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高職電類課程如何挖掘?qū)W生的興趣
成都工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 張雪標(biāo) 王娟 2018/7/1 9:41:44
[摘要]在高職電類課程授課時,如何培養(yǎng)學(xué)生的興趣,使學(xué)生對本課程感興趣,是對后續(xù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)起很大作用的.下面談一下自己的經(jīng)驗.
關(guān)鍵字：電磁炮，特斯拉，轉(zhuǎn)矩
一、 電類基礎(chǔ)課涉及電和磁，可以講一下電磁學(xué)的歷史。
例如，可以從學(xué)生感興趣的特斯拉電動汽車,引入科學(xué)家特斯拉,講一下電類偉大的奠基人特斯拉。
尼古拉·特斯拉（Nikola Tesla，1856年7月10日~1943年1月7日），塞爾維亞裔美籍發(fā)明家、機(jī)械工程師、電氣工程師。他被認(rèn)為是電力商業(yè)化的重要推動者之一，并因主持設(shè)計了現(xiàn)代交流電系統(tǒng)而最為人知。在邁克爾·法拉第發(fā)現(xiàn)的電磁場理論的基礎(chǔ)上，特斯拉在電磁場領(lǐng)域有著多項革命性的發(fā)明。他的多項相關(guān)專利以及電磁學(xué)的理論研究工作是現(xiàn)代的無線通信和無線電的基石。
他的發(fā)明有：交流電系統(tǒng)、無線電系統(tǒng)、無線電能傳輸、球狀閃電、渦輪機(jī)、放大發(fā)射機(jī)、粒子束武器、太陽能發(fā)動機(jī)、X光設(shè)備、電能儀表、導(dǎo)彈科學(xué)、遙感技術(shù)、飛行器、宇宙射線、雷達(dá)系統(tǒng)、機(jī)器人
二、電和磁場方面可引入電磁炮和航母上彈射器引起學(xué)生的興趣
1、看起來軌道炮的建造似乎非常簡單，Φ和I作用產(chǎn)生力.
但事實上存在著諸多的困難，這個我之后會提到
2、線圈炮
線圈炮被稱為coilgun線圈炮是一種由一個或多個線圈組成的裝置。以同步線性馬達(dá)的方式來使用電磁鐵�？梢詫⒋判話伾湮锛铀俚綐O高的速度。這種裝置也被稱為高斯搶（Gauss gun）【就是那位大部分雪參們都奉為神靈又恨之入骨的數(shù)學(xué)王子高斯，最先用數(shù)學(xué)的方法描述了電磁加速原理balabala】線圈炮一般由一個或多個沿炮管呈直線排列的線圈組成，線圈依次開關(guān)以確保拋射物得到磁場的充分加速。有一點值得注意的是，線圈炮并不是軌道炮，后者會在軌道上給拋射物通上強(qiáng)大的電流 ，且兩
者的原理也并不同
3、電熱炮有的人認(rèn)為電熱炮并不能算真正意義上的電氣武器，因為電熱炮的原理一般是電極放電-能材蒸發(fā)-推動彈體前進(jìn)所以說，它只是間接利用了電能，因為電熱炮所需的能材非常危險，所以我并不多作介紹（想想當(dāng)年的化學(xué)吧。。。各種查水表）
4、重接炮重接炮是近年來出現(xiàn)得新型電磁炮，我粗略地看了一下結(jié)構(gòu)，大致是由多個同軸線圈組成的炮體，聽說這玩意兒能結(jié)合軌道線圈兩種結(jié)構(gòu)的有點，但是太新穎，從僅有的原理介紹來看控制電路的制作難度也略大，國內(nèi)基本偶然有些討論，實際作品，反正我是沒見過
簡單介紹至此結(jié)束接下來我來進(jìn)行動手制作的一些簡單介紹
我先來說說railgun
軌道炮的結(jié)構(gòu)實在簡單，理論上來講，你只需要兩根金屬桿做導(dǎo)軌，一組大容量的電容組，空氣開關(guān)/可控硅，加上導(dǎo)線等就可以簡單制作
三、在講電機(jī)轉(zhuǎn)矩時引入汽車的相關(guān)參數(shù)
1.在講電動機(jī)轉(zhuǎn)矩時，學(xué)生感覺枯燥，那么可以和學(xué)生感興趣的汽車聯(lián)系起來，象汽車關(guān)鍵的幾個參數(shù)，扭矩，轉(zhuǎn)速，功率了解了，對以后買車很有幫助，從這一點激發(fā)學(xué)生興趣。例如：寶馬525，功率135KW，（184匹馬力），扭矩245N.M,根據(jù)T=9550P/n,可知,n=5200r/m,達(dá)到最大扭矩245N.M,此處扭矩即電動機(jī)轉(zhuǎn)矩.
2.學(xué)生可能產(chǎn)生疑問,轉(zhuǎn)矩245N.M,即一米的轉(zhuǎn)軸上施加24.5公斤的力,如何將將近2噸的汽車拖動起來的呢?原因是一般的汽車有主減速裝置,和變速箱(即我們說的檔位)例如,減速20倍,那么轉(zhuǎn)矩為245*20=4900N.M,大致為490KG,若輪子半徑是0.33M.,則牽引力490*3=1470KG,足夠?qū)⑵囼?qū)動.
3.有學(xué)生要問為什么電動車有的不用變速箱呢?引入問題后，學(xué)生可自己查資料
（1）電動機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍寬（0-15000r/m）而汽油機(jī)0-5000r/m,,即電動汽車只用一個檔相當(dāng)普通汽車的3個檔，普通汽車三檔最高速70KM/H，而電動汽車可達(dá)210KM/H，
（2）起動轉(zhuǎn)矩夠嗎？不同于內(nèi)燃機(jī)，交流電動機(jī)在1000-2000轉(zhuǎn)時可達(dá)到較大轉(zhuǎn)矩。例如：P=100KW，主變速器10，T=300N.M,完全可滿足啟動要求.
四、講電梯時,為什么三相異步電動機(jī)要變速箱,而同步無齒不要呢?
因為三相異步電動機(jī)低速時,輸出轉(zhuǎn)矩很小,只能在穩(wěn)定運行區(qū)運行,例如,Nn=1500r/m,的電機(jī),穩(wěn)定運行轉(zhuǎn)速在700轉(zhuǎn)以上,幾十轉(zhuǎn)不可能運行,,而曳引輪轉(zhuǎn)速是幾十轉(zhuǎn),所以要用減速器將速度減下來,而同步電動機(jī),可在幾十轉(zhuǎn)（未完，下一頁）
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