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高职电类课程如何挖掘学生的兴趣

成都工贸职业技术学院 张雪标 王娟 2018-7-1 9:41:44

  [摘要]在高职电类课程授课时,如何培养学生的兴趣,使学生对本课程感兴趣,是对后续内容的学习起很大作用的.下面谈一下自己的经验.
   关键字:电磁炮,特斯拉,转矩
  
   一、 电类基础课涉及电和磁,可以讲一下电磁学的历史。
   例如,可以从学生感兴趣的特斯拉电动汽车,引入科学家特斯拉,讲一下电类伟大的奠基人特斯拉。
   尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla,1856年7月10日~1943年1月7日),塞尔维亚裔美籍发明家、机械工程师、电气工程师。他被认为是电力商业化的重要推动者之一,并因主持设计了现代交流电系统而最为人知。在迈克尔·法拉第发现的电磁场理论的基础上,特斯拉在电磁场领域有着多项革命性的发明。他的多项相关专利以及电磁学的理论研究工作是现代的无线通信和无线电的基石。
   他的发明有:交流电系统、无线电系统、无线电能传输、球状闪电、涡轮机、放大发射机、粒子束武器、太阳能发动机、X光设备、电能仪表、导弹科学、遥感技术、飞行器、宇宙射线、雷达系统、机器人
   二、电和磁场方面可引入电磁炮和航母上弹射器引起学生的兴趣
   1、看起来轨道炮的建造似乎非常简单,Φ和I作用产生力.
   但事实上存在着诸多的困难,这个我之后会提到
   2、线圈炮
   线圈炮被称为coilgun线圈炮是一种由一个或多个线圈组成的装置。以同步线性马达的方式来使用电磁铁。可以将磁性抛射物加速到极高的速度。这种装置也被称为高斯抢(Gauss gun)【就是那位大部分雪参们都奉为神灵又恨之入骨的数学王子高斯,最先用数学的方法描述了电磁加速原理balabala】线圈炮一般由一个或多个沿炮管呈直线排列的线圈组成,线圈依次开关以确保抛射物得到磁场的充分加速。有一点值得注意的是,线圈炮并不是轨道炮,后者会在轨道上给抛射物通上强大的电流 ,且两
   者的原理也并不同
   3、电热炮有的人认为电热炮并不能算真正意义上的电气武器,因为电热炮的原理一般是电极放电-能材蒸发-推动弹体前进所以说,它只是间接利用了电能,因为电热炮所需的能材非常危险,所以我并不多作介绍(想想当年的化学吧。。。各种查水表)
   4、重接炮重接炮是近年来出现得新型电磁炮,我粗略地看了一下结构,大致是由多个同轴线圈组成的炮体,听说这玩意儿能结合轨道线圈两种结构的有点,但是太新颖,从仅有的原理介绍来看控制电路的制作难度也略大,国内基本偶然有些讨论,实际作品,反正我是没见过
   简单介绍至此结束接下来我来进行动手制作的一些简单介绍
   我先来说说railgun
   轨道炮的结构实在简单,理论上来讲,你只需要两根金属杆做导轨,一组大容量的电容组,空气开关/可控硅,加上导线等就可以简单制作
  
   三、在讲电机转矩时引入汽车的相关参数
   1.在讲电动机转矩时,学生感觉枯燥,那么可以和学生感兴趣的汽车联系起来,象汽车关键的几个参数,扭矩,转速,功率了解了,对以后买车很有帮助,从这一点激发学生兴趣。例如:宝马525,功率135KW,(184匹马力),扭矩245N.M,根据T=9550P/n,可知,n=5200r/m,达到最大扭矩245N.M,此处扭矩即电动机转矩.
   2.学生可能产生疑问,转矩245N.M,即一米的转轴上施加24.5公斤的力,如何将将近2吨的汽车拖动起来的呢?原因是一般的汽车有主减速装置,和变速箱(即我们说的档位)例如,减速20倍,那么转矩为245*20=4900N.M,大致为490KG,若轮子半径是0.33M.,则牵引力490*3=1470KG,足够将汽车驱动.
   3.有学生要问为什么电动车有的不用变速箱呢?引入问题后,学生可自己查资料
   (1)电动机的转速范围宽(0-15000r/m)而汽油机0-5000r/m,,即电动汽车只用一个档相当普通汽车的3个档,普通汽车三档最高速70KM/H,而电动汽车可达210KM/H,
   (2)起动转矩够吗?不同于内燃机,交流电动机在1000-2000转时可达到较大转矩。例如:P=100KW,主变速器10,T=300N.M,完全可满足启动要求.
   四、讲电梯时,为什么三相异步电动机要变速箱,而同步无齿不要呢?
   因为三相异步电动机低速时,输出转矩很小,只能在稳定运行区运行,例如,Nn=1500r/m,的电机,稳定运行转速在700转以上,几十转不可能运行,,而曳引轮转速是几十转,所以要用减速器将速度减下来,而同步电动机,可在几十转稳定运行,所以,可不用减速器.(未完,下一页

  
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