2.2 起动机用直流电动机（教案）《汽车电气设备构造与维修》（高教版·第3版）同步精品课堂

《汽车电气设备构造与维修》教案 详细教案 一、设计摘要 课程课题 任务2.2 起动机用直流电动机 授课教师 1 学时数 1 授课班级 人数 授课时间 教学地点 理实一体化教室 二、设计意图 学情分析 不同学生的学习能力存在较大差异。部分学习能力较强、思维活跃的学生，能够迅速掌握新知识的要点，在理解直流电动机特性时，如机械特性、启动特性等，能较快运用数学公式进行分析，并将其与实际应用场景联系起来。但也有相当一部分学生，在学习过程中依赖性较强，习惯于被动接受知识。在分析直流电动机复杂的工作过程和特性曲线时，可能会感到吃力，缺乏主动思考和归纳总结的能力。后续教学应该引导学生思考，培养其学习主动性。 背景分析 随着现代工业和科技的飞速发展，电力驱动系统在各个领域得到了广泛应用。直流电动机作为电力驱动的关键设备之一，因其具有良好的调速性能、较大的启动转矩以及精确的控制特性，在众多机电设备中占据着重要地位。特别是在起动机领域，直流电动机能够为发动机提供强大的启动动力，确保各类车辆、机械设备等顺利启动，其技术的不断革新直接影响着相关行业的发展效率和可靠性。从早期简单的直流电动机模型到如今高度集成化、智能化的起动机用直流电动机，技术的进步推动着其性能不断优化，应用范围也日益扩大。 学习目标 设定 素质目标 知识目标 能力（技能）目标 激发学生对电动机原理及应用的好奇心和探究欲，培养学生对电气工程领域的兴趣，引导学生关注生活中的电气设备，感受科技对生活的影响。 能够准确阐述直流电动机的工作原理，理解通电导体在磁场中受安培力作用以及换向器维持持续转动的机制，可通过书面或口头方式清晰解释关键环节。 组织学生参与小组讨论和案例分析，针对直流电动机在实际应用中的问题，如启动电流过大的危害及解决方法等，锻炼学生的团队协作能力和问题解决能力。 学习任务 描述 准确阐述直流电动机的工作原理 识别并说明直流电动机各组成部分 掌握直流电动机的特性 解释电动机在不同运行状态下的表现 教学资源 准备 教师准备：讨论主题、学生任务书； 学生准备：在线讨论、完成任务书。 教学重点 深刻理解通电导体在磁场中受安培力作用而转动的本质。 教学难点 理解安培力方向判定（左手定则）与电动机转动方向之间的内在联系，以及在复杂电磁环境下，电枢绕组所受安培力的综合作用效果。 教学难点突破方法 在课堂教学中，教师采用知识串联的方式，逐步讲解各部件在电动机运行过程中的作用及相互关系。 三、教学策略 教法 讲授法、演示法、讨论法； 学法 小组讨论法、自主阅读法。 四、教学资源 教材工具材料 《汽车电气设备构造与维修》，主编：于明进、于光明，2023年5月第3版；高等教育出版社出版。 教学情景 创设 五、教学过程 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 知识复习与回顾（2分钟） [引入主题]（2分钟） 任务引入：准确阐述直流电动机的工作原理。 提出问题，认真回答问题。 接收并查看本节课堂任务书。查看并记住本节任务的学习目标。 1、组织学生回答问题，使同学们提起兴趣，对学习内容参与度更深。 2.下发和展示任务，让学生明确课堂任务，学习课堂知识。 新 课 导 入 （3分钟） [新课引入]（3分钟） 引导学生分析任务书，明确本节课的学习内容。 通过任务书，采用提问方式引出今天的内容。 1.跟上老师思路。 2.学生分小组交流讨论，总结出小组答案。 激发学生探索学习的欲望与兴趣，还可以把本次课程的内容快速引入课堂。 探索 新知（2分钟） 一、直流电动机的工作原理 直流电动机是将直流电能转变为机械能的装置。它是根据载流导体在磁场中受到电磁力作用而发生运动的原理工作的。 在直流电动机的电刷A、B上外加直流电压,这时线圈中将有电流流过,其流向由电刷B经d-c-b-a到电刷A,于是载流导体在磁场中受到电磁力作用,形成力矩(称电磁转矩)使线圈转动。 上课前老师收集相关的新专业、职业、技能等知识。 学生对新专业了解后，再上网查一下新专业所涉及的知识点。 使用学生对新专业有个大概了解，自己再去收集相关资料补充自己的知识面。 学 习 新 知（14分钟） 二、直流电动机组成 起动机的直流电动机主要由定子、转子、换向器、电刷及端盖等组成。 1. 定子 定子俗称“磁极”,作用是产生磁场,分励磁式和永磁式两类。为增大转矩,汽车起动机通常采用四个磁极(少数大功率起动机采用6个磁极),两对磁极相对交错安装,定子与转子铁心形成的磁力线回路。 (1)励磁式定子。励磁式电动机定子铁心为低碳钢,铁心磁场要靠绕在外面的励磁绕组通电建立。 (2)永磁式定子。永磁式电动机不需要电磁绕组,可节省材料,而且能使电动机磁极的径向尺寸减小;在输出特性相同的情况下其质量比励磁定子式电动机可减轻30%以上。 主要讲解直流电动机组成。 学生在书本上找出对应的内容并勾画出重点内容。 通过直观教学法，使用电教媒体PPT的形式，不仅能进一步激发学生的兴趣，也有利于加深学生对知识的理解和对内容的掌握。 2.转子 转子俗称“电枢”,由电枢轴、铁心、电枢绕组和换向器等组成。转子的作用是产生电磁转矩。 转子铁心由硅钢片叠成后固定在转子轴上。 换向器由铜片和云母叠压而成,压装于电枢轴前端,铜片间绝缘,铜片与轴之间也绝缘,换向片与线头采用锡焊连接。减速起动机的换向器用塑料取代了云母,换向片与线头采用了银铜硬钎焊,耐高速又耐高温。 3.电刷端盖 电刷端盖一般用浇铸或冲压法制成,盖内装有四只(或四组)电刷架及电刷,其中两只搭铁电刷利用与端盖相通的电刷架搭铁。 4.驱动端盖 驱动端盖上有拨叉座和驱动齿轮行程调整螺钉,还有支撑拨叉的轴销孔。 教师根据课本内容讲解转子、电刷端盖、驱动端盖的组成作用。 学生跟上老师的思路； 抽取学生回答老师的提问； 让学生能够快速的掌握学习内容，突破了课程内容难点。 三、直流电动机特性 直流电动机按励磁方式可分为永磁式和电磁式两大类,电磁式按励磁绕组与电枢绕组的连接关系又可分并励式、串励式和复励式三种。 永磁式直流电动机磁极磁通工作时保持不变。并励式直流电动机励磁绕组与电枢绕组并联在同一电源上,若外电压不变、励磁电阻不变,则每极磁通也基本不变。 串励式直流电动机的励磁绕组与电枢绕组相串联，电枢电流等于励磁绕组电流,并与总电流相等。 教师讲解课本内容讲解直流电动机特性，通过展示图片和理论相结合的形式，更形象的记忆。 学生跟上老师的思路； 图片展示更加直观 学生再练习（6分钟） 4、分配任务：（6分钟）（思政导入：团队合作，培养学生学会思考，解决问题能力） 1）、以小组为单位回答问题：说明直流电动机中定子、转子、换向器和电刷的作用。 2）、每组派出代表回答老师提问 4）、学生分组相互评价 5）、老师点评，哪个组最好，回答最准确。评出优胜小组。 1、教师分配任务小组任务，随堂进行观察和指导。 2.讨论完成后，教师以提问形式选择学生进行问题的回答。 3.各组互评后，教师进行总结评价。 学生小组讨论后每个组派一人或者两人回答。学生之间互评打分。 学生对知识的一个巩固过程，调动学生的学习积极性。 课堂 总结（2分钟） 教师总结（2分钟） 课程主要围绕起动机用直流电动机展开，在工作原理上，依靠通电导体在磁场中受安培力作用，换向器确保转子持续转动。其组成包含产生磁场的定子、转动的转子，还有改变电流方向的换向器、负责传输电流的电刷以及起保护和支撑作用的端盖。直流电动机特性多样，像机械特性体现转速与转矩关系。希望大家课后巩固，牢记这些关键内容，为后续学习电气知识筑牢根基 。 布置下节课任务（40分钟） 布置下节课任务（40分钟） 预习下节课内容 布 置 作业（13分钟） [完成作业]（13分钟） (1)直流电动机的启动电流为什么很大？有哪些方法可以限制启动电流？ (2)查阅资料，了解直流电动机在除汽车起动机外，还有哪些常见应用场景。 板书 设计 六、教学评价 教学评价 七、教学反思 教学反思 从教学方法来看，课堂上采用了模型演示、多媒体展示等多种手段辅助教学，对帮助学生理解直流电动机的组成结构，如定子、转子、换向器等部件，起到了积极作用。学生通过直观观察，能较快掌握各部件的外形与安装位置。但在讲解工作原理及特性时，单纯理论推导结合动画演示，部分学生理解起来仍有困难。后续可增加实验环节，让学生亲身体验电动机运转过程，测量不同状态下的电流、转速等参数，加深对原理和特性的理解。 教师分配任务 学分组讨论 学生问题提问 学生分组回答 教师总结 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 $$