第4节电动机 一、学习目标： 1、了解磁场对通电导线的作用。 2、了解直流电动机的结构工作原理。 3、初步认识科学与技术的关系。 二、主线问题： 1、温故而知新：磁场的基本性质：磁场对放入其中的磁体会产生_______的作用。 2、磁场对通电导线的作用：观察课本133页图20.4—1的演示实验，并得出结论： 通电导线在磁场中受到__________。力的方向跟_______的方向、_________的方向有关，当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得___________。此实验中________能转化成__________能。 3、电动机： 阅读课本135页—136页“电动机的基本构造”部分后完成以下列填空： （1）直流电动机的构造：由__________、__________、___________、__________组成。 直流电动机的换向器的作用：改变通过线圈电流的_____________。 （2）电动机的原理：利用通电线圈在磁场中受______转动的原理制成的。 （3）电动机在电路中是_____________,电动机工作时把_______能转化成_______能。（4）跟热机相比，电动机的有点是：构造_______,控制方便，体积小，效率_______ ,对环境污染______。 三、例题预热： 例1、探究通电导体在磁场中受到的力与哪些因素有关时，小丽同学做了如下三组实验，如下图所示,其中AB是通电导体的一部分，导线上的箭头表示电流方向，F表示导体受力的方向，N、S表示磁体的两极。 （1）通过实验（a）和（b）说明，通电导体在磁场中的受到力方向与的方向有关。 （2）通过实验（a）和（c）说明，通电导体在磁场中的受到力方向与的方向有关。
1.4.2 电动机 【学习目标】 1、了解直流电动机的结构和工作原理 2、练习安装直流电动机模型 重难点：影响直流电动机转速和方向的因素 一、我预学 1.通电线圈在磁场中受力的方向与和有关。 2.影响直流电动机转速快慢的因素是。 3.换向器的作用是。 二、我探究 1、在矩形框中用导线画出电动机、开关S、滑动变阻器R、电池组组成的实验电路图 2、如果把电池组两极的接线对调一下，观察到的现象是。 3、如果把磁极对调一下，观察到的现象是。 4、如果移动滑动变阻器的滑片P，使它接入电路的电阻增大，观察到的现象是 5、实验中若电动机不转动，发生故障的原因可能有哪些? 三、我展示 请每个小组展示各自内容 四、我小结（请以问题的形式小结） 五、我巩固 1．下列措施不能使电动玩具车速度加快的是（） A．对调电池的正负极 B．换用转速较快的电机 C．在转轴处添加润滑油 D.换用新电池提高电压 2.一台组装齐全的直流电动机模型，接通电源后电机不转，用手拨动一下转子后，线圈转子就正常转动起来，则该电动机模型开始时不转的原因可能是（） A．线圈内部断路 B．电刷与换向器接触不良 C．磁铁的磁性不强，或线圈中电流不够大 D．线圈正好处于平衡位置 3. 在安装直流电动机模型的实验中，如果已安装完毕，闭合电键后，线圈顺时针方向转动，那么操作中能使线圈逆时针方向转动的是（） A．减少一节电池，使通过线圈的电流强度减小 B．把电源两极对调，改变线圈中的电流方向
C．不能把磁铁的两极对调，即不能改变磁感应线的方向 D．同时把电源的两极及磁铁的两极对调 4．如图所示，当滑片P向右滑动时，安培表的示数，电动机的转速(填“变大”、”变小”或“不变”)． 5．右图装置是一个___________，当接通电源，磁场内线圈abcd会_______________，这过程是____________能转化为__________能. 6．在安装直流电动机模型的实验中，要减小电动机的转速，正确的措施是（） A.增大电源电压 B.调换磁铁的两极 C.改变线圈中的电流方向 D.减小线圈中的电流大小 7. 下列关于电动自行车的说法中，不正确的是（） A．车轮转轴内装有小钢珠是为了减小摩擦 B．车灯亮要消耗电能 C．动力系统的电动机是根据电磁感应的原理制成的 D．刹车后不能立即停下是由于惯性 8．如图为小华同“探究让线圈转起来”的实验装置图，线圈能够转动的原因是。要改变线圈转动方向，可采用或的方法
《20.4电动机》导学案 学习目标：1、了解磁场对通电导线的作用 2、通过制作模型电动机的过程，了解直流电动机的结构和工作原理 3、初步认识科学与技术之间的联系 4、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和应用物理知识的兴趣 学习重难点： 1、做好磁场对通电导线的作用的演示实验，引导学生观察、分析得出正确结论即通电导体在磁场中的受力方向跟哪两个因素有关；理解通电线圈在磁场里为什么会转动。 2、电动机的工作原理及工作时能量的转化 知识链接： 电流的周围存在磁场，磁体的周围存在磁场，当通电导体在磁场也会受到力的作用。 探究新知： 一、磁场对通电导线的作用 1、演示图20.4-1，闭合开关，发现导体ab向_______运动，说明___________________。 2、只改变ab中的电流方向，导体ab的运动方向与前一次____； 3、只改变NS极的上下位置，闭合开关，ab的运动方向与第一次_________。 4、同时改变ab中的电流方向和所处的磁场方向，ab运动方向与第一次。 说明：_________________________________________________________。 5.那么，通有电流的线圈放在磁场中，它会怎样运动？ 演示实验：把线圈放在磁场中，接通电源，观察它的运动情况。 实验表明：。利用这个原理我们制作出了。 二、电动机 1、基本构造：定子___________________________，常是磁体（磁极）。 转子___________________________，常是线圈（多组线圈）。 1、工作原理：通电线圈在磁场中受力转动，把____能转化为_________能。 2、种类：直流电动机，由直流电源（干电池）供电和_______在线圈转过平衡位置后及时改变线圈中的电流方向使线圈持续转下去。如电动玩具、电动车等。 交流电动机，由交流电源（电网）供电，没有换向器。如电风扇、洗衣机等。 自我检测： 1、通电导体在磁场中受到力的方向跟方向和的方向有关。如果这两者同时改变，则受力方向将（填“改变”、“不变”或“不一定改变”）； 电动机是根据的原理制成的。电动机工作时把能转化成能，直流电动机的主要由___ 、____、 ___ 以及__ __组成。 2、电动机安装完成后，闭合电路电动机不运转，但轻轻的转一下就转动起来了，出现这种现象的原因是。 3、利用磁场对通电导体产生力的作用制造的装置是（） A、电铃 B、发电机 C、电磁铁 D、电动机 4、关于通电导体在磁场里受力方向与电流方向和磁感线方向之间的关系，下列说法中正确的是（） A、通电导体受力方向与电流方向无关 B、通电导体受力方向与磁场方向无关 C、电流方向和磁场方向有一个改变，通电导体的受力方向就改变 D、电流方向和磁场方向同时改变，通电导体受力方向肯定改变 5、要改变直流电动机的转向，可以（）
九年级物理下册 16.3 磁场对电流的作用电动机学案（无答案）苏 科版 一、学习目标 1.知道磁场对通电导体有力的作用 2.知道磁场能使通电线圈转动 3.了解直流电动机换向器的原理 二、导学流程 活动1 在我们日常生活中，电动机有哪用？。 观察图16-25（b），小电动机主要由组成的。 活动2 你认为小电动机为什么会转到？。怎样来研究这个问题？ 。 活动3 观察图16-26你认为给导线通电，直导线将（运动／静止），说明 ；改变导线中的电流方向，导线将 ，说明。 活动4 分析通电线圈能在磁场中转动，又不能持续转动的原因。 仔细观察图16-28，标有蓝色的那部分线圈和标有红色的那部分线圈（简称蓝线圈和红线圈）所在的磁场相同吗？。电流的方向相同吗？。整个线圈受一对 （平衡力／非平衡力），所以沿（顺／逆）时针转动起来了。当转到平衡位置，虽然受到一对（平衡力／非平衡力），但线圈由于具有，线圈还会转动，当线圈转过平衡位置后（观察C图），蓝线圈和红线圈所在的磁场有没有改变？。电流的方向改变了吗？。所以受力的方向（没变／改变），这时整个线圈又受一对（平衡力／非平衡力），又使它沿（顺／逆）时针旋转。 活动5 思考怎样使图16-28的线圈一直沿顺时针转动下去呢？ 。 活动6 总结直流电动机的工作原理： 电动机是把能转化为能的装置。 活动7 磁悬浮列车是利用原理设计的，这样设计的目的是： 。 活动8 完成“WWW”2，3题 《16.3磁场对电流的作用电动机》达标检测 1.磁场对通电导线有力的作用，其方向与的方向和的方向有关。 2.小华在做“让线圈转起来”的实验，线圈能够转起来的原因是。在实验中为了使线圈持续转动，采取的方法是加，因为它能。 3.以下的电器中，属于利用“通电导线在磁场中受磁场力的原理工作的是”（）
电机学 要求： 一、独立完成，下面已将五组题目列出，请按照学院平台指定 ．．的做题组数作答， 每人只答一组题目 ．．．．，满分100分； ．．．．．．．．，多答无效 平台查看做题组数操作：学生登录学院平台→系统登录→学生登录→课程考试→离线考核→离线考核课程查看→做题组数，显示的数字为此次离线考核所应做哪一组题的标识； 例如：“做题组数”标为1，代表学生应作答“第一组”试题； 二、答题步骤： 1.使用A4纸打印学院指定答题纸（答题纸请详见附件）； 2.在答题纸上使用黑色水笔 ．．作答；答题纸上全部信息要求手 ．．．．按题目要求手写 写，包括学号、姓名等基本信息和答题内容，请写明题号； 三、提交方式：请将作答完成后的整页答题纸以图片形式依次粘贴在一个 ．．．． ．．．．．．．Word 文档中 ．．．上传（只粘贴部分内容的图片不给分），图片请保持正向、清晰； 1.上传文件命名为“中心-学号-姓名-科目.doc” 2.文件容量大小：不得超过20MB。 提示：未按要求作答题目的作业及雷同作业，成绩以 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．0．分记 ．．！ 题目如下： 第一组： 1.定子绕组磁场的转速与电流频率和极对数有什么关系？一台50Hz的三相电机，通入60Hz的三相对称电流，如电流的有效值不变，相序不变，试问三相合成磁动势基波的幅值、转速和转向是否会改变？(15分) 答：
2. 直流电机的感应电动势与哪些因素有关？若一台直流发电机在额定转速下的空载电动势为230V（等于额定电压），试问在下列情况下电动势变为多少？(20分) （1）磁通减少10% ； （2）励磁电流减少10% ； （3）转速增加20%； （4）磁通减少10%。 2.试从物理意义上分析，若减少变压器一次侧线圈匝数（二次线圈匝数不变）二次线圈的电压将如何变化？(15分) 3.设有一台10kV、2200/220V、单相变压器，其参数如下：r1=3.6Ω、r2=0.036Ω、x k=x1+x2’=26Ω，在额定电压下的铁芯损耗p Fe=70W，空载电流I0为额定电流的5%。假定一、二次侧绕组的漏抗如归算到同一方面时可作为相等，试求各参数的标么值，并绘出该变压器的T形等效电路和近似等效电路。(30分)
20.4 电动机的学案 班级：组别：姓名： 一、学习目标： 1、了解磁场对通电导线的作用。 2、了解直流电动机的结构工作原理。 3、知道电动机较热机的有点。 二、重难点：电动机的工作原理 三、师生互动 1、磁场对通电导线的作用课本20.4-1的实验 (1)演示实验：把一段导线放在磁场里，接通电源，让电流通过导线，观察它的情况。 实验表明：。 (2)演示实验：只改变刚才的实验中的电流的方向，再做一次实验，观察导线的运动方向。 实验表明：。 (3)演示实验：保持刚才的实验中的电流的方向不变，但把蹄形磁体两极调换一下，使磁场方向与原来相反，观察导线的运动方向。 实验表明：。 (4)总结得出：通电导线在磁场中要，受力的方向跟、 有关。当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时，通电导线受力的方向也。 该现象中把能转化成了能。 (5)想一想：如果电流和磁感线的方向都变得相反时，通电导线受力方向会怎样？ 答： (6)那么，通有电流的线圈放在磁场中，它会怎样运动？ 演示实验：把线圈放在磁场中，接通电源，观察它的运动情况。 实验表明：。利用这个原理我们制作出了。 2、电动机的基本构造和工作原理 (1)电动机的构造主要包括两个部分：叫做转子和叫做定子 (2)结合课本图20.4-5介绍电动机的工作原理。 (3)当线圈转到与磁场方向垂直的位置时，它的两个边受力、所以不能转动，这个位置是线圈的。 (4)直流电动机有让它每转动半周就改变一次电流方向的换向器。它由两个和两个组成。3、生活中的电动机 电动机作为一种动力机械，与另一种动力机械热机相比，它有、 、、等的特点，在现实生活中得到越来越多的应用。 四、交流讨论与能力展示提升 1、直流电动机是利用的原理制成的。它工作时将 能转化为。
《电机学》 课后习题答案 华中科技大学辜承林主编
第1章 导论 1.1 电机和变压器的磁路常采用什么材料制成？这些材料各有哪些主要特性？ 解：磁路：硅钢片。 特点：导磁率高。 电路：紫铜线。 特点：导电性能好，电阻损耗小. 电机：热轧硅钢片， 永磁材料 铁氧体 稀土钴 钕铁硼 变压器：冷轧硅钢片。 1.2 磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的？它们的大小与哪些因素有关？ 解：磁滞损耗：铁磁材料在交变磁场作用下反复磁化，磁畴会不停转动，相互间产生摩擦， 消耗能量，产生功率损耗。 与磁场交变频率f ，磁通密度B ，材料，体积，厚度有关。 涡流损耗：由电磁感应定律，硅钢片中有围绕磁通呈涡旋状的感应电动势和电流产生 叫涡流，涡流在其流通路径上的等效电阻中产生的损耗叫涡流损耗。 与 磁场交变频率f ，磁通密度，材料，体积，厚度有关。 1.3 变压器电动势、运动电动势产生的原因有什么不同？其大小与哪些因素有关？ 解：变压器电势：磁通随时间变化而在线圈中产生的感应电动势 4.44m E fN φ=。 运动电势：线圈与磁场间的相对运动而产生的e T 与磁密B ，运动速度v ，导体长度l ，匝数N 有关。 1.6自感系数的大小与哪些因素有关？有两个匝数相等的线圈，一个绕在闭合铁心上，一个 绕在木质材料上，哪一个自感系数大？哪一个自感系数是常数？哪一个自感系数是变数，随什么原因变化？ 解：自感电势：由于电流本身随时间变化而在线圈内感应的电势叫自感电势。d L e d t L ψ =- 对空心线圈：L Li ψ= 所以di e L L dt =- 自感：2L L N N m m i i i L Ni N φψ= = = ∧=∧ A m l μ∧= 所以，L 的大小与匝数平方、磁导率μ、磁路截面积A 、磁路平均长度l 有关。 闭合铁心μ>>μ0，所以闭合铁心的自感系数远大于木质材料。因为μ0是常数，所以木 质材料的自感系数是常数，铁心材料的自感系数是随磁通密度而变化。 1.7 在图1.30中，若一次绕组外加正弦电压u 1、绕组电阻R 1、电流i 1时，问 （1）绕组内为什么会感应出电动势？ （2）标出磁通、一次绕组的自感电动势、二次绕组的互感电动势的正方向； （3）写出一次侧电压平衡方程式； （4）当电流i 1增加或减小时，分别标出两侧绕组的感应电动势的实际方向。 解：(1) ∵u 1为正弦电压，∴电流i 1也随时间变化，由i 1产生的磁通随时间变化，由电磁感 应定律知d dt e N Φ=-产生感应电动势. (2) 磁通方向：右手螺旋定则，全电流定律1e 方向：阻止线圈中磁链的变化，符合右手螺 旋定则：四指指向电势方向，拇指为磁通方向。
《电动机》导学案分析 教材 分析 电动机是我们生活中常见的一种电气化设备，应用很广，种类也很多，但它们的工作原理都是一样的。本节教学内容分三部分：磁场对电流的作用，直流电动机，实验：装配直流电动机模型 教学 目标 一、知识与技能 1.了解磁场对通电导线的作用。 2.初步认识科学与技术之间的关系。 二、过程和方法 1.通过演示，提高学生分析概括物理规律的能力。 2.通过制作模拟电动机的过程，锻炼学生的动手能力。 三、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，进一步提高学生学习科学技术知识的兴趣。 教学 重点 磁场对电流的作用。 教学
难点 ：1.分析概括通电导体在磁场中的受力方向跟哪两个因素有关。 2.理解通电线圈在磁场里为什么会转动。 媒体运用 电源、蹄形磁体、开关、导线、铜棒（导体）、滑动变阻器、线圈、导轨。 教学时间 9.112.429.2 2.39.2 4 9.3 2.4 预设过程（应包括课程导入、预习自学、展示交流、当堂练习检测等） 个人修改 一、引入新课 1.磁场的基本性质是什么？磁场对放入其中的磁体产生力的作用。 2.电流的磁效应是什么？通电导体周围存在着磁场，磁场的方向跟电流的方向有关，这种情况叫做电流的磁效应。 播放：电动机（由北京国之源软件技术有限公司提供）
点击图片，播放动画。 教学设计 分别点击开关（2个方向）和拖动滑动变阻器，观察电动机和车轮的旋转方向，由学生描述并猜测出现这种现象的原因。 电动机为什么会转呢？引导学生回忆奥斯特实验，知道通电导体周围存在磁场，能使小磁针偏转，即电流对磁体有力的作用，启发学生逆向思维。磁场对电流有没有力的作用呢？ 我们知道生产和生活中的许多电器都需要电动机来带动，电动机已经深入到现代社会生产生活的各个角落，下面我们就来研究电动机的工作原理，来获得正确的答案。 二、新课学习 （一）磁场对通电导线的作用 1.直导线 （1）继续播放：电动机（由北京国之源软件技术有限公司提供）点击图片，播放视频。 或者演示：把导线ab放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab,观察它的运动，说出观察到的现象，讨论得出它的结论。 教学设计 教学设计
第二十章电与磁 第4节电动机 学习目标 1.了解磁场对通电导线的作用。 2.知道换向器在直流电动机中的作用。 3.知道电动机及其构造和工作原理。 自主探究 1.通电直导线在磁场中会受到力的作用,力的方向跟方向、方向都有关系。当方向或者方向变得相反时,通电导线受力的方向也变得相反。 2.电动机由两部分组成:能够转动的线圈和固定不动的磁体。能够转动的部分叫做,固定不动的部分叫做。 合作探究 一、磁场对通电导线的作用 探究实验: 1.把导线ab放在磁场里,接通电源,让电流通过导线ab,注意观察现象。 2.把电源正负极对调后接入电路,使通过导线ab的电流方向与原来相反,注意观察现象。 3.保持导线ab中的电流方向不变,但把蹄形磁体上下磁极调换一下,使磁场方向与原来相反,引导学生观察现象。 4.同时把电源正负极、蹄形磁体的上下磁极对调后重复实验,注意观察现象。 实验现象: 1.导线ab向蹄形磁体的外侧运动。 2.导线ab向蹄形磁体的内侧运动。 3.导线ab向蹄形磁体的内侧运动。 4.导线ab向蹄形磁体的外侧运动。 实验结论: 1. 。
2. 。 活动体验:把铜直导线ab换成线框abcd放在磁场当中,接通电源,注意观察现象。 通电线框在磁场中可以转过一个角度,但不能持续转动。 提出问题:为什么线框只是会转过一个角度,而并不能持续转动呢? 想想做做:阅读课本P134“想想做做”的内容,根据要求制作小小电动 机。 二、电动机的基本构造 活动体验: 1.使线圈静止在如图甲位置上,闭合开关,线圈受力沿顺时针方向转动。 2.使线圈转动静止在如图乙位置上时,线圈并没有转动。线圈上下两条边受力大小一样、方向相反。这个位置是线圈的平衡位置。 甲乙 丙 3.使线圈停在如图丙位置上,这是线圈顺时针转动越过平衡位置最后到达的地方,线圈受力阻碍顺时针转动,停止后沿逆时针转回。 提出问题:在“小小电动机”的在制作中,采用的是刮去引线漆皮的方法,使线圈不会受到阻碍转动的力。那么,还可以采取哪些方法呢?
第五章 异步 电机 5．1 什么叫转差率？如何根据转差率来判断异步机的运行状态？ 5． 2 异步电机作发电机运行和作电磁制动运行时，电磁转矩和转子转向之间的 关系是否一样？怎样区分这两种运行状态？ 发电机运行和电磁制动运行时，电磁转矩方向都与转向相反，是制动转矩； 但发电机的转向与旋转磁场转向相同，转子转速大于同步速，电磁制动运行 时，转子转向与旋转磁场转向相反。 5． 3 有一绕线转子感应电动机，定子绕组短路，在转子绕组中通入三相 交流电 流，其频率为 f 1，旋转磁场相对于转子以 n 1 60f 1/p （ p 为定、转子绕组极 对数）沿顺时针方向旋转，问此时转子转向如何？转差率如何计算？ 假如定子是可转动的，那么定子应为顺时针旋转（与旋转磁场方向相同） 但因定子固定不动不能旋转，所以转子为逆时针旋转。 s n 1n 1 n （ n 为转子 转速） 5．4 为什么三相异步电动机励磁电流的标幺值比变压器的大得多？ 在额定电压时异步机空在电流标么值为 30﹪左右，而变压器的空载电流标么 值为 50﹪左右。 这是因为异步机在定子和转子之间必须有空隙， 使转子能在 定子内圆内自动转动，这样异步机的磁路磁阻就较大，而变压器磁路中没有 气隙，磁阻小，因此，相对变压器而言，异步电动机所需励磁磁动势大，励 转差率为转子转速 n 与同步转速 n 1 之差对同步转速 s 0 为发电机状态。 0 s 1 为电动机状态， s 1 为电磁制动状态 n 1 之比值
第五章异步电机磁电流大。 5．5 三相异步电机的极对数p 、同步转速n1、转子转速n、定子频率 f1、转子频
率 f 2 、转差率s及转子磁动势F2相对于转子的转速n2 之间的相互关系如何？ 试填写下表中的空格 F&2 相对于转子的转速n2 n1 n F2相对于定子的转速n1 5．6 试证明转子磁动势相对于定子的转速为同步 n1。 速度 转子磁势是由转子三相（或多相）对称绕组感应的三相（或多相）对 称电流产生的一个旋转磁势，这个磁势相对转子的转速由转子电流的 频率决定，当转子的转速为F&2相对于转子的转速n ，转差率为s 时，转子电流的频率f2 sf1，则这个磁动势相对转子的转速为sn1 ，它 相对定子的转向永远相同，相对定子的转速为sn1 n n1n1n n1 n n1，即永远为同步速。 5．7 试说明转子绕组折算和频率折算的意义，折算是在什么条件下进行 的？绕组折算：将异步电机转子绕组折算成一个相数为m1 ，匝数 为N1，绕组系 数为k N1 的等效转子绕组来替代原来的转子绕组，保持极对数不 变。频率折算：用一个等效的静止转子来代替原来的旋转的转子，
电动机 学习目标： 1知道磁场对通电导线和通电线圈有力的作用。 2、知道影响通电导体在磁场中受到力方向的因素。 3、知道上诉过程能量的转化形式。 4、知道直流电动机的构造及工作原理。 学案导学 【课前预习案】 一、磁场对通电导线的作用 1. 作用：通电导线在磁场中”受到—的作用。 2. ____________________________ 作用力的方向：力的方向跟的方向和的方向都有关,当”电流方向或者磁感线 的方向变得相反时,通电导线受力的方向也变得 ________ 。 【答案】1.力2.电流磁场相反 二、电动机 1. 构造：主要由 ____ 和_____ 组成。 2. 原理：利用 _____________________ 发生转动而制成。 3. 平衡位置：线圈转动过程中，两个边受力方向_____ ,在 ___________ 上的位置。 4. 运动情况：通电线圈在磁场中 _____ 发生转动，到达平衡位置时，由于______ ,它能冲过平衡 5. 换向器： (1)构造：由两个半圆形”___________ 组成。 ⑵作用：每当线圈刚转过___________ 时，换向器在 _____ 的配合下，能自动改变线圈中的_________ ，使线圈持续转动下去。 【答案】1.定子转子2.磁场对电流的作用 3.相反竖直方向4.受力惯性 【学中探究案】 探究点一：磁场对通电直导线的作用 ①闭合开关，铝制直导体发生_______ 。
②改变电流方向或改变磁场方向，导线运动方向也会发生__________。 探究点二：磁场对通电线圈的作用 【课后检测案】 1. 我们使用的电风扇、洗衣机、抽油烟机等家用电器，其主要部件都是用电动机来工作的,那么电动机是根据下列哪种现象制成的（） A. 电流周围存在磁场 B. 磁场对放入其中的永磁体产生力的作用 C. 磁场对放入其中的通电导线产生力的作用 D. 二力平衡知识 2. （多选）一个矩形线圈悬挂在磁场中，通电后不发生偏转，其原因可能是（） A.线圈中电流方向不对 B. 线圈中电流太弱 C.线圈平面刚好和磁感线垂直 D. 线圈平面刚好和磁感线平行 3. 小华安装好直流电动机模型，通电后电动机正常运转，她还想使电动机的转速加快，可采用 的方法是（） A.增大电流 B.减小电流 C.对调电源正负两极 D.对调磁体南北两极 【答案】1.C 2.BD 3.A 今日感悟
第4节电动机 【学习目标】 1.通过实验，了解通电导线在磁场中会受到力的作用，知道力的方向与电流方向和磁场方向有关； 2.了解直流电动机的结构和工作原理及其能量转化。 【学习重点】磁场对通电导线的作用。 【学习难点】直流电动机的结构和工作原理。 【导学过程】 一．课前导学，了解轮廓。 1、通电导线在磁场中要，受力的方向跟、都有关系。 2、通电线圈在磁场中会，利用这个原理制成了。 3、电动机的构造主要包括两个部分：叫做和 叫做。另外为了能持续转动，它还有改变电流方向的 二．课堂导学，贵在实践。 探究活动1.磁场对通电导线的作用 (1)演示实验：把一段导线放在磁场里，接通电源，让电流通过导线，观察它的情况。 实验表明：。 (2)演示实验：只改变刚才的实验中的电流的方向，再做一次实验，观察导线的运动方向。实验表明：。 (3)演示实验：保持刚才的实验中的电流的方向不变，但把蹄形磁体两极调换一下，使磁场方向与原来相反，观察导线的运动方向。 实验表明：。 (4)总结得出：通电导线在磁场中要，受力的方向跟、 有关。当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时，通电导线受力的方向也。 该现象中把能转化成了能。 (5)想一想：如果电流和磁感线的方向都变得相反时，通电导线受力方向会怎样？ 答： (6)那么，通有电流的线圈放在磁场中，它会怎样运动？ 演示实验：把线圈放在磁场中，接通电源，观察它的运动情况。 实验表明：。利用这个原理我们制作出了。 探究活动2.电动机的基本构造和工作原理 (1)电动机的构造主要包括两个部分：叫做转子，叫做定子。 (2)结合课本图134页20.4-5和136页20.4-6介绍电动机的工作原理。 (3)当线圈转到与磁场方向垂直的位置时，它的两个边受力、所以不能转动，这个位置是线圈的。 (4)直流电动机有让它每转动半周就改变一次电流方向的换向器。它由两个和两个组成。 三．教师引导、学生小结。 1
第四节电动机 一、温故知新 1、我们把插入的叫电磁铁。它时有磁性， 无磁性。 2、电磁铁的磁性强弱与和及有无有关。 二、重点、难点 1、了解磁场对通电导线的作用。 2、了解直流电动机的结构工作原理。 3、知道电动机较热机的有点。 三、新课 1、磁场对通电导线的作用 (1)演示实验：把一段导线放在磁场里，接通电源，让电流通过导线，观察它的情况。 实验表明：。 (2)演示实验：只改变刚才的实验中的电流的方向，再做一次实验，观察导线的运动方向。 实验表明：。 (3)演示实验：保持刚才的实验中的电流的方向不变，但把蹄形磁体两极调换一下，使磁场方向与原来相反，观察导线的运动方向。 实验表明：。 (4)总结得出：通电导线在磁场中要，受力的方向跟、 有关。当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时，通电导线受力的方向也。 该现象中把能转化成了能。 (5)想一想：如果电流和磁感线的方向都变得相反时，通电导线受力方向会怎样？ 答： (6)那么，通有电流的线圈放在磁场中，它会怎样运动？
演示实验：把线圈放在磁场中，接通电源，观察它的运动情况。 实验表明：。利用这个原理我们制作出了。 2、电动机的基本构造和工作原理 (1)电动机的构造主要包括两个部分：叫做转子和叫做定子 (2)结合课本图9.6-5和9.6-6介绍电动机的工作原理。 (3)当线圈转到与磁场方向垂直的位置时，它的两个边受力、所以不能转动，这个位置是线圈的。 (4)直流电动机有让它每转动半周就改变一次电流方向的换向器。它由两个和两个组成。 3、生活中的电动机 电动机作为一种动力机械，与另一种动力机械热机相比，它有、 、、等的特点，在现实生活中得到越来越多的应用。 教师引导、学生归纳小结 四、课堂练习： 1、直流电动机是利用的原理制成的。它工作时将 能转化为。 2、电动机安装完成后，闭合电路电动机不运转，但轻轻的转一下就转动起来了，出现这种现象的原因是。 3、探究通电导体在磁场中受到的力与哪些因素有关时，小丽同学做了如下三组实验，如下图所示,其中AB是通电导体的一部分，导线上的箭头表示电流方向，F表示导体受力的方向，N、S表示磁体的两极．
第二章 Φ=1144.4fN E 11E U ≈1U f 1N '1'11144.444.4Φ=Φ=≈N f fN E U N 5060'=f f ?6050'=ΦΦΦ=Φ5's l R m μ=m m R N I Φ=?1∴m m I I 65' = βαf B p m Fe ∝βα> σσσπ11''1562x L f x = ?=σσσπ22' '25 62x L f x =?= 21E E ≠ kKA S N 5000=kV kV U U N N 3.61021= A A U S I N N N 68.28810 35000 311=?== A A U S I N N N 21.4583 .635000 322=?== kV kV U U N N 77.53 10 311=== Φ A I I N N 68.28811==Φ ?kV U U N N 3.611==Φ
A A I I N N 55.2643 21 .458311=== Φ Ω=19.21R Ω=4.151σX Ω=15.02R Ω=964.02σX Ω=1250m R Ω =12600m X 26087621=N N V U 60002=A I 1802=8.0cos 2=?1?U 1? I Ω=19.21R Ω=4.151σX Ω=1250m R Ω=12600m X Ω=Ω?? ? ??==70.115.02608762 22' 2R k R Ω=Ω?? ? ??==94.10964.02608762 22'2σ σX k X V U k U 0202152' 2∠==? ? A k I I 88.3642.53' 2-∠==? ? ()V j A V Z I U E E 15.14.2064294.1070.188.3642.53020215' 2 ' 2' 2' 21∠=Ω+?-∠+∠=+=-=-???? ()A j V Z E I m m 18.8363.112600125015.14.206421-∠=Ω +∠=-= ? ? ? A A A I I I m 12.3856.5488.3642.5318.8363.1' 21-∠=-∠+-∠=+=?? ? V Z I E U 70.24.212791111∠=?+-=? ?? Ω=+=89.3' 2 1R R R k Ω=+=34.26' 21σσX X X k A I I 88.3642.53' 21-∠==?? V Z I U U k 80.20.21254121∠=?+=? ?? 1I I m ?? I ' ' L Z '' I ' ' L Z ''
电动机导学案 课时目标: 1、通过实验观察搞清通电导线在磁场中将受到磁场力得作用。 2、知道通电导体在磁场中受力方向与电流方向,以及磁感线方向有关系。 3、知道电动机得工作原理。 4、知道电磁感应与磁场对电流作用中得能量转化。 5、培养、训练学生观察能力与从实验事实中,归纳、概括物理概念与规律得能力课前预习: 动手实践体验感悟 1、完成如下两个实验: (1)如图将闭合电路得一部分导体置于磁场中,然后闭合开关,您观察到什么现象？ (2)按照课本“演示”,自己动手进行实验。 2、结合上述两个实验,回答下列问题？ (1)磁场对通电导体有什么作用？这个作用受什么因素影响？ (2)如何自制一个电动机得线圈(用老师发给大家得漆包线),做得时候要注意什么？ (3)电动机得基本构造就是什么？ (4)、生活中得电动机有哪些？它们有什么优点？ 学习任务一:1.磁场对通电导线得作用 1.自主学习 由奥斯特实验我们知道电流能产生磁场,磁场对磁体有作用.反过来,磁场对电流会不会有作用呢？让我们通过实验来研究这个问题:
(1)把导线AB放在磁场里,接通电源让电流通过导线,结果会发现AB在水平轨道上向左运动.这说明导线在磁场中要受到力得作用.。 (2)把电源得正负极对调后接入电路,使通过导线AB得电流方向与原来相反,发现AB向右运动,与原来运动方向相反.这说明通电导线在磁场中受力方向与电流 有关 (3)保持导线AB中得电流方向不变,将磁体得两极对调,使磁场方向与原来相反,瞧到导线也向右运动,这说明通电导线在磁场中受力方向还与方向有关.当电流得方向或者磁感线得变得相反时,通电导线受力得方向也变得相反. 2.交流讨论 (1)导体在磁场中受力得条件就是什么？ (2)影响通电导体在磁场中受力方向得因素有哪些？ 3.知识总结 (1) 导体在磁场中受到力得作用。 (2)通电导体在磁场里受力得方向,与与有关。 学习任务二:自制电动机 1、自主学习 要求:参考P134“想想做做”自制一个电动机。 器材:线圈、回形针与塑料板做得支架、磁铁、导线、电源 说明:1、先用手轻轻推一下线圈把它发动起来后它才会转动 2、如果线圈不转,可以用手拿着磁铁改变它对着线圈得方向。 2、交流讨论:探究如何改变电动机线圈得转动方向 猜想:线圈得转动方向与、有关 实验步骤:＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 3、知识总结:线圈得转动方向与、有关,当或者 改变时线圈转动方向会随之改变。说明:用前面通电导体在磁场中受力得因素去理解线圈转动方向,同时意识到线圈不能连续转动得原因。 学习任务三:电动机得基本构造 自主学习一:参考教材135页图20、4-5,解决以下问题:
《三相异步电动机》教案
转动；实际的电动机中不可能用手去摇动永久磁铁产生旋转的磁 场，而是通过其他方式产生旋转磁场，如在交流电动机的定子绕 组(按一定排列规律排列的绕组)通入对称的交流电，便产生旋转 磁场；这个磁场虽然看不到，但是人们可以感受到它所产生的效 果，与有形体旋转磁场的效果一样。通过这个实验，可以清楚地 看到，交流电动机的工作原理主要是产生旋转磁场。 三相交流电是怎样产生旋转磁场的呢？当3个绕组跟三相电 源接通后，绕组中便通过三相对称的交流电流i U、i V、i W，其波 形如图3.3图所示。现在选择几个特殊的运行时刻，看看三相电 流所产生的合成磁场是怎样的。这里规定：电流取正值时，是由 绕组始端流进(符号⊕)，由尾端流出(符号⊙)；电流取负值时， 绕组中电流方向与此相反。当ωt=ω t1=0，U相电流i U=0，V相 电流取为负值，即电流由V2端流进，由V1端流出；W相电流i W 为正，即电流从W1端流进，从W2端流出。在图3.3的定子绕组 图中，根据电生磁右手螺旋定则，可以判定出此时电流产生 的合成磁场如图3.3(a)所示，此时好像有一个有形体的永久磁铁 的N极放在导体U1的位置上，S极放在导体U2的位置上。 当ω t=ω t2=2时，电流已变化了1/3周期。此时刻i为正， 电流由U1端流入，从U2端流出，i V为零；i W为负，电流从W2 端流入，从W1端流出。这一时刻的磁场如图3.3(b)所示。磁场方 向较ωt=ωt1时沿顺时针方向在空间转过了120°。 分析三相 交流电是 怎样产生 旋转磁场
转子的旋转速度 转子的旋转速度一般称为电动机的转速，用n表示。根据前 面的工作原理可知，转子是被旋转磁场拖动而运行的，在异步电 动机处于电动状态时，它的转速恒小于同步转速n1，这是因为转 子转动与磁场旋转是同方向的，转子比磁场转得慢，转子绕组才 可能切割磁力线，产生感生电流，转子也才能受到磁力矩的作用。 假如有n = n1情况，则意味着转子与磁场之间无相对运动，转子 不切割磁力线，转子中就不会产生感生电流，它也就受不到磁力 矩的作用了。如果真的出现了这样的情况，转子会在阻力矩(来自 摩擦或负载)作用下逐渐减速，使得n 《电动机》导学案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN 电动机导学案 课时目标： 1、通过实验观察搞清通电导线在磁场中将受到磁场力的作用。 2、知道通电导体在磁场中受力方向与电流方向，以及磁感线方向有关系。 3、知道电动机的工作原理。 4、知道电磁感应和磁场对电流作用中的能量转化。 5、培养、训练学生观察能力和从实验事实中，归纳、概括物理概念与规律的能力 课前预习： 动手实践体验感悟 1、完成如下两个实验： （1）如图将闭合电路的一部分导体置于磁场中，然后闭合开关，你观察到什么现象 （2）按照课本“演示”，自己动手进行实验。 2、结合上述两个实验，回答下列问题？ （1）磁场对通电导体有什么作用这个作用受什么因素影响 （2）如何自制一个电动机的线圈（用老师发给大家的漆包线），做的时候要注意什么？ （3）电动机的基本构造是什么？ （4）、生活中的电动机有哪些它们有什么优点 学习任务一：1．磁场对通电导线的作用 1．自主学习 由奥斯特实验我们知道电流能产生磁场，磁场对磁体有作用．反过来，磁场对电流会不会有作用呢？让我们通过实验来研究这个问题： （1）把导线AB放在磁场里，接通电源让电流通过导线，结果会发现AB在水平轨道上向左运动．这说明导线在磁场中要受到力的作用．。 （2）把电源的正负极对调后接入电路，使通过导线AB的电流方向与原来相反，发现AB向右运动，与原来运动方向相反．这说明通电导线在磁场中受力方向与电流有关 （3）保持导线AB中的电流方向不变，将磁体的两极对调，使磁场方向与原来相反，看到导线也向右运动，这说明通电导线在磁场中受力方向还与方向有关．当电流的方向或者磁感线的变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反． 2．交流讨论 （1）导体在磁场中受力的条件是什么？ 电机学第三版课后习题答案 变压器 1-1从物理意义上说明变压器为什么能变压，而不能变频率 答：变压器原副绕组套在同一个铁芯上, 原边接上电源后，流过激磁电流I 0， 产生励磁磁动势F 0， 在铁芯中产生交变主磁通ф0, 其频率与电源电压的频率相同， 根据电磁感应定律，原副边因交链该磁通而分别产生同频率的感应电动势 e 1和e 2, 且有 dt d N e 0 1 1φ-=, dt d N e 0 2 2φ-=, 显然，由于原副边匝数不等, 即N 1≠N 2，原副边的感应电动势也就不等, 即e 1≠e 2, 而绕组的电压近似等于绕组电动势,即U 1≈E 1, U 2≈E 2,故原副边电压不等,即U 1≠U 2, 但频率相等。 1-2 变压器一次线圈若接在直流电源上，二次线圈会有稳定直流电压吗 答：不会。因为接直流电源，稳定的直流电流在铁心中产生恒定不变的磁通，其变化率为零， 不会在绕组中产生感应电动势。 1-3变压器的空载电流的性质和作用如何 答：作用：变压器空载电流的绝大部分用来供励磁，即产生主磁通，另有很小一部分用来供给变压器铁心损耗，前者属无功性质，称为空载电流的无功分量，后者属有功性质，称为空载电流的有功分量。 性质：由于变压器空载电流的无功分量总是远远大于有功分量，故空载电流属感性无功性质，它使电网的功率因数降低，输送有功功率减小。 1-4一台220/110伏的变压器，变比22 1 ==N N k ，能否一次线圈用2匝，二次线圈用1匝，为什么 答：不能。由m fN E U Φ=≈11144.4可知，由于匝数太少，主磁通m Φ将剧增，磁密m B 过大,磁路过于饱和，磁导率μ降低，磁阻m R 增大。于是，根据磁路欧姆定律m m R N I Φ=10可知, 产生该磁通的激磁电流0I 必将大增。再由3.12 f B p m Fe ∝可知，磁密m B 过大, 导致铁耗Fe p 大增， 铜损耗12 0r I 也显著增大，变压器发热严重，可能损坏变压器。 1-5有一台S-100/三相电力变压器，kV U U N N 4.0/3.6/21=，Y ，yn （Y/Y 0） 接线，铭牌数据如下： I 0%=7% P 0=600W u k %=% P kN =2250W 试求：1。画出以高压侧为基准的近似等效电路，用标么值计算其参数，并标于图中；2。当变压器原边接额定电压，副边接三相对称负 载运行，每相负载阻抗438.0875.0* j Z L += ，计算变压器一、二次侧电流、二次端电压及输入的有功功率及此时变压器的铁损耗及激磁功率。 解：1、 045.0100 5 .4* *== =k k U z 0225.0* * == =N kN kN k S P P r 039.02*2 **=-= k k k r Z x 24 .14225.1) 100/7(10006.0)100 7()(28.141007112*2**220 2*0* 0** *=-======== m m m N m m r Z x S P I P r I Z 1-6 三相变压器的组别有何意义，如何用时钟法来表示 答：三相变压器的连接组别用来反映三相变压器对称运行时，高、低压侧对应的线电动势（线《电动机》导学案
电机学第三版课后习题答案解析
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