电工材料第五版教案

电工材料课教案示例

——与《电工材料（第五版）》配套

绪论...................................................................1

第一章绝缘材料.......................................................4

§1-1绝缘材料的作用及产品型号的编制................................4

§1-2绝缘材料的基本性能.............................................9

§1-3气体绝缘材料...................................................13

§1-4液体绝缘材料...................................................16

§1-5绝缘浸渍材料...................................................20

第二章普通导电材料..................................................26

§2-1导电金属......................................................26

§2-2裸电线.........................................................31

第三章特殊功能导电材料.............................................35

§3-1电碳材料.......................................................35

§3-2电触头材料....................................................40

第四章磁性材料......................................................43

§4-1磁性材料的基本特性............................................43

§4-2软磁性材料..................................................46

第五章其他电工材料.................................................49

§5-1钎料、钎剂和清洗剂............................................49

绪论

课题绪论

授课时间年月日学时45分钟

授课班级

教具多媒体设备、三相笼型感应电动机构件、常月电工工具

1.理解电工材料的概念及类型

教学目标2.了解常见电工材料的特性和用途

3.学会通过网络查阅相关知识

1.电工材料的选用

教学重点

2.培养学生对电工材料课程的学习兴趣

1.电工材料的基本概念

教学难点

2.培养学生对电工材料课程的学习兴趣

教学内容教师活动学生活动

【教学引入】

指导学生做好课前准备，查阅准备

相关材料

想一想简要介绍我国在生产和使用材随教师分析常用电

在日常生产、生料方面的情况，以常用电气设备器（设备）产品的生产

活中，我们需要用或输配电产品为例引领学生分析加工材料，思考讨论得

到各种各样不同性其构成材料及材料的特性，启发ll'i：

能的材料。由于应提问：（1）铜、铝、银、

用目的不同，所以（1）用于传输电能的材料有哪金等金属材料和导电

选材用材也不相些？溶液等

同，思考在电气产（2）用丁隔离电能的材料有哪（2）塑料、橡胶、

品方面用到的材些？陶瓷、纸、玻璃、漆等

料。（3）常用的磁性材料有哪些？（3）磁铁、硅钢片等

除此之外还有什么电工材料？

教学内容教师活动学生活动

【新课教学】

一、电工材料的

基本概念以常用导电材料铜、铝和绝缘随教师分析常用电气

1.电工材料的材料塑料、橡胶为例，引领分析电材料的功能、用途，思

基本概念工材料的功能和用途，启发提问：考讨论得出：

电工材料通常指具有什么功能电功能或磁功能

的材料？

2.电工材料启发提问：思考讨论得出：

类型在日常生产生活中，你见到的导电材料、绝缘材料、

电工材料主要有哪几种？磁性材料等

根据学生回答教师再总结补充随教师补充归纳

二、电工材料的

性能及用途引领分析图0T所示三相笼型随教师分析三相笼型

感应电动机的组成，启发提问：感应电动机，思考讨论

三相笼型感应电动机有哪几部简略回答教师提出的问

分组成？各组成部分的主要作用题

周十么？

1.定子绕组引领分析图0-2和图0-3绕组随教师分析绕组，思

和转子绕组图例，启发提问：考讨论得出：

电动机的定子绕组和转子绕组导电材料•，如铜、铝；

主要用什么材料制作而成？其主传导电流（电能传输与

要用途是什么？转换）

2.定子铁芯引领分析图0-4所示铁芯图随教师分析定子铁

和转子铁芯例，启发提问:芯，思考讨论得出：

电动机的定子铁芯和转子铁芯磁性材料，如硅钢片；

主要用什么材料制作而成？其主导磁

要用途是什么？

2

教学内容教师活动学生活动

3.机座引领分析图0-5和图0-6机座图随教师分析定子机座，思考

例，启发提问：讨论得出：

机座对制作材料的性能有哪些足够的强度利刚度；钢铁或

要求？常用的材料有哪些？铝合金等

4.绝缘引领分析图0-7槽绝缘图例和图随教师分析槽绝缘、三相笼

制品0-1三相笼型感应电动机图例，启型感应电动机，思考讨论得

发提问：出：

电动机的哪些部分需要绝缘？槽绝缘、匝间绝缘、层间绝

常用的绝缘制品有哪些？缘、对地绝缘、外包绝缘及各

种绝缘衬垫等；绝缘漆、绝缘

纸、绝缘塑料和橡胶等

5.引接引领分析图8引接线图例，启随教师分析引接线，思考讨

线发提问：论得出：

引接线的主要作用是什么？常导电；电线电缆；导电金属

用的制品主要有哪些？其制作材材料（铜、铝等）和绝缘材料

料主要是什么？（橡胶、塑料等）

随教师分析扇叶，思考讨论

6.风扇引领分析图0-9风扇扇叶图例，得出：

扇叶启发提问：塑料、铝合金等

制作电动机风扇扇叶的常用材

三、学习料有哪些？思考讨论得出：

电工材料启发提问：正确选材用材

的目的为什么要学习电工材料？

【课堂小结】

1.电工材料的概念。

2.电工材料的性能、用途（三相笼型感应电动机）。

3.学习电工材料的目的。

3

第一章绝缘材料

§1-1绝缘材料的作用及产品型号的编制

课题§1-1绝缘材料的作用及产品型号的编制

授课时间年月日学时90分钟

授课班级

教具多媒体、常用电线电缆、开启式负荷开关、绝缘制品等

1.了解绝缘材料的分类，掌握绝缘材料的主要作用

2.了解绝缘材料产品型号的分类方法、产品型号中代号的含义、

教学目标产品的命名原贝I

3.了解绝缘材料产品型号的编制方法

4.学会通过网络查阅相关知识

1.绝缘材料的主要作用

教学重点

2.绝缘材料产品的命名原则、产品型号的编制方法

教学难点绝缘材料产品型号的编制

教学内容教师活动学生活动

【教学引入】

指导学生做好课前准备.查阅相思考讨论得出：

关材料，启发提问：根据导电性能导体、绝缘体、半

想一想的不同，自然界的物质可分为哪三导体

比较、分析图块？随教师分析图1-1

和图1-2中材料的引领分析图1T和图「2中材料和图1-2,思考讨论得

导电能力，思考自的导电性能，启发提问：出：

然界物质电性能（1）什么是导体？什么是绝缘（1）容易导电；不

（导电能力、绝缘体？什么是半导体？容易导电；介于导体

能力等）的差异及（2）导体、绝缘体、半导体各用与绝缘体之间

应用。于什么场合？举例说明（2）传递电能，隔

讲清绝缘材料的范围离电能，微电子

4

教学内容教师活动学生活动

【新课教学】

一、绝缘材料

引领分析表1T中绝缘材料的分类随教师分析表1~1»

的分类及作用

方法，启发提问：

1.绝缘材料思考讨论得出相关答

的分类按物理特征（即存在状态）绝缘材案

料分哪几种？按来源绝缘材料分哪气、液、固；天然、

几种？按化学成分绝缘材料分哪几人工；无机、有机

种？

引领分析图1-3、图1-4＞图1-5、随教师分析图例，

图1-6和图1-7中示例，启发提问：思考讨论得出：

在电气技术领域，绝缘材料有哪些隔离导体、改善电

2.绝缘材料

用？位梯度、灭弧、冷却

的作用

指导学生阅读教材内容，补充绝缘阅读教材内容

材料的应用领域

二、绝缘材料

引领分析绝缘材料产品型号的编随教师分析了解绝

产品型号的编制

制流程，启发提问：缘材料产品型号的编

绝缘材料产品型号的编制应按什制流程，思考讨论得

出相关答案

么流程进行？

1.分类方法

引领分析绝缘材料产品的分类方随教师分析分类方

法，启发提问：法，思考讨论得出：

绝缘材料产品按什么分类？按大类、小类、温度

指数及品种的差异

绝缘材料产

2.引领分析绝缘材料产品型号中代随教师分析产品型

品型号中代号的

号的含义，启发提问：号中代号的含义，思

含义

绝缘材料产品按什么划分为八大考讨论得出：

类？用几位数字表示？形态结构、组成或

生产工艺特征；1

5

教学内容教师活动学生活动

(1)大类代号引领分析大类代号的含义，启发随教师分析大类代号

提问：的含义，回答问题

在大类代号中，数字1〜8被分别

赋予了什么含义？

随教师分析小类代号

(2)小类代号引领分析小类代号的含义，启发

的含义，思考讨论得出：

提问：

按应用范围、应用工

在大类中，按什么划分小类？用

几位数字表示？在产品型号中为型艺特tl或组1；2

号的第几位数字？

随教师分析温度指

(3)温度指数引领分析温度指数，启发提问：

数，回答问题

温度指数代号应符合什么规定？

随教师分析品种，思

(4)品种引领分析品种，启发提问：

考讨论得出：

绝缘材料的基本分类单元是什

品种；

么？品种用几位数字表示？1

随教师分析命名原

3.命名原则引领分析命名原则，启发提问：

贝思考讨论得出：

绝缘材料按什么命名？IJ,

产品大类、小类名称

随教师分析产品名称

(1)漆、可引领分析漆、可聚合树脂和胶类

的组成和排列次序，思

聚合树脂和胶产品名称的组成和排列次序，启发

考讨论得出：

类产品的命名提问：

主要化学组成、修饰

产品名称中依次描述漆、可聚合

语、类别名称

树脂和胶类产品的内容有哪些？

随教师分析产品名称

<2)树脂浸引领分析树脂浸渍纤维制品类产

的组成和排列次序，思

渍纤维制品类品名称的组成和排列次序，启发提

考讨论得出：

产品的命名问：

浸渍树脂名称、底材

产品名称中依次描述树脂浸渍纤

名称、修饰语、类别名

维制品类产品的内容有哪些？

称

6

教学内容教师活动学生活动

(3)层压制引领分析层压制品、卷绕制随教师分析产品名称的组

品、卷绕制品、品、真空压力浸胶制品和引拔成和排列次序，思考讨论得

真空压力浸胶制品类产品名称的组成和排列出：

制品和引拔制次序，启发提问：树脂名称、底材名称、修饰

品类产品的命产品名称中依次描述层压制语、类别名称

名品、卷绕制品、真空压力浸胶

制品和引拔制品类产品的内容随教师分析产品名称的组

WW些？成和排列次序，思考讨论得

(4)模塑料引领分析模塑料类产品名称Hi：

类产品的命名的组成和排列次序，启发提问：树脂名称、主要填料名称、

产品名称中依次描述模塑料修饰语、类别名称

类产品的内容有哪些？

随教师分析产品名称的组

(5)云母制引领分析云母制品类产品名

品类产品的命称的组成和排列次序，启发提成和排列次序，思考讨论得

名问：出：

产品名称中依次描述云母制胶黏剂名称、补强材料名

品类产品的内容有哪些？称、修饰语、类别名称

随教师分析产品名称的组

(6)薄膜、引领分析薄膜类、黏带类和

成和排列次序，思考讨论得

黏带和柔软复柔软复合制品类产品名称的组

出：

合制品类产品成和排列次序，启发提问：

的命名(1)产品名称中依次描述薄(1)主要化学组成、修饰

膜类产品的内容有哪些？语、类别名称

(2)产品名称中依次描述黏(2)底材名称、胶黏剂名

带类产品的内容有哪些？称、修饰语、类别名称

(3)基材1基材2、…、

(3)产品名称中依次描述柔

软复合制品类产品的内容有哪基材n,修饰语、类别名称

些？

7

教学内容教师活动学生活动

(7)纤引领分析纤维制品类产品名称随教师分析产品名称的组成

维制品类的组成和排列次序，启发提问：和排列次序，思考讨论得出：

产品的命产品名称中依次描述纤维制品纤维名称、修饰语、类别名

名类产品的内容有哪些？称

(8)绝引领分析绝缘液体类产品名称随教师分析产品名称的组成

缘液体类的组成和排列次序，启发提问：和排列次序，思考讨论得出：

产品的命产品名称中依次描述绝缘液体主要化学成分、修饰语、类

名类产品的内容有哪些？别名称

4.产品引领分析图1-8绝缘材料产品随教师分析产品型号的编制

型号的编型号的编制格式，启发提问：格式，思考讨论得出：

制方法（1）按温度指数分类的绝缘材（1）用四位阿拉伯数字编制

料产品型号是怎样编制的？（2）用三位阿拉伯数字编制

（2）不按温度指数分类的绝缘（3）在产品型号后附加英文

材料产品型号是怎样编制的？字母或用连字符后接阿拉伯数

（3）在产品型号中怎样表示不字

同的品种？

【课堂小结】

1.绝缘材料的概念。

2.绝缘材料的分类、主要作用。

3.绝缘材料产品型号的分类方法、产品型号中代号的含义、产品的命名原则、

产品型号的编制方法。

【课后思考】

阅读标准《电气绝缘材料产品分类、命名及型号编制方法》：JB/T2197-1996）.

《电气绝缘耐热性和表示方法》（GB/T11021-2014）o注意：耐热等级和温度指

数两概念之间的关系。

【课后作业】

习题册：P1〜P4

8

§1-2绝缘材料的基本性能

课题§1-2绝缘材料的基本性能

授课时间年月日学时90分钟

授课班级

教具多媒体、课件、绝缘事故电缆、电动机铭牌

1.掌握绝缘材料的电气性能。

2.了解绝缘材料的理化性能。

教学目标3.了解绝缘材料的力学性能。

4.了解绝缘材料的耐热性能，掌握耐热等级并能正确选用。

5.会通过网络查阅相关知识。

L绝缘材料的电气性能

教学重点

2.绝缘材料的耐热等级

L绝缘材料的电气性能

教学难点

2.绝缘材料的理化性能和力学性能

教学内容教师活动学生活动

【教学引入】

指导学生做好课前准备，查阅相关准备

材料

随教师分析图

想一想引领分析图卜9所示电缆击穿事1-9,

思考讨论得出：

以图1-9所示故，启发提问：

(I)绝缘材料有问

击穿事故电缆为(1)发生电缆被击穿的主要原因

题

例，思考发生电有哪些？

12)如变压器起火、

缆击穿事故的原(2)在日常生产生活中，你还遇

相间短路、漏电、触电

因。到过哪些电气事故？是否了解发生

这些电气事故的原因？举例说明。(3)绝缘材料的性

(3)绝缘材料的性能与电气产品能决定着电气产品的

的安全运行之间有何内在关系？质量、价格、体积和使

用寿命

9

教学内容教师活动学生活动

【新课教学】

一、绝缘材料

启发提问：思考讨论得出：

的电气性能

(1)绝缘材料是一种绝对不导电的

1.电导(1)不是

材料吗？(2)衡量导电能力

(2)为什么要引入一个用来衡量材

料导电性能的参数(物理量)？随教师分析、讨论、

引领分析电导、电导率和电阻率的概提炼

念及应用随教师分析气体电

引领分析气体电介质的导电机理。以介质的电导，思考讨

(1)气体、

图1-10为例分析气体放电，启发提问：论回答：

液体和固体电

在人们日常生产生活中，气体放电有电火花加工、弧光

介质的电导

哪些应用？举例说明。灯、霓虹灯

引领分析液体和固体电介质的导电随教师分析、讨论、

机理。特别是固体电介质，日常应用最提炼

为广泛。

启发提问：思考讨论回答：

(2)影响绝

杂质、温度、湿度

影响绝缘材料导电性能的主要因素

缘材料电导的

有哪些？举例说明。等

因素

引领分析杂质、温度、湿度对绝缘材随教师分析、讨论、

料电导的影响。提炼

随教师分析绝缘电

以图1-11为例分析绝缘电阻的应用，

(3)绝缘电

阻，思考讨论回答：

启发提问：

阻在工程应用

(1)绝缘性能

中的意义(1)绝缘电阻是一个用来衡量绝缘

(2)温度、水分、

材料什么性能的物理量？

(2)影响绝缘电阻的主要因素有哪杂质等

些？举例说明。

10

教学内容教师活动学生活动

2.极化引领分析电介质的极化现象，启发提随教师分析，思考

(1)介电问：讨论回答：

系数(1)在绝缘材料的两端加一个外加电(1)等量异性电荷

场会出现一个怎样的物理现象？(2)表征极化程度

(2)引入介电系数这一物理量的目的随教师分析，思考

么？讨论回答：

(2)介电引领分析介质系数的应用，启发提问：(1)容易引起气泡

系数在工(1)在固体介质中存在气泡为什么是局部放电，加速绝缘

程应用中有害的？老化

的意义(2)能否根据介电系数的变化来判断(2)能

电气设备的受潮程度？随教师分析，思考

3.电介引领分析电介质的损耗和介质损耗角讨论回答：

质的损耗正切的含义，启发提问：(1)介质内部能量

和介质损(1)引入介损这一物理量的目的是什损耗，热老化

耗角正切么？(2)衡量电介质的

(2)引入介质损耗角正切这一物理量品质

的目的是什么？随教师分析，思考

4.击穿引领分析电介质的击穿，启发提问：讨论回答：

(1)当外加电压超过某一临界值时电(1)被击穿

介质为什么会失去绝缘能力？(2)电击穿、热击

(2)电介质有几种击穿形式？击穿机穿和放电击穿；电离、

理有何不同？那种击穿最常见？过热、放电；热击穿

5.老化以图1・13为例，引领分析电介质的老随教师分析，思考

化，启发提问：讨论回答。

(1)什么是老化现象？

(2)电介质有几种老化类型？老化机

理有何不同？防止老化的措施有哪些？

11

教学内容教师活动学生活动

二、绝缘材料的

理化性能引领分析绝缘材料的物理性能，讲清黏随教师分析相

1.物理性能度、熔点、软化点、固体含量、灰分、吸关概念，掌握其

湿性、吸水性和吸水率、透湿性等物理概应用场合，思考

念及其应用。启发提问：讨论回答：

什么是物理性能？本质不变

引领分析绝缘材料的化学性能，启发提随教师分析，

2.化学性能问：什么是化学性能？绝缘材料对化学性思考讨论回答：

能的要求是什么？质变；不质变

三、绝缘材料的引领分析绝缘材料的力学性能，讲清抗随教师分析相

力学性能拉强度、抗压强度、抗弯强度及抗劈强度、关概念，掌握其

抗冲击强度等物理概念及其应用应用场合

四、耐热性能和

耐热等级

以图1-16为例，引领分析绝缘材料的随教师分析，

1.耐热性能

耐热性能，讲清绝缘等级与耐热等级之间思考讨论回答。

的关系，启发提问：

2.耐热等级

什么是耐热性能？

随教师分析，

以表1・2为例，引领分析绝缘材料的耐

热等级，启发提问：思考讨论回答。

什么是耐热等级？

【课堂小结】

1.绝缘材料的电气性能：电导、极化、损耗、击穿和老化

2.绝缘材料的物理性能：钻度、熔点、软化点、固体含量、吸水性

3.绝缘材料的化学性能、力学性能

4.绝缘材料的耐热性能和耐热等级

【课后作业】

习题册：P4〜P8

12

§1-3气体绝缘材料

课题§1-3气体绝缘材料

授课时间年月日学时45分钟

授课班级

教具多媒体、气体绝缘材料产品

1.了解气体绝缘材料的作用及性能要求。

2.了解空气、六氟化硫、氮气等常用气体绝缘材料。

教学目标

3.掌握选用气体绝缘材料的注意事项。

4.会通过网络查阅相关知识。

1.空气、六氟化硫气体绝缘材料的应用。

教学重点

2.选用气体绝缘材料的注意事项

教学难点气体绝缘材料的性能要求

教学内容教师活动学生活动

【教学引入】

指导学生做好课前准备，查阅相关

材料

随教师分析，思

想一想引领分析图1-17所示图例，启发

考讨论回答：

以图1-17所示小提问：

（）电路被切

灯泡控制电路为例，（1）断开开关灯泡为什么不亮？1

断，中间有绝缘空

思考刀开关断开时灯（2）除空气外，你还见过哪些气

气

泡不亮的原因。体可用作绝缘材料？

（2）（略）

【新课教学】

一、气体绝缘材料

随教师分析，思

的作用及性能要求引领分析图1T7和图1T8所示图

考讨论回答：空气

1.作用例，讲清空气绝缘材料的应用。启发

开关、低压断路器、

提问：在日常生产生活中，哪些电气

接触器、继电器

装置使用空气绝缘？举例说明。

13

教学内容教师活动学生活动

2.性能引领分析气体绝缘材料的特性，启发提问：随教师分

（1）与液体、固体绝缘材料相比气体绝缘析，思考讨论

材料具有哪些不同特性？回答

（2）工作于高压状态下的气体绝缘材料必

须满足什么要求？

二、常用气体

绝缘材料

1.空气引领分析图1T9所示图例，讲清空气在绝随教师分

缘领域的应用。启发提问：析，思考讨论

（1）空气的主要组成成分有哪些？回答

（2）空气绝缘材料具有哪些特性？在电气

设备中，空气绝缘主要用于什么场合？举例

说明。

引领分析图1-20所示图例，讲清真空在绝随教师分

缘领域的应用。启发提问：析，思考讨论

为什么真空也能绝缘？为什么用于绝缘的回答，如真空

真空也会发生击穿现象？在电气设备中，真（相对）

空绝缘主要用于什么场合？举例说明。

2.六氟化硫引领分析图1-21所示图例，讲清六氟化硫随教师分

(SF6)气体在绝缘领域的应用。启发提问：析，思考讨论

（1）六氟化硫具有哪些特性？在电气设备回答

中，六氟化硫绝缘主要用于什么场合？举例

说明。

（2）在应用六氟化硫气体时，为什么要严

格控制其含水量？

（3）为保持六氟化硫的绝缘性能，在工程

中常采取哪些措施？

14

教学内容教师活动学生活动

3.氮气引领分析图「22所示图例，讲清氮气在绝随教师分

缘领域的应用。启发提问：析，思考讨论

氮气具有哪些特性？在电气设备中，六氨化回答

硫绝缘主要用于什么场合？举例说明。

三、选用气体

绝缘材料的注

引领分析气体纯度与杂质的注意事项，启发随教师分

意事项

提问：析，思考讨论

1.气体的纯

在应用六氟化硫气体时，为什么要严格控制回答

度与杂质

其含水量和低氟化物？

引领分析教材中“SF6断路器”案例，讲清

气体的纯度对材料电气性能和化学性能的影

响。

随教师分

引领分析气体的可燃性和可爆性注意事项，

气体的可

2.析，思考讨论

启发提问：

燃性和可爆性回答

在使用时气体绝缘材料时，为什么要采取安

全措施？举例说明。

引领分析气体液化的注意事项，启发提问：

3.气体的液随教师分

化在使用时气体绝缘材料时，为什么要防止绝析，思考讨论

缘气体发生液化或凝露？工程上一般采用什回答，如加热

么方法来防止绝缘气体的液化？

【课