九年級物理人教版20.4 電動(dòng)機(jī) 學(xué)案

九年級物理人教版20.4電動(dòng)機(jī)學(xué)案一、學(xué)習(xí)目標(biāo)了解電動(dòng)機(jī)的基本概念和構(gòu)造。掌握電動(dòng)機(jī)的工作原理及其運(yùn)行過程。能夠計(jì)算電動(dòng)機(jī)的功率和效率。二、課前預(yù)習(xí)在上一節(jié)課中，我們學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象和電磁鐵的原理。本節(jié)課我們將深入探討電動(dòng)機(jī)的原理和運(yùn)行過程。請預(yù)習(xí)課本第20.4節(jié)內(nèi)容，并思考以下問題：電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造是什么？電動(dòng)機(jī)的工作原理是什么？電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行過程中有哪些要素需要考慮？如何計(jì)算電動(dòng)機(jī)的功率和效率？三、課堂學(xué)習(xí)1.電動(dòng)機(jī)的基本概念和構(gòu)造電動(dòng)機(jī)是將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置。它通常由定子、轉(zhuǎn)子、電刷和電源等幾個(gè)部分組成。定子：由鐵芯和繞在鐵芯上的線圈組成。定子的線圈通電后會(huì)產(chǎn)生磁場。轉(zhuǎn)子：也稱為電機(jī)，由鐵芯和導(dǎo)電材料組成。轉(zhuǎn)子通電后，受到磁場作用而轉(zhuǎn)動(dòng)。電刷：連接電源與轉(zhuǎn)子的導(dǎo)電部件，用于提供轉(zhuǎn)子通電所需的電流。2.電動(dòng)機(jī)的工作原理及其運(yùn)行過程電動(dòng)機(jī)的工作原理基于洛倫茨力和電流感應(yīng)磁場的相互作用。當(dāng)電流通過定子線圈時(shí)，定子會(huì)產(chǎn)生磁場。根據(jù)左手定則，電流產(chǎn)生的磁場和定子的磁場相互作用，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子受到力的作用。通過不斷改變轉(zhuǎn)子的線圈通電方向，可以使轉(zhuǎn)子連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行過程需要滿足下列要素：電源：為電動(dòng)機(jī)提供電能。磁場：通過定子線圈產(chǎn)生，作用于轉(zhuǎn)子。力矩：由洛倫茨力產(chǎn)生，使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)。電流：通過定子線圈產(chǎn)生磁場。直流電動(dòng)機(jī)的電刷和交流電動(dòng)機(jī)的換向器：用于改變線圈通電方向，使轉(zhuǎn)子連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。3.電動(dòng)機(jī)的功率和效率電動(dòng)機(jī)的功率表示機(jī)械能的轉(zhuǎn)換速率，單位是瓦特（W）。功率的計(jì)算公式為：功率=力矩×角速度電動(dòng)機(jī)的效率表示電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率，單位為百分比。效率的計(jì)算公式為：效率=機(jī)械功÷電功×100%其中，機(jī)械功指電動(dòng)機(jī)輸出的功率，電功指電動(dòng)機(jī)輸入的功率。四、課后練習(xí)電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造是什么？簡要描述各部分的功能。電動(dòng)機(jī)的工作原理是什么？請用圖解說明。如何計(jì)算電動(dòng)機(jī)的功率和效率？請給出計(jì)算公式及示例計(jì)算。舉例說明電動(dòng)機(jī)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用場景。五、拓展閱讀如果你對電動(dòng)機(jī)的原理和運(yùn)行過程感興趣，可以了解一些相關(guān)的實(shí)際應(yīng)用。比如，探索電動(dòng)汽車和電梯如何利用電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)動(dòng)力轉(zhuǎn)換。也