内容正文:
《电机与拖动—单相异步电动机》教案
课 题
5.1 单相异步电动机结构、铭牌工作原理
课 型
理论
课 时
授课班级
授课时间
授课教师
教材分析
在《电机与拖动》教材中,这部分单相异步电动机的内容是重要的补充知识。从结构部分来看,与三相异步电动机相似的结构介绍,有助于学生利用已有的知识基础来理解单相异步电动机的构造,明确定子和转子的组成部分及其作用。铭牌部分详细讲解了型号、电压、频率等参数,这对于正确选用和使用电动机至关重要。工作原理部分是重点,通过对单相绕组脉动磁场和两相绕组旋转磁场的阐述,让学生理解单相异步电动机如何从交流电产生动力,这是掌握其工作特性和应用的关键,为后续学习其运行特性、控制方法等内容奠定了基础。
学情分析
知识基础方面,学生已经接触过三相异步电动机相关知识,对电动机基本结构和铭牌参数有一定认知基础,但对于单相异步电动机的细节部分还比较陌生。认知能力上,他们形象思维占优,对定子、转子这些实物结构部分容易理解,然而对于工作原理中如脉动磁场和旋转磁场等抽象概念可能会有理解困难。学习态度方面,部分学生对理论学习的主动性不足,但对与实际应用相关的铭牌参数和工作方式等内容可能更感兴趣。优势在于中职学生动手实践意愿较强,通过拆解电动机模型观察结构能更好地理解。劣势是面对较复杂的原理易出现注意力不集中的情况,教师需要结合实物、动画讲解,根据反馈调整时间。
学习目标
1.能够准确描述单相异步电动机的结构,包括定子(铁芯、绕组)和转子(笼型结构)的组成及作用。
2.能够解读单相异步电动机的铭牌,理解型号、电压、频率、功率、电流、转速、工作方式等参数的含义及相互关系。
学习重难点
学习重点
理解定子铁芯作为磁路的一部分以及定子绕组产生磁场的原理。掌握转子笼型结构的特点和在电机运行中的作用。
学习难点
能够深入理解单相异步电动机的工作原理,包括单相绕组产生的脉动磁场和两相绕组产生的旋转磁场。
教学方法
讲授法、讨论法、小组合作、任务驱动
课前准备
1.教师制作PPT课件,教案
2.学生提前预习本节课的教材内容,对单相异步电动机的结构、铭牌及工作原理有初步的了解。在预习过程中,标记出自己不理解的地方,以便在课堂上重点关注。
教学媒体
PPT、微视频
教学过程
教学环节
教师活动设计
学生活动设计
设计意图
活动一:
创设情境
生成问题
导入阶段:
教师拿出一台单相异步电动机图片,向学生展示,并简单介绍它在日常生活中的应用,如风扇、洗衣机等。
教师提问:“同学们,你们在生活中见过哪些使用电动机的设备?你们知道这些电动机是如何工作的吗?”
学生认真观察教师展示的单相异步电动机图片,对其外观有初步的认识。
学生积极思考教师提出的问题,回忆生活中见到的使用电动机的设备,并举手回答问题。
提出问题可以引导学生回忆生活中的实际应用,调动学生已有的知识经验,同时让学生意识到自己对电动机的了解还不够深入,从而产生进一步学习的需求。
活动二:
调动思维
探究新知
依次讲解下列各部分内容:
一、单相异步电动机的结构
单相异步电动机的结构和三相异步电动机大体相似,一般来讲也由定子和转子两大部分组成。
1.定子
--单相异步电动机的定子部分由定子铁芯、定子绕组、机座、端盖等部分组成,其主要作用是通人交流电,产生旋转磁场。
2.转子
--转子部分由转子铁芯、转子绕组、转轴等组成,其作用是导体切割旋转磁场,产生电磁转矩,拖动机械负载工作。
二、单相异步电动机的铭牌
1.型号:型号指电动机的产品代号、规格代号、使用环境等。
2.电压:电压是指电动机在额定状态下运行时加在定子绕组上的电压,单位为 V。
3.频率:频率是指加在电动机上的交流电源的频率,单位为 Hz。
4.功率:功率是指单相异步电动机轴上输出的机械功率,单位为 W。
5.电流:在额定电压、额定功率和额定转速下运行的电动机,流过定子绕组的电流值,称为额定电流,单位为 A。
6.转速:转速是指电动机在额定状态下运行时的转速,单位为 r/min。
7.工作方式:工作方式是指电动机的工作是连续式还是间断式。
三、单相异步电动机的工作原理
1.单相绕组的脉动磁场
向单相异步电动机定子绕组通入单相交流电后,产生的磁场大小及方向在不断变化,但磁场的轴线固定不变,把这种磁场称为脉动磁场。
2.两相绕组的旋转磁场
向在空间相差90˚的两相定子绕组中通入在时间上相差一定角度的两相交流电,其合成磁场也是沿定子和转子气隙旋转的旋转磁场。
通过讲解这节课的知识点,观察学生的接受情况,根据情况调整教学时间安排。
学生认真观察教师展示的图片、示意图、实物模型,仔细倾听教师的讲解。
学生认真理解教师讲解的每个铭牌参数的含义,记忆常用的单位和参数范围。
利用多种教学资源(多媒体、实物模型)可以让抽象的结构知识更加直观、形象,便于学生理解和记忆。
详细介绍铭牌参数可以让学生掌握电机的基本性能指标,学会从铭牌中获取有用信息。
活动三:
调动思维
探究新知
互动学习阶段:
出示ppt一些练习题,包括单相异步电动机的结构(定子,转子)单相异步电动机的铭牌(型号,电压,频率,功率,电流,转速,工作方式)单相异步电动机的工作原理(,单相绕组的脉动磁场,两相绕组的旋转磁场)。巡视学生的做题情况,及时给予指导。
将学生分成小组,小组中间进行讨论这些练习题。
小组成员围绕讨论任务展开热烈讨论,发表自己的观点和看法。
各小组代表勇敢地站起来分享小组讨论结果。认真倾听其他小组的发言,学习不同的观点和思路。
通过提出问题和回答问题,检验学生对知识的掌握程度,激发学生的思考和表达能力,促进学生对知识点的深入理解。小组讨论可以培养学生的合作学习能力和团队精神。
活动四:
巩固练习
素质提升
总结和复习阶段:
以简洁明了的语言回顾本节课的主要知识点,包括单相异步电动机的结构(定子,转子)单相异步电动机的铭牌(型号,电压,频率,功率,电流,转速,工作方式)单相异步电动机的工作原理(,单相绕组的脉动磁场,两相绕组的旋转磁场)。针对本节课的重点内容,如单相异步电动机的结构、铭牌和工作原理之间的联系等进行再次强调。
积极参与知识回顾环节,巩固所学知识点。
提问或分享自己的学习心得和疑问。
认真完成教师布置的作业或任务。
帮助学生梳理知识脉络,加深对重点内容的理解和记忆。
布置作业可以让学生在课后进一步巩固所学知识,拓展知识面,培养学生的自主学习能力和探究精神。
课堂小结
作业布置
(一)说明两相绕组产生旋转磁场的原理。
(二)预习5.2基本知识。
(三)完成同步练习
板书设计
主题:单相异步电动机结构、铭牌工作原理
一、单相异步电动机的结构
单相异步电动机的结构和三相异步电动机大体相似,一般来讲也由定子和转子两大部分组成。
1.定子
--单相异步电动机的定子部分由定子铁芯、定子绕组、机座、端盖等部分组成,其主要作用是通人交流电,产生旋转磁场。
2.转子
--转子部分由转子铁芯、转子绕组、转轴等组成,其作用是导体切割旋转磁场,产生电磁转矩,拖动机械负载工作。
二、单相异步电动机的铭牌
1.型号:型号指电动机的产品代号、规格代号、使用环境等。
2.电压:电压是指电动机在额定状态下运行时加在定子绕组上的电压,单位为 V。
3.频率:频率是指加在电动机上的交流电源的频率,单位为 Hz。
4.功率:功率是指单相异步电动机轴上输出的机械功率,单位为 W。
5.电流:在额定电压、额定功率和额定转速下运行的电动机,流过定子绕组的电流值,称为额定电流,单位为 A。
6.转速:转速是指电动机在额定状态下运行时的转速,单位为 r/min。
7.工作方式:工作方式是指电动机的工作是连续式还是间断式。
三、单相异步电动机的工作原理
1.单相绕组的脉动磁场
向单相异步电动机定子绕组通入单相交流电后,产生的磁场大小及方向在不断变化,但磁场的轴线固定不变,把这种磁场称为脉动磁场。
2.两相绕组的旋转磁场
向在空间相差90˚的两相定子绕组中通入在时间上相差一定角度的两相交流电,其合成磁场也是沿定子和转子气隙旋转的旋转磁场。
教学反思
本次课通过对单相异步电动机结构、铭牌工作原理各知识点的讲解,基本达成了教学目标。成功之处在于采用问题引导式教学方法,通过提出一系列问题,引导学生思考和探索单相异步电动机的结构、铭牌及工作原理。这种方法能够激发学生的学习兴趣,培养学生的思维能力和解决问题的能力。但在问题的设计上,还需要更加注重问题的层次性和启发性,以满足不同层次学生的学习需求。但也存在一些不足,如学生的学习能力和基础知识水平存在一定的差异,在教学过程中,部分学生对一些知识点的理解存在困难。在今后的教学中,需要更加关注学生的个体差异,采用分层教学、个别辅导等方法,满足不同层次学生的学习需求。
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