“電動機”,(精選13篇)
“電動機”, 篇1
教材分析
電動機是我們生活中常見的一種電氣化設備,電動機將電能轉化為機械能,從而帶動各種生產機械和生活用電器的運轉。電動機的應用很廣,種類也很多,但它們工作的原理都是一樣的。如何從日常生活中常見的現象入手,激發學生探究的欲望是新課標的新體現。在舊教材中,這節書的內容分為三部分:磁場對電流的作用,直流電動機,實驗:裝配直流電動機模型。這就是傳統的教學模式,先講理論再進行實踐。而新教材把這三節合并為“電動機”,從與生產、生活密切相關的現象入手,激發學生的興趣,再探討電動機的原理,“從生活走向物理”,這樣使學生更易于接受。舊教材要求學生用左手定則判斷通電導線在磁體中的受力方向,而新標準則要求“通過觀察,了解通電導線在磁場中會受到力的作用,力的方向與電流及磁場的方向都有關系”,與舊教材相比,要求已經降低,減輕了學生的學習負擔;再者,新教材中由學生探究模擬電動機的實驗對于學生了解電動機的基本構造有很大的幫助,使學生更好地理解電動機的原理和換向器的作用;最后由學生討論生活中有哪些地方用到電動機,真正體現“從物理走向生活”的新理念。
這節課的內容比較多,我把它分為2課時來講,第一節課主要討論磁場對電流的作用及讓學生探究實驗“小小電動機”,最后留下一個問題讓學生課外思考,為下一節課做好鋪墊。第二節課主要介紹電動機的結構和換向器的作用。換向器的作用是以探究和比較的方法來介紹的,讓學生自己由“小小電動機的實驗”解決相關的問題,最后得出換向器的作用。
教學目標
知識與技能
①了解磁場對通電導線的作用;
②初步認識科學與技術、社會之間的關系。
過程與方法
經歷制作模擬電動機的過程,通過實驗方法探究直流電動機的結構和工作原理。
情感、態度與價值觀
通過了解物理知識如何轉化成實際技術應用,進一步提高學生學習科學技術知識和應用物理知識的興趣。
重點與難點
重點
①通電導線在磁場中受到力的作用,力的方向跟電流的方向、磁場的方向都有關;
②直流電動機的能量轉化。
難點
電動機能夠持續轉動的原因。
教學準備
教師:u形磁鐵、電源、導線、開關、線圈和電動機演示模型。
學生:u形磁鐵、小小電動機線圈、5號電池(2節)、金屬支架、硬紙板和電動機模型。
板書設計
第四節 電動機
一、磁場對通電導線的作用
結論:
①通電導線在磁場中受到力的作用。
②通電導體所受力的方向跟電流方向、磁場方向有關。
二、電動機的基本結構
①
②換向器的作用:改變線圈的電流方向,使線圈得以持續轉動。
三、生活中的電動機
①電動機的作用:把電能轉化為機械能。
②
教師活動
學生活動
說明
課前活動
多媒體展示機床、電力機車、汽車、電梯、電扇、冰箱等各種電動玩具,同時播放他們運轉時的聲音。
欣賞圖片,感受電氣化帶來的方便。
初步領略電氣化對現代文明社會的促進作用。
導入新課
課件展示播放圖片中的幾種機械的結構示意圖,暗示電動機的位置,并提出問題:電動機轉動的原理是什么?
思考是什么帶動機械轉動的?
讓學生知道這些靠電轉動的機器都少不了一個重要的設備──電動機,激發學生探究電動機轉動的奧秘。
講授新課
提示回憶奧斯特電生磁的實驗,用課件展示奧斯特實驗的過程、結果及實驗裝置圖。引導學生進行逆向思維:磁體對電流有沒有作用?(即磁體產生的磁場對電流有沒有力的作用?)怎么樣去驗證你的想法。
回憶奧斯特實驗,進行逆向思維,猜想問題的結論。小組討論解決問題的辦法并討論實驗的方案和實驗中可能出現的情況。
引導學生思考,培養學生的逆向思維能力。
由學生自己提出問題和猜想,再由猜想去尋找驗證猜想的實驗方案。從學生自己提出的問題出發,可把學生的注意力吸引過來,而且他們觀察的目標也更明確。
由學生猜想、討論得出“導線在磁場中有沒有受到力的作用”的實驗方案,出示演示實驗儀器,并演示實驗驗證學生的猜想。寫出實驗結論。
觀察實驗現象。
多點時間讓學生討論,并提出他自己的看法。不能單由教師一味地“灌”,自己把實驗演示一下就簡單完事。
提出“通電導線在磁場中是不是永遠向一個方向運動”的問題讓學生繼續猜想,然后按照學生的猜想演示實驗,驗證他們的想法。
最后讓學生將看到的實驗現象總結得到:通電導線在磁場中受到的力的方向和電流方向、磁場方向有關。
思考問題,并提出自己的想法,觀察導線運動的情況。
總結實驗結果,思考并著手驗證自己的想法。
由學生自己總結,培養學生總結歸納的能力。
讓學生明白一個正確的判斷不僅要有理論依據還要用實驗來證明。
在總結以上實驗的基礎上,啟發學生思考:把一個通電線圈放在磁場里,線圈會怎樣運動?指導學生做好“小小電動機”的實驗,說明實際的電動機就是這樣工作的。并提出疑問為下一節課做鋪墊。
小組實驗,觀察實驗現象。
敘述實驗的現象并加以總結。
課后思考問題,提出自己的想法。
學生通過探究實驗和總結實驗結論,檢驗了自己的判斷。
在學生學習后提出問題并給他們思考的空間,這樣容易引發他們探究的興趣。
讓學生觀察直流電動機由什么部分組成?
通過演示實驗和多媒體展示分析出:普通的線圈在磁場中是不能持續運轉的。讓學生聯系所遇到的問題思考解決的辦法(提示和“小小電動機”相比較)。
從學生提出的解決辦法中總結,引出直流電動機的換向器。讓學生觀察換向器的工作情況。
觀察,回答問題。
回答上次留下的問題,并討論解決問題的辦法。提出各自的想法。
觀察演示圖,分析受力的情況。
通過直觀教學,為探討電動機的工作做好鋪墊。
承前啟后,培養學生敏銳的觀察能力。
利用直觀的方式(模型),結合圖示,引導學生分析問題,合乎情理地進入學生的認知結構。而且是由簡單到復雜、由易到難,符合學生接受知識的特點。
講解了換向器的工作原理再由學生自己驗證想法,使他們印象更加深刻。
總結學生的敘述,并且說明科學探究應多思考、多動手實踐,必須付出艱苦的勞動。
觀察,并說明換向器是怎樣工作的。
培養學生認真研究和堅持不懈的科學態度。
提問:電動機的主要作用是什么?(提示可以從能量方面來考慮)
引導學生自己列舉生活中還有哪些地方用到電動機。
認識到科學探究不能馬虎了事。
引導學生學以致用,培養他們的發散性思維,激發學習興趣。
由所學過的知識回答問題。
思考,舉例。
最后師生共同總結,布置作業。
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“電動機”, 篇2
教材分析
電動機是我們生活中常見的一種電氣化設備,電動機將電能轉化為機械能,從而帶動各種生產機械和生活用電器的運轉。電動機的應用很廣,種類也很多,但它們工作的原理都是一樣的。如何從日常生活中常見的現象入手,激發學生探究的欲望是新課標的新體現。在舊教材中,這節書的內容分為三部分:磁場對電流的作用,直流電動機,實驗:裝配直流電動機模型。這就是傳統的教學模式,先講理論再進行實踐。而新教材把這三節合并為“電動機”,從與生產、生活密切相關的現象入手,激發學生的興趣,再探討電動機的原理,“從生活走向物理”,這樣使學生更易于接受。舊教材要求學生用左手定則判斷通電導線在磁體中的受力方向,而新標準則要求“通過觀察,了解通電導線在磁場中會受到力的作用,力的方向與電流及磁場的方向都有關系”,與舊教材相比,要求已經降低,減輕了學生的學習負擔;再者,新教材中由學生探究模擬電動機的實驗對于學生了解電動機的基本構造有很大的幫助,使學生更好地理解電動機的原理和換向器的作用;最后由學生討論生活中有哪些地方用到電動機,真正體現“從物理走向生活”的新理念。
這節課的內容比較多,我把它分為2課時來講,第一節課主要討論磁場對電流的作用及讓學生探究實驗“小小電動機”,最后留下一個問題讓學生課外思考,為下一節課做好鋪墊。第二節課主要介紹電動機的結構和換向器的作用。換向器的作用是以探究和比較的方法來介紹的,讓學生自己由“小小電動機的實驗”解決相關的問題,最后得出換向器的作用。
教學目標
知識與技能
①了解磁場對通電導線的作用;
②初步認識科學與技術、社會之間的關系。
過程與方法
經歷制作模擬電動機的過程,通過實驗方法探究直流電動機的結構和工作原理。
情感、態度與價值觀
通過了解物理知識如何轉化成實際技術應用,進一步提高學生學習科學技術知識和應用物理知識的興趣。
重點與難點
重點
①通電導線在磁場中受到力的作用,力的方向跟電流的方向、磁場的方向都有關;
②直流電動機的能量轉化。
難點
電動機能夠持續轉動的原因。
教學準備
教師:u形磁鐵、電源、導線、開關、線圈和電動機演示模型。
學生:u形磁鐵、小小電動機線圈、5號電池(2節)、金屬支架、硬紙板和電動機模型。
板書設計
第四節 電動機
一、磁場對通電導線的作用
結論:
①通電導線在磁場中受到力的作用。
②通電導體所受力的方向跟電流方向、磁場方向有關。
二、電動機的基本結構
①
②換向器的作用:改變線圈的電流方向,使線圈得以持續轉動。
三、生活中的電動機
①電動機的作用:把電能轉化為機械能。
②
引入新課
第一課時
師:同學們好!我們上課前先來欣賞一些圖片(用多媒體展示機床、電梯、電扇、電動玩具、冰箱等使用電動機的電器,并播放它們由停止到運轉的狀態),這些圖片里的東西有什么共同的特點。
生甲:它們都是電器。
生乙:它們的運轉都需要用到電。
生丙:它們都是靠電動機來轉動的。
師:這些同學都說得很好。(用課件形式顯示幾種機器如電扇、電梯、電動玩具的結構圖,并圈出電動機的位置)這些機器都有一個很重要的設備──電動機。
板書:第四節 電動機
進行新課
師:那么,為什么給電動機通電,它就能轉動呢?電動機工作的原理是怎樣的呢?
生:(隨著老師的問題思考)
師:在回答這個問題之前,先讓我們一起來回憶一下奧斯特電生磁的實驗。哪位同學可以敘述一下奧斯特的實驗過程及結果?
生:丹麥物理學家奧斯特在做實驗時偶然發現當導線中有電流通過時,它附近的磁針指向發生了偏轉,這個意外的現象引起了奧斯特極大的興趣,它又繼續做了許多實驗,終于證實了電流的周圍存在著磁場。
師:回答得很好。讓我們一起回過頭來看看奧斯特的實驗(用多媒體課件展示奧斯特實驗的實驗裝置及結論)。奧斯特是用一根小磁針放在通電導線的旁邊發現了小磁針會受到力的作用,而且電流方向改變后,小磁針的轉動方向也改變。那么我們反過來想一下,假如通電導線放在磁場中會不會也受到磁場的作用力呢?
(讓學生思考和討論)
生:我想會。因為奧斯特的實驗證明了通電導線可以產生磁場,而且我們也知道了通電螺線管產生的磁場就相當于一個條形磁鐵的磁場。那么把通電導線放在磁場中也就相當于把兩個磁鐵放在一起,肯定會有力的作用。因為兩個磁體之間是可以相吸或相斥的。
師:這個同學的猜想聽起來很有道理,但是正不正確呢?我們應該怎樣去判斷?
生:用實驗去驗證。
師:那么我們應該怎樣去設計這個實驗呢?請同學們再討論一下,給出一個比較好的方案來。
(巡回聽取學生討論的方案)
師:請小組代表把你們討論的結果告訴大家。
生甲:因為我們考慮到問題是要驗證通電導線在磁場中有沒有受到力的作用。所以我們想到實驗必須有一條通電的導線,選擇器材時就應該有導線,電源和開關;另外還要有提供磁場的條形磁鐵。把通電導線放在磁場中看它能不能受到力的作用。
生乙:我們的方案和他們的大致相同。但是我們覺得用u形磁鐵可能更好些,因為u形磁鐵內的磁場集中些。還有我們覺得那根通電導線最好能用一個支架把它支起來,使它可以自由地擺動,這樣才能更好地觀察。
師:你們是根據什么想到這一點的呢?
生:我們是根據奧斯特的實驗想到的。其中的小磁針不也是可以自由轉動的嗎?
師:同學們設計的方案都很好,特別是這組的同學考慮得非常全面,而且有根有據的。
(鼓勵學生深入、嚴謹地思考,激發學生積極主動地探究)
師:那么同學們看看我的這套實驗儀器能不能驗證你們的猜想呢?
(拿出演示實驗儀器)
師:(介紹實驗儀器)像剛才那位同學說的,為了使通電導線能自由地擺動,我們給他做了個導軌。(安裝好實驗裝置)導線ab放在磁場里,我們把開關合上,請同學們認真觀察這根導線看它會怎么樣?(閉合開關,演示實驗)
師:同學們看到了什么現象。
生:導線運動了。
師:怎么運動?
生:向左運動。
師:那么這個實驗說明了什么問題?
生:說明了導線在磁場中可以運動。
師:能不能說得更完善些。
生甲:應該是通電導線在磁場中可以運動。
生乙:說明了通電導線在磁場中會受到力的作用,沒有力的作用導線就不會運動。
師:這位同學總結得很好,得到的結論也比較全面。
板書:一、磁場對通電導線的作用
結論:1.通電導線在磁場中受到力的作用。
師:剛才我們用實驗驗證了我們的猜想,我們的實驗現象也很明顯,導線是運動了,而且是向左運動的。那么同學們再思考一下,奧斯特改變電流方向,小磁針的轉動方向也改變了。我們這里的導線是不是永遠向左運動的呢?怎么樣去驗證你的想法?
生甲:可以改變電流的方向來看看導線的運動方向有沒有改變。
生乙:可以保持電流方向不變,改變磁場方向來看看導線的運動方向有沒有改變。
師:那我們再用實驗來驗證這些同學的想法。
(先改變電流方向,示意學生看現象;保持原來的電流方向,再改變磁場方向)
師:同學們觀察到了什么現象?由此又說明了什么?
生:看到導線的運動方向改變了,說明了改變電流或者磁場的方向,通電導線的運動方向也會改變。
師:換句話說就是通電導線受到磁場力的方向跟電流和磁感線的方向都有關系。
板書:結論:2.通電導線所受力的方向跟電流的方向、磁感線的方向都有關。
師:剛才我們是把一根通電導線放在磁場中發現它會受到力的作用。那么假如我們不是放一根導線,而是把整個線圈放到磁場中,又會怎么樣呢?
(演示把線圈放到磁場中的實驗)
師:可以觀察到,線圈轉動了起來,那么同學們可以討論一下:為什么線圈是轉動而不是直線運動呢?
生:(討論后總結)由于導線兩邊的電流方向是不一樣的,那么他們受到的力也就不一樣了,就像一個框被相反的力扭動一樣,所以只能是轉動的。
師:總結得很好。其實我們開頭講的電動機的原理就是這樣的,是用電來使線圈轉動,然后帶動機器轉動的。下面我們就來做這個“小小電動機”實驗,看看電動機是怎樣轉起來的。并且思考一下電動機為什么能不停地轉動,這和我們的實驗器材的結構有沒有關系?
生:(動手做實驗,探究電動機的轉動,記錄實驗現象并思考問題)(約7、8min)
師:好了,剛才我們通過實驗也驗證了我們開始的猜想。那么同學們在做實驗的時候有沒有注意到我們的實驗器材有什么特別的地方呢?
生:我們的線圈引線的兩端都只是把一半的漆皮刮去的。
師:對,這是實驗的特別之處,同學們回去想一下,為什么要這樣做,假如把兩端漆皮全部都刮去的話,又會怎么樣呢?
(讓學生先回去思考)
師:同學們你們在學完這節課后,有什么收獲呢?
生甲:我知道了通電導線在磁場中會受到力的作用……
生乙:我還知道了我們有了設想之后一定要用實驗去驗證。
師:這節課我們能獲得那么多知識,和同學們善于思考是離不開的。同學們在討論問題時都很認真,并且還能聯系我們以前學過的東西去想問題,也越來越善于由看到的實驗現象總結出實驗的結論,語言表達比較規范。請同學在課外思考我們剛才提出的問題。
第二課時
師:上節課我們做了“小小電動機”的實驗,模擬了電動機轉動時的情況。今天我們看看真正的電動機是怎么樣的。
(出示直流電動機模型,并通電使它轉動)
師:我們先來看看電動機的主要結構是怎樣的?
生:有能轉動的線圈,還有不動的磁體。
師:對。電動機就是由能轉動的線圈和不動磁體組成。我們把它們叫做轉子和定子。
板書:二、電動機的基本構造
1.電動機的組成
師:上節課我們還留下一個問題,在做“小小電動機”的實驗時我們發現線圈可以不停地轉動,同時我們也發現線圈引線的構造很特別,為什么要這樣做,否則線圈可以不停地轉動嗎?下面我們繼續來探討這個問題。
師:(演示實驗)現在我把線圈引線的絕緣漆全部刮去,看看實驗的結果會怎么樣。
師:我們發現結果是怎么樣的呢?
生:線圈不能連續轉動。
師:為什么會出現這種情況呢?難道是我們上節課的結論有錯誤?
(用多媒體把實驗的裝置圖-23甲放大來給學生看。請學生思考問題)
圖-23 線圈不能連續轉動
師:(演示實驗)我們再來看看當我把線圈放在這個位置(圖-23乙)時看它會動嗎?
(同時也用多媒體把線圈在乙的位置放大后顯示出來)
師:很顯然線圈沒有動,這是為什么?
(請學生思考討論后回答)
生甲:我想線圈要在磁場中轉動可能和它被放置的位置還有關系。
生乙:我們也是這樣想的,在乙的位置上可能線圈的兩邊受到兩個反向的力,那么就不能轉動了。
師:確實是這樣,在乙的位置上剛好在同一直線上受到兩個大小相等、方向相反的力(相當于二力平衡),所以線圈不能轉動了。我們把這個位置就叫做線圈的平衡位置。那么線圈為什么在甲的位置可以轉動但又不能連續地轉動呢?讓我們一起通過線圈的運動受力圖來分析。
[用多媒體把丙的位置也放大后顯示出來,并且把他們的電流方向和受力方向也一起標出來(圖-23甲、乙、丙組合起來),教師一邊標出電流方向一邊講解]
師:好了,我們剛剛也分析了線圈不能持續轉動的原因,在丙的位置線圈受力的方向恰好與它運動的方向相反。你能想出什么好辦法使線圈能連續地轉動嗎?
(小組討論)
生甲:我們覺得線圈不能連續轉動是因為轉到丙這個位置時,左右兩邊線的電流方向和在甲時相反了。只要我們想辦法讓它轉過平衡位置后就把左右電流方向對換,這樣就可以使線圈連續轉動了。
生乙:我們覺得可以用調換磁感線方向的方法,調換的位置、時間和剛才甲同學的一樣。
生丙:我們覺得不用那么麻煩,我們做的“小小電動機”的實驗不是可以持續轉動嗎?我們讓電動機轉到乙的位置不給導線通電,就不會產生阻礙的力了。由于慣性線圈繼續轉動,到了甲的位置再給它通電,那樣就可以使它持續轉動了。
師:我們的同學都很聰明,能夠想出各種各樣的辦法來解決問題。但有的同學的辦法很簡單,有些同學的方法就比較復雜,我們可不可以開動腦筋,想出更簡單,更實用的方法呢?其實直流電動機和我們模擬電動機的原理是一樣的,它使用了一個叫換向器的零件來使電動機不斷轉動的。
師:(指出電動機里換向器的位置,介紹它的結構特點)換向器由兩個彼此絕緣的半環組成,兩個半環分別與線圈的兩端接通。當線圈轉動通過平衡位置后,半環從與一個電刷接觸,改變為與另一電刷接觸,從而改變線圈中電流的方向和磁場力方向,使線圈得以轉動。
(讓學生通過電動機模型,觀察換向器)
板書:
2.電動機的組成
生:(接通電源觀察電動機轉動時換向器的工作)
師:(請學生分析電動機換向器的工作情況)
生:(大致和上面分析差不多)
師:我們要特別注意的一點是換向器兩個半環之間是絕緣的,等線圈轉到另一半和電刷接觸時就改變了電流的方向,比起“小小電動機”又有所改進:把另一半的動力也用到了。
板書:2.換向器的作用:改變線圈的電流方向,使線圈得以持續轉動。
師:我們觀察了電動機如何工作,知道了它的工作原理。電動機轉動后能帶動其他機器的轉動,那么電動機起到了什么作用呢?
(提示從能量的角度來考慮)
生:把電能轉化為機械運動的能量。
師:很好。
板書:三、生活中的電動機
1.電動機的作用:把電能轉化為機械能。
師:那么我們日常生活中還有哪些地方是用到電動機的呢?
生:(舉例)如電車、電力機車。
師總結:我們根據它使用不同類型的電可以分為直流電動機和交流電動機。一些功率大點的家用電器一般都是交流電動機,如:電扇、洗衣機等;而一些功率小的電器一般使用直流電動機,如:電動玩具、錄音機等。
板書:
2.應用
師生共同總結:(主要是理清知識的脈絡)
布置作業
調查一下身邊哪些場合用到了電動機,盡可能記錄下它們的額定電壓、額定功率,最好還要了解一下他們是直流電動機還是交流電動機。
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“電動機”, 篇3
【教學目標】
科學概念:
玩具小電動機的功能是把電變成了動力。
過程與方法:
觀察、了解小電動機的構造。
根據小電動機的構造推想通了電后它為什么會轉動。
情感、態度、價值觀:
產生探究小電動機的興趣。
【教學重、難點】
觀察、了解小電動機的構造,根據小電動機的構造推想通了電后它為什么會轉動。
【教學準備】
1. 學生自備:玩具小電機、橡皮筋、一次性塑料杯、一號電池、透明膠
2. 教師準備:導線、磁鐵、電池盒、開關、銅質粗導線、大頭針
【教學設計】
(一)導入
1. 小電動機被安裝在很多玩具的里面,通上電以后就可以轉動。你知道它為什么一通電就能轉嗎?
2. 今天我們一起來研究一下神奇的小電動機。板書課題。
(二)小電動機里有什么
1. 讓我們先拆開小電動機,看看里面有什么?
2. 學生活動。
3. 你發現了什么?(教師介紹電動機內部構造。)
4. 猜一猜小電機里面的這些零件都有什么用?
(三)小電動機轉動的秘密
1. 小電機里的轉子部分是一塊電磁鐵嗎?怎么驗證?如果老師沒有大頭針和指南針給你們,只給你們一塊磁鐵,你們可以驗證它是電磁鐵嗎?為什么?
2. 學生討論交流。
3. 按照教材p59制做實驗裝置。并實驗。
4. 討論:小電動機內部的零件和結構,對于它的轉動起到了什么作用?
“電動機”, 篇4
(一)教學目的
1.知道直流電動機的原理和主要構造。
2.知道換向器在直流電動機中的作用。
3.了解直流電動機的優點及其應用。
4.培養學生把物理理論應用于實際的能力。
(二)教具
如課本圖12—10的掛圖和模型,兩個箭頭標志(可用飲料盒鋁片制作),自制直流電動機模型(參見圖12—2),直流電動機原理掛圖一幅,小型直流電動機一臺,學生電源一臺。
(三)教學過程
1.復習
提問:上節課我們做實驗給磁場中的導體通電,發現了什么?(學生回答:通電導體在磁場中受力)。
提問:這個力的方向與哪兩個因素有關?(學生回答之后,教師強調:改變電流方向,或改變磁感線方向,導體受力方向就隨著改變)
提問:出示如課本12—10甲的掛圖和模型,根據上面的結論,通電線圈在磁場中是怎樣受力的?(學生回答:ab邊受力向上,cd邊受力向下)
提問:在這兩個力的作用下,線圈怎樣運動?(學生回答:線圈會轉動)
提問:這個現象中能量是怎樣轉化的?(學生回答:電能轉化為機械能)
2.引入新課
教師陳述:電動機就是利用通電線圈在磁場中受力而轉動的現象制成的,它將電能轉化成機械能。下面我們來研究電動機是如何利用上述現象制成的,當然,我們先討論最簡單的一種電動機—直流電動機。給出直流電動機定義,并板書:
〈第五節直流電動機〉
3.進行新課
(1)使磁場中的通電線圈能連續轉動的辦法
很多同學可能馬上想到通電線圈在磁場中不能連續轉動(轉到平衡位置要停下來),而實際的電動機要連續轉動。怎樣解決這個問題呢?(此處可告訴學生把理論用于實際需要再付出很多勞動,還可簡介各國對理論應用于實際的重視,以培養學生對應用科學的興趣)要解決這個問題,我們還得進行深入研究。
提問:在上節課的演示實驗中,線圈轉到平衡位置時是立即停止嗎?為什么它不立即停止?(學生答:由于慣性線圈會稍轉過平衡位置)
提問:轉過平衡位置后,為什么它又轉回來呢?(利用模型分析:轉過平衡位置后,ab邊受力仍朝上,cd邊受力仍朝下,正是這一對力使線圈轉回來的)
提問:要使線圈不轉回來,應該在線圈剛轉過平衡位置時就改變線圈的受力方向,即使線圈剛轉過平衡位置就使ab邊受力變為向下,cd邊受力變為向上。怎樣才能使線圈受力方向發生這樣的改變呢?
引導學生回憶影響受力方向的兩個因素,從而得出:應該在此時改變電流方向,或者改變磁感線方向。進一步引導學生分析:改變磁感線方向就是要及時交換磁極,顯然這不容易做到;實際的直流電動機是靠及時改變電流方向來改變受力方向的。
板書:〈1.使磁場中的通電線圈連續轉動,就要每當線圈剛轉過平衡位置,就改變一次電流方向。〉
(2)換向器
提問:怎樣才能使線圈剛轉過平衡位置時就及時改變電流方向呢?
讓學生想辦法并開展討論,教師下去了解學生的情況并鼓勵和指導。
教師出示:兩個半圓鋁環和電刷,指出:靠這兩樣東西就可以解決問題。待學生思考片刻,教師出示已準備的與課本圖12—12相似的模型,說明鋁環與線圈的連接情況和鋁環與電刷的配合過程。
引出換向器的概念并板書:
〈2.換向器的作用:當線圈剛轉過平衡位置時,換向器能自動改變線圈中電流的方向,從而改變線圈受力方向,使線圈連續轉動。〉
讓學生仔細觀察課本圖12—12,進一步弄清楚線圈轉動過程,重點是甲圖和丙圖,回答教師填空式的提問:
甲圖:電流方向是a→b→c→d,受力方向是ab邊受力向上,cd邊受力向下,轉動方向是順時針。
丙圖:電流方向是d→c→b→a,受力方向是ab邊受力向下,cd邊受力向上,轉動方向是順時針。
(3)直流電動機的構造
出示:直流電動機,介紹主要構造:磁極、線圈、換向器、電刷。
板書:〈3.直流電動機的構造〉
演示:給直流電動機通電轉動,提高學生興趣(若時間不允許,可省些演示)。告訴學生:下節課同學們將自己裝一臺小直流電動機,進一步弄清楚它的有關知識。
讓學生閱讀課文最后兩個自然段,了解直流電動機的優點和應用。
4.小結(略)
5.作業 :(不要求筆做)
(1)預習下節內容。
(2)比較直流電動機和交流發電機,從原理、構造和能量轉化等方面說出它們的區別。
(四)說明
1.本節采用程序性的提問和討論,啟發學生弄清線圈受力情況和轉回來的原因,以及解決問題的辦法,可以培養學生的思維和創造能力。
2.換向器是教學的難點,制作放大的直觀模型很有必要。靠這一節課教學,一部分學生可能還沒有完全弄清楚,下節課學生將進一步認識它。
3.通過前面幾節的學習,學生識圖能力應該有所提高,本節電動機原理圖要盡量讓學生自己看圖理解。
“電動機”, 篇5
教學目標
一、知識目標
1、知道電磁驅動現象.
2、知道三相交變電流可以產生旋轉磁場,知道這就是感應電動機的原理.
3、知道感應電動機的基本構造:定子和轉子.
4、知道感應電動機的優點,知道能使用感應電動機是三相交變電流的突出優點.
二、能力目標
1、培養學生對知識進行類比分析的能力.
2、培養學生接受新事物、解決新問題能力.
3、努力培養學生的實際動手操作能力.
三、情感目標
1、通過讓學生了解我國在磁懸浮列車方面的研究進展,激發他們的愛國熱情和立志學習、報效祖國的情感.
2、在觀察電動機的構造的過程中,使學生養成對新知識和新事物的探索熱情.
教學建議
1、由于感應電動機的突出優點,使它應用十分廣泛、本節對它做了簡單的介紹,以開闊學生眼界,增加實際知識.但作為選學內容,對學生沒有太高的要求,做些介紹就可以了.
2、可以通過回憶前一章習題中提到的電磁驅動現象,本節的關鍵是通過演示、講解使學生明白三相交變電流也可以產生旋轉磁場,做到電磁驅動,這就是感應電動機的原理.這有利于新舊知識的聯系和加強學生學以致用的意識.有條件的可以看實物或帶學生參觀,以增加實際知識.
3、課本中的感應電動機的內容,簡要地介紹了感應電動機的轉動原理,其中的核心內容是旋轉磁場概念.建議教師如果可能的話,應找一臺電動機,拆開了讓學生看一看各個部分的形狀.三相感應電動機在工農業生產中的應用很廣泛,最好能讓學生看一些實際例子.
--示例
感應電動機
教學準備:幻燈片、感應電動機模型、學生電源、旋轉磁鐵
教學過程:
一、知識回顧
電磁驅動現象說明
二、新課教學:
感應電動機
1、過回憶紹電磁驅動現象:在u形磁鐵中間放一個鋁框,如果轉動磁鐵,造成一個旋轉磁場.鋁框就隨著轉動.這種電磁驅動現象.
告訴學生感應電動機就是應用該原理來工作的.
2、旋轉磁場的產生方法:
旋轉磁鐵可以得到旋轉磁場
在線圈中通入三相交流電也可以得到旋轉磁場.
3、感應電動機的結構介紹
定子:固定的電樞稱為定子
轉子:中間轉動的鐵心以及鐵心上鑲嵌的銅條叫轉子
4、鼠籠式電動機模型介紹
感應電動機的轉子是由鐵芯和嵌在鐵芯上的閉合導體構成的.閉合導體是由嵌在鐵芯凹槽中的銅條(或鋁條)和兩個銅環(或鋁環)連在一起制成的,形狀像個鼠籠,所以這種電動機也叫鼠籠式感應電動機.
5、感應電動機的轉動方向控制
由于感應電動機的構造簡單,因此如果要改變轉子的轉動方向,只需要把定子上的任意兩組線圈的電流互換一下就就可以通過改變旋轉磁場的旋轉方向來改變轉子的轉動.
這種電動機在制造、使用和保養上都比較簡單,被廣泛應用在工農業生產上.
“電動機”, 篇6
許多讀者就此問題發來email,詢問更多有關這方面的知識。接下來,我就此問題為大家做一個分析。 在智能家居控制中有一個非常有趣的而且是非常容易被混淆的問題是"速度"控制。而且我也發現我們很容易把"調光"與"速度"控制聯系在一起。那么就讓我們從調光與速度控制的區別開始談起吧!
我們都知道,白熾燈是電阻性負載(雖然它也含有很小的電感性,但與它的電阻性相比,電感性顯得微不足道,因此我們把它看為純電阻性負載)。就此而言,電學知識告訴我們,純電阻性負載是不含有電感性和電容性的負載。那我們就把白熾燈比作一個大電阻。許多x10調光開關的設計就是把白熾燈作為一個既沒有電感性又沒有電容性的負載來看的。可以驅動純電阻負載的器件是可控硅,但是可控硅并不能改變正弦波的幅度。
我們可以用一個很大的可變電阻或可調壓變壓器來改變一個完整的正弦波的幅度(如圖一所示)。可變電阻式調光法曾經被用于舞臺調光,但那已經是二十世紀上半世紀的事了。用那種方法調光,不但工作效率低而且花費昂貴。如今,我們有固態器件可控硅。它控制燈的亮度不是改變正弦波的幅度,而是非常快的"打開-關閉輸出給燈的正弦波。舉個例子吧,如果你有一個開和關的速度都足夠快的開關,在正弦波的每個半波里,你開關一次,就可以使正弦波的一部分流過電燈。作為替代可變電阻的可控硅,它是通過改變切割正弦波的位置來改變輸出給負載的功率的。
如圖二所示,圖中的兩個周期的正弦波,就是x10調光開關的輸出波形。你一定會注意到每個半波的前面一小部分都被切去了。其實,當把x10調光開關開到"最亮"時,燈的亮度并不是100%,而是96% 。如果你很細心,那么你就會發現當你裝上x10調光開關后,燈的最大亮度比原來暗了一點點。那4%的正弦波去那里了呢?這也是機械式開關所無法做到的。下面我就談談這4%正弦波的去向問題。
通常情況下,特別是一些老房子,一般墻上開關盒里只有兩根線,但那并不是零線和火線。零線一般會直接布到燈上,再從燈上引一根線到墻上開關盒。火線一般會直接布到墻上開關盒,這樣開關盒里的兩根線就是火線和來自于燈的一根線。為了適應這種場合,許多型號的x10調光開關都被設計為兩線式,并且通過燈絲來為它提供能量(如圖三所示)。
既然白熾燈屬于"線性"負載,那么它就會為x10調光開關提供一個很好的工作電流。當白熾燈不亮時,從燈絲可以流過足夠的電流來維持x10調光開關的正常操作。當燈"全亮"時,x10調光開關會為自己保留4%的電能。如果給燈100%的電能,x10調光開關就會因為失去電能而失效。這就是圖二中那4%被切去的正弦波的去向。同時這也是兩線式x10調光開關為什么要有最小負載功率限制的原因。如果電燈功率為400w或500w那么它會為x10調光開關提供足夠多的電能。當然,用40w或60w的電燈也一樣會為它提供足夠的電流。可是如果用功率很小的電燈(5w或10w),x10調光開關就會因為維持電流過而走向"死亡"!
這4%還有另外一個非常有用的地方。x10電力載波信號正是在這片非常干凈的區域里傳播(如圖四所示)。在圖四中每個周期內都會有兩個非常陡峭的邊沿,這個邊沿也正是"開關(可控硅)"打開的時候,負載從沒電到突然有電的速度是非常快的。這個非常陡峭的邊沿會產生許多電器"噪音"。因此,x10產品設計工程是會在設計x10調光開關時,留出開始的那一小端正弦波給x10載波信號提供干凈的空間。
對于三線式x10調光開關(有零線輸入)來說,理論上講不需要為它保留那4%的能量(見圖五)。因為有零線和火線同時為它供電,維持它的工作電流就不再需要通過燈絲了。盡管如此,x10工程師還是為x10信號的傳播留出了1.1ms干凈的空間。
電感性負載的代表是電動機和變壓器,用x10調光開關控制電感性負載到底會怎么樣呢?由于x10調光開關輸出的是非正弦波,這會引起電動機和變壓器很大的"意見"。電感性負載設計時的輸入電源是按一個干凈、平滑的正弦波設計的。他們不希望自己的電源被"砍碎"。如果你用x10調光開關去控制電感性負載(像電動機或變壓器),它們就會變熱或嗡嗡響。
首先,我們來談談電動機,一個標準的交流電動機是依靠旋轉磁場來帶動轉子旋轉的。其中"同步"電機的速度變化受負載的影響很少,它是通過改變電流來維持速度的準確性。比如說"可變頻率驅動"就是現在工業上應用最廣泛的電動機速度控制法。它通常被稱為"vfd"(variable frequency driver)或"vsd"(variable speed driver)。這種控制方法是通過改變電動機的供電頻率來控制速度的。想要速度慢,就把供電頻率降到50hz以下,想要速度快,就把供電頻率升到50hz以上。
還有一類電動機,它會隨著負載的增大而無法提供更大的扭矩,最終減小自己的速度。它會隨著電流的增大或減小來改變自己的扭矩。換句話說,當它所帶的負載一定時,可以通過改變它的工作電流來改變它的速度。類似的直流或交流電機可以通過變壓器來改變它的速度。x10調光開關可以控制這類電動機的速度。
這種減少能量的辦法可被用于部分電動機的速度控制上。但是對于這種控制方法來說,它既不能改變電源的頻率也不能提供一個完整的正弦波,而且電動機的型號也有很多種類,并不是所有的電動機都能控制。但慶幸的是大部分"異步"電機都可以用x10調光開關去控制它的速度,而且家用產品中大部分電扇、鼓風機等都是"異步"電機。
還有一個問題大有必要說一下。當用可控硅控制電動機調速時,電動機會比正常使用時發熱量大。因為,畢竟用可控硅調電動機速度時沒有給電動機一個平滑的正弦波。而且,你用200w的x10調光開關控制200w的電動機,那么可控硅用不了多久就會"死去!"。因為電動機在啟動時是由靜止開始的,此時的電流回大于可控硅的設計電流。即使你現在用得很好,不久可控硅也會慢慢"死去"。
現在讓我們來談談變壓器。大多數家用"鹵素"燈都是用低壓電供電的。它們通常被裝在一個很小的盒子里。將正常的220v家用電源降到24v來為這些"鹵素"燈供電。降低電壓所用的器件就是變壓器。
變壓器!眾所周知,它是一種電感性負載,并且從愛迪生時代到現在,它的設計原理就沒有什么改變。它從輸入(初級)線圈將電壓感應到輸出(次級)線圈。在低壓"鹵素"燈中,變壓器把220v50hz的電源感應成為24v50hz的電源(如圖八所示)。圖中的兩組線圈離得非常近,并通過導磁體連接起來。如果從初級感應到一個非常平滑的正弦波(如圖一),那么在另一邊(次級)會同樣輸出一個平滑的正弦波。不幸的是,當輸入電源電壓不平滑時,變壓器會變得很暴躁。當用一個含有陡峭邊沿正弦波的電源給變壓器供電時情況會與電動機相似。便宜的變壓器在這樣的情況下可能會"解體"!有一次,我用x10調光開關去控制一個老式的、便宜的變壓器時,它的線圈開始松動,導磁體也開始松動,發出的嗡嗡聲就像三只大黃蜂。最后,它終于把自己給"解體"了。當然,貴的變壓器境況會好許多,因為它有良好的物理特性。
還有一個有關x10調光開關的問題。兩線式(串連)x10調光開關的供電和載波信號都是要通過負載的(如圖九所示)。偶爾,有些使用者會發現x10調光開關的本地操作很正常,可是不能用遙控把它關掉。他可以遙控開燈,可是燈亮后,發遙控關燈指令就不管用了。這主要是因為燈在開和關這兩種狀態時,x10電力載波信號發生了微小的變化。一方面,當燈關時,大部分220v電壓以及x10信號都可以傳導到接收部分。另一方面,當燈開時,會有一部分信號被燈進行"分壓"。當然,這種情況只會在x10信號處于觸發邊緣時才會發生。
當你要控制非線性負載時,上一段文字所指的"分壓"情況會變得很嚴重。x10信號幾乎無法通過變壓器或電動機(如圖十所示)。許多使用者會發現,他們根本無法通過遙控開或關。
如此多的問題,我們該怎么辦呢?好吧,解決辦法如下。首先,將零線和火線都接入x10調光開關,這樣,它的電源和信號就不再受負載的開關影響了(如圖11所示)。我這樣說的意思并不是讓你把兩線式x10調光開關改一改再加一根零線。而是,你應該買三線(并聯)式x10調光開關。三線(并聯)式x10調光開關通常是為非線性負載準備的。它可以很好地對付強大的含有陡峭邊沿正弦波的電流波動。
你想控制你的電扇的速度嗎?那么如果有可能你就打電話問問制造商,他們的電扇能不能用可控硅驅動調速(我勸你最好不要提x10調光開關,否則他們會不知道你再說什么)。當然,單速電扇是最好不過的了。如果是多速電扇,那么你就把速度調到最高檔。現在,用三線(并聯)式x10調光開關就可以調出很寬的速度范圍了(如圖十二示)。你最好不要把速度調得太低,因為被"切割"的正弦波會產生較強的電流沖擊而使電動機發熱。如果你幸運的話或者說電動機不很挑剔的話,發熱現象并不是很明顯。令人驚訝的是,便宜的電動機往往很好控制。
許多智能家居代理商會建議你用act電子得rd161型三線(并聯)式x10調光開關。因為它們是為非線性負載設計的。但我們都知道,它仍然不能用于控制電視音響等非線性負載,用他們去調節電視畫面的亮度或音響的音量并不是一個好主意。這個道理也同樣適用于某些日光燈。
對于那些用x10調光開關不能調速或不能調光的電動機或變壓器來說,解釋它的原因很復雜,我在這里只能給你解釋至此。有些diy愛好者為了適應它的電動機,在輸出端連了一個大電容(耐壓400v以上)。這樣做也許會好些,因為加了電容后可以使電感變得更"線性"。電容可以使可控硅輸出的跳變電壓變得更平滑些(如圖十三所示)。
以上說了這么多,看來控制電動機和變壓器時用x10調光開關并不是根本解決辦法。根本解決辦法是用繼電器代替可控硅。對繼電器來說,當然它只有開和關兩種狀態,而且不能改變輸出電壓,打它可以提供一個100%的完整正弦波。例如act電子的rs101型用電器x10控制器。當然,安裝它必須有零線。
就談到這里吧,我希望在你想控制電動機或變壓器時會有所幫助。
“電動機”, 篇7
教學目標:
1、知識和技能
了解磁場對通電導線的作用。
初步認識科學與技術之間的關系。
2、過程和方法
經歷制作模擬電動機的過程,了解直流電動機的結構和工作原理。
3、情感、態度、價值觀
通過了解知識如何轉化成實際技術應用,進一步提高學習科學技術知識的興趣。
重、難點:
1、 磁場對電流的作用。
2、 電動機的基本構造與原理。
教學器材:
電腦平臺、磁體、線圈、開關、電源、導線
教學課時:1時
教學過程:
一、前提測評:
評講上一節的物理套餐的內容
二、導學達標:
引入課題:通電導體的周圍有磁場,等效一磁體,把它放在
另一磁場中,會不會發生作用?
進行新課:
1、磁場對通電導線的作用:
實驗:61頁圖8。4——1示
結果:
結論:(學生分析,教師總結)
通電導線在磁場中要受到力的作用,力的方向跟
電流方向、磁場方向有關。
2、磁場對通電線圈的作用:
實驗:62頁圖8。4-2示
結果:轉動(左右)
結論:通電線圈在磁場中受力轉動
學生探究:讓線圈轉動起來
(讓學生按照課本步驟完成,并說明這就是一個小電
動機)
3、電動機:
看錄像、然后分析總結如下:
(1)、結構:轉子、定子、換向器
(2)、原理:通電線圈在磁場中受力轉動
實質是機械電能轉化為機械能
(3)、重點分析圖8。4-5,說明為什么要換向器。
(4)、簡述“生活中的電動機”
3、達標練習:
完成物理套餐中的本節內容。
小 結:根據板書,總結本節內容,明確重、難點。
課后活動:
1、 完成物理套餐中課堂未完成的內容。
2、 65頁“動手動腦學物理”
教學后記:
1、 實驗得出通電線圈在磁場中受力轉動的結論。
2、 重點分析圖8。4-5,說明為什么要換向器,怎樣換向。
“電動機”, 篇8
教學目標
一、知識目標
1、知道電磁驅動現象.
2、知道三相交變電流可以產生旋轉磁場,知道這就是的原理.
3、知道的基本構造:定子和轉子.
4、知道的優點,知道能使用是三相交變電流的突出優點.
二、能力目標
1、培養學生對知識進行類比分析的能力.
2、培養學生接受新事物、解決新問題能力.
3、努力培養學生的實際動手操作能力.
三、情感目標
1、通過讓學生了解我國在磁懸浮列車方面的研究進展,激發他們的愛國熱情和立志學習、報效祖國的情感.
2、在觀察電動機的構造的過程中,使學生養成對新知識和新事物的探索熱情.
教學建議
1、由于的突出優點,使它應用十分廣泛、本節對它做了簡單的介紹,以開闊學生眼界,增加實際知識.但作為選學內容,對學生沒有太高的要求,做些介紹就可以了.
2、可以通過回憶前一章習題中提到的電磁驅動現象,本節的關鍵是通過演示、講解使學生明白三相交變電流也可以產生旋轉磁場,做到電磁驅動,這就是的原理.這有利于新舊知識的聯系和加強學生學以致用的意識.有條件的可以看實物或帶學生參觀,以增加實際知識.
3、課本中的的內容,簡要地介紹了的轉動原理,其中的核心內容是旋轉磁場概念.建議教師如果可能的話,應找一臺電動機,拆開了讓學生看一看各個部分的形狀.三相在工農業生產中的應用很廣泛,最好能讓學生看一些實際例子.
教學設計示例
教學準備:幻燈片、模型、學生電源、旋轉磁鐵
教學過程 :
一、知識回顧
電磁驅動現象說明
二、新課教學:
1、過回憶紹電磁驅動現象:在U形磁鐵中間放一個鋁框,如果轉動磁鐵,造成一個旋轉磁場.鋁框就隨著轉動.這種電磁驅動現象.
告訴學生就是應用該原理來工作的.
2、旋轉磁場的產生方法:
旋轉磁鐵可以得到旋轉磁場
在線圈中通入三相交流電也可以得到旋轉磁場.
3、的結構介紹
定子:固定的電樞稱為定子
轉子:中間轉動的鐵心以及鐵心上鑲嵌的銅條叫轉子
4、鼠籠式電動機模型介紹
的轉子是由鐵芯和嵌在鐵芯上的閉合導體構成的.閉合導體是由嵌在鐵芯凹槽中的銅條(或鋁條)和兩個銅環(或鋁環)連在一起制成的,形狀像個鼠籠,所以這種電動機也叫鼠籠式.
5、的轉動方向控制
由于的構造簡單,因此如果要改變轉子的轉動方向,只需要把定子上的任意兩組線圈的電流互換一下就就可以通過改變旋轉磁場的旋轉方向來改變轉子的轉動.
這種電動機在制造、使用和保養上都比較簡單,被廣泛應用在工農業生產上.
“電動機”, 篇9
(一)教學目的
1.學會安裝直流電動機模型。
2.進一步認識換向器的作用。
3.會畫直流電動機模型的電路圖,會按電路圖連接電路。
(二)實驗器材
電動機模型(散件),變阻器,電源(干電池若干),開關,自制電動玩具。
(三)教學過程
1.復習
問:上一節課我們學習了直流電動機原理。要使直流電動機中的線圈持續轉動下去,需要一個什么重要的構件?它在其中起何作用?(換向器;線圈轉過平衡位置時改變線圈中電流的方向,使線圈持續轉動下去。)
2.引入新課
直流電動機中換向器是否真正起到這個作用呢?怎樣使直流電動機中線圈轉動的快慢和方向發生變化?今天我們在實驗里就從學裝直流電動機模型中來研究這些問題。
板書:〈實驗:安裝直流電動機模型〉
3.進行新課
(1)演示:安裝直流電動機模型
出示電動機模型(散件)并作簡介。
問:怎樣把這些散件組裝成一臺直流電動機模型呢?
邊演示,邊強調指出:①直流電動機模型的安裝順序是從內到外,從下到上的。
板書:〈直流電動機模型安裝順序:支架→線圈轉子→電刷→定子(磁極》〉②安裝時電刷與換向器之間的松緊、線圈轉子與定子之間的間隙要適中。③安裝完畢后用手撥動一下轉子,觀察運轉是否處于良好狀態,否則應加以調試。
問:我們現在要使已安裝完畢的電動機模型運轉起來,想一想需要哪些器材?(電源、開關、導線)
進一步問:如果要使電動機轉動快慢發生變化,還要什么器材?
引導學生分析,通過改變電路中電流或電壓,則應串聯變阻器。
(2)直流電動機模型的電路
板書:〈電動機的電路圖〉
請學生按實驗小組分組進行畫直流電動機電路圖比賽。教師巡視、輔導。然后請各小組同學同時開始安裝直流電動機模型,按畫好的電路圖連接電路。經檢查電路無誤后,請同學將滑動變阻器移至最大值處,合上開關,調節變阻器,讓電動機正常運轉起來。再請同學斷開電路。
(3)直流電動機的轉動方向與轉速
問:同學們回憶一下,通電導體在磁場中受力方向(轉動方向)與哪些因素有關?(電流方向、磁感線方向)現在要使電動機模型中的線圈轉動方向發生改變,應該怎么辦?引導學生得出:將電源兩極對調或將磁鐵的兩極對調。
請同學觀察:對調電源兩極前后電動機線圈轉動方向是否改變;對調磁鐵的兩極前后電動機線圈轉動方向是否改變;移動滑動變阻器滑片,電動機線圈的轉速隨電流大小怎樣變化。
要求學生觀察時作記錄。教師巡回檢查、輔導。
實驗完畢后,師生共同總結。
板書:
〈改變轉動方向的方法:
對調電源兩極;
對調磁鐵的兩極。
改變轉速的方法:改變線圈中電流的大小。〉
4.小結(略)
5.布置作業
(1)出示教師自制的直流電動小玩具,簡單敘述制作方法,并演示。鼓勵學生課后完成。
(2)寫好本節實驗報告。
(四)說明
l.直流電動機模型型號不一,注意選用合適的電源。
2.根據學生具體情況,也可在黑板上畫出直流電動機模型的電路圖。
3.實驗報告參考樣式
實驗報告
姓名 班級 日期
實驗名稱:安裝直流電動機模型
實驗目的:1.安裝直流電動機模型。
2.研究直流電動機的轉動方向和轉速。
實驗器材:直流電動機模型(散件),干電池組,滑動變阻器,開關,導線若干。
實驗步驟:
1.安裝直流電動機模型。
2.畫出直流電動機模型與變阻器、電源、開關組成的串聯電路圖(圖12—4)。
3.按電路圖連接電路。
4.經檢查無誤后,閉合開關,調節滑動變阻器至合適位置,觀察電動機線圈轉動情況。
“電動機”, 篇10
(一)教學目的
1.知道直流電動機的原理和主要構造。
2.知道換向器在直流電動機中的作用。
3.了解直流電動機的優點及其應用。
4.培養學生把物理理論應用于實際的能力。
(二)教具
如課本圖12—10的掛圖和模型,兩個箭頭標志(可用飲料盒鋁片制作),自制直流電動機模型(參見圖12—2),直流電動機原理掛圖一幅,小型直流電動機一臺,學生電源一臺。
(三)教學過程
1.復習
提問:上節課我們做實驗給磁場中的導體通電,發現了什么?(學生回答:通電導體在磁場中受力)。
提問:這個力的方向與哪兩個因素有關?(學生回答之后,教師強調:改變電流方向,或改變磁感線方向,導體受力方向就隨著改變)
提問:出示如課本12—10甲的掛圖和模型,根據上面的結論,通電線圈在磁場中是怎樣受力的?(學生回答:ab邊受力向上,cd邊受力向下)
提問:在這兩個力的作用下,線圈怎樣運動?(學生回答:線圈會轉動)
提問:這個現象中能量是怎樣轉化的?(學生回答:電能轉化為機械能)
2.引入新課
教師陳述:電動機就是利用通電線圈在磁場中受力而轉動的現象制成的,它將電能轉化成機械能。下面我們來研究電動機是如何利用上述現象制成的,當然,我們先討論最簡單的一種電動機—直流電動機。給出直流電動機定義,并板書:
〈第五節 直流電動機〉
3.進行新課
(1)使磁場中的通電線圈能連續轉動的辦法
很多同學可能馬上想到通電線圈在磁場中不能連續轉動(轉到平衡位置要停下來),而實際的電動機要連續轉動。怎樣解決這個問題呢?(此處可告訴學生把理論用于實際需要再付出很多勞動,還可簡介各國對理論應用于實際的重視,以培養學生對應用科學的興趣)要解決這個問題,我們還得進行深入研究。
提問:在上節課的演示實驗中,線圈轉到平衡位置時是立即停止嗎?為什么它不立即停止?(學生答:由于慣性線圈會稍轉過平衡位置)
提問:轉過平衡位置后,為什么它又轉回來呢?(利用模型分析:轉過平衡位置后,ab邊受力仍朝上,cd邊受力仍朝下,正是這一對力使線圈轉回來的)
提問:要使線圈不轉回來,應該在線圈剛轉過平衡位置時就改變線圈的受力方向,即使線圈剛轉過平衡位置就使ab邊受力變為向下,cd邊受力變為向上。怎樣才能使線圈受力方向發生這樣的改變呢?
引導學生回憶影響受力方向的兩個因素,從而得出:應該在此時改變電流方向,或者改變磁感線方向。進一步引導學生分析:改變磁感線方向就是要及時交換磁極,顯然這不容易做到;實際的直流電動機是靠及時改變電流方向來改變受力方向的。
板書:〈1.使磁場中的通電線圈連續轉動,就要每當線圈剛轉過平衡位置,就改變一次電流方向。〉
(2)換向器
提問:怎樣才能使線圈剛轉過平衡位置時就及時改變電流方向呢?
讓學生想辦法并開展討論,教師下去了解學生的情況并鼓勵和指導。
教師出示:兩個半圓鋁環和電刷,指出:靠這兩樣東西就可以解決問題。待學生思考片刻,教師出示已準備的與課本圖12—12相似的模型,說明鋁環與線圈的連接情況和鋁環與電刷的配合過程。
引出換向器的概念并板書:
〈2.換向器的作用:當線圈剛轉過平衡位置時,換向器能自動改變線圈中電流的方向,從而改變線圈受力方向,使線圈連續轉動。〉
讓學生仔細觀察課本圖12—12,進一步弄清楚線圈轉動過程,重點是甲圖和丙圖,回答教師填空式的提問:
甲圖:電流方向是a→b→c→d,受力方向是ab邊受力向上,cd邊受力向下,轉動方向是順時針。
丙圖:電流方向是d→c→b→a,受力方向是ab邊受力向下,cd邊受力向上,轉動方向是順時針。
(3)直流電動機的構造
出示:直流電動機,介紹主要構造:磁極、線圈、換向器、電刷。
板書:〈3.直流電動機的構造〉
演示:給直流電動機通電轉動,提高學生興趣(若時間不允許,可省些演示)。告訴學生:下節課同學們將自己裝一臺小直流電動機,進一步弄清楚它的有關知識。
讓學生閱讀課文最后兩個自然段,了解直流電動機的優點和應用。
4.小結(略)
5.作業 :(不要求筆做)
(1)預習下節內容。
(2)比較直流電動機和交流發電機,從原理、構造和能量轉化等方面說出它們的區別。
(四)說明
1.本節采用程序性的提問和討論,啟發學生弄清線圈受力情況和轉回來的原因,以及解決問題的辦法,可以培養學生的思維和創造能力。
2.換向器是教學的難點,制作放大的直觀模型很有必要。靠這一節課教學,一部分學生可能還沒有完全弄清楚,下節課學生將進一步認識它。
3.通過前面幾節的學習,學生識圖能力應該有所提高,本節電動機原理圖要盡量讓學生自己看圖理解。
“電動機”, 篇11
(一)教學目的
1.知道直流電動機的原理和主要構造。
2.知道換向器在直流電動機中的作用。
3.了解直流電動機的優點及其應用。
4.培養學生把物理理論應用于實際的能力。
(二)教具
如課本圖12—10的掛圖和模型,兩個箭頭標志(可用飲料盒鋁片制作),自制直流電動機模型(參見圖12—2),直流電動機原理掛圖一幅,小型直流電動機一臺,學生電源一臺。
(三)教學過程
1.復習
提問:上節課我們做實驗給磁場中的導體通電,發現了什么?(學生回答:通電導體在磁場中受力)。
提問:這個力的方向與哪兩個因素有關?(學生回答之后,教師強調:改變電流方向,或改變磁感線方向,導體受力方向就隨著改變)
提問:出示如課本12—10甲的掛圖和模型,根據上面的結論,通電線圈在磁場中是怎樣受力的?(學生回答:ab邊受力向上,cd邊受力向下)
提問:在這兩個力的作用下,線圈怎樣運動?(學生回答:線圈會轉動)
提問:這個現象中能量是怎樣轉化的?(學生回答:電能轉化為機械能)
2.引入新課
教師陳述:電動機就是利用通電線圈在磁場中受力而轉動的現象制成的,它將電能轉化成機械能。下面我們來研究電動機是如何利用上述現象制成的,當然,我們先討論最簡單的一種電動機—直流電動機。給出直流電動機定義,并板書:
〈第五節 直流電動機〉
3.進行新課
(1)使磁場中的通電線圈能連續轉動的辦法
很多同學可能馬上想到通電線圈在磁場中不能連續轉動(轉到平衡位置要停下來),而實際的電動機要連續轉動。怎樣解決這個問題呢?(此處可告訴學生把理論用于實際需要再付出很多勞動,還可簡介各國對理論應用于實際的重視,以培養學生對應用科學的興趣)要解決這個問題,我們還得進行深入研究。
提問:在上節課的演示實驗中,線圈轉到平衡位置時是立即停止嗎?為什么它不立即停止?(學生答:由于慣性線圈會稍轉過平衡位置)
提問:轉過平衡位置后,為什么它又轉回來呢?(利用模型分析:轉過平衡位置后,ab邊受力仍朝上,cd邊受力仍朝下,正是這一對力使線圈轉回來的)
提問:要使線圈不轉回來,應該在線圈剛轉過平衡位置時就改變線圈的受力方向,即使線圈剛轉過平衡位置就使ab邊受力變為向下,cd邊受力變為向上。怎樣才能使線圈受力方向發生這樣的改變呢?
引導學生回憶影響受力方向的兩個因素,從而得出:應該在此時改變電流方向,或者改變磁感線方向。進一步引導學生分析:改變磁感線方向就是要及時交換磁極,顯然這不容易做到;實際的直流電動機是靠及時改變電流方向來改變受力方向的。
板書:〈1.使磁場中的通電線圈連續轉動,就要每當線圈剛轉過平衡位置,就改變一次電流方向。〉
(2)換向器
提問:怎樣才能使線圈剛轉過平衡位置時就及時改變電流方向呢?
讓學生想辦法并開展討論,教師下去了解學生的情況并鼓勵和指導。
教師出示:兩個半圓鋁環和電刷,指出:靠這兩樣東西就可以解決問題。待學生思考片刻,教師出示已準備的與課本圖12—12相似的模型,說明鋁環與線圈的連接情況和鋁環與電刷的配合過程。
引出換向器的概念并板書:
〈2.換向器的作用:當線圈剛轉過平衡位置時,換向器能自動改變線圈中電流的方向,從而改變線圈受力方向,使線圈連續轉動。〉
讓學生仔細觀察課本圖12—12,進一步弄清楚線圈轉動過程,重點是甲圖和丙圖,回答教師填空式的提問:
甲圖:電流方向是a→b→c→d,受力方向是ab邊受力向上,cd邊受力向下,轉動方向是順時針。
丙圖:電流方向是d→c→b→a,受力方向是ab邊受力向下,cd邊受力向上,轉動方向是順時針。
(3)直流電動機的構造
出示:直流電動機,介紹主要構造:磁極、線圈、換向器、電刷。
板書:〈3.直流電動機的構造〉
演示:給直流電動機通電轉動,提高學生興趣(若時間不允許,可省些演示)。告訴學生:下節課同學們將自己裝一臺小直流電動機,進一步弄清楚它的有關知識。
讓學生閱讀課文最后兩個自然段,了解直流電動機的優點和應用。
4.小結(略)
5.作業 :(不要求筆做)
(1)預習下節內容。
(2)比較直流電動機和交流發電機,從原理、構造和能量轉化等方面說出它們的區別。
(四)說明
1.本節采用程序性的提問和討論,啟發學生弄清線圈受力情況和轉回來的原因,以及解決問題的辦法,可以培養學生的思維和創造能力。
2.換向器是教學的難點,制作放大的直觀模型很有必要。靠這一節課教學,一部分學生可能還沒有完全弄清楚,下節課學生將進一步認識它。
3.通過前面幾節的學習,學生識圖能力應該有所提高,本節電動機原理圖要盡量讓學生自己看圖理解。
“電動機”, 篇12
教學目標
一、知識目標
1、知道電磁驅動現象.
2、知道三相交變電流可以產生旋轉磁場,知道這就是的原理.
3、知道的基本構造:定子和轉子.
4、知道的優點,知道能使用是三相交變電流的突出優點.
二、能力目標
1、培養學生對知識進行類比分析的能力.
2、培養學生接受新事物、解決新問題能力.
3、努力培養學生的實際動手操作能力.
三、情感目標
1、通過讓學生了解我國在磁懸浮列車方面的研究進展,激發他們的愛國熱情和立志學習、報效祖國的情感.
2、在觀察電動機的構造的過程中,使學生養成對新知識和新事物的探索熱情.
教學建議
1、由于的突出優點,使它應用十分廣泛、本節對它做了簡單的介紹,以開闊學生眼界,增加實際知識.但作為選學內容,對學生沒有太高的要求,做些介紹就可以了.
2、可以通過回憶前一章習題中提到的電磁驅動現象,本節的關鍵是通過演示、講解使學生明白三相交變電流也可以產生旋轉磁場,做到電磁驅動,這就是的原理.這有利于新舊知識的聯系和加強學生學以致用的意識.有條件的可以看實物或帶學生參觀,以增加實際知識.
3、課本中的的內容,簡要地介紹了的轉動原理,其中的核心內容是旋轉磁場概念.建議教師如果可能的話,應找一臺電動機,拆開了讓學生看一看各個部分的形狀.三相在工農業生產中的應用很廣泛,最好能讓學生看一些實際例子.
教學設計示例
教學準備:幻燈片、模型、學生電源、旋轉磁鐵
教學過程 :
一、知識回顧
電磁驅動現象說明
二、新課教學:
1、過回憶紹電磁驅動現象:在U形磁鐵中間放一個鋁框,如果轉動磁鐵,造成一個旋轉磁場.鋁框就隨著轉動.這種電磁驅動現象.
告訴學生就是應用該原理來工作的.
2、旋轉磁場的產生方法:
旋轉磁鐵可以得到旋轉磁場
在線圈中通入三相交流電也可以得到旋轉磁場.
3、的結構介紹
定子:固定的電樞稱為定子
轉子:中間轉動的鐵心以及鐵心上鑲嵌的銅條叫轉子
4、鼠籠式電動機模型介紹
的轉子是由鐵芯和嵌在鐵芯上的閉合導體構成的.閉合導體是由嵌在鐵芯凹槽中的銅條(或鋁條)和兩個銅環(或鋁環)連在一起制成的,形狀像個鼠籠,所以這種電動機也叫鼠籠式.
5、的轉動方向控制
由于的構造簡單,因此如果要改變轉子的轉動方向,只需要把定子上的任意兩組線圈的電流互換一下就就可以通過改變旋轉磁場的旋轉方向來改變轉子的轉動.
這種電動機在制造、使用和保養上都比較簡單,被廣泛應用在工農業生產上.
“電動機”, 篇13
(一)教學目的
1.學會安裝直流電動機模型。
2.進一步認識換向器的作用。
3.會畫直流電動機模型的電路圖,會按電路圖連接電路。
(二)實驗器材
電動機模型(散件),變阻器,電源(干電池若干),開關,自制電動玩具。
(三)教學過程
1.復習
問:上一節課我們學習了直流電動機原理。要使直流電動機中的線圈持續轉動下去,需要一個什么重要的構件?它在其中起何作用?(換向器;線圈轉過平衡位置時改變線圈中電流的方向,使線圈持續轉動下去。)
2.引入新課
直流電動機中換向器是否真正起到這個作用呢?怎樣使直流電動機中線圈轉動的快慢和方向發生變化?今天我們在實驗里就從學裝直流電動機模型中來研究這些問題。
板書:〈實驗:安裝直流電動機模型〉
3.進行新課
(1)演示:安裝直流電動機模型
出示電動機模型(散件)并作簡介。
問:怎樣把這些散件組裝成一臺直流電動機模型呢?
邊演示,邊強調指出:①直流電動機模型的安裝順序是從內到外,從下到上的。
板書:〈直流電動機模型安裝順序:支架→線圈轉子→電刷→定子(磁極》〉②安裝時電刷與換向器之間的松緊、線圈轉子與定子之間的間隙要適中。③安裝完畢后用手撥動一下轉子,觀察運轉是否處于良好狀態,否則應加以調試。
問:我們現在要使已安裝完畢的電動機模型運轉起來,想一想需要哪些器材?(電源、開關、導線)
進一步問:如果要使電動機轉動快慢發生變化,還要什么器材?
引導學生分析,通過改變電路中電流或電壓,則應串聯變阻器。
(2)直流電動機模型的電路
板書:〈電動機的電路圖〉
請學生按實驗小組分組進行畫直流電動機電路圖比賽。教師巡視、輔導。然后請各小組同學同時開始安裝直流電動機模型,按畫好的電路圖連接電路。經檢查電路無誤后,請同學將滑動變阻器移至最大值處,合上開關,調節變阻器,讓電動機正常運轉起來。再請同學斷開電路。
(3)直流電動機的轉動方向與轉速
問:同學們回憶一下,通電導體在磁場中受力方向(轉動方向)與哪些因素有關?(電流方向、磁感線方向)現在要使電動機模型中的線圈轉動方向發生改變,應該怎么辦?引導學生得出:將電源兩極對調或將磁鐵的兩極對調。
請同學觀察:對調電源兩極前后電動機線圈轉動方向是否改變;對調磁鐵的兩極前后電動機線圈轉動方向是否改變;移動滑動變阻器滑片,電動機線圈的轉速隨電流大小怎樣變化。
要求學生觀察時作記錄。教師巡回檢查、輔導。
實驗完畢后,師生共同總結。
板書:
〈改變轉動方向的方法:
對調電源兩極;
對調磁鐵的兩極。
改變轉速的方法:改變線圈中電流的大小。〉
4.小結(略)
5.布置作業
(1)出示教師自制的直流電動小玩具,簡單敘述制作方法,并演示。鼓勵學生課后完成。
(2)寫好本節實驗報告。
(四)說明
l.直流電動機模型型號不一,注意選用合適的電源。
2.根據學生具體情況,也可在黑板上畫出直流電動機模型的電路圖。
3.實驗報告參考樣式
實驗報告
姓名 班級 日期
實驗名稱:安裝直流電動機模型
實驗目的:1.安裝直流電動機模型。
2.研究直流電動機的轉動方向和轉速。
實驗器材:直流電動機模型(散件),干電池組,滑動變阻器,開關,導線若干。
實驗步驟:
1.安裝直流電動機模型。
2.畫出直流電動機模型與變阻器、電源、開關組成的串聯電路圖(圖12—4)。
3.按電路圖連接電路。
4.經檢查無誤后,閉合開關,調節滑動變阻器至合適位置,觀察電動機線圈轉動情況。