课件31张PPT。第四节 电动机教材分析:
电动机在生产和生活中应用很广泛,学生对它也有些了解。本节教学内容着重学习磁场对电流的作用,同时讲述了直流电动机的工作原理、基本结构和工作过程。教材特别从能量观点出发,介绍了电动机能量的转化,为学生进一步学习电磁现象打下良好基础。
授课思路;
直流电动机教学时,要结合J2440直流电动机模型,以磁场对电流作用规律为主线,分析好线圈各边的受力情况和设置换向器的必要性,然后通过CAI课件模拟直流电动机工作原理进行分析,做到动静结合,激发学生学习兴趣。教学目标 :
1、知识与技能:
通过拆卸小型电动机,观察其构造,了解直流电动机的构造。
2、过程与方法:
通过演示实验,CAI课件了解直流电动机的工作原理,确认直流电动机中换向器的作用。
3、情感、态度与价值观:
通过分析如何使通电线圈在磁场中持续转动问题,激发学生学习兴趣,提高学生分析、解决问题的能力,培养学生积极探索自然规律的精神。
教学重点:
磁场对通电线圈的作用分析。
教学难点:
直流电动机换向器的作用分析。
教学准备:
J2440直流电动机模型
CAI课件
1865年制造的电动机观察图片直流电动机(一)新课引入
思考:
①通电导体在磁场中受力方向与哪些因素有关?
结论: 与磁场方向和电流方向有关。
思考:
②如图4--39所示,
通电后线圈abcd在磁场
中将发生什么现象?
结论:
线圈受到磁场力转动,但在转过90°后的平衡位置上, ab、cd边受一对平衡力,线圈处于静止状态。思考:
③线圈在平衡位置上,若要持续转动下去怎么办?
分析:
由于线圈受力方向与磁场方向和电流方向有关,所以必须要在线圈刚通过平衡位置时,ab和cd边受力方向改变,从而能持续转动。
假设:
①调换磁极改变磁场方向;
②调换电源正、负极,改变电流方向;
③利用换向器自动改变线圈中电流方向。(二)讲授新课
1、直流电动机的结构
演示:给直流电动机模型通直流电。
请大家观察线圈转动情况。
思考:直流电动机中线圈能持续转动是靠改变磁场方向还是电流方向?
分析:拆开模型直流电动机,观察磁体不动,直流电源正负接线柱没有改变。那么是什么装置在帮助改变电流方向呢? 用J2440直流电动机模型演示换向器的作用。
电动机要持续转动,须在电动机上装有一个改变电流方向的换向器,换向器是由两个彼此绝缘的铜制半环E、F组成,E与线圈的ab相接,F与线圈的dc相接。
直流电动机的结构:
磁体、线圈、
换向器、电刷。线圈磁体换向器电刷转子定子2、直流电动机的工作原理演示实验:
学生观察右图:
电流引出线是与
电刷A、B连接,A接
负极,B接正极,线
圈通过换向器E、F两个半环与电刷A、B接通而构成回路,线圈中的电流方向为abcd,ab边所受磁场力的方向向上。Cd边所受磁场力的方向向下,线圈顺时针转动。abcd学生观察右图:
当线圈转到平衡位置时,
两电刷恰好接触两半环间的
绝缘部分,线圈中电流为零,
磁场力为零。
思考;此时线圈是否停止转动?
结论:由于惯性,线圈不会停止,会继续向前转动。
当线圈由于惯性转过平衡位置后,半环E将与电刷A接触,F与B接触,使线圈中的电流方向改变。学生观察右图:
电流方向变
为dcba,ab、cd
受力方向也改变。
ab将受到向下的磁场力,cd将受到向上的磁场力,磁场力使线圈继续顺时针转动。学生观察右图;
这时线圈又
转到平衡位置,
这时线圈电流又
变为零,线圈由
于惯性通过平衡
位置,线圈中的
电流再一次改变方向,ab所受磁场力又变为向上,cd所受磁场力又变为向下。 直流电动机由于换向器在线圈越过平衡位置后自动改变线圈中的电流方向,从而使线圈不断地转动下去。
思考:换向器的作用?
当线圈转过平衡位置时,能自动改变线圈中的电流方向,从而使线圈持续转动。
思考:直流电动机的工作原理?
结论:通电线圈在磁场中受力转动.动画:直流电动机的工作原理 3、电动机工作时的能量转化
思考:电动机工作时的能量怎样转化?
结论:电动机工作是把电能转化为机械能。
4、电动机分类
学生阅读课文最后自然段总结:电动剃须刀 直流电动机 电动摩托车交流电动机也是依靠通电导体在磁场中所受的力来运转的交流电动机洗衣机电风扇5、电动机的优点
学生总结:
电动机构造简单、控制方便、效率高、无污染,广泛地用在日常生活和各种生产中。人类社会的发展离不开电动机。
(三)小结(四)巩固练习
1、直流电动机是利用
原理制造的,直流电动机工作过程中将 能转化为 能。当线圈转到平衡位置时,线圈不受力,由于 能继续不断地在磁场中按原来方向转动下去。通电线圈在磁场中受力转动的 电机械能惯性2、直流电动机中换向器的作用是( )
A、线圈稍转过平衡位置后,改变线圈中的受力方向
B、线圈稍转过平衡位置后,改变线圈中的电流方向
C、线圈稍转过平衡位置后,改变磁场方向
D、线圈稍转过与磁感线平行位置后,改变线圈中的电流方向
B 3、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。
4 、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。DB 5、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。B(五)、作业布置
1、课本P144练习第2、3 题。
2、A《作业本》P43
第四节2、4、10 题。