起動機用直流電動機教案

起動機用直流電動機教案?一、課程目標(biāo)1.知識與技能目標(biāo)學(xué)生能夠理解起動機用直流電動機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理。掌握起動機用直流電動機的主要部件及其作用。學(xué)會分析直流電動機的電磁轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生過程和能量轉(zhuǎn)換關(guān)系。了解起動機用直流電動機的性能指標(biāo)和測試方法。2.過程與方法目標(biāo)通過觀察、拆卸和組裝直流電動機，培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐能力和觀察能力。運用理論分析與實際操作相結(jié)合的方法，讓學(xué)生深入理解直流電動機的工作原理，提高學(xué)生解決實際問題的能力。通過小組討論和案例分析，培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作能力和分析問題的思維能力。3.情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)激發(fā)學(xué)生對汽車電氣設(shè)備學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新意識。培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實事求是的工作作風(fēng)，增強學(xué)生的職業(yè)責(zé)任感。二、課程內(nèi)容1.直流電動機的基本結(jié)構(gòu)定子：介紹定子的組成部分，包括主磁極、換向極、機座和電刷裝置等，講解各部分的作用。例如，主磁極的作用是產(chǎn)生磁場，換向極的作用是改善換向等。轉(zhuǎn)子：闡述轉(zhuǎn)子的主要部件，如電樞鐵心、電樞繞組、換向器等，說明它們的功能。以電樞繞組為例，它是實現(xiàn)電能與機械能轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵部件。其他部件：簡單介紹端蓋、軸承等輔助部件的作用，使學(xué)生對直流電動機的整體結(jié)構(gòu)有全面認識。2.直流電動機的工作原理電磁轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生：運用左手定則，詳細講解通電導(dǎo)體在磁場中受力的原理，推導(dǎo)電磁轉(zhuǎn)矩的計算公式，讓學(xué)生理解電磁轉(zhuǎn)矩是如何產(chǎn)生的以及其大小和方向的影響因素。能量轉(zhuǎn)換過程：分析直流電動機工作時電能與機械能的轉(zhuǎn)換過程，通過實例說明電能是如何轉(zhuǎn)化為機械能并輸出的，幫助學(xué)生建立能量守恒的概念。換向器的作用：解釋換向器在直流電動機中的關(guān)鍵作用，即通過周期性地改變電樞繞組中電流的方向，使電動機能夠持續(xù)穩(wěn)定地旋轉(zhuǎn)。3.直流電動機的特性機械特性：講解直流電動機機械特性的定義，分析影響機械特性的因素，如電樞電壓、電樞電阻、勵磁磁通等，通過公式推導(dǎo)和曲線繪制，讓學(xué)生直觀地了解機械特性的變化規(guī)律。調(diào)速特性：介紹直流電動機的調(diào)速方法，包括改變電樞電壓調(diào)速、改變電樞回路電阻調(diào)速和改變勵磁磁通調(diào)速，分析每種調(diào)速方法的優(yōu)缺點和適用場合。啟動特性：探討直流電動機的啟動問題，講解啟動電流大的原因以及對電動機和電源的影響，介紹常用的啟動方法，如直接啟動、電樞回路串電阻啟動和降壓啟動等，并比較它們的特點。4.起動機用直流電動機的特點和要求特點：結(jié)合起動機的工作特點，分析起動機用直流電動機與普通直流電動機在結(jié)構(gòu)、性能等方面的差異，如起動機用直流電動機需要具備高轉(zhuǎn)矩、短時間工作等特點。要求：明確對起動機用直流電動機的性能要求，包括足夠的啟動轉(zhuǎn)矩、合適的轉(zhuǎn)速、良好的換向性能等，讓學(xué)生理解這些要求的重要性。5.起動機用直流電動機的性能指標(biāo)和測試方法性能指標(biāo)：介紹起動機用直流電動機的主要性能指標(biāo)，如額定功率、額定電壓、額定電流、額定轉(zhuǎn)速、啟動轉(zhuǎn)矩等，解釋各指標(biāo)的含義和相互關(guān)系。測試方法：講解常用的測試方法，如直接測量法、試驗臺測試法等，讓學(xué)生了解如何通過測試獲取電動機的性能數(shù)據(jù)，并學(xué)會對測試結(jié)果進行分析和判斷。三、教學(xué)重難點1.教學(xué)重點直流電動機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理。電磁轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生過程和計算公式。起動機用直流電動機的特點和性能要求。2.教學(xué)難點換向器的工作原理和作用。直流電動機的調(diào)速特性和啟動特性分析。如何引導(dǎo)學(xué)生將直流電動機的理論知識與起動機的實際應(yīng)用相結(jié)合。四、教學(xué)方法1.講授法：系統(tǒng)地講解起動機用直流電動機的基本概念、結(jié)構(gòu)、原理、特性等知識，使學(xué)生對課程內(nèi)容有初步的了解。2.直觀演示法：通過實物展示、模型演示、多媒體動畫等手段，直觀地展示直流電動機的結(jié)構(gòu)和工作過程，幫助學(xué)生更好地理解抽象的理論知識。3.實驗法：安排學(xué)生進行直流電動機的拆卸、組裝和測試實驗，讓學(xué)生親身體驗直流電動機的結(jié)構(gòu)和性能，培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐能力和科學(xué)探究精神。4.小組討論法：組織學(xué)生分組討論直流電動機在不同應(yīng)用場景下的特點和問題，鼓勵學(xué)生發(fā)表自己的觀點和見解，培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作能力和分析問題的能力。五、教學(xué)過程（一）課程導(dǎo)入（5分鐘）通過播放一段汽車啟動時起動機工作的視頻，引起學(xué)生的興趣，然后提問學(xué)生起動機能夠?qū)崿F(xiàn)汽車啟動的原理是什么，從而引出本節(jié)課的主題起動機用直流電動機。（二）知識講解（30分鐘）1.直流電動機的基本結(jié)構(gòu)（10分鐘）利用直流電動機的實物模型，按照定子、轉(zhuǎn)子的順序，依次介紹各主要部件的名稱、結(jié)構(gòu)和作用。在講解過程中，結(jié)合圖片和動畫，詳細展示各部件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和相互連接關(guān)系，讓學(xué)生有更直觀的認識。2.直流電動機的工作原理（15分鐘）運用多媒體動畫演示通電導(dǎo)體在磁場中的受力情況，講解電磁轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生原理，并通過公式推導(dǎo)得出電磁轉(zhuǎn)矩的計算公式。結(jié)合動畫展示能量轉(zhuǎn)換過程，說明電能是如何轉(zhuǎn)化為機械能的，讓學(xué)生理解直流電動機的工作本質(zhì)。詳細解釋換向器的工作過程，通過實物展示換向器的結(jié)構(gòu)，說明它是如何實現(xiàn)周期性改變電流方向的，從而保證電動機持續(xù)旋轉(zhuǎn)。3.直流電動機的特性（5分鐘）簡要介紹直流電動機的機械特性、調(diào)速特性和啟動特性的概念，讓學(xué)生對這些特性有一個初步的印象，為后續(xù)深入學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。（三）小組討論（15分鐘）1.將學(xué)生分成若干小組，每組45人。2.給出討論題目："如果要設(shè)計一款用于電動汽車的起動機用直流電動機，你認為在結(jié)構(gòu)和性能上需要考慮哪些因素？"3.各小組圍繞題目展開討論，教師巡視各小組，引導(dǎo)學(xué)生思考，鼓勵學(xué)生發(fā)表不同的觀點和想法，并及時解答學(xué)生提出的問題。4.討論結(jié)束后，每個小組推選一名代表進行發(fā)言，分享小組討論的結(jié)果，其他小組可以進行補充和質(zhì)疑，最后教師對各小組的討論情況進行點評和總結(jié)，強調(diào)在設(shè)計起動機用直流電動機時需要綜合考慮的各種因素。（四）實驗演示與操作（30分鐘）1.實驗演示（10分鐘）利用直流電動機實驗臺，演示直流電動機的啟動、調(diào)速和反轉(zhuǎn)過程，讓學(xué)生觀察電動機在不同工況下的運行狀態(tài)，如轉(zhuǎn)速變化、電流變化等，并結(jié)合理論知識進行分析講解。展示直流電動機性能測試的實驗數(shù)據(jù)和圖表，幫助學(xué)生理解如何通過實驗獲取電動機的性能指標(biāo)，以及如何分析這些數(shù)據(jù)。2.實驗操作（20分鐘）學(xué)生分組進行直流電動機的拆卸和組裝實驗。在實驗前，教師詳細講解實驗步驟和注意事項，確保學(xué)生能夠安全、正確地進行實驗操作。學(xué)生按照步驟拆卸直流電動機，觀察各部件的結(jié)構(gòu)和連接方式，然后再進行組裝。在組裝過程中，教師巡視指導(dǎo)，及時糾正學(xué)生的錯誤操作，確保組裝質(zhì)量。實驗結(jié)束后，各小組對拆卸和組裝的直流電動機進行檢查，確保其能夠正常運轉(zhuǎn)。教師對學(xué)生的實驗情況進行總結(jié)和評價，表揚表現(xiàn)優(yōu)秀的小組，同時指出存在的問題和不足之處，鼓勵學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)中不斷改進。（五）案例分析（15分鐘）1.給出一個起動機用直流電動機出現(xiàn)故障的案例，案例內(nèi)容包括故障現(xiàn)象、檢測數(shù)據(jù)等。2.讓學(xué)生分組分析該案例，根據(jù)所學(xué)的知識，找出可能導(dǎo)致故障的原因，并提出相應(yīng)的解決方案。3.各小組討論結(jié)束后，推選一名代表進行發(fā)言，闡述小組的分析結(jié)果和解決方案。其他小組可以進行討論和質(zhì)疑，最后教師對各小組的分析情況進行點評和總結(jié)，強調(diào)在分析和解決實際問題時需要運用的思維方法和步驟，以及如何結(jié)合理論知識和實踐經(jīng)驗進行綜合判斷。（六）課堂總結(jié)（5分鐘）1.回顧本節(jié)課所學(xué)的主要內(nèi)容，包括起動機用直流電動機的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、特性、性能指標(biāo)和測試方法等。2.強調(diào)本節(jié)課的重點和難點內(nèi)容，再次提醒學(xué)生注意理解和掌握。3.對學(xué)生在本節(jié)課中的表現(xiàn)進行總結(jié)評價，肯定學(xué)生的優(yōu)點和進步，同時指出存在的問題和不足，鼓勵學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)中繼續(xù)努力。（七）課后作業(yè)（5分鐘）1.復(fù)習(xí)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，整理筆記，加深對起動機用直流電動機知識的理解和記憶。2.思考并回答問題："如何根據(jù)起動機的工作要求選擇合適的直流電動機？"要求學(xué)生寫出詳細的分析過程和結(jié)論，字數(shù)不少于500字。3.查閱資料，了解新型起動機用直流電動機的發(fā)展趨勢和特點，下節(jié)課進行分享交流。六、教學(xué)資源1.教材：選用與汽車電氣設(shè)備相關(guān)的專業(yè)教材，其中包含起動機用直流電動機的詳細內(nèi)容。2.教具：準(zhǔn)備直流電動機的實物模型、實驗臺、多媒體教學(xué)設(shè)備等，用于課堂演示和學(xué)生實驗操作。3.參考資料：收集相關(guān)的學(xué)術(shù)論文、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)手冊等資料，供教師教學(xué)和學(xué)生課后拓展學(xué)習(xí)使用。七、教學(xué)評價1.課堂表現(xiàn)評價：觀察學(xué)生在課堂上的參與度、發(fā)言情況、小組討論表現(xiàn)等，及時給予鼓勵和指導(dǎo)，對積極參與、表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生進行表揚，對存在問題的學(xué)生進行個別輔導(dǎo)。2.實驗操作評價：根據(jù)學(xué)生在直流電動機拆卸、組裝和測試實驗中的操作規(guī)范性、實驗數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、問題解決能力等方面進行評價，對實驗操作熟練、結(jié)果準(zhǔn)確的學(xué)生給予高分，對存在操作失誤或問題較多的學(xué)生進行針對性的指導(dǎo)和改進。3.作業(yè)評價：認真批改學(xué)生的課后作業(yè)，對回答問題準(zhǔn)確、分析過程清晰、有獨到見解的學(xué)生給予肯定和表揚，對存在問題的學(xué)生進行詳細批注，要求學(xué)生及時訂正，通過作業(yè)評價了解學(xué)生對知識的掌握程度和應(yīng)用能力，為后續(xù)教學(xué)提供參考。八、教學(xué)反思通過本次課程教學(xué)，學(xué)生對起動機用直流電動機的知識有了較為系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和掌握，達到了預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。在教學(xué)過程中，采用多種教學(xué)方法相結(jié)合，充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，培養(yǎng)了學(xué)生