汽车电工电子技术基础教案设计.doc

《电工基础》教案
章 节
第1章 直流电路
1.1.1电路的组成及电路图
学 时
1学时
授课类型
新授课
教学目标
1、了解电路的组成及其作用，
2、理解电路图，会画基本的电路元件
教学重点、难点
重点：1、电路各部分的组成及作用。
2、规范做出电路元件和电路图。
难点：规范做出电路元件和电路图。
教 法
复习提问、讲解、举例、归纳总结
教学过程
过程设计
创设情景引入新课
电路是由一些电气设备、电子元器件按一定方式连接在起来，构成的电流回路。电路广泛应用在日常生活、生产和科学研究中。了解电路的组成，在掌握电路的有关知识是对电路进行分析、计算、设计的基础。
复习提问：最基本的电路由哪几部分组成？
引 入：用电器是把电能转变成其他形式能量的装置，而电能需要电源来提供，用电器和电源之间靠导线来连成电路，电路的通断要由开关来控制，这些部件就组成了一个最基本的电路。
新课讲解

一、电路的组成
1、电路：由电源、负载、导线和开关等组成的闭合回路。
2、电路的组成：电源、用电器、导线、开关（画图讲解）。
(1) 电源：电路中提供电能，把其他形式的能转化为电能的装置。如：干电池、蓄电池、发电机等。
(2) 负载：电路中取用电能，把电能转变成其他形式能量的装置，。如电灯等。
(3) 导线：连接电路中的各元器件。作用：传输电流
(4) 开关：电路中控制电路接通与断开的器件。
导线和开关将电源和负载连接起来，成为电路的中间环节。他的作用是传送和分配电能，控制电路的通断，保护电路的安全，使其正常运行。
三、电路图
1、电路示意图：用画实物外形的方法表示电路。
2、电路图：用规定的图形符号表示电路中的各种元器件。
举例：一台电视机从设计、组装、维修等相关人员都用同一张电路图。
3、、几种常用的标准图形符号。

教 学
总 结
本节课内容较浅，再加上勤与学生互动，是可以达到教学目标的。
课堂练习
4个小组各选1名学生上黑板默画几种常用的标准图形符号。
作 业
1．名词解释(1) （P36）
2．填空题(1) （P36）

《电工基础》教案
章 节
第1章 直流电路
1.1.2电路的基本物理量——电流
学 时
1学时
授课类型
新授课
教学目标
1、理解电流产生的条件和电流的概念，
2、掌握电流的计算公式。
教学重点、难点
重点：电流的计算公式。
难点：电流产生的原因、条件。
教 法
类比、讲解、练习
教学过程
过程设计
创设情景引入新课
复习提问：初中对电流是如何定义的？
引 入：在初中我们就知道：大量的自由电荷定向移动形成电流。电流就如同水流一般，在大量自由电荷（自由运动的水分子）的两端加上电压（水压）就发生定向移动而形成电流（水流）。
新课讲解

归纳

一、电流的形成
1、电流：大量的电荷的定向移动形成电流。
2、在导体中形成电流的条件：
(1) 要有自由电荷。
(2) 必须使导体两端保持一定的电压（电位差）。
二、电流
1、电流的强弱用电流强度表示。电流强度简称为电流。
2、通常用I表示
3、单位：
安培A 毫安mA 微安mA
1mA=10-3 A； 1mA=10-6A
巩固练习（单位换算）：让学生上黑板做
5A= mA= mA； 7mA= A； 16mA= mA= A。
3、电流的方向
实际方向—规定：正电荷定向移动的方向为电流的方向。
提问：金属导体、电解液中的电流方向如何？
解答：在不同导体中导电机制不同。
①金属导体中的电流方向与自由电子定向移动的方向相反。
②电解液中的电流方向与正离子定向移动的方向相同。与负离子定向移动的方向相反。
4、直流电：电流方向和强弱都不随时间而改变的电流。
交流电：电流方向和强弱随时间做周期性的变化。（画图说明）
教 学
总 结
学生学习基础差，对电流的形成及条件不易真正理解，用类比的方法引入新课效果较好。另外有必要加强单位换算的练习。
作 业
1．名词解释(2) （P36）
2．填空题(2) （P36）

《电工基础》教案
章 节
第1章 直流电路
1.1.2电路的基本物理量——电位、电压和电动势
学 时
2学时
授课类型
新授课
教学目标
1、理解电位、电压、电动势的概念
2、理解电压和电位的关系。
3、知道电动势的方向。
教学重点、难点
重点：电位、电压、电动势的概念。
难点：电压和电位的关系。
教 法
设问、讲解、讨论、例题讲解。
教学过程
过程设计
复习提问
复习提问：
1、 电流的概念、符合和单位。
2、 电流的方向。
新课讲解

一、电位
1．什么是电位？就像空间的每一点都有一定的高度一样，电路中每一点都有一定的电位。
2．电位有什么作用？由于空间高度的差异，才会引起液体从高向低流动。电路中电流产生也必须有一定的电位差，在电源外部通路中，电流从高电位点流向低电位点。
3．电位用字母V表示，不同点的电位用字母V加下标表示。例如VA表示A点的电位值。
4．零电位点：衡量电位高低的一个计算电位的起点，该点的电位值规定为0V。习惯上常规定大地的电位为零，称为参考点。
电路中零电位点规定之后，电路中任何一点与零电位之间的电压，就是该点的电位。
6、电压是绝对的，与零电位参考点无关。
二、电压
1、电压是指电路中两点A、B之间的电位差(简称为电压。)电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。
2、电压的国际单位制为伏特(V)，常用的单位还有毫伏(mV)、微伏(mV)、千伏(kV)等，它们与伏特的换算关系为
1 mV = 10-3 V； 1 mV = 10-6 V； 1 kV = 103 V
3、电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。

例各点电位已知后，就能求出任意两点（A、B）间的电压。
例如，V A =5V，V B=3V，那么A、B之间的电压为
UAB=VA -VB =（5-3）V=2V
4、电压是绝对的，与零电位参考点无关。
电位是相对的，与零电位参考点有关。
汽车中的两个电源都是低压电源，一般电压为12V和24V。通常汽车电路的参考点是指“搭铁点”。
5搭铁是指在汽车电路中，蓄电池负极直接或间接地通过导线连线在车身金属或车架上。
汽车电路中任一点的电位就是相对于搭铁点的电压。
三、电动势
1、定义：电源内部将其他形式的能量转换为电能，并在电源两级间建立的电位差为电动势。
2、符合 E
3、单位 V
4、方向：从负极指向正极，即由低电位指向高电位。
教 学
总 结
1. 电位、电压、电动势的概念、符号和单位。
2. 电压和电位的区别。
作 业
1．名词解释(3)、（4） （P36）
2．判断题(1) （P37）

《电工基础》教案
章 节
第1章 直流电路
1.1.2电路的基本物理量——电能和电功率
学 时
1学时
授课类型
新授课
教学目标
1、理解电能和电功率的概念。
2、电能、电功率的计算。
教学重点、难点
重点：1、电能、电功率的计算。
2、额定功率与实际功率的关系。
难点：额定功率与实际功率的关系。
教 法
讲解、讨论、讲练结合。
教学过程
过程设计
创设情景引入新课
电流在电路中流通时，将电源的电能传给了负载（用电设备），负责将吸收的电能转换成其他形式的能量，即电流做了功，消耗了电能。
新课讲解

一、电能
1、设导体两端电压为U，通过导体横截面的电量为q，电场力所做的功为：W = q U 而q = I t，所以
W = U I t
单位：W－焦耳（J）；U－伏特（V）；I－安培（A）；t－秒（s）。
2、电场力所做的功即电路所消耗的电能W = UIt
3、电流做功的过程实际上是电能转化为其他形式的能的过程。
二、电功率
1、定义：单位时间内，某段电路传送或转换的电能。
P =
或 P = UI
单位：P－瓦特（W）。
常用单位：千瓦（kw） 电能的常用单位（kW × h)
1度 == 3.6´106 J
2 、电气设备的额定值
1）定义：电气设备在给定的工作条件下，正常运行时所规定的最大允许值。
2）实际工作时，如果超过电气设备的额定值，会是使用寿命缩短获造成损伤；如果小于电气设备的额定值，电气设备的利用率降低，甚至不能正常工作。
3）额定功率—PN
额定电压—UN
额定电流—IN：。
例:有一功率为60 W的电灯，每天使用它照明的时间为4小时，如果平均每月按30天计算，那么每月消耗的电能为多少度？合为多少J?
该电灯平均每月工作时间t = 4 ´ 30 = 120 h，则
　　　 W = P · t = 60 ´ 120 = 7200 W · h = 7.2 kW · h
即每月消耗的电能为7.2度，约合为3.6 ´ 106 ´ 7.2 J
» 2.6 ´ 107 J。

教 学
总 结
1、电能和电功率的概念。
2、电能、电功率的计算。
课堂练习
一台电炉的额定电压为220 V，额定电流为5 A，该电炉电功率为多大？
作 业
1、 复习本节课的内容。
2、 回家观察电能表。

《电工基础》教案
章 节
第1章 直流电路
1.1.3电路的基本元件——电阻
学 时
2学时
授课类型
新授课
教学目标
1、理解电阻的概念
2、知道电阻参数标注法
3、了解线性电阻和非线性电阻的种类、应用。
教学重点、难点
重点：电阻的概念、分类
难点：色环标注法。
教 法
设问、讲解、讨论、例题讲解。
教学过程
过程设计
创设情景引入新课
1、 出示各种元件实物和图片。
2、 电路的负载中一般都包括电阻、电容、电感3个基本参数。
电阻元件—电阻参数起主要作用的元件。如白炽灯、电炉
电容元件—电容参数起主要作用的元件。如电容器
电感元件—电感参数起主要作用的元件。如互感器
新课讲解

一、电阻元件
（一）、电阻
1、导体对电流所呈现出的阻碍作用。不仅金属导体有电阻，其他物体也有电阻。
2、符号：R
3、单位：W
常用单位： 千欧（kW） 兆欧（MW）
1 kW=1000W=103W
1 M W=1000 k W=106W
3、 电阻是导体的基本性质，与导体的尺寸、材料和温度有关。
4、 电阻器常用来控制电流和调节电压。
5、 电阻元件是耗能元件。
（二）、电阻器的分类
1、固定电阻器：简称电阻。
1）、定义：电阻器的阻值固定不变。
2）、分类：根据材料和工艺不同，可分为碳膜电阻器(RT)、金属膜电阻器(RJ)、线绕电阻器(XR)、热敏电阻器(RR)、光敏电阻器(RG)等
3）、图形符号
2、可变电阻器：简称可变电阻。
1）、定义：电阻器的阻值在可在规定的范围内任意调节。
2）、分类：半可调电位器和电位器。
3）、图形符号
（三）、电阻元件的电流与电压关系
1、伏安特性曲线

如左图所示，电阻两端的电压和通过电阻电流成线性关系，这种电阻称为线性电阻。
如右图所示，电阻两端的电压和通过电阻电流不具备线性关系，这种电阻称为非线性电阻。
a、线性电阻
常见的线性电阻有碳膜电阻器、金属膜电阻器、线绕电阻器
b、电阻参数标注：① 直接标注在电阻上；② 色环标注。色环表示的意义如表所示。
颜色
有效数字
乘数
允许偏差（%）
工作电压/V
银色

10 -2
± 10

金色

10 -1
± 5

黑色
0
10 -0

4
棕色
1
10 1
± 1
6.3
红色
2
10 2
± 2
10
橙色
3
10 3

16
黄色
4
10 4

25
绿色
5
10 5
± 0.5
32
蓝色
6
10 6
± 0.25
40
紫色
7
10 7
± 0.1
50
灰色
8
10 8

63
白色
9
10 9
+ 50，- 20

无色

± 20

4环电阻色标示例
4环电阻一般是碳膜电阻，用3个色环表示电阻，用一个色环表示误差。

5环电阻色标色标示例
5环电阻一般是金属膜电阻，用4个色环表示电阻，用一个色环表示误差。
2．非线性电阻
热敏电阻分为两类
1）、负温度系数热敏电阻，简称NTC电阻,其电阻随温度升高而急剧下降。应用于温度测量和温度调节，还可以作为补偿电阻。如汽车温度传感器中的热敏电阻就属于NTC电阻。
2）、正温度系数热敏电阻，简称PTC电阻。其电阻随温度升高而急剧增大。PTC电阻可用于过热保护和延时开关。
压敏电阻：在低电压时具有较大的电阻，当电压叫大时，电阻变小。当电压过高时，压敏电阻可起到分流作用，因而常被用来进行过压保护。汽车进气压力传感器中就用到了压敏电阻。

教 学
总 结
1．线性电阻元件电流、电压特性直线的斜率能反映电阻值的大小。
2．工程应用中常用电阻元件为：

课堂练习
名词解释（5） （P36）
作 业
1．复习本节课的内容。
2．用教师提供的色环电阻利用色环标注法计算出电阻的规格。

《电工基础》教案
章 节
第1章 直流电路
1.1.3电路的基本元件——电容、电感
学 时
1学时
授课类型
新授课
教学目标
1、 掌握电容元件的符号、结构、单位、分类、作用。
2、 掌握电感元件的符号、结构、单位、分类、作用。
教学重点、难点
重点：电容和电感元件的符号、单位、性质
难点：电容和电感的作用。
教 法
设问、讨论、例题讲解、
教学过程
过程设计
复习引入新课
复习提问：
1、 电阻的概念、符合、单位
2、 电路负载包括几个参数，是哪几个参数。
新课讲解

一、电容元件
1、电容器介绍：电容器简称电容，用字母C表示。它是电子电路中常用的电子元件之一，具有隔直流、通交流和储存电荷等特性。汽车的音响电路、点火电路、电容式传感器及汽车整流器中都包含电容元件。
2、结构与分类
结构—由两块金属板中间隔一层绝缘物质构成。两块金属板称为极板，中间的绝缘物质叫做介质。
分类—固定电容器、可变电容器、半可变电容器（结构不同）
纸介电容器、有机薄膜电容器、瓷介电容器、云母电容器、电解电容器（绝缘介质不同）
汽车中用量最多的是电解电容器，如汽车前窗的电子式雨刮器电路中应用的就是铝电解电容器。
3、 识别电子元件

+

固定电容器 可变电容器 电解电容器

4、电容器的参数。电容器的主要参数有电容器的标称容量、允许误差、耐压等。
1）电容器具有储蓄电荷的能力。规定把电容器外加1V直流电压时储存的电荷量称为电容器的电容量。
2）国际主单位为法拉，符号是F。
常用单位为微法（uF）、纳法（nF）、皮法（pF）
1法拉（F）=106微法（uF）=109纳法（nF）=1012皮法（pF）
3）标称容量：标注在电容器外壳上的电容器的大小。标称容量是相应标准系列规定的。
4）电容器的耐压：电容器长期连续可靠工作时，两级间能够承受的最高电压称为电容器的额定工作电压。
固定电容器的直流工作电压等级为6.3V、10V、16V、25V、32V、50V等。
电容器的电容量常按一定规则标准在电容器外壳上。电容电器常以uF为单位直接标印在电容器外壳上，如100uF/16V表示标称容量为100uF，耐压为16V的电容器。
二、电感元件
1、作用：阻交流、通直流的作用。
2、电感器的电容器一样，也是一种储能元件。
电感器能把电能转变为磁场能，并在磁场中储存能量。
4、 符号L表示
电感的国际单位是亨利，符号是H。
常用的电感单位还有毫亨（mH）、微亨（uH）
1亨利（H）=103毫亨（mH）=106微亨（uH）
5、作用：电感器常与电容器一起应用，构成LC滤波器。防止电路中的干扰。汽车发电机、燃油泵、雨刮器电动机、喇叭以及仪表中都装置了去干扰滤波器。另外电感器也常用来制造变压器、继电器等。汽车中的各类电器都包含电感元件。
6、分类：常见的电感器按作用可分为两类，一类是具有自感作用的线圈，另一类是具有互感作用的变压器。按工作特征分类，电感器可分为固定电感器和可变电感器。
7、结构：电感器都是用漆包线、纱包线或镀银裸铜线等各种规格的导线绕在绝缘骨架上或铁芯上构成的，且每一圈之间相互绝缘。
8、符号：

教 学
总 结
1、 电容元件和电感元件的符号和单位
2、 电容元件和电感元件的性质
课堂练习
请学生上黑板画电容元件和电感元件的符号、图形符号。
作 业
1、 复习本节课的内容
2、 做出电容元件和电感元件的符号、图形符号