刊名: 教师教育研究
主办: 北京师范大学;华东师范大学;高等学校教资培训交流北京中心
周期: 双月
出版地:北京市
语种: 中文;
开本: 大16开
ISSN: 1672-5905
CN: 11-5147/G4
邮发代号: 2-418
历史沿革:
曾用刊名:高等师范教育研究
期刊荣誉:核心期刊 CSSCI来源期刊来源期刊;国家新闻出版总署收录;Caj-cd规范获奖期刊;中国期刊网来源刊;百种重点期刊;社科双百期刊;全国优秀社科期刊
创刊时间:1989
建立三种情景分析电动机工作原理——结合沪科版高中物理选修3-2第一章第四节案例1
【作者】 党杨锋
【机构】 陕西省延安市第一中学
【摘要】【关键词】
【正文】在教学过程中,发现部分老师和学生都对沪科版3-2第一章第4节案例1中关于直流电动机工作原理以及反电动势这两个问题没有搞清楚,因此笔者将结合电动机原理将电动机问题分为以下三种情景,帮助老师和同学更好理解电动机工作原理和反电动势这一概念。
电动机原理分析:如图1,当电动
机通电后受安培力作用转动,同时由
于导体运动切割磁感线,产生感应电
动势。用右手螺旋定则判断知道线圈
中产生的感应电动势与原来加在线圈
上的电压方向相反,即反电动势。反
电动势对电路电流有阻碍作用。
用U表示电动机外加电压,反E反表示电动势,R表示电动机回路总电阻。
由电路欧姆定律可知:I=■
则 U=IR+ E反
情景一:如图2,带有电动机的用
电器启动时,室内的灯变暗。
分析:由于启动时,线圈切割磁
感线速度慢,产生的=BLV较小,
对电路阻抗较小,因此与其构成并联关系的室内灯两端所分电压较小,由P=■知,灯泡实际消耗功率变小,灯变暗;又由欧姆定律可知此时干路电流较大。
情景二:电动机空载和带有负载时干路电流比较。
分析:电动机空载时,线圈切割磁感线速度快,产生较大,对电路的阻抗大,则与其构成并联关系的电路部分电阻变大,由欧姆定律可知此时干路电流较小。电动机带负载时,线圈切割磁感线速度较慢,产生较小,对电路的阻抗小,则与其构成并联关系的电路部分电阻变小,由欧姆定律可知此时干路电流较大。
情景三:电动机卡住,时间一久,便会发出一种焦糊味。
电动机卡住,线圈不转动,为零,对电路无阻抗,线路中只有线圈内阻,则由欧姆定律可知此时干路电流很大。电动机的温度立刻会上升,在很短时间内产生很多热量,烧坏电动机,非常危险。
结合以上分析过程,我们可以看出在分析电动机工作原理时,我们为问题建立了三种生活情景,使复杂问题与我们之间的距离瞬间拉近,同时也使复杂问题简单化。
电动机原理分析:如图1,当电动
机通电后受安培力作用转动,同时由
于导体运动切割磁感线,产生感应电
动势。用右手螺旋定则判断知道线圈
中产生的感应电动势与原来加在线圈
上的电压方向相反,即反电动势。反
电动势对电路电流有阻碍作用。
用U表示电动机外加电压,反E反表示电动势,R表示电动机回路总电阻。
由电路欧姆定律可知:I=■
则 U=IR+ E反
情景一:如图2,带有电动机的用
电器启动时,室内的灯变暗。
分析:由于启动时,线圈切割磁
感线速度慢,产生的=BLV较小,
对电路阻抗较小,因此与其构成并联关系的室内灯两端所分电压较小,由P=■知,灯泡实际消耗功率变小,灯变暗;又由欧姆定律可知此时干路电流较大。
情景二:电动机空载和带有负载时干路电流比较。
分析:电动机空载时,线圈切割磁感线速度快,产生较大,对电路的阻抗大,则与其构成并联关系的电路部分电阻变大,由欧姆定律可知此时干路电流较小。电动机带负载时,线圈切割磁感线速度较慢,产生较小,对电路的阻抗小,则与其构成并联关系的电路部分电阻变小,由欧姆定律可知此时干路电流较大。
情景三:电动机卡住,时间一久,便会发出一种焦糊味。
电动机卡住,线圈不转动,为零,对电路无阻抗,线路中只有线圈内阻,则由欧姆定律可知此时干路电流很大。电动机的温度立刻会上升,在很短时间内产生很多热量,烧坏电动机,非常危险。
结合以上分析过程,我们可以看出在分析电动机工作原理时,我们为问题建立了三种生活情景,使复杂问题与我们之间的距离瞬间拉近,同时也使复杂问题简单化。