电动机的机械特性教案

教案：人教版九年级物理《第二十章：电与磁第四节：电动机》一、教学内容本节课的教学内容为人教版九年级物理第二十章第四节：电动机。

本节内容主要介绍了电动机的工作原理、分类和特点。

具体内容包括：1. 电动机的工作原理：通电线圈在磁场中受力转动。

2. 电动机的分类：直流电动机和交流电动机。

3. 电动机的特点：电动机可以将电能转化为机械能，具有高效率、方便控制等特点。

二、教学目标1. 了解电动机的工作原理、分类和特点，能解释实际生活中的电动机应用。

2. 能通过实验观察电动机的转动现象，提高观察和分析问题的能力。

3. 通过对电动机的了解，培养学生的学习兴趣，提高学生的科学素养。

三、教学难点与重点重点：电动机的工作原理、分类和特点。

难点：电动机工作原理的微观解释。

四、教具与学具准备教具：电动机模型、电源、开关、导线等。

学具：笔记本、笔、实验报告表格等。

五、教学过程1. 实践情景引入：展示生活中常见的电动机应用，如电动车、电风扇等，引导学生关注电动机的作用和原理。

2. 知识讲解：介绍电动机的工作原理、分类和特点，通过电动机模型进行演示，让学生直观地理解电动机的工作过程。

3. 实验观察：让学生分组进行实验，观察电动机的转动现象，引导学生通过实验现象分析电动机的工作原理。

4. 例题讲解：选取典型例题，讲解电动机的工作原理在实际问题中的应用，提高学生的解决问题的能力。

5. 随堂练习：布置随堂练习题，让学生巩固所学知识，培养学生的应用能力。

7. 布置作业：布置作业题，让学生进一步巩固电动机的相关知识。

六、板书设计电动机1. 工作原理：通电线圈在磁场中受力转动。

2. 分类：直流电动机、交流电动机。

3. 特点：高效率、方便控制。

七、作业设计1. 作业题目：（1）电动机的工作原理是什么？请用文字和图示说明。

（2）直流电动机和交流电动机有什么区别？（3）电动机在生活中的应用有哪些？2. 作业答案：（1）电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动。

【精品】《电动机》教案一、教学内容二、教学目标1. 让学生了解电动机的定义，理解电动机的工作原理。

2. 让学生掌握不同类型的电动机及其特点，了解电动机在实际应用中的作用。

3. 培养学生的实验操作能力和解决问题的能力。

三、教学难点与重点教学难点：电动机的工作原理及其应用。

教学重点：不同类型的电动机的特点及其在实际应用中的选择。

四、教具与学具准备1. 教具：各种类型的电动机、演示实验器材。

2. 学具：学生分组实验器材、记录表格、画图工具。

五、教学过程1. 导入：通过展示生活中常见的电动机，引发学生思考电动机的作用和应用。

2. 新课导入：介绍电动机的定义，引导学生学习其工作原理。

3. 实践情景引入：进行演示实验，让学生观察电动机的工作过程，理解其工作原理。

4. 例题讲解：讲解不同类型的电动机的特点，结合实际应用进行讲解。

5. 随堂练习：让学生完成分组实验，观察并记录实验结果，分析不同类型电动机的特点。

7. 课堂小结：对本节课的内容进行回顾，强调重点知识。

六、板书设计1. 板书《电动机》2. 板书内容：（1）电动机的定义（2）电动机的工作原理（3）不同类型的电动机特点（4）电动机的应用七、作业设计1. 作业题目：（1）简述电动机的定义和工作原理。

（2）列举三种不同类型的电动机，并说明它们的特点。

（3）举例说明电动机在生活中的应用。

2. 答案：八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课学生对电动机的工作原理和应用掌握程度，以及实验操作能力。

2. 拓展延伸：引导学生进一步了解电动机的发展历程，探索新型电动机的研究与应用。

重点和难点解析1. 教学难点：电动机的工作原理及其应用。

2. 教学重点：不同类型的电动机的特点及其在实际应用中的选择。

3. 实践情景引入：通过演示实验让学生观察电动机的工作过程，理解其工作原理。

4. 作业设计：确保作业题目能够有效检验学生对电动机知识点的掌握。

一、电动机的工作原理及其应用1. 工作原理：电动机的工作原理是利用电磁感应现象，将电能转化为机械能。

第五章电机机械特性的测定实验一三相异步电动机在各种运行状态下的机械特性一．实验目的了解三相绕线式异步电动机在各种运行状态下的机械特性。

二．预习要点1．如何利用现有设备测定三相绕线式异步电动机的机械2．测定各种运行状态下的机械特性应注意哪些问题。

3．如何根据所测得的数据计算被试电机在各种运行状态下的机械特性。

三．实验项目1．测定三相绕线式异步电动机在电动运行状态和再生发电制功状态下机械特性。

2．测定三相绕线式异步电动机在反接制动运行状态下的机械特性。

四．实验设备及仪器1．MEL系列电机系统教学实验台主控制屏。

2．电机导轨及测速表（MEL-13、MEL-14）3．直流电压、电流、毫安表4．三相可调电阻器900Ω（MEL-03）5．三相可调电阻器900Ω（MEL-04）6．波形测试及开关板（MEL-05）五．实验方法及步骤按实验线路图5-5接线M为三相绕线式异步电动机M09，额定电压U N=220伏，Y接法；G为直流并励电动机M03（作他励接法），其U N=220伏，P N=185WR S选用三组90Ω电阻（每组为MEL-04，90Ω电阻）R1选用675Ω电阻（MEL-03中，450Ω电阻和225Ω电阻相串联）。

R f选用3000Ω电阻（电机起动箱中，磁场调节电阻）V2、A2、mA分别为直流电压、电流、毫安表，采用MEL-06或直流在主控制屏上V1、A1、W1、W2为交流、电压、电流、功率表，含在主控制屏上S1选用MEL-05中的双刀双掷开关1．测定三相绕线式异步电机电动及再发电制动机械特性仪表量程及开关、电阻的选择：（1）V2的量程为300V档，mA的量程为200mA档，A2的量程为2A档。

实验步骤：（1）接下绿色“闭合”按钮，接通三相交流电源，调节三相交流电压输出为180V（注意观察电机转向是否符合要求），并在以后的实验中保持不变。

（2）接通直流电机励磁电源，调节R f阻值使I f=95mA并保持不变。

【精品】《电动机》教案一、教学内容本节课选自《物理》教材第九章第四节，主题为“电动机”。

详细内容包括：电动机的原理与构造，电动机的种类与特点，以及电动机在日常生活中的应用。

二、教学目标1. 知识与技能：使学生理解电动机的工作原理，掌握电动机的主要构造及分类，了解电动机在日常生活中的应用。

2. 过程与方法：培养学生通过观察、实践、分析解决问题的能力，提高学生的动手操作能力。

3. 情感态度与价值观：激发学生对电动机及物理学科的兴趣，培养学生珍惜能源、爱护环境的意识。

三、教学难点与重点教学难点：电动机的工作原理及构造。

教学重点：电动机的分类及其应用。

四、教具与学具准备教具：电动机模型、实验器材（导线、电池、开关等）。

学具：每组一套实验器材，每组一份电动机结构图。

五、教学过程1. 导入：通过展示一个简单的电动机实验，引发学生的好奇心，激发学习兴趣。

2. 新课导入：讲解电动机的原理、构造、分类及应用。

（1）原理：介绍电磁感应原理，引导学生理解电动机的工作原理。

（2）构造：结合电动机模型，讲解电动机的主要构造及其作用。

（3）分类：介绍直流电动机、交流电动机、步进电动机等常见类型，分析各自特点。

（4）应用：展示电动机在日常生活中的应用，如家用电器、交通工具等。

3. 实践操作：分组进行实验，让学生亲自动手制作一个简单的电动机，加深对电动机原理及构造的理解。

4. 例题讲解：针对本节课的重点内容，讲解典型例题，巩固所学知识。

5. 随堂练习：布置一些有关电动机的选择题、填空题，检验学生的学习效果。

六、板书设计1. 电动机原理2. 电动机构造定子转子磁场3. 电动机分类直流电动机交流电动机步进电动机4. 电动机应用七、作业设计1. 作业题目：（1）简述电动机的工作原理。

（2）列举三种常见的电动机类型，并说明各自的特点。

（3）结合生活实际，举例说明电动机在哪些领域有应用。

2. 答案：八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课通过实验、讲解、实践等多种教学手段，使学生掌握了电动机的基本知识。

第五章 三相异步电动机的电力拖动运行5.1 三相异步的电动机的机械特性)(s f T em = (转矩-转差率曲线)一、机械特性表达式)(s f T em =(一)物理表达式: Tem 2'2'2cos ψI C I C T a T Φ=Φ=；222222σx r E I '+''=' 1．转矩与转子电流的关系 2．最大转矩Tm (二)参数表达式：⎥⎦⎤⎢⎣⎡'++'+'±=22012211221)()(23em x x s r r f sr pU T σπ“ +”对应于电动状态；“-”对应于发电机状态。

1.转矩特性： )(s f T em =分析：异步电动机转差率s 在0～1之间，但实际上s 在0～s m （临界转差率）时，0〉ds dT em 稳定；s 在1～s m 之间，0〈ds dT em 不稳定；0=dsdTem ，s=sm ，处于临界状态。

2.三个特征转矩①额定转矩T N ：额定负载时)(1055.93m N n PP T NN N N N ⋅⨯⋅=Ω=**注：N P 的单位为kW 。

②最大电磁转矩Tm ： )(4])([42112112212111211e '+±≈'+++±±=x x f pU m x x r r f pU m T m ππ'+'±≈'++'±=212221212)(x x r x x r r s m特点：⑴Tm 与21U 成正比；而S m 与21U 无关；⑵Tm 与转子电阻无关；而S m 与转子电阻有关； ⑶f 1一定时，'+21x x 越大， Tm 越小。

⑷过载能力（或最大转矩倍数）Nm T Tk =T 一般为1.6～2.5，越大，过载能力越强。

③起动转矩:T stn=0, S=1，得])()[(222122112211'++'+'=x x r r f r pU m T st π当转子回路电阻为：'+='+'212x x r r st 时，起动转矩达到最大电磁转矩。

电动机的机械特性教案 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT第一章电力拖动系统的动力学基础【引入】用电动机作原动机的拖动方式，称为电力拖动。

现代化矿井使用着大量的生产机械，几乎全部是采用电力拖动的。

第一节机械特性一、电力拖动装置的组成通常，一套电力拖动装置由工作机构（生产机械）、电动机、传动机构和控制设备四部分组成。

如图1.1.1所示。

图 1.1.1电力拖动系统示意图1、工作机构工作机构是生产机械执行工作的机械部分，如提升机的卷筒、钢丝绳及提升容器，采煤机的滚筒与截齿等。

电力拖动过程中，负荷的变化往往来自工作机构。

2、电动机电动机是电力拖动装置的原动机，它的作用是把电源提供的电能转变为机械能用以拖动生产机械运转。

电动机分交流电动机和直流电动机两大类。

3、传动机构大多数情况下，电动机与工作机构并不直接连接，而是中间还有一套传动机构用来变速或改变运行方式，如联轴器、皮带、链条及减速器等。

4、控制设备控制设备是控制电动机运转的设备，由各种控制电器和控制电机组成，用以控制电动机的起动、调速、制动和反转等。

除了上述四部分外，还有电源装置，如各种开关柜，上面配有继电保护装置和指示仪表，用以向电动机和控制设备供电。

二、拖动系统的类型单轴系统：电动机的转轴直接与工作机构的转轴相连接的拖动系统；多轴系统：电动机和工作机构之间通过若干传动机构相连接的拖动系统。

1、电动运行状态（第一三象限）其特点是电动机转矩M的方向与旋转方向(转速n的方向)相同，M为拖动转矩。

电动机从电网取得电能并变为机械能带动负载运转。

2、制动运转状态（第二四象限）电动机的转矩M与转速的方向相反，M为制动转矩。

此时生产机械带动电动机旋转，电动机吸收机械能并变成电能送回电网或消耗在电阻上。

关于制动运转状态的分析将在后面有关章节中讨论。

三、机械特性1、生产机械的负载特性生产机械在运转中受到阻转矩的作用。

三相异步电动机的机械特性【任务要求】【任务清单】三相异步电动机的转矩-转差率特性2120()m R s X X '≈±'+21111204()m m pU T πf X X ≈±'+(1) 异步电动机的电磁转矩与定子每相电压1U 的平方成正比；(2) 若不考虑1U 、1f 及参数变化时，电磁转矩仅与转差率s 、或转速n有关。

任务3：起动转矩和最大转矩T m 是异步电动机可能产生的最大转矩。

若T L > T m ，电动机停转。

为保证电动机不会因短时过载而停转，电动机需有一定过载倍数K T ：N mT T T K =一般异步电动机的K T =1.8~3.0，对于起重冶金机械用的电动机，K T 可达3.5。

T st 是异步机接至电源开始起动时的起动转矩（s ＝1，n ＝0）：2'112'2'21121202()()st m pU R T f R R X X π=⎡⎤+++⎣⎦起动转矩倍数（电动机的起动能力）：Nstst T T K =任务4：转矩-转差率特性的实用表达式22m m M M m mm T TT T ss s s s s =⇒=+利用产品目录可以估算T m 、s m 和T MNT m T K T =NNN n PT 9550=)1(2-+=TT N m K K s s 2mM mT T s s =三相异步电动机的机械特性（2）转子回路串电阻：只适用于绕线式异步电动机，↑↑st m m T s T n 不变，、1在一定范围内增加电阻，可以增加T st 。

当s m =1时T st =T m ，若再增加电阻，T st 则减小。

绕线型异步电动机转子电路串电阻，可以改变转速而应用于调速，也可以改变起动转矩应用于改善异步电动机的起动性能，还可以提高功率因数。

（3）定子回路串电阻或电抗：一般用于鼠笼型异步电动机的降压起动，用来限制起动电流。

第一章电力拖动系统的动力学基础【引入】用电动机作原动机的拖动方式，称为电力拖动。

现代化矿井使用着大量的生产机械，几乎全部是采用电力拖动的。

第一节机械特性一、电力拖动装置的组成通常，一套电力拖动装置由工作机构（生产机械）、电动机、传动机构和控制设备四部分组成。

如图1.1.1所示。

图1.1.1电力拖动系统示意图1、工作机构工作机构是生产机械执行工作的机械部分，如提升机的卷筒、钢丝绳及提升容器，采煤机的滚筒与截齿等。

电力拖动过程中，负荷的变化往往来自工作机构。

2、电动机电动机是电力拖动装置的原动机，它的作用是把电源提供的电能转变为机械能用以拖动生产机械运转。

电动机分交流电动机和直流电动机两大类。

3、传动机构大多数情况下，电动机与工作机构并不直接连接，而是中间还有一套传动机构用来变速或改变运行方式，如联轴器、皮带、链条及减速器等。

4、控制设备控制设备是控制电动机运转的设备，由各种控制电器和控制电机组成，用以控制电动机的起动、调速、制动和反转等。

除了上述四部分外，还有电源装置，如各种开关柜，上面配有继电保护装置和指示仪表，用以向电动机和控制设备供电。

二、拖动系统的类型单轴系统：电动机的转轴直接与工作机构的转轴相连接的拖动系统；多轴系统：电动机和工作机构之间通过若干传动机构相连接的拖动系统。

1、电动运行状态（第一三象限）其特点是电动机转矩M的方向与旋转方向(转速n的方向)相同，M为拖动转矩。

电动机从电网取得电能并变为机械能带动负载运转。

2、制动运转状态（第二四象限）电动机的转矩M与转速的方向相反，M为制动转矩。

此时生产机械带动电动机旋转，电动机吸收机械能并变成电能送回电网或消耗在电阻上。

关于制动运转状态的分析将在后面有关章节中讨论。

三、机械特性1、生产机械的负载特性生产机械在运转中受到阻转矩的作用。

此转矩叫负载转矩ḾL反映到电动机轴上即为M L。

生产机械的负载特性指其转速n L与负载转矩M L'的关系反映到电动机轴上便是n=ƒ（M L）大多数生产机械的负载特性可归纳为以下三种类型：1) 恒转矩特性恒转矩特性的特点是负载转矩与转速无关，如图1.1.3所示。

教案设计表学校：湛江师范学院授课老师：课题机电传动控制授课班级：授课时间：章节名称：他励电动机的机械特性计划学时1-2学时教学目标通过本节课的学习，让学生了解掌握他励电动机的固有机械特性和人为机械特性。

教学内容课程标准：1.回顾上节直流电动机的分类和工作原理；2.进入课题：直流电动机的机械特性，并主要讲解运用较为广泛的他励电动机的机械特性；3.他励电动机的固有机械特性；4.他励电动机的人为机械特性：电枢串电阻，改变电压时（U），改变磁通；5.简要介绍串励电动机的机械特性、复励电动机的机械特性。

教学重点难点及解决措施重点难点分析：固有机械特性和人为机械特性的区别、原理，人为机械特性的图解及实际应用。

措施:反复讲解、强调，适当时候举实例配合原理电路图和机械特性图进行图解。

教学过程设计复习：回顾上节内容，用提问讲解来巩固上节课的知识点，从而引出新的内容。

新课导入：直接进入主题《直流电动机的机械特性》教学过程:1、回顾直流电动机的分类和工作原理；2、讲解本节课题：直流电动机的机械特性；3、以运用较为广泛的他励电动机为例，讲解固有机械特性；4、与固有机械特性作对比，讲解人为机械特性；5、电枢串电阻时的人为机械特性；6、改变电压时的人为机械特性；7、改变磁通时的人为机械特性；8、与他励电动机作比较，介绍串励电动机的机械特性和复励电动机的机械特性；9、总结回顾整节课，针对固有机械特性和3种情况下的人为机械特性进行重点解析作业：下课后，仔细阅读理解直流电动机的固有机械特性和3种情况下的人为机械特性，并能熟悉其特性图，同时熟练掌握和应用相关的公式和计算教学反思。