直流电动机 教案一大全

第一篇：直流电动机 教案一大全

直流电动机 教案一

直流电动机 教案一

（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，制作放

大的直观模型很有必要。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。

第二篇：第十章 电路 D直流电动机教案

第十章 电路 D直流电动机

教学目标

1、知识与技能

（1）知道直流电动机的主要结构和基本工作原理。（2）学会测定直流电动机的效率。（3）知道影响直流电动机效率的主要因素。（4）知道电动机在生产和生活中的主要应用。

2、过程与方法

（1）通过拆装玩具电动机，了解直流电动机基本结构和感受电动机工作时发热的过程，感受实验探究的方法。

（2）通过联系机械效率有关知识得出直流电动机效率概念的过程，认识类比的方法。（3）通过测定直流电动机效率的实验，经历组装实验器材、实验操作、观察现象、记录实验数据、分析归纳、得出结论的实验探究过程。

3、情感、态度与价值观

(1)通过“最早电动机”和“换向器的发明”的学习，认识科学与技术之间的辨证关系。

(2)从电动机在生产和生活中的广泛应用，感悟物理知识源于生活，进而促进现代科技的发展，从而在学习中重视理论与实践的联系。

(3)通过“大家谈”和分组实验，懂得相互合作和交流的重要性，学会互相协作和交流。

教学重点与难点

(二)重点和难点

教学重点：直流电动机的工作原理。

教学难点：换向器的作用和测定直流电动机效率。

教学资源：

展示用各种电动机（实物或者图片）、单个线圈的直流电动机模型、可以拆装的玩具电动机、电流表、电压表、电源、导线、钩码、铁架台、动画、PPT等教学资源。教学设计思路

本设计的内容是：知道直流电动机的基本工作原理，学会测定直流电动机的效率。本设计的基本思路是：教师通过展示实物或者观察图片展现各种电动机，用课堂上“大家谈”的形式，从学生的生活感受出发，交流他们对接触到的电动机的印象，从而激发他们学习的主动性和积极性。

通过分析教材中介绍的以磁体为定子、单个线圈为转子的最简单的直流电动机和让学生拆装玩具电动机，从中了解直流电动机的基本结构和探究其原理和效率。让学生体会物理知识在生产和生活中的广泛应用。

本设计要突出的重点是：知道直流电动机的基本工作原理。方法是：通过分析教材中介绍的以磁体为定子、单个线圈为转子的最简单的直流电动机和让学生拆装玩具电动机，从中了解直流电动机的基本结构和探究其原理。

本设计要突破的难点是：换向器的作用和测定直流电动机效率。方法是：通过图片、动画、“大家谈”等形式弄清楚换向器(包括电刷)使输出电流方向不变以及如何越过“死点”而不停地转动(线框转动原因不涉及磁力矩概念)。

通过学生实验，使学生学会测定直流电动机效率及初步知道哪些因素会影响直流电动机的效率。

完成本设计的内容约需1课时。教学流程图

2．教学流程图说明 情景1 实物展示

教师通过展示实物或者观察图片展现各种电动机，用课堂上“大家谈”的形式，从学生的生活感受出发，交流他们对接触到的电动机的印象，从而激发他们学习的主动性和积极性。

大家谈：你所知道的电动机的应用？ 情景2 图片、动画1

通过图片、动画，分析教材中介绍的以磁体为定子、单个线圈为转子的的直流电动机。

思考：单个线圈为什么会不停地转动？ 情景3 图片、动画2

通过图片、动画，分析换向器的作用。

大家谈：单个线圈如何越过“死点”而不停地转动？ 活动1 学生实验1 学生拆装玩具电动机。

思考：直流电动机的基本结构是什么？ 大家谈：直流电动机的实用结构 活动2 体验与思考

让学生摸一下工作了一段时间的电动机，体验一下电动机发热的状况。思考：电动机工作时为什么会发热？ 问题1 问题与思考1 问题：电动机是一种什么能转化为什么能的装置？ 思考：电动机是否能把电能百分之百地转化为机械能？ 问题2 问题与思考2 设问：初中物理中机械效率的定义是什么？ 思考：电动机的转化效率怎样的定义？ 活动

3学生实验

学生实验：请同学们自己设计一个测定直流电动机效率的实验 思考：

1、本实验要测定的物理量有哪些?

2、哪些因素会影响直流电动机的效率？ 活动4 小组交流

小组交流讨论：将自己小组测得的电动机效率与其他小组测得的结果进行交流、比较，看看各个不同电动机的效率有什么特点? 活动5 上网查寻（课后）

课后上网寻找有关电动机应用方面的资料，体会物理知识在生产和生活中的广泛应用。

3．教学主要环节

本设计可分为三个主要的教学环节。第一环节，通过展示实物或者观察图片展现各种电动机，采用“大家谈”的形式，激发他们学习的主动性和积极性。

第二环节，通过图片、动画，分析以单个线圈为转子的的直流电动机、换向器的作用、学生拆装玩具电动机。了解直流电动机的基本结构和原理。

第三环节，通过学生实验测定直流电动机效率的实验和小组讨论了解电动机的效率的特点。教案示例 1．情景引入

教师通过展示实物或者观察图片展现各种电动机。大家谈：你所知道的有关电动机的应用？

采用“大家谈”的形式，从学生的生活感受出发，交流他们对接触到的电动机的印象，从而激发他们学习的主动性和积极性。

2、导入新课

一、直流电动机的原理

1、单个线圈的直流电动机（1）通电线圈在磁场中的受力情况

通过图片、动画，分析教材中介绍的以磁体为定子、单个线圈为转子的的直流电动机。

思考：单个线圈为什么会不停地转动？（2）换向器的作用

通过图片、动画，分析换向器的作用。

大家谈：单个线圈如何越过“死点”而不停地转动？

2、实用的直流电动机（1）玩具电动机的结构 活动：学生拆装玩具电动机。思考：直流电动机的基本结构是什么？（2）实用的直流电动机的改进

克服“死点”的措施；转动过程中受力比较均匀。

3、实验探究

二、直流电动机的效率

1、电动机是一种电能转化为机械能的装置

让学生来摸一下工作了一段时间的电动机，体验一下电动机发热的情况。思考：电动机工作时为什么会发热？

电动机是一种电能转化为机械能的装置，电动机在通电转动时由于线圈有一定的电阻，因此总会发热，此外还有一些其他的能量损耗。尽管电能不可能百分之百地转化为机械能，但电动机还是属于能量转化效率很高的一种动力机械。

2、直流电动机的能量转化效率

思考：电动机是否能把电能百分之百地转化为机械能？（1）能量转化效率一定小于百分之百 提问：初中物理中机械效率的定义是什么？ 思考：电动机的转化效率怎样的定义？（2）直流电动机的能量转化效率的定义

3、直流电动机的能量转化效率的测量 思考：本实验要测定的物理量有哪些? 请同学们自己设计一个测定直流电动机效率的实验

4、哪些因素会影响直流电动机的效率？

讨论：．将自己小组测得的电动机效率与其他小组测得的结果进行交流、比较，看看各个不同电动机的效率有什么特点? 5．课堂练习

结合直流电动机在生产和生活中的应用进行分组交流讨论，感悟物理知识在生产和生活中有着广泛的应用。

第三篇：直流电动机能耗制动

直流电动机能耗制动仿真

实验目的：

他励直流电动机的制动有三种，能耗制动、反接制动和回馈制动。实验设备及器件：

计算机，一台（MATLAB）。实验内容：

建立仿真模型；通过图形验证。实验要求：

能够正确使用simulink建立仿真模型，并观察分析图形。1.直流电动机能耗制动仿真模型图

图中的模块有电路改变连接控制模块（Vary Connect）和仿真停止控制模块。仿真停止控制模块包括逻辑比较模块（Relation operator）和仿真停止模块（Stop simulation），仿真停止控制部分实现了当转速小于零时将仿真停止的功能，无须等到仿真时间结束，这样使仿真结果符合实际（转速不为负）设计。其他模块包括：直流电动机、信号发生器(Timer)、增益、电阻（RLC branch）、示波器（scope）、信号分离模块（Demux）。

电路改变连接模块：

对其进行封装：调用子系统（subsystem），按上述图连接。然后右键点击edit Mask。如下图设置：

设置完成后；双击子模块出现

模块参数设置：

直流电机模块参数：

直流电源模块参数：

增益模块

仿真时间设置10s

第四篇：直流电动机的维护和管理

直流电动机的维护和管理

电气自动化部整理：随着公司生产规模扩大，更多的直流电动机被用于生产线窑主传动、篦冷机传动等关键传动部位，因其结构复杂、价格昂贵、对使用环境要求高、维修周期长，一旦出现故障或事故就会造成较大的直接及间接经济损失。公司内窑主传动等直流电机的频繁故障为生产带来了被动，加强对直流电动机的维护和管理工作势在必行。为避免故障及事故发生，现对直流电动机的维护及管理进行探讨。

一、直流电动机的维护

对于连续使用的直流电动机，平时应对电机负载的变化情况、换向器表面质量、火花的状态、绕组的温度及冷却系统等诸方面因素作好记录。维护工作主要有以下几方面：

1、换向器

(1)吹扫和清擦换向器表面，保持清洁。

(2)运行中根据电机容量合理控制负荷，保证换向器表面建立良好的薄膜（又称氧化膜）。发现换向器表面状态恶化，火花较大，应考虑停机，用细砂纸打磨其表面，使之重新建立起氧化膜。

(3)检查云母槽是否清洁，换向片棱角应光滑无毛刺。

(4)在保证换向器表面质量的条件下，还需要在日常运行中仔细地观察和监视换向火花。通常情况下，点状、粒状火花（呈白色或微带蓝色和黄色）是稀疏而均匀地分布在大部分电刷上，属于正常换向火花。而响声状、火球或飞溅状火花（呈暗黄色、红色或绿色）属于有害火花。当环火状火花发生时，电机不能继续运行。

2、电刷、滑动接触

(1)用空压气或吹风机吹净电刷、刷盒和换向器上的碳粉。

(2)检查电刷接触弧面是否有烧灼点，接触面是否均匀、光滑，如有缺陷应立即更换。

(3)检查电刷在刷盒内是否浮动灵活。

(4)检查电刷的压力大小是否均匀适当，有条件的公司可以检测电刷压力，通常情况下电刷压力为(1.76～2.25)×104Pa，根据电刷的截面积算出每个电刷压力，再与实际测出的压力进行比较。无论电刷的长短，其压力都应达到一定要求。

(5)检查电刷的磨损高度，当电刷磨损到为原高度的1/3时必须予以更换。需要注意：电刷一次性更换数量不宜过多，成批更换电刷易破坏原换向器表面的氧化膜。只需将磨短的或有问题的电刷换下即可；在同一台电机上，绝不允许使用不同牌号的电刷，即使同一牌号的电刷，因制造时间不同，性能也有明显差异，所以应避免使用。

(6)检查刷辫的固定是否可靠，电刷振动和压力不均都容易引起各电刷电流分配不均。

(7)检查刷盒压脚和弹簧是否软化或断裂。

3、电机绕组

(1)送电前应对绕组进行绝缘电阻的测量（用l000V兆欧表），绝缘电阻值一般不应低于R=V/(1000+P/100)(MΩ)的数值，V为电机绕组的额定电压（V），P为电机的额定功率（kW）。但最小值≥0.5MΩ。如测量绝缘电阻较低，则应进行干燥处理。

(2)检查绕组与机座的连接线是否有松动、绝缘损伤或相互短路等情况。

(3)注意观察主极绕组和换向极绕组的温升等是否正常。

4、轴承及其润滑系统

(1)停机机会应对电机轴承进行检查保养，检查润滑油情况，轴承状况，轴承与电机轴、轴承与端盖磨损状况，检查轴承盖的密封情况。根据不同情况进行相应的处理或更换。

(2)在运行中直流电动机应监控轴承温度、声音、振动等状况。

5、冷却系统的维护

(1)公司内直流电动机通常都采用强迫通风冷却方式，要及时检查冷却风量的大小，风机进风过滤材料上是否有灰尘阻塞现象。

(2)对于冷却装置风机，要关注其运行情况并定期维护保养。

6、控制柜的检查维护

停机机会对控制柜、柜内控制板件、元器件进行积灰清理，并对各连接线路进行检查紧固，防止控制系统损坏带来的电机故障或事故。

7、其他方面的维护说明

(1)检查刷架导电环及其连接是否完整，连接螺丝是否松动，其对地爬电距离是否达到标准要求。

(2)检查机座底部固定部分是否松动。

(3)检修时检查测速反馈设备的安装是否松动，接线是否紧固，工作是否正常。

(4)对电机进行规律性的外委维护，维护过程应对电机各方面的性能进行检查。

二、直流电动机的管理

1、电气值班人员、分管技术人员、工段、分厂分管领导及设备保全处均对对直流电动机的巡检、点检、检查、维护负有责任，主要职责包括：

(1)建立直流电动机的检查记录表，值班电气人员应定期对电机运行状况进行巡检并记录。

(2)技术人员及工段应跟踪观察直流电动机的工作状况，做好专业点检纪录，做到心中有数，并监督、检查值班人员的值班记录，对出现的问题及时组织人员处理和向上级汇报。

(3)制定对直流电动机的检修计划及检修项目并组织实施，制定电机外委维护周期及时间。

(4)对电机的故障或事故进行分析定性、原因查找、制定防范措施并抓好落实。

(5)举办各种形式的培训，提高值班电工技术素质。

2、建立直流电机专业技术档案

建立每台直流电机的专业技术档案，了解和掌握每台电机过去与现在的运行状况，对电机进行有“个性”的动态管理。

专业技术档案包括：电机在投运前的安装记录；电机型号及参数；电刷型号及数量；刷握型号及数量；通风／冷却／润滑系统的设备型号／各参数；投运以来完好情况；定期检查/测量的各种数据和结果；电机历次发生的故障及其原因分析、处理过程与处理后的效果；在检修时检查电机调整记录及处理了哪些问题等等。根据技术档案可了解每一台电机的运行历史和各阶段的技术性能状况。

3、直流电动机的状态检测

平时正常生产期间，值班人员观察记录电机的负荷变化、电机内换向器工作、电机空载和负载换向火花的情况，以及电机绕组温度以及轴承温度、冷却系统的温度等参数。

停机由专业技术人员检测电机换向片间直流电阻、电机的主磁极与转子之间的间隙和极距，励磁绕组等绕组的绝缘等及其他平时无法操作的维护项目，另无法检测的项目要利用外委维护或修理的机会借助厂家力量进行检测。

通过以上工作，实行动态管理，随时掌握电机的变化趋势。

4、素质培训

为了提高值班电工及技术人员的技能，举办各种形式的培训，学习直流电动机内部结构、工作原理、检修技术和维护规程。把学习成绩、实际操作技能和巡检质量及直流电机故障与经济责任制结合起来进行考评，使电气人员能够通过巡检及检查维护发现电机运行及停机时存在问题并能够解决一些常见的故障

第五篇：14.7直流电动机教案1(北师大九全册)

第7课时

教学内容：直流电动机 教学目标

知识与技能

知道直流电动机的工作原理；

知道换向器在直流电动机中的作用； 能区分直流电动机和交流电动机.过程与方法

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.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.教学重点：直流电动机的原理。教学难点：直流电动机的工作情况。教学过程：

一、新课引入 复习提问：

1.要改变通电导体在磁场里受力方向，可以通过改变（）或改变（）来实现。

2.通电导体在磁场里运动，消耗了（）能得到了（）能。演示实验1：通电线圈在磁场中会怎样运动？

提出问题，通电线圈放在磁场中，将会发生什么现象？

学生能够回答线圈在磁场中转动。演示实验2：给电动机通电观察到什么现象？

二、讲授新课

（1）演示通电线圈在磁场中的直观模型。

线圈能够在磁场中转动，但不能持

续转动。

①线圈为什么在图甲位置转动起来？ ②在图乙位置能够保持平衡？

（2）讲解线圈在磁场中转动情况及原因。

①线圈在图甲位置的ab和cd边受力方向相反且不在一条直线上，所以会转动。

②线圈在图乙位置时，ab和cd边受力大小相等，方向相反，在一条直线上，受平衡力作用，所以能保持平衡。

（3）换向器的作用 讨论：

线圈在图14－37乙位置，为什么摆动几下才停下来？ 提问：

①线圈为什么能转过平衡位置？ 由于惯性

②线圈转过平衡位置为什么还向回转？ 因为线圈受力方向没有改变。启发提问：

能不能想一个办法让线圈继续转动呢？ 讨论总结：

要让线圈继续转动，就必须改变受力方向。根据上节所学知识，可以用两种方法，一是在平衡位置及时改变电流方向；二是及时改变磁场方向。

提问：

①从实际出发，在两种方法中，哪一种方法最好呢？ 应选用改变电流方向的方法，于是出现了换向器。

②换向器的作用是什么呢？（让学生观察电动机模型上的换向器，介绍构造。）

总结：每当线圈刚转过平衡位置，换向器就能自动改变线圈中的电流方向。这样就改变了线圈的受力方向，使得线圈继续转动。

（3）实用的电动机

①结构以及能量转化

换向器

电能→机械能 ②电动机的优点

与热机相比，电动机有哪些优点？

启止方便，构造简单，效率高，无污染。③电动机的结构

转子→机壳和磁极，换向器→许多铜片。④电动机的应用

三、课外制作

见教材P127