蹄形磁体的N、S极对调,只改变一个影响因素(磁场方向),受力运动方向改变,故B正确;

C、换用磁性更强的蹄形磁体,将增大导线的运动速度,不会改变运动方向,故C错; D、将滑动变阻器的滑片P向左移动,增大电路中的电流,增大导线的运动速度,不会改变运动方向,故D错;

故选B。

2、电动机

电动机的原理:通电导体在磁场中受力而运动(磁场对电流的作用); 导体受力方向随磁感线方向和电流方向的变化而变化; 【电动机组成】 电动机由两部分组成:转子和定子。电动机里,能够转动的部分叫转子,固定不动的部分叫定子;

【电动机能量转化】

电能转化为机械能,通电导体在磁场中运动消耗了电能,得到了机械能。

【电动机的工作原理】

上图,根据所学内容,左上图,线圈开始顺时针转动。

上2图,线圈达到如图所示位置,受力通过左手判断,上端铁棒受力向上,下端铁棒受力向下,所以处于平衡位置,线圈由于受到惯性继续转动,通过平衡位置后,两电刷恰好接触半环间绝缘部分,在换向器作用下,电流改变方向。

下左图,电流方向改变后,通过判断,线圈仍顺时针转动。 下右图,线圈又到平衡位置,换向器自动改变电流方向。 上述就是电动机的整个工作过程及原理。

电流是因,运动是果(因为有电流而运动)
;

通电导体在磁场里受力的方向,跟电流方向和磁感线方向有关。 【例题】线圈abcd转动过程中经过图甲、乙位置时,导线ab所受磁场力的方向(

A.相同,是由于磁场方向、流过ab的电流方向都没改变

B.相同,是由于磁场方向、流过ab的电流方向都改变了

C.相反,是由于流过ab的电流方向相反了

D.相反,是由于磁场方向相反了

【分析】

电动机的原理是:通电导线在磁场中受力的作用,其受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关,即只要改变一个量,其受力的方向就会改变一次。

由于电流从电源的正极出发,故此时图甲中ab的电流方向是由b到a;在图乙中,由于磁场的方向没有改变,电流的方向是由a到b,故此时线圈受力的方向改变。

故选C。

【例题】小明用漆包线绕成线圈,将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场,如图所示,闭合开关S后,发现线圈只能偏转至水平位置、不能持续转动.为使线圈持续转动,下列措施中可行的是(

A.换用电压更大的电源

B.换用磁性更强的磁体

C.重新制作匝数更多的线圈,将线圈两端的漆全部刮去

D.在线圈的一端重抹油漆,干后在适当位置刮去半圈 【分析】

知识点:直流电动机中的换向器可以在线圈刚转过平衡位置时,

自动改变线圈中的电流方向,改变线圈的受力方向,使线圈持续转动下去。 将线圈两端的漆全部刮去后,没有了换向器,不能改变线圈中的电流方向, 就不能改变线的受力方向,所以闭合开关S后,发现线圈只能偏转至水平位置、不能持续转动,要想让线圈持续转动,需增加换向器,即在线圈的一端重抹油漆, 干后在适当位置刮去半圈,相当于添加一个换向器,使线圈能够持续转动,故D符合要求;

换用电压更大的电源、换用磁性更强的磁体、重新制作匝数更多的线圈不能改变 线圈的受力方向,仍然不能持续转动,故ABC不符合要求.

故选D。

课堂小结

知识点总结:

1.通电导体在磁场里会受到力的作用。 2.通电导体在磁场里受力的方向,跟电流方向和磁感线方向有关。 3.通电线圈在磁场中受力转动,在平衡位置时静止。 4.通电导体在磁场中运动消耗了电能,得到了机械能。

课后习题

[1]课堂练习

1、电动机是一种高效率、低污染的设备,广泛应用于日常生活和生产实践中,下列家用电器中应用了电动机的是( B ) A.电饭锅 B.洗衣机 C.电热水壶 D.电热毯

2、小红安装好直流电动机模型,通电后电动机正常运转,她还想使电动机的转速加快,可采用的方法是( A )


A.增大电流 B.减小电流

C.对调电源正负两极 D.对调磁体南北两极

3、关于通电导体在磁场中的受力方向,下列说法中正确的是( D ) A.受力方向与电流方向一致 B.受力方向与磁感线方向一致

C.受力方向与电流方向和磁感线方向平行 D.受力方向与电流方向和磁感线方向互相垂直

4、关于通电导体在磁场里受力方向与电流方向和磁感线方向之间的关系,下列说法中错误的是( C )

A.电流方向改变时,导体受力方向改变 B.磁场方向改变时,导体受力方向改变

C.电流方向和磁场方向同时改变,导体的受力方向改变 D.电流方向和磁场方向同时改变,导体的受力方向不变

板书

第二十章电与磁 第四节 电动机

通电导体在磁场里受到力的作用,所受力的方向跟磁感线的方向和电流的方向有关,它们之间的关系可用左手定则来判定.左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都根手掌在一个平面内,让磁感线垂直进入手心,并使四指指向电流方向,这时手掌所在的平面跟磁感线垂直,拇指所指方向就是通电导线在磁场中的受力方向.

电动机工作特点

1.通电导体在磁场里会受到力的作用。

2.通电导体在磁场里受力的方向,跟电流方向和磁感线方向有关。 3.通电线圈在磁场中受力转动,在平衡位置时静止。 4.通电导体在磁场中运动消耗了电能,得到了机械能。

推荐第10篇:第4节 电动机 教学设计 教案

教学准备

1. 教学目标

知识与技能

①了解磁场对通电导线的作用;

②初步认识科学与技术、社会之间的关系。 过程与方法

经历制作模拟电动机的过程,通过实验方法探究直流电动机的结构和工作原理。 情感、态度与价值观

通过了解物理知识如何转化成实际技术应用,进一步提高学生学习科学技术知识和应用物理知识的兴趣。

2. 教学重点/难点

重点

①通电导线在磁场中受到力的作用,力的方向跟电流的方向、磁场的方向都有关; ②直流电动机的能量转化。 难点

电动机能够持续转动的原因。 教学准备

教师:U形磁铁、电源、导线、开关、线圈和电动机演示模型。

学生:U形磁铁、小小电动机线圈、5号电池(2节)、金属支架、硬纸板和电动机模型。

3. 教学用具 4. 标签

教学过程

引入新课 第一课时 师:同学们好!我们上课前先来欣赏一些图片(用多媒体展示机床、电梯、电扇、电动玩具、冰箱等使用电动机的电器,并播放它们由停止到运转的状态),这些图片里的东西有什么共同的特点。

生甲:它们都是电器。

生乙:它们的运转都需要用到电。 生丙:它们都是靠电动机来转动的。

师:这些同学都说得很好。(用课件形式显示几种机器如电扇、电梯、电动玩具的结构图,并圈出电动机的位置)这些机器都有一个很重要的设备──电动机。

板书:第四节电动机

进行新课

师:那么,为什么给电动机通电,它就能转动呢?电动机工作的原理是怎样的呢? 生:(随着老师的问题思考)

师:在回答这个问题之前,先让我们一起来回忆一下奥斯特电生磁的实验。哪位同学可以叙述一下奥斯特的实验过程及结果?

生:丹麦物理学家奥斯特在做实验时偶然发现当导线中有电流通过时,它附近的磁针指向发生了偏转,这个意外的现象引起了奥斯特极大的兴趣,它又继续做了许多实验,终于证实了电流的周围存在着磁场。

师:回答得很好。让我们一起回过头来看看奥斯特的实验(用多媒体课件展示奥斯特实验的实验装置及结论)。奥斯特是用一根小磁针放在通电导线的旁边发现了小磁针会受到力的作用,而且电流方向改变后,小磁针的转动方向也改变。那么我们反过来想一下,假如通电导线放在磁场中会不会也受到磁场的作用力呢?

(让学生思考和讨论)

生:我想会。因为奥斯特的实验证明了通电导线可以产生磁场,而且我们也知道了通电螺线管产生的磁场就相当于一个条形磁铁的磁场。那么把通电导线放在磁场中也就相当于把两个磁铁放在一起,肯定会有力的作用。因为两个磁体之间是可以相吸或相斥的。

师:这个同学的猜想听起来很有道理,但是正不正确呢?我们应该怎样去判断? 生:用实验去验证。

师:那么我们应该怎样去设计这个实验呢?请同学们再讨论一下,给出一个比较好的方案来。

(巡回听取学生讨论的方案)

师:请小组代表把你们讨论的结果告诉大家。

生甲:因为我们考虑到问题是要验证通电导线在磁场中有没有受到力的作用。所以我们想到实验必须有一条通电的导线,选择器材时就应该有导线,电源和开关;另外还要有提供磁场的条形磁铁。把通电导线放在磁场中看它能不能受到力的作用。

生乙:我们的方案和他们的大致相同。但是我们觉得用U形磁铁可能更好些,因为U形磁铁内的磁场集中些。还有我们觉得那根通电导线最好能用一个支架把它支起来,使它可以自由地摆动,这样才能更好地观察。

师:你们是根据什么想到这一点的呢?

生:我们是根据奥斯特的实验想到的。其中的小磁针不也是可以自由转动的吗? 师:同学们设计的方案都很好,特别是这组的同学考虑得非常全面,而且有根有据的。 (鼓励学生深入、严谨地思考,激发学生积极主动地探究) 师:那么同学们看看我的这套实验仪器能不能验证你们的猜想呢? (拿出演示实验仪器)

师:(介绍实验仪器)像刚才那位同学说的,为了使通电导线能自由地摆动,我们给他做了个导轨。(安装好实验装置)导线ab放在磁场里,我们把开关合上,请同学们认真观察这根导线看它会怎么样?(闭合开关,演示实验)

师:同学们看到了什么现象。 生:导线运动了。 师:怎么运动? 生:向左运动。 师:那么这个实验说明了什么问题? 生:说明了导线在磁场中可以运动。 师:能不能说得更完善些。

生甲:应该是通电导线在磁场中可以运动。

生乙:说明了通电导线在磁场中会受到力的作用,没有力的作用导线就不会运动。 师:这位同学总结得很好,得到的结论也比较全面。 板书:

一、磁场对通电导线的作用

结论:1.通电导线在磁场中受到力的作用。

师:刚才我们用实验验证了我们的猜想,我们的实验现象也很明显,导线是运动了,而且是向左运动的。那么同学们再思考一下,奥斯特改变电流方向,小磁针的转动方向也改变了。我们这里的导线是不是永远向左运动的呢?怎么样去验证你的想法?

生甲:可以改变电流的方向来看看导线的运动方向有没有改变。

生乙:可以保持电流方向不变,改变磁场方向来看看导线的运动方向有没有改变。 师:那我们再用实验来验证这些同学的想法。

(先改变电流方向,示意学生看现象;保持原来的电流方向,再改变磁场方向) 师:同学们观察到了什么现象?由此又说明了什么?

生:看到导线的运动方向改变了,说明了改变电流或者磁场的方向,通电导线的运动方向也会改变。

师:换句话说就是通电导线受到磁场力的方向跟电流和磁感线的方向都有关系。 板书:结论:2.通电导线所受力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关。 师:刚才我们是把一根通电导线放在磁场中发现它会受到力的作用。那么假如我们不是放一根导线,而是把整个线圈放到磁场中,又会怎么样呢?

(演示把线圈放到磁场中的实验) 师:可以观察到,线圈转动了起来,那么同学们可以讨论一下:为什么线圈是转动而不是直线运动呢?

生:(讨论后总结)由于导线两边的电流方向是不一样的,那么他们受到的力也就不一样了,就像一个框被相反的力扭动一样,所以只能是转动的。

师:总结得很好。其实我们开头讲的电动机的原理就是这样的,是用电来使线圈转动,然后带动机器转动的。下面我们就来做这个“小小电动机”实验,看看电动机是怎样转起来的。并且思考一下电动机为什么能不停地转动,这和我们的实验器材的结构有没有关系?

生:(动手做实验,探究电动机的转动,记录实验现象并思考问题)(约

7、8min) 师:好了,刚才我们通过实验也验证了我们开始的猜想。那么同学们在做实验的时候有没有注意到我们的实验器材有什么特别的地方呢?

生:我们的线圈引线的两端都只是把一半的漆皮刮去的。

师:对,这是实验的特别之处,同学们回去想一下,为什么要这样做,假如把两端漆皮全部都刮去的话,又会怎么样呢?

(让学生先回去思考)

师:同学们你们在学完这节课后,有什么收获呢? 生甲:我知道了通电导线在磁场中会受到力的作用…… 生乙:我还知道了我们有了设想之后一定要用实验去验证。

师:这节课我们能获得那么多知识,和同学们善于思考是离不开的。同学们在讨论问题时都很认真,并且还能联系我们以前学过的东西去想问题,也越来越善于由看到的实验现象总结出实验的结论,语言表达比较规范。请同学在课外思考我们刚才提出的问题。

板书

一、磁场对通电导线的作用 结论:

①通电导线在磁场中受到力的作用。 ②通电导体所受力的方向跟电流方向、磁场方向有关。

二、电动机的基本结构

换向器的作用:改变线圈的电流方向,使线圈得以持续转动。

三、生活中的电动机

电动机的作用:把电能转化为机械能。

第11篇:电动机教学反思(定稿)

第六节电动机教学反思

尹洪艳

电动机这节课是八年级第九章中第六节课的内容,是本章的重点。主要是在学生学习电磁感应现象后的知识延伸,让学生明确电和磁之间可以相互转化,并进一步了解物理知识在生活中的重要应用,体现从物理走向生活的课改理念。在课前我自己动手制作课件,体会到多媒体课件在教学中的重要作用。虽然时间准备有些仓促,课件中还有不完善的地方,个别图片设置尺寸稍欠合理,个别字体的颜色不够醒目,但我体会到制作课件带来的成就感。反思起来我觉得有以下几方面还是值得借鉴的:

1、应用多媒体课件演示电动机换向器的作用比实物演示可见度大,而且转速容易控制,学生看得更清楚,虽然教材中没有涉及到电动机的转速控制,但在课件中经历了调速这个过程,学生也就会有所了解。

2、教学中还是尽可能让学生参与到课堂之中,一般学生能分析得出的结论由学生得出来,教师不包办代替。

3、课前让学生去经历了制作小电动机的过程,学生的制作热情高涨,锻炼了学生的动手能力,合作精神,同时也让学生去探究了电动机连续转动的原理。

我自认为本节课还有很多不足之处:

1、是用课件代替演示实验还有值得商讨的地方,课件虽然可以模拟实验条件,但毕竟不是实验,我们只有在不得以的条件下才可用课件代替实验,只有在权衡利弊后使用。

2、应用多媒体的应用水平有限,还只能做PPT,对FLASH的制作要加强学习,争取能自己制作FLASH课件。

3、由于本节内容较多,在让学生经历探究实验的过程时间给得不够充分,没有让学生亲自动手操作,对少中下水平学生来说显得节奏过快。

4、课堂氛不够活跃,和平时相比今天学生的表现有差距,可能受到听课教师的影响,有的学生的问题在课堂上想说而没敢说,课后才和我交流。

5、本节课由于学生受力学知识水平的限制,在电动机的受力分析教师完全替代了学生,总显得不够严谨,课堂环节就显得不够流畅。

总之,我在完成了教学任务的过程中,有很多不足的地方,我愿意与同事们相互交流,取长补短,共同进步。

第12篇:电动机发展史

电动机发展史

奥斯特发现电生磁(1820)一法拉第电磁回转实验〔发明电动机模型)一涅拉第发现电磁感应〔发明发电机模型)一法拉第兼任企业顾问研制永磁电—西门子发明激磁电机一格拉姆发明直流发电机和电动机一斯拉发明交流电机和电动机一1世纪末美国电动机床出现一伏特汽车公司装配流水线。

直流电机的产生与形成

皮克西:第一台永磁式直流发电机;西门子:自激式直流发电机;格拉姆:环形电枢直流发电机。

1820年丹麦物理学家奥斯特(Hans Christian Oersted, 1777-1851)发现了电流磁效应:将导线的一端和伽伐尼电池正极连接,导线沿南北方向平行地放在小磁针上方,当导线另一端连接到负极时,磁针立即指向东西方向。把玻璃板、木片、石块等非磁性物体插在导线和磁极之间,甚至把小磁针浸在盛水的铜盒子里,磁针照样偏转随后安培通过总结电流在磁场中所受机械力的情况建立了安培定律。

1821年9月法拉第发现通电的导线能绕永久磁铁旋转以及磁体绕载流导体的运动,第一次实现了电磁运动向机械运动的转换,从而建立了电动机的实验室模型,被认为是世界上第一台电机。在一个盘子内注入水银,盘子中央固定一个永磁体,盘子上方悬挂一根导线,导线的一端可在水银中移动,另一端跟电池的一端连接在一起,电池的另一端跟盘子连在一起,构称导电回路,载流导线在磁场中受力运动。

1822年,法国的阿拉戈盖吕萨克发明电磁铁,即用电流通过绕线的方法使其中铁块磁化。

1825年,斯特企(W.sturgeon)用16圈导线制成了第一块电磁铁。

1829年,美因电学家亨利对斯特金电磁铁装置进行了一些革新,绝缘导线代替裸铜导线,因此不必担心被铜导线过分靠近而短路。由于导线有了绝缘层,就可以将它们一圈圈地紧紧地绕在一起,由于线圈越密集,产生的磁场就越强,这样就大大提高了把电能转化为磁能的能力。到了1831年,亨利试制出了一块更新的电磁铁,虽然它的体积并不大,但它能吸起1吨重的铁块。1826年德因G.S欧姐提出电路实验定律一一欧姐定律。

1831年,法拉第发现了电磁感应现象之后不久,他又利用电磁感应发明了世界上第一台真正意义上的电机-法拉第圆盘发电机。这台发电机制构造跟现代的发电机不同,在磁场所中转动的不是线圈,而是一个紫铜做的圆盘。圆心处固定一个摇柄,圆盘的边缘和圆心处各与一个电刷紧贴,用导线把电刷与电流表连接起来:铜圆盘放置在蹄形永磁体的磁场中,当转动摇柄使铜圆盘旋转起来时,电流表的指针偏向一边,电路中产生了持续的电流同年夏天,亨利对法拉第的电动机模型进行了改进,制作了一个简单的装置〔振荡电动机),该装置的运动部件是在垂直方向上运动的电磁铁,当它们端部的导线与两个电池交替连接时,电磁铁的极性自动改变,电磁铁与水磁体相互吸引或排斥,使电磁铁以每分钟75各周期的速度上下运动。亨利的电动机的重要意义在于这是第一次展示了由磁极排斥和吸引产生的连续运动,是电磁铁在电动机中的真正应用 1832年,斯特金发明了换向器,据此对亨利的振荡电动机进行了改进,井制作了世界上第一台能产生连续运动的旋转电动机。后来他还制作了一个并励直流电动机。

1832年,法国A.H.皮克西在巴黎公开了一台永久磁铁型旋转式交流发电机。一年后,他在发电机上安装整流子,将交流电变为直流电。同年,俄籍德国人HF卫.楞次提出电动机一发电机.原理一一楞次定律,证明发电机和电动机是可逆的。但1870年以前,直流发电机与电动机一直在独立发展着。

1834年,德国的雅可比成了一种简单的装置:在两个U型电磁铁中间,装一六臂轮,每臂带两根棒型磁铁,通电后,棒型磁铁与U型磁铁之间产生相互吸引和排斥作用,带动轮411转动。后来,雅可比做了一具大型的装置,安在小艇上,用320个丹尼尔电池供电,1838年小艇在易北河上首次航行,时速只有2.2公里,与此同时,美国的达文波特也成功地制出了驱动印刷机的电动机,印刷过美国电学期刑《电磁和机械情报》。但这两 种电动机都没有多大商业价值,用电池作电源,成本太大、不实用。

1845年,英国的惠斯通(G.Wheatsto ne)用电磁铁代替A久磁铁,井取得了专利权。 这是增强发电机输出功率的一个重要措施。

1854年,月麦的赫尔特发明了自激式电机。

1857年,英国的惠斯通发明自激电磁铁型发电机。 1860年,意大利的L奇诺蒂(A.PacinoHi)发明了齿状电枢。

1865年,意大利物理学家帕其努梯发明了环状发电机电枢。这种电枢是以在铁环上绕线圈代替在铁芯棒上绕制的线圈,从而提高了发电机的效率。

1866年西门子的创始人维尔纳.冯.西门子(WmonSiemens}制成直流白激、并激式发电机。制成了一架大功率直流电机。

1867年在巴黎世界博览会上展出第一批样机。这样,西门子就首次完成了把机械能转换成为电能的发明,从而开始了19世纪晚期的“强电”技术时代1867年,西门子对发电机提出了重大改进。他认为,在发电机上不用磁铁(8P永久磁铁),而用电磁铁,这样可使磁力增强,产生强大的电流。西门子用电磁铁代替水久磁铁发电的原理是,电磁铁的铁芯在不通电流时,也还残存有微弱的磁性。当转动线圈时,利用这一微的剩磁发出电流,再反回给电磁铁,促使其磁力增强,于是电磁铁也能产生出强磁性。接着,西门子着手研究电磁铁式发电机。很快就制成了这种新型的发电机,它能产生皮克发电机所远不能相比的强大电流。同时,这种发电机比连接一大堆电池来通电要方便得多,因而它作为实用发电机被广泛应用起来。

1870年格拉姆(Z.T.Gr omme, 1826-1901)将T形电枢绕组改为环形电枢绕组,发明了直流发电机,在设计上,直流发电机和电动机很相似。后来,格拉姆证明向直流发动机输入电流,其转子会象电动机一样旋转。于是,这种格拉姐型电动机大量制造出来。效率也不断提高,被人们誉为“发电机之父”。

1873年,德因的西门子公司研究发电机的工程师阿特涅。他发明了与古拉姆发电机不同的线圈绕线方式,制成了性能良好的发电机。古拉姆发电机的电枢是将铁丝绕成环状,在环与环之间夹上纸进行绝缘,然后将环捆在一起作为铁芯,在其上面绕上导线线圈,再由线圈的不同部位引出一些导线,接向带整流子。而阿特涅发电机的电枢,是用许多薄圆铁板以纸绝缘后重叠起来,制成铁芯,然后在上面绕上导线线圈。人们把这种方法叫做“鼓卷”,意思是像鼓一样的形状。经过这种改进后,发电机无论是外观或是性能,都比原来有了很大起色西门子公司由于阿特涅的这项发明而益发驰名。于是,德国以西门子公司为核心,大力研制各种发电机,从而使电力工业得到了迅速的发展。德国的西门子接制造更好的发电机,并着手研究由电动机驱动的车辆,于是西门子公司制成了世界电车。1879年,在柏林工业展览会上,西门子公司不冒烟的电车赢得观众的一片喝彩。西门子电机车当时只有3马力,后来美国发明大王爱迪生试验的电机车已达12-15马力。但当时的电动机全是直流电机,只 限于驱动电车。

1873年,英国詹麦克斯韦完成了经典电磁理论基础《电和磁》;电机绕组发展为鼓型绕组,直流电机具备了现代直流电机的基木型式。

1875年比利时Z.丁.格拉姆将改造后的发电机安装在法国巴黎北火车站发电厂,该厂是世界第一座火电厂。

1880年,爱迪生观察到用异片铁芯可以减少温升和能耗。 1880年,霍普企森(J.Hopkinson, 1849-1898)确立了磁路的欧姐定律。

1882年,德因将米斯巴哈水电站发出的2千瓦直流电通过57千米1500-2000伏电线输送到慕尼黑,证明直流远距离输电的可能性。这一方面成为直流发电机与电动机发展中的大事,促进了它们的广泛利用,另一方面暴露出直流在传输中的缺点:原来电压越高,电能的传输损失越小,但高压直流发电机困难较大,而且单机容量越大,换向也越困难,换向器上的火花使工作不稳定。因而人们就把目光转向交流电机。美国的戈登制造出了输出功率447KW,高3米,重22吨的两相式巨型发电机。

1891年,阿诺尔德(Arnold)建立育流电枢绕组理论口。

交流电机的产生与形成

1824年,法因人阿拉果(D.F.J.Arago, 1786-1853)在转动悬挂着的磁针时发现其外围环上受到机械力。次年,他重复这一实验时,发现外围环的转动又使磁针偏转,这些实验导致了后来感应电动机的出现。年,出现了单相交流发电机。

1876年,雅布洛奇科夫(门.H.Yl6novKOe,1847--1894)用交流发电机和开磁路式串联变压器为其“电烛”供电,这是交流电用于照明的开始。不久出现了原始型式的同步发电机和变压器。

1879年英国人拜依莱(Bailey)用依次变动四个磁极上的励磁电流而得到旋转磁场。1883年,德普勒(M.Deprez, 1843\"1918)在巴黎科学院提出a =1/4周期的交流磁场公式。

1882一1885年,匈牙利}程师代里等3人首创变压器。

1884年,闭合磁路的变压器制成,71推广使用。

1885年,费拉里斯提出两相交流感应电动机的模型。1886年特斯拉(N.Tesla, 1856\"1943)也制成曲相绕线式交流异步电动机模塑,1888他又在意大利科学院提出《利用交流电产生旋转磁场》的论文。他在爱迪生公司工作,但由于爱迪生坚持只搞直流方式,因此他就把两相交流发电机和电动机的专利权卖给了西屋公司。1888年南斯拉夫出生的美国发明家特斯拉发明了交流电动机。它是根据电磁感应原理制成,又称感应电动机,这种电动机结构询单,使用交流电,无需整流,无火花,因此被广泛应用于工业的家庭电器中,交流电动机通常用三相交流供电。美国的特斯拉在爱迪生公司的时候就决心开发交流电机,但由于爱迪生坚持只搞直流方式,因此他就把两相交流发电机和电动机的专利权卖给了西屋公司。

1889年,多利沃一多布罗沃利斯基提出了二相制71制成鼠笼式交流异步电动机。 1889年,西屋公司在俄勒冈州建设了发电厂,1892年成功地将15000伏电压送到了皮茨菲尔德。

1890年,德因人米夏埃尔冯·多里沃一多勃鲁沃尔斯基制成一架三相电流变压器。

1891年,慕尼黑人奥斯卡冯·米勒在法兰克福世界电气博览会上宣布:他与多里沃合作架设的从劳芬到法兰克福的三相交流输电电路,可把劳芬的一架300 x 735.5W (300马力)55伏三相交流发电机的电流经三相变压器提高到了万伏,输运175千米,顺利通电,从此三相交流电机很快代替了工业上的直流电机,因为三相制的优点十分明显:材料可靠,结构询单性能好,效率高,用铜省,在电力驱动方面又有重大效益。从此,各种各样的电机迅速发展起来。

1896年,特斯拉的两相交流发电机在尼亚拉发电厂开始劳动营运,3750KW, 5000V的交流电一直送到40公里外的布法罗市。

1902年瑞典l程师月尼尔森首先提出同步电动机构想。

电机发展历史

蒸汽机启动了18世纪第一次产业革命以后,19世纪末到20世纪上半叶电机又引发了第二次产业革命,使人类进入了电气化时代。20世纪下半叶的信息技术引发了第三次产业革命,使生产和消费从工业化向自动化、智能化时代转变;推动了新一代高性能电机驱动系统与伺服系统的研究与发展。21世纪伊始,世界汽车工业又姑在了革命的门槛上。扭然,汽车工业是推动社会现代化进程的重要动力然而,汽车工业的发展也带来了环境污染愈烈和能源消耗过多两大问题。而对于我国日益扩大的汽车市场,这种危机就更明显。据了解,2000年我国进口汽油7000万吨,预计2010年后将超过1亿吨,相当于科威特一年的总产量。目前世界上空气污染最严重的10个城市中有7个在中国,而国家环保中心预测,2010年汽车尾气排放量将占空气污染源的64%,虽然,加剧使用传统内燃机技术发展汽车工业,将会给我国的能源安全和环境保护造成巨大的影响。为此,国家科技部启动了十五“863\"电动汽车重大专项。

高密度、高效率、宽调速的车辆牵引电机及其控制系统既是电动汽车的心脏又是电动汽车研制的关键技术之一,已被列为863电动汽车重大专项的共性关键技术课题。20世纪80年代前,几乎所有的车辆牵引电机均为直流电机,这是因为直流牵引电机具有起步加速牵引力大,控制系统较简单等优点。直流电机的缺点是有机械换向器,当在高速大负载下运行时,换向器表面会产生火花,所以电机的运转不能太高。由于直流电机的换向器需保养,又不适合高速运转,除小型车外,目前一般已不采用。

近十年来,主要发展交流异步电机和无刷水磁电机系统。与原有的直流牵引电机系统相比,具有明显优势,其突出优点是体积小,质量轻〔其比质量为。5-1.Okg/Kw )、效率高、基本免维护、调速范围广。

第13篇:科学电动机

《神奇的小电动机》教材分析与教学设计

温泉屯学区外虎沟小学王有春

一、教材分析:

(一)、背景和目标

学生应用磁铁和电磁铁的性质研究最简单的直流小电动机,是一项很有兴趣的科学探究活动。在活动中,电磁铁的知识可以得到应用,探究能力得到锻炼。研究内容也开始转到对电能的研究上。本课有两个活动。

1、观察小电动机里面有什么。这部分通过观察知道小电动机的主要构造,通过检测知道转子实际上是电磁铁,为研究小电动机转动的秘密打下基础。

2、研究小电动机转动的秘密。这部分先根据小电动机的构造推测通了电它为什么会转动,然后在教师指导下用实验检验推测。这是本课的重点,也是难点。 科学概念:玩具小电动机的功能是把电变成了动力。 过程与方法:

1、用分部分观察、整体观察的方法了解小电动机的构造。

2、根据小电动机的构造推想通了电它为什么会转动。

3、在教师指导下按步骤做探究小电动机工作原理的实验。情感、态度、价值观:让学生产生探究小电动机的兴趣。

(二)、教学准备

为小组准备:锁片已经撬开(容易拆开)的玩具小电动机、塑料杯或纸杯、橡皮筋、铜质单股粗导线做的V字形“电刷”、铁丝支架、电池、电池座、开关、导线、磁铁、大头针。

教师自己准备:有关玩具小电动机构造的图片或影像。

(三)、教材说明

本课第一幅插图是学生们熟悉的玩具小车,车盖已拿掉,可见电池和电动机。给这个小电动机通上电流,它就转动起来了。在这种情景中,教科书提出了“小电动机里面有什么,为什么通上电会转动”的问题。

1 第一部分:小电动机里面有什么 观察研究分为三个步骤。

首先观察小电动机的三个部分,看看各有什么部件。教科书画出了这三个部分并标注了名称。外壳内有一对永久磁铁,转子上有铁芯、线圈、换向器,后盖上有电刷。其次,研究转子为什么是这样的构造,想办法检验一下转子是不是一个电磁铁。从换向器向线圈通电,可以看到转子铁芯能吸起大头针,转子就是三个电磁铁。最后,观察电流是沿着怎样的线路流过线圈的。实际观察可见电流流过的线路是:电池→后盖接线→电刷→换向器→线圈→换向器→电刷→后盖接线→电池。学生通过阅读资料可了解换向器的作用。

第二部分:研究小电动机转动的秘密 探究小电动机转动的秘密分为三个步骤。

第一,猜想。了解了小电动机的构造,很自然地就会猜想它为什么会转动起来。教科书引导学生把小电动机的三个部分联系在一起思考,想到力的作用,想到磁铁与电磁铁(转子)会相互吸引或排斥。学生会猜想到是磁铁与电磁铁的相互作用推动了转子转动。 第二,检验猜想。教科书分成四步用叙述和插图形式指导了检验的方法,学生照方法步骤做,到第三步已经能直观了解小电动机的工作原理了。第四步是拓展性的,按教科书指引去操作会不断有惊喜的发现。磁铁距线圈的远近、磁铁数量和电池数量可以改变转子转动的快慢;对着转子的磁铁的磁极性质,以及电池正负极的不同接法都可以改变转子转动的方向。这一步可以激起学生的极大兴趣。课堂时间不够,可以延伸到课外去继续研究。

第三,提出“我们怎样向其他人解释小电动机为什么会转动?”启发学生通过表述来整理自己刚获得的认识,因为这个认识可能还是模糊的。本课最后也给出了最简单的解释,以保证所有的学生在科学概念上都有明确的收获。

二、教学过程

本课总的教学思路是:观察、猜想、验证、表达。

先让小四驱车在桌上运动起来,一下子就会吸引学生。再拆开看里面有电池和电动机,再看看电动机的转动,引出问题:“小电动机里面有什么?为什么通上电会转动?”

1、小电动机里面有什么。

2 (1)、小电动机外壳和后盖之间是用两个锁片扣住的,在上课前,先用工具把锁片撬直,拆开外壳和后盖后再轻松装回去。

(2)、让学生拆开小电动机前,先猜测里面应该有什么,激起观察的兴趣。告诉学生拆开小电动机只要轻轻拉开就行了,拆的时候要记住各部分是怎么连接的,等一会儿还要装配还原。

(3)、按教科书步骤一部分一部分观察。验证转子是否是电磁铁,最简单的方法是给转子通电,看它是否能吸起大头针。换向器的作用可以通过阅读课文中的小资料了解。

2、研究小电动机转动的秘密。

(1)、课前要为学生作好实验材料的准备,从教科书插图中已经可以清楚看到这些材料应当怎样制作。需要注意的是,“V”形叉子是关键的部件,它起的是电刷的作用,要用较粗的铜导线制作。张开的角度要先试验一下,避免把换向器卡死,线头要用砂纸磨光。最好把转子的换向器也磨光一下。

实验用的磁铁磁力强,效果好。如果实验室磁铁磁力小,可以用柜子门上磁力锁中的方块磁铁和环形磁铁。

(2)、在猜想小电动机为什么会转动之前,可以先让学生试着把小电动机装配还原,观察各部分是如何连接在一起的。装后盖时要轻轻转动转子,使换向器插入电刷中。 (3)、提出问题:“小电动机为什么通上电就能不停地转动?”在这个过程中当学生需要时,要给予启发指导:小电动机转子转动,肯定受到了力的作用,它受到什么力的作用了呢?小电动机里面有磁铁又有电磁铁,距离那么近,通上电后,它们之间会怎样作用呢?

通过观察和思考,学生会猜想到是磁铁与电磁铁的相互作用推动了转子转动。 还可以问问学生,他们认为小电动机各部分发挥着什么作用,可以省掉什么吗?这样,学生会更好地理解我们在下一步检验猜想的实验时,为什么要做那些支架,使用磁铁等。 (4)、检验猜想的实验,实际上就是让转子在可见的状态下转动,并且可以改变磁铁的远近、个数、南北极位置等因素。检验按照教科书上的操作方法和过程来做。 指导学生调节支架,一是要使转子放水平,二是支架和“电刷”距离要合适,转子不被卡住,能灵活转动又不滑落。

如果通了电,磁铁靠近了转子,小电动机没有转动,可以让学生动一动转子。这实际上

3 是帮助转子克服静摩擦力。如果转动比较困难,可以换用磁力大的磁铁或增加一节电池。 教师准备一个带导线的小灯泡是很有用的,它可以很快检测出学生组装的电路有无故障,电流是否顺利到达了“V”形叉子处。

(5)、到了第三步,用一块磁铁使通电的转子转动起来后,建议中断一下操作,问一问,这个现象能说明什么?为什么不用磁铁靠近转子,转子就不动呢?(没有磁极间的吸引作用和排斥作用)我们使用的这块磁铁就相当于外壳里的磁铁。然后接着进行第四步。 (6)、根据时间,第四步内容可以作弹性处理。但是,如果能多留一点时间让学生自主地继续探索,那是很有意义的。

用两块磁铁使转子转动的指导方法是,让两块磁铁自然吸在一起,然后拉开,相对着慢慢靠近转子,距离一样,转子会平衡地转动,靠得越近,转得越快。同时翻转两块磁铁的面(改变对着转子的南北极极性),转子一下子就反转了。

(7)、活动结束时,要求学生把材料归位。仔细地把小电动机装配还原,还要试一试通电是否能转动起来。

三、板书设计

神奇的小电机

外壳 转子 后盖 (磁铁) (电磁铁 换向器) (电刷)

四、教学反思

本课是一项很有意思的活动,通过本课的学习,学生将对平时常见的电动机的工作原理有全新的认识。不过本课也存在两个困难,一是材料,学校没有那么多可供学生分组探究的电动机,让学生带来拆开也有困难;二是学生的知识储备两极分化,男生对电动机接触、了解多,女生几乎一无所知。这是需要教师在教学前有所准备的。

对于小电动机,生活中应用也不少,尤其是男孩子喜欢玩的玩具赛车里,甚至个别好动的男生还动手拆过。上课初,我出示一个电动机,学生都认识,让他们说说生活中

4 哪些地方看到过,了解小电动机在生活中的广泛应用。再让拆过、了解电动机的同学介绍一下电动机的结构,不需要讲的很详细,也不管他讲的对与错,目的在于了解学生对小电动的了解有多少,也可以引起更多学生对小电动机更广泛的关注。在此基础上,我当场拆开一只小电动机,借助实物展台,一一介绍电动机的各部分以及各部分的组成,尤其要重点说清电刷和换向器部分。转子部分,线圈和铁芯,其实就是一个电磁铁,结合前几课知识,学生能够理解。讲清每一部分的组成,也是为了了解电动机的工作原理作铺垫。

本课的难点就是讲清小电动机转动的原理。这不是靠简单的讲述所能表述清楚的,一定要借助实物演示,边演示边讲解,才能使学生对电动机的工作原理有一个清楚的了解。由于没有足够的小电动机,再加上考虑学生课堂上操作有困难,我将此活动改为演示了。依照书中图示,用塑料杯、电线、橡皮筋完成了支架、电路的安装,然后将转子装上,然后将电动机上拆下来的磁铁靠进转子,观察转子的转动情况。在演示实验过程中,在小动机轴上装上个小小的螺旋桨,使效果更明显一些。在这个过程中,引导学生观察、分析、讨论:一块磁铁能否使转子转动?磁铁与转子距离对转子转动的速度有何影响?转子转动的方向和什么因素有关?通过几组对比实验,结合电磁铁的知识,结合电动机各部分的作用,使学生逐步认识到电动机转动,是因为转子通过后产生了磁性(电磁铁的性质),这个磁性与磁铁的磁性相互作用,推动了转子的转动。这样讲解之后,将电动机的工作过程有形化,学生也较好地理解了电动机的工作原理。

第14篇:电动机说课稿

各位评委老师,同学,大家好,我是沈阳大学理学院08物理的王超。今天我给大家说课的内容是“电动机”它是人民教育出版社八年级下册第九章第六节的内容。

我说课的内容将从教材分析,学情分析,教学目标,教学策略,教学过程设计五方面内容进行展开。(首先我对本节内容进行一下教材分析。)

教材分析:

一、教材的地位和作用

第九章电与磁是初中物理重点内容之一,是在学习简单电路知识的基础上,进一步揭示电与磁相互依存关系,以及电和磁在生活中简单的应用。而电动机既是电磁现象的具体实例和综合应用,又与生活,生产联系紧密,充分体现了从生活走向物理,从物理走向社会的基本思想。同时本节内容也为后继课程磁生电作了铺垫,起着呈上起下的作用。

二、教学重点和难点

重点:探究磁场对载流导线的作用;是对前面知识的延伸,起着连接前后知识的纽带作用,电动机的原理,,电和磁的一个重要规律。为什么是重点,因为是一个重要规律。突出重点,做好探究实验,放大实验现象。

难点:电动机能够持续转动的原因。电流和磁场是不能够直接感知,他们之间的规律比较抽象,学生不易理解,并且学生还未涉及到受力分析,力的平衡及力矩平衡知识,因此把电动机能够持续转动的原因作为难点。为了突破难点我采用多媒体课件展示,放慢电动机的转动,直观的模拟出电流和磁场方向,帮助学生理解分析突破难点的学习。

学情分析:在知识基础上,已经学习了电路的基础知识,磁场的基本性质,电流的磁效应。在认知层面上因为生活中的电动机基本上是封闭的,学生很难对其内部结构获得直观的感性认识,而初中学生思维虽然处在形象思维向抽象思维过渡阶段,但仍以形象思维为主。

(根据以上的分析和对教材的理解,结合学生的实际认知水平和能力结构,确定本课的三维目标如下:)

三、教学目标

1、知识与技能:

(1) 通过实验,知道电动机的基本原理是通电导线在磁场中受到力的作用;

(2) 知道通电导线在磁场中受力方向与电流及磁场的方向都有关系;

(3) 了解电动机的基本构造以及换向器在直流电动机中的作用;

2、过程与方法:

(1) 经历探究电动机的工作原理,培养初步分析问题的能力。

(2) 经历制作电动机模型和看电动机内部结构的图片,了解直流电动机的工作原理和

结构。

3、情感态度与价值观:

通过初步了解物理知识如何转化成实际应用技术,进一步提高学生学习科学知识和应用物理知识的兴趣。

在教学策略上,

本节主要采用观察、实验探究、讲解、讨论等相结合的综合性启发式教法。

四、教学过程设计

分为新课导入,新课教学,回顾反思,课后作业四个部分。

首先是新课导入,向学生们展示四幅图片。电动小汽车,电风扇,摩天轮,洗衣机。向学生提问,它们能够运转是因为有一种共同的动力装置,这种动力装置是哪种用电器?引出本节课的教学内容电动机。

新课教学: 首先向同学展示电动机的内部结构,经过观看,同学们不难发现电动机的内部有磁体和线圈。这时向同学提问:为什么电动机通电就能转动?磁场和通电导体之间 有什么样的关系? 为了回答这个问题。我设置了对比与猜想环节,同学们知道磁体之间存在作用,电流周围存在磁场,引导学生思考,如果将通电导线放入磁场中会有怎样的现象呢?为了验证同学们的猜想。带领同学进行探究实验。用锡箔纸卷成纸筒代替铜棒,放大实验现象。用包了锡箔的格尺做轨道,轨道更加平滑,在纸筒行进过程不会受到阻碍。经过实验同学们会看到这样的现象,分析后,可以得到如下的接论。

在前面的学习中我们知道磁场的方向和电流方向有关。引导学生思考导体棒是否只向一个方向运动?让同学们做出猜想,并设计方案,验证自己的假设。经过思考同学们已经有了答案,这时给出采用控制变量法的表格,做实验,完善表格,最后通过分析表格,不难的出这个结论。

导体棒的运动长度受到了轨道和磁场的限制。电动机中的线圈能够持续运转。引导学生思考将线圈放入磁场中会有怎样的现象。

然后进行演示实验,将线圈放入磁场中。同学将会看到线圈在磁场中扭动,不能连续转动的实验现象。

学以至用。我设计了玩一玩的环节。让学生拿出在课前制作的小电动机模型,利用线圈在磁场中扭动的规律,让小电动机转起来。 制作小电机的过程能够培养学生的动手能力,亲手制作,亲身经历,才能记忆深刻。

借助小小模型和图片向同学们介绍下电动机的构造,定子和转子。

玩过之后就进入了科学探究环节,为什么线圈在磁场中不能够连续转动呢?让同学们分组讨论。培养学生的合作学习意识。然后我通过三幅图对比的方式,解释线圈不能连续转动的原因。

进一步引导学生思考,怎样才能让线圈连续转动?经过对线圈不能够连续转动的分析,同学们可以给出如下三种方法。分别是改变电流方向,断电,和磁场方向。

这时向同学们介绍电动机中一个重要组成换向器。它的作用是每当线圈经过平衡位置时改变线圈中电流的方向,使线圈在后半周也受到动力,线圈将会更平稳、有力地转动。这是本节课学习的一个难点。

在向同学们展示换向器的图片,给以同学们更直观的认识。

最后让同学生思考,电动机广泛的应用在我们的生活中,它有哪些优点?

新课教学结束。进入回顾反思环节,引导学生对知识产生的过程及知识本身进行反思。让学生感受到自己是认知的主体,知其然并知其所以然。并在此过程中提高学生的归纳总能力。

课后作业:

为了巩固新知,并与前面的知识联系,让同学设计一个电路,让电动机既能正转也能反转。与本节课的重点知识通电导体受力方向相呼应。

为了让同学们更真切的接触生活中的电动机,我让学生对电动机进行一个调查,帮助学生学习。

这是我的板书设计。板书帮助同学更加而精准的抓住本机课重点学习的内容。篇2:电动机(说课稿) 直流电动机

各位老师、各位同学大家好,我是张崾先中学连凯。今天我给大家说课的内容是北京师范大学出版社九年级物理第十四章第七节内容“直流电动机”。 【说教材】

一、教材的地位和作用

第十四章电磁现象是初中物理重点内容之一,是在学习简单电路知识的基础上,进一步揭示电与磁相互依存关系,以及电和磁在生活生产中简单的应用。而电动机既是电磁现象的具体实例和综合应用,又与生活、生产联系紧密,能充分体现了新课程从生活走向物理,从物理走向社会的基本理念。

关于本内容新课标中能找到对应的明确的要求:通过实验,了解通电导线在磁场中会受到力的作用,力的方向与电流及磁场的方向都有关系。因此本节内容在实现课程目标——知识与技能、过程与方法上都有重要的地位和作用。

二、教学重点和难点

重点:探究磁场对电流的作用力;电动机的能量转化

因为课标对磁场对电流的作用力有明确的要求,又根据新课标把能量作为教材编写主线之一,贯穿在整套教材当中。因此我把探究磁场对电流的作用力和电动机的能量转化确定为本节的教学重点。

难点:电动机能够持续转动的原因

因为生活中的电动机基本上都是封闭的,学生很难对其内部结构获得直观的感性认识,而初中学生思维虽然处在形象思维向抽象思维过渡阶段,因此把电动机能够持续转动的原因确定为本节的难点。

三、教学目标

1、知识与技能: (1)通过实验,知道电动机的基本原理是通电导线在磁场中受到力的作用;

(2)知道通电导线在磁场中受到的力,其方向与电流及磁场的方向都有关系;

(3)了解电动机的基本构造以及换向器在直流电动机中的作用;

(4)知道电动机有直流电动机和交流电动机,以及了解其在生活、生产中的应用。

2、过程与方法: (1)经历探究电动机的工作原理,培养初步分析问题的能力。

(2)经历制作电动机模型和拆实际电动机的过程,了解直流电动机的工作原理和结构。

3、情感态度与价值观:

通过初步了解物理知识如何转化成实际应用技术,进一步提高学生学习科学知识和应用物理知识的兴趣。 【说教法】

本节根据新的课程理念,本节采用“观察、实验探究、讲解、自学、讨论等相结合的综合性启发式教法。

【说学法】

根据本课的教学内容和资源分析,结合学生的认知水平,要教学中可进行以下的学法指导: (1)通过课前自制电动机模型,培养学生自学能力以及动手、动脑的学习习惯。 (2)通过探电动机的工作原理,培养学生科学探究的方法。 【说教学程序设计】 教学流程图: 【说板书设计】

第六节 电动机

一、电动机的工作原理?

载流线圈在磁场中受到力的作用。

二、探究磁场对通电导线的作用

结论:

1、通电导线在磁场中要受到力的作。

2、力的方向与电流的方向和磁感线的方向都有关。

三、电动机的基本构造:

定子 转子

换向器—改变直流电动机中电流方向,使线圈持续转动。

四、生活中的电动机: 应用

作用:电能转化为其它形式的能篇3:三相异步电动机的使用说课稿

《三相异步电动机的使用》说课稿

程斌斌

各位老师,各位评委: 大家好。今天我说课的题目是《三相异步电动机的使用》。

下面我将从屏幕上方所示的七个方面介绍本次课的教学设计。

一、课程简介:本次课选自中等职业学校机电类规划教材《维修电工与实训》 项目

七、任务一:三相异步电动机的使用,共2课时;

我校《初级维修电工课程》采用集中时间授课的教学模式,在为期一周的教学时间里,运用“基于工作过程的任务驱动教学模式”,屏幕所示的为本课程的“任务分析表”。

二、设计理念:中职生活跃、精力充沛,喜欢动手操作,理论知识比较薄弱。传统的教学模式中,积极的同学能够主动参与,但是部分消极的学生则是逃避学习;老师更是容易顾此失彼,心有余而力不足。

为此,本次课我采用信息化技术来突破教学困境。采用3d动画视频讲授枯燥的理论知识,运用仿真软件模拟实训为实际动手操作奠定良好基础。不仅实现了全员参与,提高了教学效率,更是为师生的良好互动创造了愉快和谐的氛围。

三、教学目标:根据本次课的教学内容,我设定了知识目标、技能目标和发展目标。 通过本次课的学习,学生不仅能掌握重点知识,突破难点知识的学习,更是培养学生自主探究的学习能力和分组合作的学习技巧。

四、重难点分析:

本次课的教学重点是三相异步电动机的基本结构和定子绕组首末端辨别方法;教学难点为三相异步电动机的基本工作原理。

五、教法学法:本课程的设计主要采用“基于工作过程的任务驱动教学模式”

本次课采用启发式探究教学法和分组合作教学模式。

六、教学资源:本次课用到的信息资源有多媒体网络教室和仿真动画软件,用到的硬件资源有电工技术实训室。

七、教学过程:下面我将以下几个方面重点介绍教学实施的过程。

(一)、诱导动机:项目情景启发导入

新课开始的时候,老师利用网络教室播放电动机运行的演示视频:让所有学生都能了解项目所要实现的功能,并由此引出今天我们要学习的知识点: 任务一:三相异步电动机的使用。

(二)、任务实施:

1、自主探究,基本结构

三相异步电动机基本结构为本次课的重点内容之一,以学生自主探究学习为主。利用网络电子教室,首先让学生观看“三相异步电动机基本结构”的3d动画视频,让学生初步认识了电动机基本机构。

然后学生在电脑上运用仿真软件模拟组装三相异步电动机,加深对基本结构的认识。拖动器件库中的器件,可以自主安装三相异步电动机,仿真软件会提示安装正确或者错误。这样,运用信息化教学解决了传统教学中老师顾此失彼的弊端。

最后每位学生按老师已下发的课堂习题,完成三相异步电动机组成结构图,巩固知识。

本环节运用信息化技术进行课堂教学,不仅简化了教学过程,节约拆装电动机的硬件资源,同时实现全员参与,提高了学习效率。

2、理论讲授,工作原理:

三相异步电动机的工作原理是本次课的教学难点,但不是重点。为了降低教学难度,提高效率,同时又能让学生更直观的了解电动机是如何转动起来的,本环节运用3d视频动画,突破教学困境。

首先让学生观看马蹄形磁铁旋转实验3d动画,回顾初中物理磁电感应知识,得出实验结论。 然后再次运用信息化手段展示电动机内部旋转磁场的3d动画视频,将抽象的理论知识形象地展示在学生面前,降低了教学难度。

本环节充分利用信息技术变无形为有形,直观的展示电动机内部的工作原理,降低了教学难度,提高了学习效率。

3、仿真软件,模拟实训:

仿真软件模拟辨别绕组首末端。首先让学生在电脑上运用仿真软件模拟连接线路辨别三相绕组。在辨别出三相绕组后,再次应用仿真软件模拟连接线路辨别绕组的首端与末端。应用信息化技术,帮助学生快速、准确掌握定子绕组首末端的辨别方法。为后面的实训动手操作奠定良好的基础。

4、小组合作,实操训练:

我校实训课程采用小班化模式教学,我所教的班级共21人。

为了更有效的实施教学,采用分组合作学习模式,每3名同学分为一组,选择一名操作能力强的同学任小组长。3名同学分工合作完成任务。

三相异步电动机的正确使用可按屏幕所示三个过程完成:

过程一:实际连线辨别绕组首末端。学生在应用仿真软件测量后,已经具备了一定的连线经验,实际的动手操作显得游刃有余。

此环节充分发挥小组成员分工作用,调动每位同学积极性,设定一名接线员,一名测量员和一名记录员。

过程二:三相异步电动机星形、三角形外部接线

学生在运用仿真软件模拟实训和实际动手操作之后,已经能熟练辨别定子绕组首末端,他们也已经掌握星形、三角形外部接线方法的理论知识,可以自行完成接线柱上连接片的连接

过程三:接入控制电路,运行电动机;

因电动机运转使用380v强电,为保证学生安全,一个教室只有教师演示台可接三相交流电,学生需将连接好的三相异步电动机搬到演示台测试,经老师检查,正确无误后方可通电测试。

(三)、过程评价:

本次课的评价标准是根据劳动部初级维修电工技能鉴定考核的标准和企业6s管理量化标准,这是本次课的“课堂总评表”。

老师对学生的实训过程作出考核,课后再借助信息化平台进行整理与总评,及时反馈学生的实训情况。

(四)、巩固新知:

为了让同学们记住本次课的主要知识点,课程结束时用一首诗总结本堂课的内容:

阻值测量辩绕组;

分相来与电池接;

电池正负首与末;

星、三角连接自可知;

设计小结:

本次课充分合理的运用的信息化技术进行课堂教学,运用仿真软件,减少了

电动机硬件资源的损耗,突出了教学重点。运用3d视频动画,变无形为有形,突破了教学难点,提高了教学效率,使得本堂课即丰富充实又活跃互动。篇4:三相异步电动机的启动说课稿

一、教材分析

本课题选自中国劳动社会保障出版社出版的第四版全国中等职业技术学校电工类专业通用教材《电机与变压器》第六单元、课题一《三相异步电动机的启动》。

《电机与变压器》是培养高级维修电工的一门专业基础课。着重讲解了各种常用电机的结构、原理、运行特性及维护知识。在专业课程结构中起到承前启后的作用。一方面,它与基础课程紧密联系,是基本电磁原理在电机这种特定结构中的应用;另一方面,为后续专业课程和实践操作提供研究对象和理论依据。

第六章主要讲解三相异步电动机的运行状态,对生产实践具有重要的指导意义,而且还是实践操作课程----电力拖动的重要课题。

三相异步电动机中的笼型异步电动机在生产、生活中应用广泛,它要投入运行,首先面对的就是启动问题。应该说,正常的启动是笼型异步电动机其他运行状态得以实现的前提。

二、学情分析

所授班级是08电气(2)班,生源来自普通高中,大部分同学自主学习的能力较强,但也有些同学基础较差,对理论知识的学习缺乏兴趣,知识迁移的能力有所欠缺。

理论知识方面已经学习了电工基础、电动机的基本概念、基本原理;实践操作方面,既学习过基本电器元件的使用,也对电动机进行过拆装。

企业对维修电工提出的要求是:既有熟练的操作能力,也要具备一定层次的理论知识,以更好的指导实践。

三、教学目标

知识目标:了解全压启动及其对电网和自身的影响

掌握各种降压启动法的优缺点及应用。

能力目标:提高学生知识迁移的能力

情感目标:通过小组合作式教学,让学生在学习过程中获得交流、探索、

协作和愉悦的情感体验

重点:各种降压启动法的优缺点及应用 难点:如何根据工业实际选择恰当的启动方法

四、教法、学法及教学准备

1、教法

发散思维法:

紧紧围绕同一个问题,从不同的角度引导学生的思考方向,发散学生思维,在新问题和旧知识之间建立联系,得到多个解决问题的途径,使学生的知识结构网络化、高效化。

问题串联法:

如果把各种启动方法比喻成珍珠,那么问题就是那根将他们连在一起的线。问题串联法的提出源自“事物的发展是曲折的”这一哲学规律。每种启动方法都存在缺点,如何克服缺点,也就是提出的问题,将前后两种启动的方法串联在一起。这种教法的应用,有利于保持学生的学习热情,使学习过程成为探索、发现的过程。

两种教法在教学过程中相互渗透,互为补充。

2、学法

小组讨论法: 根据班级的实际情况将学生分组,使每组都同时具有优、中、差三个层次的学生。通过小组协作解决问题,使不同层次的学生相互学习,都能在原有的基础上学有所得,最大限度地发挥学生的主动性、合作性、创造性。

方案比较法:

比较是重要的思维过程,有比较才有鉴别。只有通过比较才能针对不同的需要作出恰当的选择。在方案评价、课堂练习环节,同学们需要将各种启动方法归纳比较,并应用到具体的工业环境中去。

3、教具准备

多媒体教室、ppt课件

五、教学过程

1、导入新课提出任务

首先播放一个模拟生活经验的视频,当有电动机启动投入使用时,同一线路的灯泡亮度变暗了。为什么会出现这种现象呢?通过这一设问使学生了解电动机启动对电网和自身的影响。继续用设问的方法使学生了解全压启动及其启动特性:简单,但是启动电流大,对电网和自身的影响大。只有当

1、容量在7.5kw以下的三相异步电动机。

2、电动机在启动瞬间造成电网电压波动小于10%,不经常启动的电动机可放宽到15%。

3、满足一定的经验公式。这三个条件之一得到满足时,才能使用。针对缺点,提出核心问题----“如何才能降低启动对电网和自身的影响。”

2、分析问题、提出方案

教师引导学生,分析问题,建立“降低电压是手段,限制电流是目的”的问题表征。并展开小组讨论

(1)由于大部分学生对欧姆定律掌握熟练,所以经过讨论,绝大部分小组都能迅速发现并理解定子绕组串电阻降压启动法。这种方法简单易于实现,但分压电阻要消耗大量的电能。限制了这种方法的推广,只用于空载、轻载的启动。针对这种情况向学生提出要求:在笼型异步电动机的启动过程中,如何节能的降低电压、限制电流。

(2)经过讨论,很多小组会提出降低电源电压的思路,但并没有提出具体的

措施。教师用设问的方式将变压器的作用引入,学生立刻就能发现变压器可以降低笼型异步电动机启动时的电压,而且变压器效率很高,避免了能量的浪费,这就是自耦变压器降压启动法,它可以在启动时,根据不同需要提供多种启动转矩,但需外加变压器,成本高。用于功率比较大的场合。针对缺点,提出新问题:在笼型异步电动机的启动过程中,如何节约成本的降低电压、限制电流。

(3)很多小组会因旧知识固有的复杂性,无法将其与所面临的问题结合起来思考,而陷入思维瓶颈,我将适时带领同学们复习三相交流电星型连接和三角形连接电路中相电压、相电流、线电压、线电流之间的关系。得出y型连接的绕组比δ型连接的绕组承受的电压小,线路中的电流也会得到限制这一结论。将这个结论与问题结合起来思考、讨论。各小组就会很容易的发现y-δ降压启动法。这种方法设备简单,成本低,但提供的启动转矩较小,应用于三角形接法的笼型异步电动机空载、轻载启动。针对缺点,提出新问题:三角形接法笼型异步电动机启动时,如何既降低电压、限制电流,又提供较大的启动转矩。

(4)在小组讨论前,明确的提示同学们从接线的角度去考虑问题,经过讨论,各小组大多能提出将定子绕组一部分接y,一部分接成δ。这样,提供的启动转矩就比y-δ降压启动法提供的启动转矩大,这就是延边三角形降压启动法,它的运行特点是:提供较大的启动转矩,但绕组抽头多,很少使用。

到此为止,本堂课重点知识学习完毕。

3、方案评价、课堂练习

要求各小组总结启动方法的优缺点及应用范围,这个要求只有在对各种启动方法深刻理解的基础上才能回答得好。所以这个环节同时起到了小结和反馈的作用。表格的填写既使同学们对所学知识进行梳理、归纳,又表现出知识掌握的不同层次。

为了突破难点,设置课堂练习。要求各小组为四种不同的工业场合在本节课所学过的五种启动方法中选择合适的选项。在分析、讨论、引导,最终得出答案的过程中,使同学们初步了解如何根据具体情况选择合适的启动方法。难点得以突破

4、作业布置 必做作业:以小组为单位,为不同种类启动方法举出三个以上的应用实例。 拓展作业:通过查资料、做调查了解工业实际中,不同启动方法的占有率,并分析原因。

板书设计

力求简洁,突出重点,方便同学们做笔记。篇5:电动机说课稿

“电动机”说课稿

安永华

各位老师:下午好!

说课围绕“课标、教材、教法、程序”进行,基于本次讲课的特殊性,我从“信息技术和学科课程整合”的角度加以阐述。

《电动机》是在讲述磁现象、电流的磁场基础上,为了使学生更进一步了解电和磁之间的联系而设置的一节课。教学中,利用信息技术手段优化教学方案、创设教学情境,充分体现“实验、整合、实践”的思想,从而突出重点,突破难点。 1.实验的思想

物理学是一门以观察、实验为基础的科学,《课标》上说:“物理教学离不开现实的物理情境”。在《电动机》教学中,我用实验引导学生探究了“磁场对通电导线的作用”,运用“信息技术”操作平台研究了电动机的工作原理。

利用“信息技术”研究电动机的工作原理,用实验和flash动画演示电动机的工作过程,收到了常规实验教学的效果,体现了“物理教学离不开现实的物理情境”的思想,更为重要的是,运用电脑技术,将电动机的工作过程化为慢动作、分解动作、对比动作,直观、形象、深入浅出地揭示了电动机的工作原理,解决了常规教学中“实验现象不太明显、教师不容易讲清、学生很难听懂”的难题,更好地突出了“电动机工作原理”这一重点,突破了“换向器的作用”这一难点。课后的实践操作题“制作电动机”,使实验得到了验证,又一次体现了实验的思想。这也是选择《电动机》作为多媒体教学的重要原因之一。 2.整合的思想

多媒体技术是一种新型的教学手段,是为学科教学的高效率、高质量和学生全面发展的需要应运而生的。因此,信息技术与课程整合应当植根于学科,着眼于学生的成长和综合素质的提高,信息技术在学科教学中是一种工具,应当服从于学科教学,服务于学科教学,而绝不是相反。

《电动机》的教学设计,从教学准备、教学目标、教学内容、教学环节等方面都体现了整合的思想。“电动机工作原理”部分,用实验和flash动画演示,用分解图片、对比图片分析,突出了重点,突破了难点;“电动机应用”部分,采用视频、图片还原生活现实情境;“课前引入”用图片引领学生走向生活,“课后实践”将物理知识、生活观察、社会调查、动手动脑、都体现了“生活、物理、社会”的联系与整合,体现了信息技术与学科课程的整合与应用。

在信息技术和学科课程的整合中,学生不仅能够轻松自如地学会物理学科知识,弄懂知识之间的相互联系,认识生活与物理的关系,而且学生由被动学习的接收者和被填灌对象,转变为课堂学习的认知主体,信息加工主体以及知识意义的主动构建者。 3.实践的思想

物理与生活联系紧密,学习物理离不开实验,学习物理应当注重实践操作。本节课中两道生活模拟场景题目,渗透了物理与生活的关系,并运用计算机的交互性特点,使问答具有随机性;另外两道真正意义上的“走向生活、动手动脑”的题目, “制作”,无不体现“物理综合实践”和“研究性学习”的思想. 总之,集文本、图片、动画、视频于一体的多媒体技术使课堂教学容量更大、节奏更快、形式更新,使学生的视野更广、兴趣更浓、能力更强。培养了学生勤于观察、乐于动手、善于思考、勇于探究的自主性求知习惯和创新性思维意识,以及获取、利用、加工信息的能力。“从生活走向物理、从物理走向社会”不再是一句空话,信息技术与学科课程整合也得到了进一步的应用和拓展。

第15篇:电动机毕业论文

摘 要:

近几十年来,随着电力电子技术、微电子技术及现代控制理论的发展,中、小功率电动机在工农业生产及人们的日常生活中都有极其广泛的的应用。特别是乡镇企业及家用电器的迅速发展,更需要大量的中小功率电动机。由于这种电动机的发展及广泛的应用,它的使用、保养和维护工作也越来越重要。本文主要介绍了电动机技术发展及现状、工作原理、电动机的运行维护。 关键词:技术现状;工作原理;运行维护

1 绪论

电机是利用电磁感应原理工作的机械。随着生产的发展而发展的,反过来,电机的发展又促进了社会生产力的不断提高。从19世纪末期起,电动机就逐渐代替蒸汽机作为拖动生产机械的原动机,一个多世纪以来,虽然电机的基本结构变化不大,但是电机的类型增加了许多,在运行性能,经济指标等方面也都有了很大的改进和提高,而且随着自动控制系统和计算机技术的发展,在一般旋转电机的理论基础上又发展出许多种类的控制电机,控制电机具有高可靠性﹑好精确度﹑快速响应的特点,已成为电机学科的一个独立分支。

它应用广泛,种类繁多。性能各异,分类方法也很多。电机常用的分类方法主要有两种:一种是按功能用途分,可分为发电机﹑电动机,变压器和控制电机四大类。电动机的功能是将电能转换成机械能,它可以作为拖动各种生产机械的动力,是国民经济各部门应用最多的动力机械,也是最主要的用电设备,各种电动机消耗的电能占全国总发电量的60%~70%。另一种分类方法是按照电机的结构或转速分类,可分为变压器和旋转电机.根据电源电流的不同旋转电机又分为直流电机和交流电机两大类.交流电机又分为同步电机和异步电机。

在现代化工业生产过程中,为了实现各种生产工艺过程,需要各种各样的生产机械。拖动各种生产机械运转,可以采用气动,液压传动和电力拖动。由于电力拖动具有控制简单﹑调节性能好﹑耗损小﹑经济,能实现远距离控制和自动控制等一系列优点,因此大多数生产机械都采用电力拖动。

按照电动机的种类不同,电力拖动系统分为直流电力拖动系统和交流电力拖动系统两大类。

纵观电力拖动的发展过程,交、直流两种拖动方式并存于各个生产领域。在

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交流电出现以前,直流电力拖动是唯一的一种电力拖动方式,19世纪末期,由于研制出了经济实用的交流电动机,致使交流电力拖动在工业中得到了广泛的应用,但随着生产技术的发展,特别是精密机械加工与冶金工业生产过程的进步,对电力拖动在起动,制动,正反转以及调速精度与范围等静态特发。由于交流电力拖动比直流电力拖动在技术上难以实现这些要求,所以20世纪以来,在可逆,可调速与高精度的拖动技术领域中,相当时期内几乎都是采用直流电力拖动,而交流电力拖动则主要用于恒转速系统。

虽然直流电动机具有调速性能优异这一突出特点,但是由于它具有电刷与换向器(又称整流子),使得他的故障率较高,电动机的使用环境也受到了限制(如不能在有易爆气体及尘埃多的场合使用),其电压等级,额定转速,单机容量的发展也受到了限制。所以,在20世纪60年代以后,随着电力电子技术的发展,半导体交流技术的交流技术的交流调速系统得以实现。尤其是70年代以来,大规模集成电路和计算机控制技术的发展,为交流电力拖动的广泛应用创造了有利条件。诸如交流电动机的串级调速,各种类型的变频调速,无换向器电动机调速等,使得交流电力拖动逐步具备了调速范围宽,稳态精度高,动态响应快以及在四象限做可逆运行等良好的技术性能,在调速性能方面完全可与直流电力拖动媲美。除此之外,由于交流电力拖动具有调速性能优良,维修费用低等优点,因此它今后将广泛应用于各个工业电气自动化领域中,并逐步取代直流电力拖动而成为电力拖动的主流。

经历了100多年的技术发展,电动机自身的理论基本成熟。随着电工技术的发展,对电能的转换、控制以及高效使用的要求越来越高。电磁材料的性能不断提高,电工电子技术的广泛应用,为电动机的发展注入了新的活力。

未来电动机将会沿着单位功率体积更小、机电能量转换效率更高、控制更灵活的方向继续发展。一批\"巨无霸’ 电机、一批\"光怪陆奇\"电机将同时展现在世人眼前。

2 电动机工作原理

目前较常用的主要是交流电动机,它可分为两种:

1、三相异步电动机。

2、单相交流电动机。第一种多用在工业上,而第二种多用在民用电器上。下面以三

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相异步电动机为例介绍其基本工作原理。

下图2-1所示为一台三相笼型异步电动机的示意图。在定子铁心里嵌放着对称的三相绕组U1-U

2、V1-V

2、W1-W2。转子槽内放有导条,导条两端用短路环短接起来,形成一个笼型的闭合绕组。定子三相绕组可接成星形,也可以接成三角形。

图2-1 三相笼型异步电动机的示意图

由旋转磁场理论分析可知,如果定子对称三相绕组被施以对称的三相电压,就有对称的三相电流流过,并且会在电机的气隙中形成一个旋转的磁场,这个磁场的转速n1称为同步转速,它与电网的频率f1及电机的磁极对数p的关系为: n1=60 f1/p 转向与三相绕组的排列以及三相电流的相序有关,图中U、V、W相以顺时针方向排列,当定子绕组中通人U、V、W相序的三相电流时,定子旋转磁场为顺时针转向。由于转子是静止的,转子与旋转磁场之间有相对运动,转子导体因切割定子磁场而产生感应电动势,因转子绕组自身闭合,转子绕组内便有电流流通。转子有功电流与转子感应电动势同相位,其方向可由\"右手发电机定则\"确定。载有有功分量电流的转子绕组在定子旋转磁场作用下,将产生电磁力F,其方向由\"左手电动机定则\"确定。电磁力对转轴形成一个电磁转距,其作用方向与旋转磁场方向一致,拖着转子顺着旋转磁场的旋转方向旋转,将输入的电能变成旋转的

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机械能。如果电动机轴上带有机械负载,则机械负载随着电动机的旋转而旋转,电动机对机械负载做了功。

综上分析可知,三相异步电动机转动的基本工作原理是: (1) 三相对称绕组中通人三相对称电流产生圆形旋转磁场。 (2) 转子导体切割旋转磁场感应电动势和电流;

(3) 转子载流导体在磁场中受到电磁力的作用,从而形成电磁转距,驱使电动机转子转动。

3 电动机的运行维护

3.1电动机启动前的准备

为了保证电动机正常安全地启动,一般启动前应作好下述准备:

(1) 检查电源是否有电,电压是否正常,若电源电压过高或过低,都不宜启动。 (2) 启动器是否正常,如零部件有无损坏,使用是否灵活,触头接触是否良好,接线是否正确、牢固等。

(3) 熔丝规格大小是否合适,安装是否牢固,有无熔断或损伤。 (4) 电动机接线板上接头有无松动或氧化。

(5) 检查传动装置,如皮带轻紧是否合适,连接是否牢固,联轴器的螺丝、销子是否紧固等。

(6) 传动电动机转子和负载机械的转轴,看其转动是否灵活。

(7) 检查电动机及启动电器外壳是否接地,接地线有无断路,接地螺丝是否松动、脱落等。

(8) 搬开电动机周围的杂物并清除机座表面灰尘、油垢等。 (9) 检查负载机械是否妥善地作好了启动准备。

(10) 对正常运行中的绕线式电动机,应经常观察电动机滑环有无偏心摆动现象;观察滑环的火花是否发生异常现象。滑环上碳刷是否要更换。

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3.2 起动时注意的问题

(1) 接通电源后,如果电动机不转,应立即切断电源,绝不能迟疑等待,更不能带电检查电动机发故障,否则将会烧毁电动机和发生危险。

(2) 启动时应注意观察电动机、传动装置、负载机械的工作情况,以及线路上的电流表和电压表的指示,若有异常现象,应立即断电检查,待故障排除后,载行启动。

(3) 利用手动补偿器或手动星三角启动器启动电动机时,特别要注意操作顺序。一定要先将手柄推到启动位置,待电动机转速稳定后再拉到运转位置,防止误操作造成设备和人身事故。

(4) 同一线路上的电动机不应同时启动,一般应由大到小逐台启动以免多太电动机同时启动,线路上电流太大。电压降低过多,造成电动机启动困难引起线路故障或使开关设备跳闸。

(5) 启动时,若电动机的旋转方向反了,应立即切断电源,将三相电源线中的任意两相互换一下位置,即可改变电动机转向。

3.3 电动机运行中的监视

电动机在运行时,值班工作人员可以通过仪表和感觉器官监视其运行情况,以便及早发现问题,减少或避免故障的发生。因此要注意: (1) 监视电动机的温度; (2) 监视电动机的电流; (3) 监视电动机的电压。

3.4 电动机运行中的注意事项

注意传动装置的检查

电动机运行时要随时注意查看皮带轮或联轴器有无松动,传动皮带是否有过紧、过松的现象等,如果有,应停车上紧或进行调整。

注意轴承的工作情况

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电动机运行中应注意轴承声响和发热情况。若轴承声音不正常或过热,应检查润滑情况是否良好和有无磨损。

注意交流电动机的滑环或直流电动机的换向器火花

电动机运行中,电刷与换向器或滑环之间难免出现火花。如果所发生的火花大于某一规定限度,尤其是出现放电性的红色电弧火花时,将产生破坏作用,必须及时加以纠正。

4 电动机的定期检查和保养

为了保证电动机正常工作,除了按操作规程正确使用,运行过程中注意监视和维护外还应进行定期检查和保养。间隔时间可根据电动机的类型、使用环境决定。主要检查和保养项目如下:

(1) 及时清除电动机机座外部的灰尘、油泥,如使用环境灰尘较多,最好每天清扫一次。

(2) 经常检查接线板螺丝是否松动或烧伤。

(3) 定期测量电动机的绝缘电阻,若使用环境比较潮湿更应经常测量。 (4) 定期用煤油清洗轴承并更换新油(一般半年更换一次),换油时不应上满,一般占油腔的1/2~1/3,否则,容易发热或甩出,油要从一面加人,可以把没有清洗干净的杂质,从另一面挤出来。

(5) 定期检查启动设备,看触头和接线有无烧伤,氧化,接触是否良好等。 (6) 绝缘情况的检查。绝缘材料的绝缘能力因干燥程度不同而异,所以保持电动机绕组的干燥是非常重要的。

(7) 除了按上述几项内容对电动机定期维护外,运行一年后要大修一次。大修的目的在于,对电动机进行一次彻底、全面的检查、维护,增补电动机缺少、磨损的元件,彻底清除电动机内外的灰尘、污物,检查绝缘情况,清洗轴承并检查其磨损情况。

5 对电动机轴电流的分析及防范

在电动机运行过程中,如果在两轴承端或电机转轴与轴承间有轴电流的存

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在,那么对于电机轴承的使用寿命将会大大缩短。轻微的可运行上千小时,严重的甚至只能运行几小时,给现场安全生产带来极大的影响。同时由于轴承损坏及更换带来的直接和间接经济损失也不可小计。

轴电压和轴电流的产生

轴电压是电动机两轴承端或电机转轴与轴承间所产生的电压,其产生原因一般有以下几种:

逆变供电产生轴电压

电动机采用逆变供电运行时,由于电源电压含有较高次的谐波分量,在电压脉冲分量的作用下,定子绕组线圈端部、接线部分、转轴之间产生电磁感应,使转轴的电位发生变化,从而产生轴电压。

静电感应产生轴电压

在电动机运行的现场周围有较多的高压设备,在强电场的作用下,在转轴的两端感应出轴电压。

轴电流的防范

针对轴电流形成的根本原因,一般在现场采用如下防范措施:

(1) 在轴端安装接地碳刷,以降低轴电位,使接地碳刷可靠接地,并且与转轴可靠接触,保证转轴电位为零电位,以此消除轴电流。

(2) 为防止磁不平衡等原因产生轴电流, 往往在非轴伸端的轴承座和轴承支架处加绝缘隔板,以切断轴电流的回路。

(3) 为了避免其他电动机附件导线绝缘破损造成的轴电流,往往要求检修运行人员细致检查并加强导线或垫片绝缘,以消除不必要的轴电流隐患。

小 结

由于这种电动机的发展及广泛的应用,它的使用、保养和维护工作也越来越重要。本文主要介绍了电动机技术发展及现状、工作原理、电动机的运行维护。

推广中国的高效率电动机是非常有必要的。但是在日常使用过程中如何去维护好,其影响可见一斑。本文着重从电动机的技术发展及现状、工作原理、运行维护进行了初略的探讨和分析。论文的撰写过程中,翻阅了各种相关的资料,同

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时也增进了对电机的认识。将之前的理论学习与电机的实用与维护联系起来,对电机的实时操作也有了更深的了解。

在这里,我首先要由衷地感谢老师一年来的教导。正是在老师耐心的讲解和指导帮助下,我的论文才得以顺利完成。同时也感谢同学给予的真诚关怀,在此向他们致以诚挚的谢意!

参考文献

[1] 张运波 刘淑荣.工厂电气控制技术[M].北京:高等教育出版社,2006。 [2] 许晓峰.电机及拖动[M].北京:高等教育出版社,2007。

[3] 李洋 孙晋 范翠香.电动机使用与维修[M].北京:人民邮电出版社,2007。 [4] 亚平.当代电动机原理[M].北京:中国科学文化出版社,2003年。 [5] 赵刚等编著.电动机控制系统][M].新疆:工业出版社, 2002年。 [6] 连家创,刘宏名主编.工业控制原理[M].北京:冶金出版社,2004年。 [7] 周建清.PLC应用技术[M].武汉:机械工业出版社,2003年。

[8] 孔祥东 王益群主编.控制工程基础[M].武汉:机械工业出版社,2008。 [9] 顾绳谷.电机及拖动基础[M].北京:机械工业出版社,2004。 [10] 辜承林等编著.电机学[M].重庆:华中科技大学出版社,2004。

第16篇:电动机EMC

基于电动汽车的特点和应用要求,对车用电机驱动系统电磁骚扰特性及传播机制进行了分析,采用骚扰源抑制、系统接地、电磁屏蔽、系统合理布局等措施实现了系统电磁兼容性能的有效提升。文中给出的整改方案已应用于某款纯电动汽车,满足了国标要求,证明文中给出的电磁兼容方案是行之有效的。

电动汽车上的电力电子变换装置无论数量还是功率都远远超过传统汽车,电磁兼容问题的严重性和复杂性也远高于传统汽车。电机驱动系统是电动汽车的三大关键系统之一,也是最重要的功率变换装置,其电磁兼容性能(electromagneTIccompaTIbility,简称为EMC)不仅关系到自身的工作可靠性,而且会影响整车的安全运行能力和工作可靠性。从目前已有的电动汽车整车产品的检测过程来看,大部分车型都是经过多次整改才能够达到国标的相关规定。 鉴于电磁兼容问题的重要性,基于电磁骚扰耦合和传播的一般机制,本文给出了电动汽车用电机驱动系统的电磁兼容分析及解决方案,并给出了电磁兼容的测试结果。

1 车用电机驱动系统电磁骚扰分析

车用电机驱动系统的电机控制器由主回路、控制电路、机箱、散热器、电缆等几部分组成。其中主回路的主要部件为功率模块,如IPM或IGBT等,是控制器的主要骚扰源,而平行双线组成环路的电感。

(1)

式中:s为平行双线的间隔;r为导线半径。

在高频的开关频率(几十kHz)下,产生很高的du/dt和di/dt,与直流母线的杂散电感相作用将产生很高的电流尖峰;而车用电机控制器的母线电压一般为上百伏,故在产生PWM波的同时伴有很高的电压峰值,这必然将带来严重的电磁骚扰噪声,通过近场和远场耦合形成传导和辐射骚扰。控制电路产生的PWM 信号以及输出的高频时钟脉冲波也会产生差模和共模辐射,但其辐射水平较低,产生的电磁骚扰一般较小。机箱的屏蔽性差也会带来电磁泄漏产生电磁骚扰。散热器会产生电磁振荡,散热片通常具有复杂的几何形状,具有多频带的RF辐射特性,很可能对开关频率谐波起到辐射天线作用。电缆的不合理布设及非屏蔽也会产生较大的电磁骚扰。 电机驱动系统另外一个严重的电磁骚扰源来自电机。电机是电感性设备,电机工作时会产生很强的脉冲流并且可以在电源网络中传播,向周围空间辐射。电机的开、停以及负荷改变都会使工作电流改变并产生脉冲电流,这种骚扰表现为不规则的脉冲流,频谱约为10kHz耀1GHz。因此,电机驱动系统是电动汽车的主要电磁骚扰源[2-3]。

2 解决方案

理论与实践表明,任何电磁骚扰的发生必须具备3个条件:骚扰源、传播骚扰的途径和敏感设备。任意一个条件的削弱或缺失,都将使电磁骚扰问题得到改善和解决。基于以上分析,此次开发的电机驱动系统的电磁兼容设计采取了如下技术方案。

2.1抑制骚扰源

(1)设计低寄生电感的功率母线:采用叠层母线结构设计技术[4],由正负导电铜板和中间的绝缘体构成一个3层结构,可以大大降低直流母线的寄生电感,从而降低浪涌电流及尖峰电压。图1给出了母线的设计图纸。

(2)简单起见,采用了单电容的吸收回路,抑制高频尖峰电压及电流,并最终在吸收电路中消耗或反馈到电源中去。单电容吸收电路如图2所示。

(3)每个IGBT门极驱动采用独立电源供电,如图3,并且采用-8V的反向偏置电压,以避免噪声骚扰。

(4)在控制电源及动力电源输入侧加装EMI滤波器,如图4所示,既可以降低系统电磁发射强度,又可以提高系统的抗扰能力,但阻抗选择要根据系统工作频率和阻抗特性进行匹配。

图4电源EMI滤波器电路图

(5)驱动电机是车用驱动系统最强的电磁骚扰源,将电机外壳形成一个良好的密封体实现屏蔽的完整性,防止电磁泄漏,再通过多点接地的方式将电机屏蔽外壳与整车可靠接地,可以有效降低电机的电磁辐射水平。

2.2 消除传播途径———接地、去耦、屏蔽设计

(1)根据地线分流原则。将强电与弱电地线分线,数字电路和模拟电路地线分线,安全地、信号地和噪声地分线,最后辐射状汇聚到一个公共接地点;采用光电隔离阻隔地环流,切断骚扰途径;外壳及散热器等与大地可靠连接,防止外界磁场的骚扰以及静电击穿;灵活运用多点和单点接地。 (2)从系统整体角度而言,通过屏蔽措施使驱动系统达到良好的电磁屏蔽效果也是解决系统EMC的有效手段之一。电磁屏蔽的关键是保证屏蔽体的导电连续性,将机箱形成一个连续密封的导电体,使耦合到内部电路的电磁场被反射和吸收。在机箱的永久性接缝处采用焊接工艺密封;在机箱的非永久性接缝处加入实心导电橡胶条作为导电衬垫,从而有效保证了屏蔽的完整性。在动力线缆与信号线缆穿越机箱部分的屏蔽连续性设计也至关重要,可以采用带屏蔽的插头插座或在端接处使用动力线缆屏蔽压接装置[5-6],实现屏蔽层与机箱的360毅端接,以及采用滤波连接器设计,可以有效地抑制辐射耦合。图5和图6为相关措施的示意图。

图5屏蔽动力线缆插座

图6导电衬垫

2.3 提高系统的抗扰能力

(1)合理的整体布局。首先,将强电与弱电分开,避免彼此间的骚扰影响;其次,采取不同的电源分别供给数字信号和模拟信号,以确保彼此信号不会因为电源而彼此影响。

(2)控制器电源的抗扰设计。控制电源采用隔离的模块电源,不同电路隔离供电。控制电源EMC设计主要有如下措施:一是将电源输入输出线绞合并缩短与进线端的距离,在进线端增加共模扼流圈、维持电容、去耦电容以及滤波电容,如图4所示。二是缩短进线端与负载间的距离,增大导线面积,以减小连接电阻对负载调整率的影响。

(3)控制板抗扰性设计。淤采用光电隔离;于元器件的降额使用;盂选用集成度高的元器件;榆适当加入滤波和去耦电路,如每个集成电路安置一个0.01耀 0.1滋F的电容,并且使电容与芯片电源端和地线端之间的联线尽量短;虞数据线、地址线、控制线要尽量短,以减少对地电容;愚多层分区设计,控制电路板采用多层设计,可有效地降低电源线和地线的阻抗及有效减少电路的环路面积,本文将控制电路板分为4个区,包括电源区、模拟电路分区、数字电路分区以及隔离通讯电路分区。 3 实验结果

图7所示为系统测试配置框图。电机系统采用转速控制模式,模拟实车运行状态。其中,电机为永磁同步电机,峰值功率35kW,最高转速6000r/min。

图7系统测试框图

图8为该电机系统经过上述电磁兼容整改方案前后的辐射骚扰垂直极化测试结果,主要频点均降低了50dB以上。从图8(a)中可以看出,未加电磁兼容设计整改的超标严重;

而通过整改后,该电机系统通过了CISPR25:2008零部件的辐射发射Cla3要求,如图8(b)所示。 整改前

(b)整改后

图8辐射骚扰垂直极化测试结果

4 结束语

(a) 对于采用电力电子装置的电机驱动系统而言,电磁兼容与干扰抑制无疑是至关重要的。针对电动汽车的特殊性,本文采用骚扰源抑制、系统接地、电磁屏蔽、系统合理布局等措施有效提升了车用电机驱动系统的电磁兼容性能。通过一款纯电动汽车用电机驱动系统的应用以及国标所涉及各个项目的整改和测试,证明了本文方案的正确性和有效性。

第17篇:电动机教案

加强教学研究 促进对话交流 拓展专业视野

《全效学习》让课堂教学焕发出生命的活力

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《全效学习》让课堂教学焕发出生命的活力

分析:从以上实验知道,当开关闭合,线圈中有电流通过,线圈由静止变运动,线圈获得了机械能,而电流通过线圈,线圈消耗电能。

三、课堂小结

1.通电导体在磁场里会受到力的作用。

2.通电导体在磁场里受力的方向,跟电流方向和磁感线方向有关。

3.通电线圈在磁场中受力转动,在平衡位置时静止。

4.通电导体在磁场中运动消耗了电能,得到了机械能。

四、课堂巩固练习

1、如图所示,把一根直导线AB放在蹄形磁铁的磁场中,接通电源后,让电流通过导体AB,下列说法正确的是(

A.AB仍静止 B.AB在水平方向运动起来

C.AB沿磁场方向运动 D.AB沿电流方向运动

2、关于通电导体在磁场里受力方向与电流方向和磁感线方向之间的关系,下列说法中错误的是(

A.电流方向改变时,导体受力方向改变

B.磁场方向改变时,导体受力方向改变

C.电流方向和磁场方向同时改变,导体的受力方向改变

D.电流方向和磁场方向同时改变,导体的受力方向不变

3、将一矩形线圈悬挂在磁场中,通电后线圈却不能转动,其原因可能是(

A.线圈中的电流太大 B.线圈平面与磁场方向平行

C.线圈方向与磁场方向垂直 D.线圈平面与磁感线夹角小 参考答案:

1、B

2、C

3、C

五、课外巩固:

1、作业本作业。

2、复习本次课内容。

3、预习下次课内容。

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4.培养学生把物理理论应用于实际的能力。 教学建议

1.本节采用程序性的提问和讨论,启发学生弄清线圈受力情况和转回来的原因,以及解决问题的办法,可以培养学生的思维和创造能力。

2.换向器是教学的难点,利用放大的直观模型或课件很有必要。靠这一节课教学,一部分学生可能还没有完全弄清楚,下节课学生将进一步认识它。

3.通过前面几节的学习,学生识图能力应该有所提高,本节电动机原理图要尽量让学生自己看图理解。

教学过程

一、复习引入新课

提问:上节课我们做实验给磁场中的导体通电,发现了什么?(通电导体在磁场中受力的作用开始运动)。

提问:这个力的方向与哪两个因素有关?(电流方向和磁感线方向)

提问:通电线圈在磁场中怎样运动?(线圈会转动)

提问:这个现象中能量是怎样转化的?(电能转化为机械能)

引入新课:电动机就是利用通电线圈在磁场中受力而转动的现象制成的,它将电能转化成机械能。下面我们来研究电动机是如何利用上述现象制成的,先讨论最简单的一种直流电动机。

二、进行新课教学

(1)使磁场中的通电线圈能连续转动的办法

很多同学可能马上想到通电线圈在磁场中不能连续转动(转到平衡位置要停下来),而实际的电动机要连续转动。怎样解决这个问题呢?(此处可告诉学生把理论用于实际需要再付出很多劳动,以培养学生对应用科学的兴趣)要解决这个问题,我们还得进行深入研究。 提问:在上节课的演示实验中,线圈转到平衡位置时是立即停止吗?为什么它不立即停止?(由于惯性线圈会稍转过平衡位置)

提问:转过平衡位置后,为什么它又转回来呢?(利用模型分析:转过平衡位置后,ab边受力仍向里,cd边受力仍向外,正是这一对力使线圈转回来的)

提问:要使线圈不转回来,应该在线圈刚转过平衡位置时就改变线圈的受力方向,即使线圈刚转过平衡位置就使ab边受力变为向外,cd边受力变为向里。怎样才能使线圈受力方向发生这样的改变呢?

引导学生回忆影响受力方向的两个因素,从而得出:应该在此时改变电流方向,或者改变磁感线方向。进一步引导学生分析:改变磁感线方向就是要及时交换磁极,显然这不容易做到;实际的直流电动机是靠及时改变电流方向来改变受力方向的。

板书:〈1.使磁场中的通电线圈连续转动,就要每当线圈刚转过平衡位置,就改变一次电流方向。〉 (2)换向器

提问:怎样才能使线圈刚转过平衡位置时就及时改变电流方向呢? 让学生想办法并开展讨论,教师下去了解学生的情况并鼓励和指导。

教师引导:出示电动机模型,要求学生观察两个半圆铜环和电刷,指出:靠这两样东西就可以解决问题。引出换向器的作用。

提问:“换向器”是怎样实现“换向”的?利用电动机课件或课本图4—39相似的模型演示。

①“换向器”由两个半铜环组成。

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②两个半铜环的开口处(即绝缘处)安装。

③当线圈由于惯性稍稍转过平衡位置时,能交换电刷与换向器的半铜环的接触,从而改变了线圈中的电流方向和受力方向,使线圈仍能按原来的绕向转动,从而实现线圈连续转动。 (3)直流电动机的构造

出示直流电动机模型:主要构造由磁体、线圈、换向器和电刷组成。

介绍实际的电动机由转子和定子两个基本部分组成

演示:给直流电动机模型通电转动,提高学生兴趣。

告诉学生:下节课同学们将自己装一台小直流电动机,进一步弄清楚它的有关知识。

(4)交流电动机

让学生阅读课文最后一个自然段,了解交流电动机和电动机的优点和应用。

三、课堂小结

1、电动机原理:通电线圈在磁场里受力而转动。

2、直流电动机:利用直流电源供电的电动机叫直流电动机。

3、直流电动机的组成:模型:由磁体、线圈、换向器和电刷组成;

实际的电动机由转子和定子两个基本部分组成

4、换向器的结构和作用:结构:由两个半环构成

作用:每当线圈转过平衡位置,自动改变线圈中电流的方向

5、能量转化:电动机工作时把电能转化为机械能。

四、课堂巩固练习

1、直流电动机能持续转动,主要是因为(

A.线圈的作用 B.电流的作用 C.磁场的作用 D.换向器的作用

2.直流电动机工作时,线圈经过垂直磁感线的位置时( )

A.线圈受力平衡,速度为零 B.线圈受力平衡,速度不为零

C.线圈受力不平衡,速度为零 D.线圈受力不平衡,速度不为零 3.下列说法正确的是( )

A.电动机是把机械能转化为电能的机器

B.电动机是把电能转化为机械能的机器

C.直流电动机是利用线圈的转动而产生电流的

D.改变线圈中的电流方向,可以改变电动机线圈转动的快慢 参考答案:

1、D

2、B

3、B

五、课外巩固:

1、作业本作业。

2、复习本次课内容。

3、预习下次课内容。

第18篇:《电动机》教案

电动机

教学目标

1.了解磁场对通电导线的作用。

2.通过制作模拟电动机的过程,锻炼学生的动手能力。

教学重点

磁场对电流的作用。

教学难点

1.分析概括通电导体在磁场中的受力方向跟哪两个因素有关。2.理解通电线圈在磁场里为什么会转动。

教学过程

由生活中常见带有电动机用电器入手引入课题。 电动机 提问:

奥斯特实验说明了什么?

(引导学生回忆奥斯特实验,知道通电导体周围存在磁场,能使小磁针偏转,即电流对磁体有力的作用,那么反过来,磁体对电流有力的作用吗?进入快乐体验:

一、

1、研究磁场对通电导线的作用

学生回答并总结影响通电导体在磁场中受力的两个因素: 通电导体在磁场中受力的方向,跟电流方向和磁感线方向有关。

让学生猜想:通电导体在磁场里要受到力的作用要运动,如果把一个通电线圈放于磁场中,它又将怎样?

2、研究磁场对通电线圈的作用 [探究]让线圈转起来

屏幕上显示实验器材、用漆包线制作矩形线圈的制作方法,用红色字强调制作过程的注意事项 教师巡视指导,查看各组学生分组制作线圈情况。

线圈制作完成后,屏幕上显示组装小电动机时线圈和磁铁的放置方法及如何使小电动机转动的方法。

让学生把制作的线圈置于磁场中并接通电路观察它的转动。

1 老师查看各组情况作总结,揭示电动机的工作原理:通电线圈在磁场中受力将会转动。

二、电动机的基本构造

结合制作的小电动机,学生回答电动机的基本构造。屏幕出示定子和转子。

[师]在上面探究活动中,我们使线圈转起来了。如果把“小小电动机”线圈两端引线的漆皮全部刮掉,线圈又会怎样运动呢?

学生实际操作、观察并回答现象:线圈转到一定位置后停止转动。

教师结合图进行解释,让学生结合影响通电导体在磁场中受力方向的因素进行讨论并回答:如何能使线圈持续转动?

实际的直流电动机是通过换向器来实现这项功能,看屏幕(屏幕放映带有换向器的线圈在磁场中的转动过程)

让学生结合flash动画认识换向器的构造并讨论回答它的作用。 屏幕出示换向器的作用.[师]实际的直流电动机都有多个线圈,每个线圈都接在一对换向片上。

三、生活中的电动机

结合课本和生活经验回答电动机优点。 收获园

通过本节学习,谈谈你的收获。

第19篇:电动机教案

第四节 电动机

第一课时 磁场对通电导线的作用

一、教学目标:

1、通过实验观察搞清通电导线在磁场中将受到磁场力的作用,知道通电导体在磁场中受力方向与电流方向,以及磁感线方向有关系。

2、知道电动机就是利用上述现象制成的。

3、搞清电磁感应和磁场对电流作用中的能量转化。

4、培养、训练学生观察能力和从实验事实中,归纳、概括物理概念与规律的能力。

二、重点难点分析:

通电导线在磁场中受力方向与磁场方向、电流方向之间的关系是本节的难点,也是分析电动机转动的依据。初中不要求左手定则,弄清楚电动机的转动有一定难度。

三、教具:

演示用通电直导线在磁场中受力实验器材(电源、滑动变阻器、开关、导线、蹄型磁铁、铁棒架)

通电线圈在磁场中转动的演示装置。

四、主要教学过程 ㈠ 引入新课:

首先做直流电动机通电转动的演示实验,接着提出问题:电动机为什么会转动?

请同学们回忆一下奥斯特实验——电流周围存在着磁场。 复习:磁体的周围存在着磁场,电流的周围也存在着磁场;

磁场最基本的性质是对磁场中的磁体产生磁力作用,那么磁场对磁场中的电流是否会产生磁力作用呢?

即电流对磁体有力的作用,磁体对电流有无力的作用呢? ㈡ 新课教学

板书:

四、磁场对电流的作用

1、通电直导线在磁场中的受力演示实验。

⑴、介绍实验装置,实验对象为通电小铜棒。(通电直导线)

⑵、实验过程:静止在导轨上的铜棒通电后,会发生什么现象?(实验表明:通电导体在磁场中受到磁力作用。)

⑶、改变电流方向,不改变磁场方向铜棒运动方向怎么样改变?(现象:铜棒运动方向改变。结论:通电直导线的受力方向与电流方向有关。)

⑷、改变磁感线方向,不改变电流方向,铜棒运动方向怎么样改变?(现象:铜棒运动方向改变。结论:通电直导线的受力方向与磁感线方向有关。)

用边演示,边指导观察,边提出问题的方式,完成实验。 问:通电铜棒在磁场中,运动的原因是什么?

通电导体在磁场中受到力的作用,力的方向与电流方向、磁感线方向是相互垂直的,不论是改变电流方向.还是改变磁场方向,都会改变力的方向。

小结:磁场对电流的作用

A、通电导体在磁场中受到力的作用.B、通电导体在磁场里受力的方向,与电流方向和磁感线方向有关。

2、应用:通电线圈在磁场中

⑴、出示线圈在磁场中的演示实验装置,实验研究对象是通电线圈。 ⑵、把一个线圈放在磁场里,接通电源让电流通过线圈,观察发生的现象。(从课本的图中甲图位置变到乙图位置)

分析课本中甲图的ab边受力向上,由磁场对电流的作用第二条可知:cd边受力向下。结果线圈将顺时针转动。

通电线圈在磁场中转动,电动机就是用这个原理制成的。下节课我们学习讨论直流电动机。

分析课本中乙图的ab边仍受向上的力,cd边受向下的力,转动将停止。 讨论想想议议,线圈会立即停下来吗?

(由于惯性,线圈会在平衡位置附近摆动几下。为什么?) 小结:

电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。

3、磁场对电流的作用过程中的能量变化怎样: 消耗了什么能—电能,(电源) 得到了什么能——机械能(线圈转动)

比较:电磁感应——机械能转化为电能——发电机 磁场对电流的作用——电能转化为机械能——电动机 ㈢ 作业:略

第20篇:电动机介绍

电动机是把电能转换成机械能的设备。电动机行业是一个传统的行业,经过200多年的发展,它已经成为现代生产、生活中不可或缺的核心与基础,是国民经济中重要的一环。作为劳动密集型产业,我国发展电机制造业有着得天独厚的优势。随着中国经济的快速发展,电动机行业的发展也进入了高速增长的阶段。

2010年1-11月,电动机制造业销售收入总额达到(规模以上工业企业销售收入之和)1360.354亿元,同比增长35.63%;利润总额达到81.481亿元,同比增长37.22%。

2011年1-12月,电动机制造业销售收入总额达到(规模以上工业企业销售收入之和)1710.668亿元,同比增长21.87%;电动机制造业利润总额达到95.193亿元,同比增长14.34%。2012年1-12月全国交流电动机累计总产量256,913,172.38千瓦,同比降低3.55%。在整个行业中,中小型电动机占据着主要的市场份额。因此,中小型电动机的节能是实现电动机节能的重点。另外,钢铁、化工、电力和石油等工业行业是耗电大户,也是中小型电动机的主要应用领域,能耗越大,节能的潜力也越高。同时,这些行业的电动机工作时间比较长,工作负载相对稳定,这些特点都有利于高效电动机在这些行业的推广和应用。电动机能源效率水平的提高对于我国能源节约、环境保护以及资金节约均具有重要意义。同时,高效电动机的开发与应用也是目前国际上的发展趋势,世界各国对电动机的节能工作都给予了高度的重视。中国能源相对缺乏,优质能源严重短缺,从节约能源、保护环境出发,高效率电动机是目前的国际发展趋势,发展前景广阔。

中投顾问发布的《2013-2017年中国电动机行业投资分析及前景预测报告》共十二章。首先介绍了电动机的定义、分类及结构等,接着分析了电机行业发展状况以及电动机行业发展环境,然后解析了电动机行业的发展,并对中国电动机制造行业的财务状况、进出口状况做了详实全面的分析,还详细剖析了电动机行业细分产品的发展。随后,报告对电动机行业高效节能发展、应用领域以及原材料产业发展等方面进行了深度解析。最后科学预测了电动机行业未来发展趋势,且细致分析了国内重点电动机制造企业的运营状况。

本研究报告数据主要来自于国家统计局、海关总署、商务部、财政部、中投顾问产业研究中心、中投顾问市场调查中心、中国电器工业协会以及国内外重点刊物等渠道,数据权威、详实、丰富,同时通过专业的分析预测模型,对行业核心发展指标进行科学地预测。您或贵单位若想对电动机产业有个系统深入的了解、或者想投资电动机行业,本报告将是您不可或缺的重要参考工具。

《电动机教学设计.doc》
电动机教学设计
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