5.4 认识常用电动机（教案）-《电工基本电路安装与测试》同步精品课堂(高教版·第2版)

《认识变压器与电动机—认识常用电动机》教案 课 题 5.4 认识常用电动机 课 型 理论 课 时 授课班级 授课时间 授课教师 教材分析 “认识常用电动机” 在《电工基本电路安装与测试》中具有重要地位。它承接电磁感应等知识，为理解电动机工作原理奠定基础，是后续学习电动机控制电路的关键。通过学习电动机分类、结构及参数，学生能掌握不同类型电动机特点，为电路设计选型提供依据。对三相异步电动机的详细讲解，包括铭牌识读、绝缘电阻检测和绕组首尾端判别，有助于学生在实际安装调试中正确操作，确保电动机安全稳定运行，提升学生在电工电路实践中的综合能力。 学情分析 中职学生在学习 “认识常用电动机” 时，已具备一定电学基础，但电动机原理较为抽象，理解起来可能有难度。学生对实物操作兴趣浓厚，然而在理论知识学习上可能缺乏耐心。部分学生可能在电磁力相关概念理解、复杂的电动机工作原理推导以及绕组判别等方面存在困难。教学中可多引入实物展示、实验演示，如电动机模型演示磁场对线圈的作用，激发学生兴趣。结合生活实例，如电动工具中的电动机应用，帮助学生理解电动机原理，提升学习效果。 学习目标 1. 理解电动机基本工作原理。 2. 掌握电动机的分类与特性。 3. 学会电动机的检测与判别。 学习重难点 学习重点 1. 掌握三相异步电动机的工作原理。 2. 学会三相异步电动机的选型与检测。 学习难点 1. 理解磁场对通电导体和线圈的作用机制。 2. 准确判别三相异步电动机定子绕组首尾端。 教学方法 讲授法、讨论法、小组合作、任务驱动 课前准备 1. 收集变压器实物及相关模型。 2. 准备检测变压器的实验器材。 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 展示一系列电动机在工业生产（如工厂机床运转）、日常生活（如洗衣机、电风扇工作）中的应用场景图片或视频片段，引导学生观察并提问：“这些设备为什么能转动？它们的动力来源是什么？” 学生认真观看展示的图片或视频，积极思考教师提出的问题，在观察过程中与同桌或小组同学交流讨论，大胆猜测电动机工作的基本原理，如可能认为是电流通过产生磁场推动其转动等，并记录下自己的想法。 通过展示丰富多样的电动机应用场景，让学生直观感受到电动机在生产生活中的广泛应用，激发学生对电动机的学习兴趣，使学生意识到电动机知识与实际生活紧密相连，从而引出本节课主题。 活动二： 调动思维 探究新知 一.任务准备（讲授法） 1.磁场对通电直导体的作用 通电导体在磁场中所受的作用力称为电磁力，也称安培力。从本质上讲，电磁力是磁场和通电导线周围形成的磁场相互作用的结果。 在匀强磁场中，当通电导体与磁场方向垂直时，电磁力的大小与导体中电流的大小成正比，与导体在磁场中的有效长度及载流导体所处位置的磁感应强度成正比 用公式表示为 F=BIL 左手法则： 伸出左手，让大拇指与四指在同一平面内，大拇指与四指垂直，让磁感线垂直穿过手心，四指指向电流方向，那么，大拇指所指的方向，就是磁场对通电导线的作用力方向。 2.磁场对通电矩形线圈的作用 线圈在力偶作用下，绕转轴OO’转动。理论和实验证明:线圈的力偶矩，即转矩的大小为 M＝BIScosα 3.电动机分类 4.兆欧表的使用 (1)选择种类 (2)选择导线 (3)平稳放置 (4)开路试验 (5)短路试验 (6)放电 二、任务实施（实践法） 三相异步电动机是一种将电能转变为机械能并拖动生产机械工作的动力设备，是电力拖动系统生产机械的原动机。 构成： ① 定子 三相异步电动机的定子主要由定子铁心、定子绕组、机壳和端盖等组成，其作用是通人三相交流电源后产生一个旋转磁场。 ② 转子 相异步电动机的转子主要由转子铁心、转子绕组和转轴组成，其作用是在定子旋转磁场感应下产生电磁转矩。 三相异步电动机可分为笼型和绕线转子两种 2.识读三相异步电动机的铭牌 (1)型号 (2)主要参数 ① 额定功率（PN）电动机在额定工作状态下运行时转轴上输出的机械功率，单位是kW或W。 ② 额定频率（f）:电动机的交流电源频率，单位是 Hz。 ③ 额定电压（UN）在额定负载情况下电动机定子绕组的线电压。通常铭牌上标有两种电压，如 220 V/380V，与定子绕组的不同接法一一对应。 ④额定电流(IN):电动机在额定电压、额定频率和额定负载下定子绕组的线电流。对应的接法不同，额定电流也有两种额定值 ⑤ 额定转速（nN）电动机在额定电压、额定频率和额定负载下工作时的转速，单位是r/min 学生全神贯注地观察教师的演示实验，记录导线在磁场中接通电源前后的状态变化，思考教师提出的问题，结合实验现象和所学知识，分析导线运动原因，积极回答问题，如说出导线运动是因为受到磁场力，且运动方向与电流方向、磁感线方向有关等，总结出电磁力方向与电流和磁场方向的关系规律。 仔细观看多媒体动画展示，跟随动画进程理解通电矩形线圈在磁场中的受力转动过程，在动画暂停时积极思考教师提问，回顾转矩公式相关知识，分析不同位置时电磁力大小和方向变化对转矩的影响，如明确线圈平面与磁感线平行时转矩最大，因为此时电磁力最大且力臂最大等，通过回答问题加深对知识的理解，必要时向教师提问疑惑之处。 演示实验让学生亲眼目睹磁场对通电直导体的作用，帮助学生建立直观认识，突破知识难点，通过提问引导学生思考，培养学生观察、分析和总结实验现象的能力，为理解电动机工作原理中转子受力转动打下基础。 动画展示磁场对通电矩形线圈的作用过程，将抽象的知识形象化，有助于学生更好地理解复杂的转矩产生原理和电磁力变化规律，通过暂停提问强化学生对关键知识点的掌握，提高学生利用所学知识分析问题的能力，促进学生思维发展。 活动三： 调动思维 探究新知 (3)工作方式 ①连续工作。电动机在额定负载范围内，允许长期连续使用，但不允许多次断续重复使用。 ②短时工作。 电动机不能连续使用，只能在规定的负载下短时间使用。 ③断续工作。电动机在规定的负载下，可多次断续重复使用。 (4)编号 编号表示三相异步电动机所执行的技术标准编号。其中“GB”为国家标准，“JB”为机械行业标准，后面数字是标准文件的编号。 3.检测电动机绝缘性能 4.判别三相异步电动机定子绕组的首尾端 （1）万用表判别1 （2）万用表判别2 （3）灯泡判别法 三、任务拓展（增强与学生的互动） 1.三相异步电动机的工作原理 (1)三相异步电动机的定子绕组通入三相交流电产生一个旋转磁场 (2)转子导体与旋转磁场相对运动，产生感应电动势和感应电流 (3)产生感应电流的转子导体在旋转磁场中形成电磁转矩 (4)为保证转子导体与旋转磁场的相对运动，转子与旋转磁场“异步” 2.三相异步电动机的选用 (1)选择合适的防护形式 ① 开启式电动机 ② 封闭式电动机 (2)选择合适的功率 (3)选择合适的转速 (4)满足其他要求 3.单相异步电动机 单相异步电动机的构造与三相异步电动机相似，也由定子和转子两个基本部分组成。 小组合作依案例需求研讨设计，借鉴资料创新；展示成果时自信讲解、互评学习； 依点评反思完善，强化工程思维、创新能力与规范意识，为职业发展积经验、提素养。 任务驱动激发创新潜能，实践提升协作与工程实践力，展示互评培养表达审美与学习能力 点评完善提升设计水平与规范素养，顺应中职生职业发展需求，培育高素质电气技术 人才。 活动四： 巩固练习 素质提升 总结和复习阶段： 本次课程聚焦常用电动机知识，学生先学习了磁场对通电直导体和矩形线圈的作用，为理解电动机原理奠基。认识三相异步电动机结构、图形符号，能识读铭牌参数，掌握其绝缘电阻检测和定子绕组首尾端判别方法。通过学习，学生了解电动机分类及三相异步电动机工作原理，明白其在工农业生产中的广泛应用。同时，对单相异步电动机也有初步认识，为今后进一步学习电动机控制电路和应用实践做好准备，提升了学生在电工领域的知识技能储备。 学生跟随教师的总结回顾，对照自己的笔记，对重点知识进行再次梳理和记忆，加深对知识的理解。对于自己仍然存在疑问的地方，及时向教师提问，确保对本节课知识的全面掌握。 帮助学生梳理本节课的知识框架，强化重点知识的记忆，解决学生在学习过程中存在的疑惑，使学生对所学知识有更清晰、更深入的理解，为后续的学习和实践打下坚实的基础。 课堂小结 作业布置 1. 简述三相异步电动机工作原理。 2. 列举三相异步电动机的主要参数。 3. 说明兆欧表检测电动机绝缘电阻的步骤。 板书设计 主板书 一、任务准备 1.磁场对通电直导体作用 电磁力定义及本质 电磁力大小公式（） 左手定则判断电磁力方向 2.磁场对通电矩形线圈作用 转矩大小公式（） 3.电动机分类 各类电动机列举 4.兆欧表使用 选表（种类、导线） 放置与测试（平稳放置、开路试验、短路试验、放电） 二、任务实施 1.三相异步电动机 功能及构成 定子（铁心、绕组、机壳、端盖及作用） 转子（铁心、绕组、转轴及作用） 分类（笼型、绕线转子） 铭牌识读 型号含义 主要参数（功率、频率、电压、电流、转速、绝缘等级、效率、功率因数） 工作方式（连续、短时、断续） 编号意义 绝缘性能检测 绕组首尾端判别（万用表判别 1、2，灯泡判别法） 三、任务拓展 1.三相异步电动机工作原理 旋转磁场产生 转子转动过程（产生电动势、电流、电磁转矩，异步原因） 2.三相异步电动机选用 防护形式（开启式、封闭式特点及适用场景） 功率选择要点 转速选择考虑因素 其他要求 3.单相异步电动机 结构特点（与三相异步电动机相似） 副板书 1.概念解释区 电磁力、转矩、同步转速等概念解释 不同工作方式的举例说明 2.示例区 画简单的磁场对通电导体作用图 列举三相异步电动机不同型号实例 3.问题讨论区 记录学生对磁场作用、电动机原理等疑问及解答思路 写一些电动机相关思考问题，如不同转速电动机应用场景等，引导学生课后思考 教学反思 本次课程基本达成教学目标，但仍有改进之处。优点在于通过多种方式激发学生兴趣，多数学生能理解电动机基本原理和结构。然而，部分学生在复杂原理推导和判别方法应用上仍有困难。实验演示时部分学生观察不够细致，影响对知识的理解。小组讨论中，个别学生参与度不高。后续教学应增加原理推导练习，强化判别方法实操训练，引导学生更细致观察实验，鼓励全体学生积极参与小组讨论，确保学生更好掌握知识，提升实践能力。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$