电机学直流电机教案5
教案
课程名称电机学
授课教师荣红梅
职称中学一级教师
系部机电系
教研室自动化教研室
授课对象09发电厂
学年学期2010—2011学年第一学期
2010年9月
山东大王职业学院教务处
1）工作原理
2）分析
? 感应电势与电流的方向，始终保持一致 ? 电枢电流产生的磁场是一个恒定不变的磁场
? 电磁力f 与转向相反，是制动性质的，需要不停输入机械功率，维持运转与电流输出。 3）结论
直流发电机在原动机的拖动下旋转，电枢上的导体切割磁力线产生交变电动势，再通过换向器的整流作用，在电刷间获得直流电压输出，从而实现将机械能转换成直流电能的目的。 二、直流电动机工作原理
1）工作原理
2）分析
? 感应电势与电流的方向，始终保持相反 ? 电枢电流产生的磁场是一个恒定不变的磁场 ? 电磁力f 与转向相同，是驱动性质的
Lv
B e x =Bil f =
3）结论
直流电动机在外加电压的作用下，在导体中形成电流，载流导体在磁场中将受到电磁力的作用，由于换向器的换向作用，导体进入异性磁极时，导体中的电流方向也相应改变，从而保证了电磁转矩的方向不变，使直流电动机能连续旋转，把直流电能转换成机械能输出。
电机的可逆原理
同一台电机由于外界条件的不同，既可以作发电机也可以作为电动机运行，成为电机可逆原理，是电机中的普遍原理，不仅适于直流电机也适于交流电机。
三、直流电机的基本结构
1、定子部分
直流电机的定子由主磁极、电刷装置、机座等组成。
主磁极的作用是产生主磁场。主磁极由磁极铁芯和套在铁芯上的励磁绕组构成。当励磁绕组中通有直流励磁电流时，气隙中会形成一个恒定的主磁场，图中极芯下面截面较大的部分称为极靴，极靴表面沿圆周的长度称为极弧，极
弧与相应的极距之比称为极弧系数，通常为左右。极弧的形状对电机
运行性能有一定影响，它能使气隙中磁通密度按一定规律分布。为了减少电枢旋转时齿、槽依次掠过极靴表面，而形成磁密变化造成铁芯涡流损耗，主磁极
铁芯通常用厚的导磁钢片叠压而成，然后再固定在磁轭上。各主磁极
铁芯上套有励磁绕组，励磁绕组之间可串联，也可并联。主磁极成对出现，沿圆周是N>、S极交替排列。
《直流电动机》名师教案
《直流电动机》名师教 案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
第六节直流电动机 清华大学附属中学永丰学校刘铭 教材内容分析 本课选自义务教育教科书，北京师范大学出版社物理九年级全一册第14章，第6节《直流电动机》。前面学生已经掌握了电流周围存在磁场，磁场对通电导体有力的作用，紧接着这节课的学习就是对前面所学知识的一个应用，也是对前面所学内容的另一种诠释，这需要很好的理解掌握前面学习的理论知识，这节课进行深入加工，有着理论的依据，亲自动手操作实验，切实做到学以致用。 学生情况分析 初三下学期的学生，有前面几节课的知识储备，并具备一定的发现问题、分析问题、解决问题的能力，在实验操作方面也有很多的实验积累，在讨论解决方案时会有一些可行的猜想，并针对这些猜想设计可行的实验，来验证猜想是否正确。但是对于学生来说,总会有一些想法不是很严谨，需要老师的及时适当引导。 核心素养 通过动手组装模拟电动机，探究电动机的工作的过程和原理，培养学生科学探究的能力和科学的思维，通过了解电动机在生活中的应用，认识科学与技术之间的关系，培养学生科学的态度与责任。 教学目标设计 1.知识与技能: (1)知道电动机工作的基本原理:通电线圈在磁场中受到力的作用。 (2)知道电动机工作过程中的能量转化。 (3)了解使电动机连续转动的方法,及换向器在直流电动机中的作用。 2.过程与方法:
(1)经历探究电动机转动原理的过程,培养学生初步分析问题的能力。 (2)经历电动机的发明过程,培养学生动手能力和发现问题并解决问题的能力。 3.情感态度与价值观: 了解物理知识如何转变为科学技术,强化学生学以致用的意识。 教学内容设计： 教学重点:探究磁场对通电导体有力的作用。 教学难点:使电动机持续转动的方法。 教学策略分析 （一）教学方法分析： 1.协作学习法：2个学生为一组，组内同学协同完成实验任务。 2.任务驱动法：学生们经历电动机的发展历程，随着电动机发展过程中问题的产生，猜想解决问题的措施，针对解决措施，动手设计实验，验证猜想是否正确，方案是否可行。 3.讨论交流学习法：学生在实验操作前，交流实验方案；在实验操作过程中，讨论方法的可行性；在实验操作后，交流总结实验心得和结论。 （二）教学手段： 多媒体，实物投影，电动机的换向器工作时慢镜头视频，小型电动机模型（2个），带有换向器的电动机模型（2个），玩具车中的电动机。
第1章 直流电机教案
河南工程学院 纺织电机控制与调速教案 新型纺织机电技术 适用专业 纺电1031 授课班级 开课学期2011-2012学年第2学期 王藩 任课教师 纺织工程系 开课单位 编写时间2012年2月1日
第1章直流电机 教学目的要求： 1、掌握在磁场里运动导体产生感应电动势和载流导体受力这两个基本规律。这 两个规律是直流电机工作的理论基础。 2、了解直流电机的主要结构和各部分的主要作用。 3、知道直流电机的铭牌中有哪些主要的额定数据及其含义。 4、熟练掌握电枢电动势和电磁转矩的计算公式和性质。 5、了解直流发电机的励磁方式。 6、掌握直流电动机稳态运行的基本方程式和功率的关系式。 7、掌握他励直流电动机的机械特性。 8、掌握直流发电机稳态运行的基本方程式和功率的关系式。 重点难点： （1）教学重点 直流电机的主要结构以及各部分的作用；电枢电动势和电磁转矩的计算公式和性质；直流发动机的励磁方式；他励直流电动机的机械特性。 （2）教学难点 直流电机的工作原理和直流电机稳定运行的基本方程式和功率关系。 学时分配：8个学时 教学内容： §1.1直流电机的基本工作原理 直流电机是人类最早发明和应用的一种电机，虽然目前不如交流电机应用普通，但是，直流电动机具有比交流电动机较为优良的调速和起动性能。它的调速范围广，平滑性、经济性较好，采用晶闸管调速系统更为方便；它的起动转矩较大。这种性能对有些机械的拖动是十分重要的，例如大型机床、电力机车、大型轧钢机、大型起重设备等。 直流发电机过去是直流电的主要电源之一，广泛地用在电解、电镀、充电等设备
中，也用作同步电机的励磁和直流电动机的电源。由于晶闸管整流技术日益发展，在某些场合已经取代直流发电机。 直流电动机的优点： （1） 调速范围广，易于平滑调节 （2） 过载、启动、制动转矩大 （3） 易于控制，可靠性高 （4） 调速时的能量损耗较小 缺点: （1）换向困难，容量受到限制，不能做的很大； （2）制造工艺复杂，生产成本高； （3）运行时由于电刷与换向器之间容易产生火花，可靠性较差，维护较麻烦。 （4） 调速时的能量损耗较小 人们虽做过很多研究工作来改善交流电动机的性能，但还不能全部用交流拖动来代替直流拖动。因而，在某些机械的拖动中，仍需用直流电动机。 应用: 轧钢机、电车、电气铁道牵引、造纸、纺织拖动。 直流发电机用作电解、电镀、电冶炼、充电、交流发电机励磁等的直流电源。 任何电机的工作原理都是建立在电磁感应和电磁力这个基础上。在不同的外部条件下，电机中能量转换的方向是可逆的。如果从电机轴上输入机械功率，电枢绕组中感应电动势大于端电压，即U E a >时，电机运行于发电机状态，将机械能转化为电能，从电刷两端输出电能；如果从电枢输入电功率，电枢绕组中感应电动势小于外加端电压，即U E a <时，电机运行于电动机状态，将电能转换为机械能，从轴上输出机械能。 1.1.1 直流发电机的工作原理 1、工作原理：电磁感应定律 导体在磁场中运动时，导体中会感应出电势e 。 e=Blv 。 B:磁密l ：导体长度； v ：导体与磁场的相对速度。 正方向：用右手定则判断。电势e 正方向表示电位升高的方向，与U 相反。如果同一元件上e 和U 正方向相同时，e= -U 。
直流电动机-教案
《直流电动机》教学设计 一、教材内容分析 本课选自义务教育教科书，北京师范大学出版社物理九年级全一册第14章，第6节《直流电动机》。前面学生已经掌握了电流周围存在磁场，磁场对通电导体有力的作用，紧接着这节课的学习就是对前面所学知识的一个应用，也是对前面所学内容的另一种诠释，这需要很好的理解掌握前面学习的理论知识，这节课进行深入加工，有着理论的依据，亲自动手操作实验，切实做到学以致用。 二、学生情况分析 初三下学期的学生，有前面几节课的知识储备，并具备一定的发现问题、分析问题、解决问题的能力，在实验操作方面也有很多的实验积累，在讨论解决方案时会有一些可行的猜想，并针对这些猜想设计可行的实验，来验证猜想是否正确。但是对于学生来说,总会有一些想法不是很严谨，需要老师的及时适当引导。 三、教学目标设计 1.知识与技能: (1)知道电动机工作的基本原理:通电线圈在磁场中受到力的作用。 (2)知道电动机工作过程中的能量转化。 (3)了解使电动机连续转动的方法,及换向器在直流电动机中的作用。 2.过程与方法: (1)经历探究电动机转动原理的过程,培养学生初步分析问题的能力。 (2)经历电动机的发明过程,培养学生动手能力和发现问题并解决问题的能力。 3.情感态度与价值观: 了解物理知识如何转变为科学技术,强化学生学以致用的意识。 四、教学内容设计：
教学重点:探究磁场对通电导体有力的作用。 教学难点:使电动机持续转动的方法。 五、教学策略分析 （一）教学方法分析： 1.协作学习法：2个学生为一组，组内同学协同完成实验任务。 2.任务驱动法：学生们经历电动机的发展历程，随着电动机发展过程中问题的产生，猜想解决问题的措施，针对解决措施，动手设计实验，验证猜想是否正确，方案是否可行。 3.讨论交流学习法：学生在实验操作前，交流实验方案；在实验操作过程中，讨论方法的可行性；在实验操作后，交流总结实验心得和结论。 （二）教学手段： 多媒体，实物投影，电动机的换向器工作时慢镜头视频，小型电动机模型（2个），带有换 向器的电动机模型（2个），玩具车中的电动机。
九年级物理全册 第14章 第六节 直流电动机教案1 (新版)北师大版(1)
《直流电动机》 教学目的： 1、知道直流电动机的原理和主要构造。 2、知道换向器在直流电动机中的作用。 3、了解直流电动机的优点及其应用。 4、培养学生把物理理论应用于实际的能力。 教学重点、难点： 1.、磁场对电流的作用。 2.、磁场对电流作用的现象和规律，电动机的构造和原理。 教学过程： 1、复习 提问：上节课我们做实验给磁场中的导体通电，发现了什么？（学生回答：通电导体在磁场中受力）。 提问：这个力的方向与哪两个因素有关？（学生回答之后，教师强调：改变电流方向，或改变磁感线方向，导体受力方向就随着改变） 提问：出示如课本中的挂图和模型，根据上面的结论，通电线圈在磁场中是怎样受力的？（学生回答：ab边受力向上，cd边受力向下） 提问：在这两个力的作用下，线圈怎样运动？（学生回答：线圈会转动） 提问：这个现象中能量是怎样转化的？（学生回答：电能转化为机械能） 2、引入新课 教师陈述：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，当然，我们先讨论最简单的一种电动机—直流电动机。给出直流电动机定义，并板书： 〈第六节直流电动机〉 3、进行新课 （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，还可简介各国对理论应用于实际的重视，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？（学生答：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
直流电动机教案示例
直流电动机教案示例 （一）教学目的 1．知道直流电动机的原理和主要构造。 2．知道换向器在直流电动机中的作用。 3.了解直流电动机的优点及其应用。 4．培养学生把物理理论应用于实际的能力。 （二）教具 如课本图12—10的挂图和模型，两个箭头标志（可用饮料盒铝片制作），自制直流电动机模型（参见图12—2），直流电动机原理挂图一幅，小型直流电动机一台，学生电源一台。 （三）教学过程 1．复习 提问：上节课我们做实验给磁场中的导体通电，发现了什么？（学生回答：通电导体在磁场中受力）。 提问：这个力的方向与哪两个因素有关？（学生回答之后，教师强调：改变电流方向，或改变磁感线方向，导体受力方向就随着改变） 提问：出示如课本12—10甲的挂图和模型，根据上面的结论，通电线圈在磁场中是怎样受力的？（学生回答：ab
边受力向上，cd边受力向下） 提问：在这两个力的作用下，线圈怎样运动？（学生回答：线圈会转动） 提问：这个现象中能量是怎样转化的？（学生回答：电能转化为机械能） 2．引入新课 教师陈述：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，当然，我们先讨论最简单的一种电动机—直流电动机。给出直流电动机定义，并板书： 〈第五节直流电动机〉 3．进行新课 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，还可简介各国对理论应用于实际的重视，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？（学生答：由于惯性线
直流电机教案汇总
教案编号 1 课题直流电动机的结构授课人课型 课时 2 教具 原设计者授课时间 教学目标1．掌握直流电机的结构 2．了解直流电动机的优缺点。 教学重点直流电机的结构 教学难点直流电机的结构 教学过程（复习提问、精讲设计、课前或中预习内容及要求、设计当堂测试和作业、随堂小结等）第一课时授课时间 第一节直流电机 直流发电机与直流电动机在理论上是可逆的。应用于起重、运输机械、传动机构、精密机械、自动控制系统和电子电器、日常电器中。 一、直流电机的构造 （一）定子 定子由机座、主磁极、换向磁极、电刷组件组成，如图所示。 定子的横剖平面图如图所示。
1．机座 用铸钢或铜板焊成，用作支撑和保护整机结构，同时又是电机磁路的一部分，有良好的导磁性能和机械强度。 2．主磁极 由铁心和励磁绕组组成。铁心由极身和极靴两部分组成，铁心由1~1.5mm厚的钢板叠压而成如图所示。 励磁绕组绕在铁心外面，主磁极的作用是在励磁绕组中通入励磁电流时产生主磁通。当励磁绕组通入直流电时，铁心就成为一个有固定极性的磁极。 3．换向磁极 换向磁极的作用是为了改善换向性能，减小换向火花，削弱电枢磁场。换向磁极与转子间气隙较大，涡流较小，可用整块钢制成。其上的绕组一般与电枢绕组串联，用横截面较大的铜导线绕制。 换向磁极与主磁极数量相等或为其一半，顺着转子旋转的方向排列顺序是：N,N’,S,S’ 4．电刷组件 电刷组件由电刷、刷握、刷杆、刷杆座及压紧弹簧组成，如图所示。 电刷内有用细铜丝编织成的刷辫与外电路导通 作用：与换向器配合，连接静止的外电路和转动的电枢电路。
板书设计（第一课时） 一、直流电机的构造 （一）定子 1．机座 2．主磁极 3．换向磁极 4．电刷组件 教学后记（各班级授课时间、缺席名单及原因；学生辅导；偶发事件处理；教学反思等） 1、对主磁极和换向磁极概念模糊 2、对电刷的作用不太理解 教学过程（复习提问、精讲设计、课前或中预习内容及要求、设计当堂测试和作业、随堂小结等）第二课时授课时间 复习提问：直流电动机的定子结构及各部分的作用 （二）电枢 电枢又称转子，作用是在励磁磁场作用下，产生感应电动势和电磁转矩，实现电能与机械能之间的转换。其结构如图所示。 1．电枢铁心 电机磁路的另一部分，为减小涡流由硅钢片叠压而成。在电区外缘有嵌放绕组的铁心槽，整个铁心固定在转动轴上，随轴一起转动。 2．电枢绕组
最新上海电力学院电机学期末考试题库--直流电机库
直流電機 一、选择 １直流并励电动机的输出功率等于： ⑴ＵN*ＩN*ηN; ⑵ＵN(ＩN-Ｉf)；⑶ＵN*ＩN。 ２直流发电机电枢导体中的电流是： ⑴直流电；⑵交流电；⑶脉动的直流。 ３要改变并励直流电动机的转向，可以： ⑴增大励磁；⑵改变电源极性；⑶改接励磁绕组。４一台直流它励发电机，６极，单迭绕组，额定电流为１５０安，电枢绕组的支路电流为： ⑴１２．５安；⑵２５安；⑶５０安。 ５直流发电机的电磁转矩与转速的方向： ⑴相同；⑵相反；⑶无关。 ６一台并励直流发电机正常运行后停机，现将原动机反转，希望能正常工作，应该：⑴将并励绕组反接；⑵将电枢绕组反接； ⑶将并励绕组和电枢绕组同时反接。 ７一台并励直流发电机，在５００转／分时建立空载电压１２０伏，若把转速提高到１０００转／分，则该电机空载电压： ⑴等于２４０伏；⑵大于２４０伏； ⑶大于１２０伏，但小于２４０伏；⑷无法判断。 ８一台直流并励电动机，拖动一不随转速而变化的恒定负载运行，原来输出功率为额定值，当电枢回路中串入一电阻Ｒ使电机转速下降，不计电枢反应作用，则在新的稳定运行状态下，电枢电流： ⑴小于额定值；⑵等于额定值；
⑶大于额定值；⑷不能确定。 ９直流它励电动机空载运行时，若不慎将励磁回路断开，电机转速将： ⑴增至不允许的值，即“飞车”； ⑵升至新的值稳定运行；⑶减速直至停止。 １０一台并励直流发电机希望改变它电枢两端的正负极性，采用的方法是： ⑴改变原动机的转向；⑵改变励磁绕组的接法； ⑶既改变原动机的转向又改变励磁绕组的接法。 １１一台空载电压为１００伏的并励直流发电机，空载励磁电流为１．０安，若励磁电流增加到２．０安，此时电枢电压： ⑴大于１００伏但小于２００伏； ⑵等于２００伏；⑶大于２００伏。 １２一台直流电动机在额定电压下空载起动，和在额定电压下半载起动，两种情况下的合闸瞬时起动电流： ⑴前者小于后者；⑵两者相等；⑶后者小于前者 １３一台额定电压为２２０伏的直流串励电动机，误接在交流２２０伏的电源上，此时电动机将产生： ⑴方向交变的电磁转矩；⑵方向恒定的电磁转矩； ⑶不产生电磁转矩。 １４一台串励直流电动机，若把电刷顺旋转方向偏离几何中心线一个角度，设电机的电枢电流保持不变，此时电动机的转速： ⑴降低；⑵升高；⑶保持不变。 １５一台并励直流电动机，在保持负载转矩不变的条件下，如果电源电压Ｕ降为０．５Ｕ，此时电动机的转速：
直流电动机教案示例
直流电动机教案示例 （一）教学目的1．知道直流电动机的原理和主要构造。2．知道换向器在直流电动机中的作用。 3.了解直流电动机的优点及其应用。4．培养学生把物理理论应用于实际的能力。（二）教具如课本图12—10的挂图和模型，两个箭头标志（可用饮料盒铝片制作），自制直流电动机模型（参见图12—2），直流电动机原理挂图一幅，小型直流电动机一台，学生电源一台。（三）教学过程1．复习提问：上节课我们做实验给磁场中的导体通电，发现了什么？（学生回答：通电导体在磁场中受力）。提问：这个力的方向与哪两个因素有关？（学生回答之后，教师强调：改变电流方向，或改变磁感线方向，导体受力方向就随着改变）提问：出示如课本12—10甲的挂图和模型，根据上面的结论，通电线圈在磁场中是怎样受力的？（学生回答：ab 边受力向上，cd边受力向下）提问：在这两个力的作用下，线圈怎样运动？（学生回答：线圈会转动）提问：这个现象中能量是怎样转化的？（学生回答：电能转化为机械能）2．引入新课教师陈述：
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，当然，我们先讨论最简单的一种电动机—直流电动机。给出直流电动机定义，并板书：〈第五节直流电动机〉3．进行新课(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，还可简介各国对理论应用于实际的重视，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？（学生答：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边受力仍朝上，cd边受力仍朝下，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 边受力变为向下，cd边受力变为向上。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
电机学考试资料真题1(直流电机含答案)
重庆大学 电机学（1） 课堂测验二 2011 ~2012 学年 第 一 学期 考试方 式： 测验日期：2011.12.08 测验时间： 45 分钟 题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总 分 得 分 一、 单项选择题（每小题2分，共20分） 1．一台额定转速为1000r/min 的并励直流电动机，在额定状态运行时输入功率为10kW ，若在电枢回路中串电阻调速，保持负载转矩不变，当转速为800 r/min 时输入功率为 A 。 A ．10kW ； B ．8kW ； C ．12.5kW ； D ．无法确定。 2．直流电机交轴电枢反应磁动势最大值的位置取决于 D 。 A ．电刷的位置； B ．主磁极轴线的位置； C ．转子旋转方向； D ．电枢的几何中性线。 3．把直流发电机的转速升高20%，他励方式运行空载电压为U 他，并励方式空载电压为U 并，则 B 。 A ．U 他=U 并； B ．U 他U 并。 4．一直流电动机拖动一台他励直流发电机。当电动机的外电压、励磁电流不变时，增加发电机的负载，则电动机的电枢电流I a 和转速n 将 A 。 A ．I a 增大，n 降低； B ．I a 减少，n 升高； C ．I a 减少，n 降低； D ．I a 增大，n 升高。 5．在直流电机中，公式E a =C e Фn 和T =C T ФI a 中的Φ指的是 C 。 A ．每极合成磁通； B ．所有磁极的总磁通； C ．主磁通每极磁通； D ．以上都不是。 6．直流电动机起动时，励磁回路应 B 电源。 A ．与电枢回路同时接入； B ．比电枢回路先接入； C ．比电枢回路后接入。 7．直流电机电枢绕组元件中的电动势和电流是 B 。 A ．直流； B ．交流； C ．可能是直流也可能是交流。 8．直流电动机的额定功率指 B 。 A ．转轴上吸收的机械功率； B ．转轴上输出的机械功率； C ．电枢端口吸收的电功率； D ．电枢端口输出的电功率。 9．电枢磁动势与主磁场相互作用产生电磁转矩。若电枢磁动势有交轴分量和直轴分量，则 C 。 A ．二者都产生电磁转矩； B ．仅直轴分量产生电磁转矩； C ．仅交轴分量产生电磁转矩； D ．二者都不产生电磁转矩。 10．一台串励直流电动机，设电枢电流保持不变，若电刷顺转向偏离几何中性线一个角度，此时电动机转速 A 。 A ．降低； B ．保持不变； C ．升高。 二、 填空题（每空1分，共20分） 1．一台并励直流电动机，如果电源电压和励磁电流不变，当加上一恒定转矩的负载后，发现电枢电流超过额定值，有人试在电枢回路中接一电阻来限制电流，此方法 不可行 (可行或不可行)。串入电阻后，电动机的输入功率将 不变 ，电枢电流将 不变 ，转速将下降 ，效率将 下降 。(增大、减小或不变)。 2．他励直流发电机的电压调整率与 电枢电阻 和 电枢反应 有关。 3．并励直流电动机调速时，在励磁回路中增加调节电阻，可使转速 增大 ，机械特性 变软 ；在电枢回路中增加调节电阻，可使转速 减小 ，机械特性 变软 ；降低端电压，可使转速 减小 ，机械特性 不变 。(增大、减小、变硬、变软或不变)。 4．电磁功率与输入功率之差，对于直流发电机包括 铁心损耗和机械 损耗；对于直流电动机包括 各种铜损耗和杂散 损耗。 5．串励直流电动机在电源反接时，电枢电流的方向 反向 ，磁通的方向 反向 ，转速的方向 不变 。 6．直流发电机电刷顺电枢旋转方向移动一角度，直轴电枢反应是 去磁的 ；若为电动机，则直轴电枢反应是 增磁的 。 三、 简答题（每题8分，共24分） 1．简述并励直流发电机自励建立稳定电压的条件。 答：①有一定的剩磁；②励磁回路的电阻小于与运行转速所对应的临界电阻；③励磁绕组的接线与电机转向的配合是正确的。这里的正确配合就是说当电机以某一方向旋转时，励磁绕组只有一个正确的接法与之相对应。 学院 电气工程学院 专业、班 年级 学号 姓名 公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊 封 线 密
《直流电动机》名师教案
第六节直流电动机 清华大学附属中学永丰学校刘铭 教材内容分析 本课选自义务教育教科书，北京师范大学出版社物理九年级全一册第14章，第6节《直流电动机》。前面学生已经掌握了电流周围存在磁场，磁场对通电导体有力的作用，紧接着这节课的学习就是对前面所学知识的一个应用，也是对前面所学内容的另一种诠释，这需要很好的理解掌握前面学习的理论知识，这节课进行深入加工，有着理论的依据，亲自动手操作实验，切实做到学以致用。 学生情况分析 初三下学期的学生，有前面几节课的知识储备，并具备一定的发现问题、分析问题、解决问题的能力，在实验操作方面也有很多的实验积累，在讨论解决方案时会有一些可行的猜想，并针对这些猜想设计可行的实验，来验证猜想是否正确。但是对于学生来说,总会有一些想法不是很严谨，需要老师的及时适当引导。核心素养 通过动手组装模拟电动机，探究电动机的工作的过程和原理，培养学生科学探究的能力和科学的思维，通过了解电动机在生活中的应用，认识科学与技术之间的关系，培养学生科学的态度与责任。 教学目标设计 1.知识与技能: （ (1)知道电动机工作的基本原理:通电线圈在磁场中受到力的作用。 (2)知道电动机工作过程中的能量转化。 (3)了解使电动机连续转动的方法,及换向器在直流电动机中的作用。 2.过程与方法: (1)经历探究电动机转动原理的过程,培养学生初步分析问题的能力。 (2)经历电动机的发明过程,培养学生动手能力和发现问题并解决问题的能力。 3.情感态度与价值观: 了解物理知识如何转变为科学技术,强化学生学以致用的意识。
教学内容设计： 教学重点:探究磁场对通电导体有力的作用。 ~ 教学难点:使电动机持续转动的方法。 教学策略分析 （一）教学方法分析： 1.协作学习法：2个学生为一组，组内同学协同完成实验任务。 2.任务驱动法：学生们经历电动机的发展历程，随着电动机发展过程中问题的产生，猜想解决问题的措施，针对解决措施，动手设计实验，验证猜想是否正确，方案是否可行。 3.讨论交流学习法：学生在实验操作前，交流实验方案；在实验操作过程中，讨论方法的可行性；在实验操作后，交流总结实验心得和结论。 （二）教学手段： 多媒体，实物投影，电动机的换向器工作时慢镜头视频，小型电动机模型（2个），带有换向器的电动机模型（2个），玩具车中的电动机。 ; 学法设计： 师生之间：教师问题引导，学生自主猜想设计，在做中学。
直流电动机-教案
通过了解物理知识如何转化成实际技术应用，进一步提高科学技术知识的兴趣教学重点： 换向器的作用 展示以上图片，提出问题： 1.大家认识这辆绿色车牌的公 交吗？ 2.你知道这辆车与传统公交车 在动力上有什么区别吗？
活动一回顾旧知 提问：将一段通电导体放入磁场中吗，根据此实验的现象能得出什么结论？ 继续提问：其力的方向与什么因素
要求：先认真阅读文字材料，弄明白如何将线圈放入磁场 提问： 通过阅读我们知道线圈有两种做法，请问这两种做法最大的不同之处是什么？ 思考：两组不同的线圈放入磁
教师根据学生对边框受力的分析和已做好的线圈模型解释线圈不转动的原因。（意图：通过重点分析线圈不能持续转动的原因，为线圈如何持续
教师解释：（老师做了一个和图中一样的线圈模具，假如红色边框是ab，蓝色是cd，当线圈初始位置处于甲图水平位置时，则红框受到竖直向上的力，老师用氦气球来实现，而蓝框受到竖向下的力，用重物实现。这两个力大小相等，方向相反，但不在同一条直线。所以线圈顺时针转动，当转动到乙图竖直位置时，这两个力大小相等，方向相反，同时还在同一条直线上，所以这两个力二力平衡，线圈处于平衡位置，这两个力向外拉扯线圈，不能使线圈转动，但线圈是不是立即停止转动？（不会，由于惯性会继续转动）当线圈冲过平衡位置后，由于红蓝线框受力方向不变，这两个力会反向拉线圈，使得线圈无法持续转动，最后线圈经过几次反复后，会停在平衡位置。） 提问：这就是以上线圈不能持续转动的原因，那么为什么转动轴一边全刮另一边半刮的线圈却能够持续转动起来呢？大家两人一组进行讨论 过渡提问：这样适时通断电的方法可以使得线圈持续转动，
电机学直流电机教案
教案 课程名称电机学 授课教师荣红梅 职称中学一级教师 系部机电系 教研室自动化教研室 授课对象09发电厂 学年学期2010—2011学年第一学期 2010年9月 山东大王职业学院教务处
1）工作原理 2）分析 ? 感应电势与电流的方向，始终保持一致 ? 电枢电流产生的磁场是一个恒定不变的磁场 ? 电磁力f 与转向相反，是制动性质的，需要不停输入机械功率，维持运转与电流输出。 3）结论 直流发电机在原动机的拖动下旋转，电枢上的导体切割磁力线产生交变电动势，再通过换向器的整流作用，在电刷间获得直流电压输出，从而实现将机械能转换成直流电能的目的。 二、直流电动机工作原理 1）工作原理 2）分析 ? 感应电势与电流的方向，始终保持相反 ? 电枢电流产生的磁场是一个恒定不变的磁场 ? 电磁力f 与转向相同，是驱动性质的 Lv B e x =Bil f =
3）结论 直流电动机在外加电压的作用下，在导体中形成电流，载流导体在磁场中将受到电磁力的作用，由于换向器的换向作用，导体进入异性磁极时，导体中的电流方向也相应改变，从而保证了电磁转矩的方向不变，使直流电动机能连续旋转，把直流电能转换成机械能输出。 电机的可逆原理 同一台电机由于外界条件的不同，既可以作发电机也可以作为电动机运行，成为电机可逆原理，是电机中的普遍原理，不仅适于直流电机也适于交流电机。 三、直流电机的基本结构 1、定子部分 直流电机的定子由主磁极、电刷装置、机座等组成。 主磁极的作用是产生主磁场。主磁极由磁极铁芯和套在铁芯上的励磁绕组构成。当励磁绕组中通有直流励磁电流时，气隙中会形成一个恒定的主磁场，图中极芯下面截面较大的部分称为极靴，极靴表面沿圆周的长度称为极弧，极 弧与相应的极距之比称为极弧系数，通常为左右。极弧的形状对电机 运行性能有一定影响，它能使气隙中磁通密度按一定规律分布。为了减少电枢旋转时齿、槽依次掠过极靴表面，而形成磁密变化造成铁芯涡流损耗，主磁极 铁芯通常用厚的导磁钢片叠压而成，然后再固定在磁轭上。各主磁极 铁芯上套有励磁绕组，励磁绕组之间可串联，也可并联。主磁极成对出现，沿圆周是N>、S极交替排列。
直流电动机教学设计
直流电动机教学设计 教案是每个老师上课必备的讲课材料，但一份好的教案，也能决定一堂课的质量。如何备好教案呢?以下文章“直流电动机教学设计”由出国留学网为您提供，希望对您有所帮助!直流电动机教学设计(一)教学目的 1.知道直流电动机的原理和主要构造。2.知道换向器在直流电动机中的作用。3.了解直流电动机的优点及其应用。 4.培养学生把物理理论应用于实际的能力。(二)教具如课本图12—10的挂图和模型，两个箭头标志(可用饮料盒铝片制作)，自制直流电动机模型(参见图12—2)，直流电动机原理挂图一幅，小型直流电动机一台，学生电源一台。(三)教学过程1.复习提问：上节课我们做实验给磁场中的导体通电，发现了什么?(学生回答：通电导体在磁场中受力)。提问：这个力的方向与哪两个因素有关?(学生回答之后，教师强调：改变电流方向，或改变磁感线方向，导体受力方向就随着改变) 提问：出示如课本12—10甲的挂图和模型，根据上面的结论，通电线圈在磁场中是怎样受力的?(学生回答：ab边受力向上，cd边受力向下) 提问：在这两个力的作用下，线圈怎样运动?(学生回答：线圈会转动) 提问：这个现象中能量是怎样转化的?(学生回答：电能转化为机械能) 2.引入新课教师陈述：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，当然，我们先讨论最简单的一种电动机—直流电动机。给出直流电动机定义，并板书：〈第五节直流电动机〉3.进行新课(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，还可简介各国对理论应用于实际的重视，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?(学生答：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边受力仍朝上，cd边受力仍朝下，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边受力变为向下，cd边受力变为向上。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。教师出示：两个半圆铝环和电刷，指出：靠这两样东西就可以解决问题。待学生思考片刻，教师出示已准备的与课本图12—12相似的模型，说明铝环与线圈的连接情况和铝环与电刷的配合过程。引出换向器的概念并板书：〈2.换向器的作用：当线圈刚转过平衡位置时，换向器能自动改变线圈中电流的方向，从而改变线圈受力方向，使线圈连续转动。〉让学生仔细观察课本图12—12，进一步弄清楚线圈转动过程，重点是甲图和丙图，回答教师填空式的提问：甲图：电流方向是a→b→c→d，受力方向是ab边受力向上，cd边受力向下，转动方向是顺时针。丙图：电流方向是d→c→b→a，受力方向是ab边受力向下，cd边受力向上，转动方向是顺时针。(3)直流电动机的构造出示：直流电动机，介绍主要构造：磁极、线圈、换向器、电刷。板书：〈3.直流电动机的构造〉演示：给直流电动机通电转动，提高学生兴趣(若时间不允许，可省些演示)。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。让学生阅读课文最后两个自然段，了解直流电动机的优点和应用。4.小结(略) 5.作业：(不要求笔做) (1)预习下节内容。(2)比较直流电动机和交流发电机，从原理、构造和能量转化等方面说出它们的区别。(四)说明 1.本节采用程序性的提问和讨论，启发学生弄清
2019-2020年九年级物理 安装直流电动机模型教案 苏科版
2019-2020年九年级物理安装直流电动机模型教案苏科版 一、教学目标： 1 知识与技能: (1) 利用收集到的信息，提高收集、处理信息的能力； (2) 了解与电动机有关的知识； (3) 认清电动机构造，学会安装电动机模型。 2过程与方法: (1) 能表达自己的观点和疑问，初步具备评估自己学习成果的能力； (2) 通过安装电动机模型，增强学生的动手实验能力； (3) 交流信息，合作完成实践活动。 3情感与价值观:(1) 激发学生探究电磁联系的兴趣； (2) 提倡集体合作，敢于提出与他人不同的观点，勇于放弃或修正自己的错 误观点。 (3) 鼓励提问，鼓励质疑，在疑问中保持好奇心，增强学习动力 (4) 激发学生热爱家乡的情感 二、教学重点、难点： 重点：对收集到的相关信息进行整理分析，能发现问题并作出一定的解释 弄清电动机的构造，按照合理的顺序进行安装，会对实验中出现的问题进行分析， 并尝试排除故障 难点：安装直流电动机模型，总结故障出现的原因；利用滑动变阻器和电源改变电动机的转向和转速 三、设计思路 学生在学习了磁现象的知识后对磁性和磁场有了一定的认识；通过电路的学习知道电流大小和方向对电动机有影响；学生通过了解电动机的相关知识和安装电动机模型，会进一步联想电与磁之间有什么作用规律会导致电动机的运转，为后续电磁转换的学习做好思想准备。 在这里可以将第四节四、安装直流电动机模型作为第二课时，这样可以体现先现象后本质，先实践后理论的新课程理念。在通过调查与电动机有关的资料，了解电动机的广泛应用的基础上，再进一步安装电动机模型和探究电动机的转速、转向以及不转的故障等问题，激起学生的疑问和好奇心，提高学生的学习兴趣。 四、教学资源 一套电动机模型、一套电工工具、滑动变阻器一只、开关一只、电池盒一只（配四只干电池）、导线若干，共25组；事先教师准备一些电动机的应用图片资料，学生收集一些相关资料；电脑一台，实物投影仪一台，视频探头一个。 五、教学设计
直流电动机教案
【课题】直流电动机 羊楼司中学何贤文 【教学目的】 1．知道直流电动机的原理和主要构造。 2．知道换向器在直流电动机中的作用。 3. 了解直流电动机的优点及其应用。 4．培养学生把物理理论应用于实际的能力。 【教学仪器】 1、磁场对电流的作用复习动画。 2、直流电动机教学挂图。 3、直流电动机工作原理Flah 4、ppt演示文稿。 【教学过程】 前题测评 提问：上节课我们做实验给磁场中的导体通电，发现了什么？（学生回答：通电导体在磁场中受力）。 提问：这个力的方向与哪两个因素有关？（学生回答之后，教师强调：改变电流方向，或改变磁感线方向，导体受力方向就随着改变） 提问：出示如课本甲的挂图和模型，根据上面的结论，通电线圈在磁场中是怎样受力的？（学生回答：ab边受力向上，cd边受力向下） 提问：在这两个力的作用下，线圈怎样运动？（学生回答：线圈会转动） 提问：这个现象中能量是怎样转化的？（学生回答：电能转化为机械能） 引入新课 教师陈述：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，当然，我们先讨论最简单的一种电动机――直流电动机。给出直流电动机定义，并板书：〈第五节直流电动机〉 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，还可简介各国对理论应用于实际的重视，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？（学生答：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边受力仍朝上，cd边受力仍朝下，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边受力变为向下，cd边受力变为向上。怎样才能使线圈受力方向发生
电机学第二章直流电机习题
直流电机 一、填空 1.直流电机的电枢绕组的元件中的电动势和电流是。 答：交流的。 2.一台并励直流电动机拖动恒定的负载转矩，做额定运行时，如果将电源电压降低了20℅， 则稳定后电机的电流为倍的额定电流（假设磁路不饱和）。T em=φIa 答：倍。 3.并励直流电动机，当电源反接时，其中I a的方向，转速方向。 答：反向，不变。 4.直流发电机的电磁转矩是转矩，直流电动机的电磁转矩是转矩。 答：制动，驱动。 5.直流电动机电刷放置的原则是：。 答：空载时正、负电刷之间获得最大的电动势，这时被电刷短路的元件的电动势为零。 6.直流电动机调速时，在励磁回路中增加调节电阻，可使转速，而在电枢回路中增加 调节电阻，可使转速。 答：升高，降低。 7.电磁功率与输入功率之差对于直流电动机包括损耗。 答：绕组铜损耗。 I；当负载增加时，T e， 8.串励直流电动机在负载较小时， a I；负载增加时，n下降的程度比并励电动机要。 a 答：小，增加，增加，严重。 9.并励直流电动机改变转向的方法有，。 答：将电枢绕组的两个接线端对调，将励磁绕组的两个接线端对调，但二者不能同时对调。 10.串励直流电动机在电源反接时，电枢电流方向，磁通方向，转速n的方 向。 答：反向，反向，不变。 11.当保持并励直流电动机的负载转矩不变，在电枢回路中串入电阻后，则电机的转速 将。 答： 12.直流电机单叠绕组的并联支路数为 答：2p。 13．直流发电机，电刷顺电枢旋转方向移动一角度，直轴电枢反应是；若为电动机，则直轴电枢反应是。 答：去磁的，增磁的。 二、选择填空 1.一台串励直流电动机，若电刷顺转向偏离几何中性线一个角度，设电机的电枢电流保持不 变，此时电动机转速。 A：降低 B：保持不变， C：升高。 答：C 2.一台直流发电机，由额定运行状态转速下降为原来的30℅，而励磁电流及电枢电流不变， 则。 A：E a下降30℅， B：Tem下降30℅，
直流电动机_教案
直流电动机 电动机为什么样会转动 【教学目标】 知识与技能：了解通电导线在磁场中受力的作用，并且受力的方向与电流方向、磁场的方向有关；了解电动机的构造和原理。 过程与方法：经历制作简单电动机的过程，探究电动机连续转动的原理。 情感、态度与价值观：了解科学知识转化成应用技术的过程，提高学习科学技术的兴趣，培养创造发明的意识。 【教学重难点】 直流电动机的工作原理。 直流电动机工作过程中的特点。 【教学方法】 演示实验法，讲授法，归纳总结法 【教学准备】 挂图，直流电动机模型 【教学过程】 一、复习引入，实验激趣。 磁场对电流的作用 1．通电导体在磁场里受到力的作用 我们可以做这样的实验，如图所示，把一根直导体AB放在蹄形磁体的磁场里，并与电源、开关连接 （1）合上开关，接通电路，导体AB中产生由A向B流动的电流，这时导体AB向左运动起来。 （2）将电源上的正、负极接线对换，合上开关，导体AB中产生由B向A流动的电流，这时导体AB向右运动起来。 （3）将蹄形磁体的磁极上下翻转，导体AB的运动方向也发生变化。 通过上面的实验我们可以得出这样的结论： ①通电导体在磁场里受到力的作用。 ②通电导体在磁场里受力的方向，跟电流方向和磁场方向有关。
二、进行新课 1．磁场对通电线圈的作用 如图所示，在图甲中，通电线圈的ab边和cd边在磁场里受到力的作用，因两边中电流方向相反，所以两力方向相反且不在同一条直线上，所以线圈就转动起来。当转到图乙所示位置时，这两个力恰好在同一直线上，而且大小相等，方向相反，线圈保持平衡。我们把这个位置叫做平衡位置。通过这个实验我们发现，通电的线圈在磁场中要受力而转动。 2．直流电动机 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，当然，我们先讨论最简单的一种电动机—直流电动机。 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？ 在前面的实验中，我们知道：当线圈转到平衡位置时，不是立即停下来，而是在平衡位置附近摆动几下才停下来。这是因为线圈转到平衡位置时具有一定速度，由于惯性它会继续向前转动，但由于这时受到的磁场力又会使它返回平衡位置，所以它要摆动几下，最后在摩擦的作用下逐渐停下来。 要想让线圈在磁场中不断的转动下去，我们就要想办法在线圈刚刚转过平衡位置时，就改变线圈中两条边的受力方向。好在有线圈的惯性存在。要是在线圈正好在平衡位置就改变线圈的受力方向还不行呢，因为这时候两个力又是一对平衡力，所以整个线圈仍然不能转动下去。 如何实现这一想法呢？ 我们知道影响通电导体受力方向的两个因素，从而得出：应该在线圈刚刚转过平衡位置时改变电流方向，或者改变磁感线方向。而要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。 所以，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。 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？ 用两个半圆铝（铜）环和电刷就构成了换向器，靠换向器就可以解决这个问题。上图就是换向器。两个金属半环分别接线圈的两端，两个电刷接电源的两端。 换向器的作用：当线圈刚转过平衡位置时，换向器能自动改变线圈中电流的方向，从而改变线圈受力方向，使线圈连续转动。 电刷B和半环E接触，电刷A和半环F接触，此时线圈中电流方向是a→b→c→d，受力方