教案首頁任務(wù)一直流電機(jī)的工作原理第幾節(jié)項(xiàng)目五班級機(jī)電時(shí)數(shù)2課時(shí)教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)：熟悉直流發(fā)電機(jī)的原理,熟悉直流電動(dòng)機(jī)的原理工作原理。能力目標(biāo)：掌握兩種電機(jī)的原理，電磁轉(zhuǎn)矩和電動(dòng)勢的不同點(diǎn)。3.情感目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生積極向上的學(xué)習(xí)態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生接受新知識的能力。教學(xué)內(nèi)容1.直流發(fā)電機(jī)2.直流電動(dòng)機(jī)教材分析重點(diǎn)通過自主探究，讓學(xué)生掌握直流發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)的原理。難點(diǎn)對兩種電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和電動(dòng)勢的不同點(diǎn)的掌握。教學(xué)方法問題引導(dǎo)動(dòng)畫演示案例教學(xué)教學(xué)準(zhǔn)備多媒體教學(xué)內(nèi)容教學(xué)設(shè)計(jì)第一部分：導(dǎo)課本次主題：直流電機(jī)的工作原理主題描述：⒈原理直流發(fā)電機(jī)的原理：當(dāng)電樞被原動(dòng)機(jī)以恒速驅(qū)動(dòng)，用右手定則可以判定，電動(dòng)勢的方向。直流電動(dòng)機(jī)的原理：電流流進(jìn)電樞，電樞電流與磁場相互作用產(chǎn)生電磁力F，其方向可用左手定則判定。這一對電磁力所形成的電磁轉(zhuǎn)矩，使電動(dòng)機(jī)電樞逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。解決問題：1.幫助學(xué)生了解直流發(fā)電機(jī)的原理。2.幫助學(xué)生了解直流電動(dòng)機(jī)的原理。3.幫助學(xué)生建立把理論與實(shí)踐結(jié)合起來的抽象思維方式。第二部分：授課…………第一課時(shí)一、直流發(fā)電機(jī)的工作原理兩磁極直流發(fā)電機(jī)的工作原理如圖5-1所示。圖5-1直流發(fā)電機(jī)原理⒈電動(dòng)勢產(chǎn)生當(dāng)電樞被原動(dòng)機(jī)以恒速驅(qū)動(dòng)，按逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，用右手定則可以判定，線圈ab和cd邊切割磁力線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的方向，則在負(fù)載與線圈構(gòu)成的回路中產(chǎn)生電流Ia，其方向與電動(dòng)勢方向相同。電流由電刷Ａ流出，由電刷Ｂ流回。特別提示：電動(dòng)勢與電流關(guān)系：同向⒉換向當(dāng)電樞轉(zhuǎn)到圖5-1b）所示位置時(shí)，ab邊轉(zhuǎn)到了S極下，cd邊轉(zhuǎn)到了N極下。這時(shí)線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的方向發(fā)生了改變，但由于換向器隨同一起旋轉(zhuǎn)，使得電刷A總是接觸N極下的導(dǎo)線，而電刷B總是接觸S極下的導(dǎo)線，故電流仍由A流出B流回，方向不變。特別提示：雖然有換向器的作用，將線圈內(nèi)的交變電動(dòng)勢在兩電刷間變換為方向不變的電動(dòng)勢，但它的大小仍然是脈動(dòng)的。為了能使直流發(fā)電機(jī)輸出平穩(wěn)的電壓，實(shí)際的直流電機(jī)中電樞上要裝許多線圈，按一定規(guī)律連接起來，這樣換向片的數(shù)目也相應(yīng)的增多，脈動(dòng)程度會(huì)相應(yīng)的減小。如圖5-2所示圖5-2直流發(fā)電機(jī)的輸出電壓波形a)一組線圈時(shí)的輸出電壓波形b)兩組線圈時(shí)的輸出電壓波形c)有許多組線圈時(shí)的輸出電壓波形⒊電磁轉(zhuǎn)矩與能量轉(zhuǎn)換分析電磁轉(zhuǎn)矩：電樞電流與磁場相互作用而產(chǎn)生的電磁力形成了電磁轉(zhuǎn)矩。用左手定則可以判定，電磁轉(zhuǎn)矩的方向與電樞旋轉(zhuǎn)方向相反。因此，在電樞等速旋轉(zhuǎn)時(shí)，原動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩必須與發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和空載損耗轉(zhuǎn)矩相平衡(是發(fā)電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)矩)，即特別提示：電磁轉(zhuǎn)矩方向與轉(zhuǎn)速方向關(guān)系：反向…………第二課時(shí)二、直流電動(dòng)機(jī)的工作原理直流電動(dòng)機(jī)的工作原理如圖5-3所示。圖5-3直流電動(dòng)機(jī)的工作原理⒈電磁轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生電樞繞組通過電刷接到直流電源上，繞組的旋轉(zhuǎn)軸與機(jī)械負(fù)載相聯(lián)。電流從電刷A流入電樞繞組，從電刷B流出。電樞電流與磁場相互作用產(chǎn)生電磁力F，其方向可用左手定則判定。這一對電磁力所形成的電磁轉(zhuǎn)矩，使電動(dòng)機(jī)電樞逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。特別提示：電磁轉(zhuǎn)矩與電樞旋轉(zhuǎn)方向關(guān)系：同向⒉換向當(dāng)電樞轉(zhuǎn)到圖5-3b）所示位置時(shí)，ab邊轉(zhuǎn)到了S極下，cd邊轉(zhuǎn)到了N極下。這時(shí)線圈電磁轉(zhuǎn)矩的方向發(fā)生了改變，但由于換向器隨同一起旋轉(zhuǎn)，使得電刷A總是接觸N極下的導(dǎo)線，而電刷B總是接觸S極下的導(dǎo)線，故電流流動(dòng)方向發(fā)生改變，電磁轉(zhuǎn)矩方向不變。⒊電動(dòng)勢與能量轉(zhuǎn)換分析電動(dòng)勢：電樞轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，切割磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，這個(gè)電動(dòng)勢(用右手定則判定)的方向與電樞電流和外加電壓的方向總是相反的，稱為反電動(dòng)勢。它與發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢的作用不同。發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢是電源電動(dòng)勢，在外電路產(chǎn)生電流。而是反電動(dòng)勢，外加電源U只有克服這個(gè)反電動(dòng)勢才能向電動(dòng)機(jī)輸入電流。即（為電樞電阻）。特別提示：電動(dòng)勢方向與電流方向關(guān)系：反向比較：發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)兩者的電磁轉(zhuǎn)矩、電動(dòng)勢的作用是不同的。發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，它與原動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的方向是相反的。電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，它使電樞轉(zhuǎn)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩必須與機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩及空載損耗轉(zhuǎn)矩相平衡，即。發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢是電源電動(dòng)勢。電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)勢是反電動(dòng)勢，與外加電源電流方向相反，用來與外加電壓相平衡。直流電機(jī)作發(fā)電機(jī)運(yùn)行和作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，雖然都產(chǎn)生電動(dòng)勢和電磁轉(zhuǎn)矩，但兩者作用截然相反。相關(guān)知識⒈直流電機(jī)的電樞電動(dòng)勢(5-1)——電機(jī)結(jié)構(gòu)常數(shù)；——每極主磁通，單位韋伯，符號Wb；——電機(jī)轉(zhuǎn)速，單位轉(zhuǎn)/分，符號。⒉直流電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩(5-2)——電機(jī)轉(zhuǎn)矩常數(shù)；——電樞電流。第三部分：總結(jié)與拓展（總結(jié)：這節(jié)課的課堂小結(jié)。拓展：課后作業(yè)）1、直流發(fā)電機(jī)的原理：當(dāng)電樞被原動(dòng)機(jī)以恒速驅(qū)動(dòng)，用右手定則可以判定，電動(dòng)勢的方向。直流電動(dòng)機(jī)的原理：電流流進(jìn)電樞，電樞電流與磁場相互作用產(chǎn)生電磁力F，其方向可用左手定則判定。這一對電磁力所形成的電磁轉(zhuǎn)矩，使電動(dòng)機(jī)電樞逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。2、比較：發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)兩者的電磁轉(zhuǎn)矩、電動(dòng)勢的作用是不同的。發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，它與原動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的方向是相反的。電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，它使電樞轉(zhuǎn)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩必須與機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩及空載損耗轉(zhuǎn)矩相平衡，即。發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢是電源電動(dòng)勢。電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)勢是反電動(dòng)勢，與外加電源電流方向相反，用來與外加電壓相平衡。直流電機(jī)作發(fā)電機(jī)運(yùn)行和作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，雖然都產(chǎn)生電動(dòng)勢和電磁轉(zhuǎn)矩，但兩者作用截然相反。一、情境設(shè)計(jì)：二、方法設(shè)計(jì)三、過程設(shè)計(jì)：第一部分：導(dǎo)課第二部分：授課第三部分：總結(jié)與拓展…