汽车电工电子 教案全套 王蓉 1.1电路基础知识-9.2电路图识读方法与技巧

单 元第一单元安全用电授课章节名 称任务一电路基础知识教学目的知识目标：1.掌握电路的基本组成及作用。2.了解电及电气设备在汽车中的应用。3.掌握汽车电路的特点。能力目标：1.熟悉电工电子实训室操作规程。2.认识常用电工工具和仪器仪表。育人目标：1.了解特高压输电技术，知晓我国电类行业的国之重器。教学重点掌握电路的基本组成及作用。教学难点掌握汽车电路的特点。教学过程主要教学内容及步骤新课导入讲授新课教师介绍特我国高压输电发展建设情况，引导学生提升学习《汽车电工电子课程》的热情。一、电路的组成1.电路电路是电流通过的路径，是各种电气设备按一定方式联接起来组成的整体。2.电路的基本组成电路的基本组成包括以下四个部分：(1)电源(供能元件)：(2)负载/用电设备(耗能元件)：(3)辅助设备：(4)导线：PAGE2PAGE2理论课教案用纸电路的功能1.2.实现信号的传递和处理如：扩音机三、电路图1.什么是电路图2.汽车电路图定义：汽车电路图就是按一定的要求，用规定的图形符号和文字符号来表示汽车各电器设备或控制系统的链接关系图。四、汽车电路的特点1.两个电源2.低压直流供电3.并联单线制4.负极搭铁能力训练：参观电工电子实训室，学习实训室操作规程，在教师指导下熟悉电工电子实训台，观察常用的电工电子仪表以及常用工具。电工电子实训室的主要设备是实训操作台。实训操作台由电源、控制开关、电压及电流指示仪表、信号发生器、各种单元控制电路组成，一般的实验都可以在操作台上完成。一、常用电工电子仪表1.电压表2.电流表课堂小结3.万用表4.示波器5.钳形电流表二、常用的工具1.测电笔2.螺丝刀3.尖嘴钳4.剥线钳5.电烙铁同学来复述：电路的组成、汽车电路的特点以及常见电工电子仪表及常用工具的名称。单 元第一单元安全用电授课章节名 称任务二安全用电及触电急救教学目的知识标：1.解体电的型常原2.了电气 、 火和 爆知能力标：1.握 止电的护施及电场的急理施育人标：1.悉能汽车修的 措，化职业 意教学重点掌握 止电保措以及电场紧处措施教学难点掌握 止电保措以及电场紧处措施教学过程主要教学内容及步骤新课导入讲授新课教师放新源汽维修 护施的视 ，学在视 中找有哪些护措，而出全电的识并强职业 护识。任务二安全用电及触电急救一、触电对人体的伤害1.触电定义：触电是指电流以人体为 路，使人体一 分或全身受到电流刺或害2.触电的分类：触电可分为电击和电伤两种。（1）电：电使内 官到害电因流效学应机应以电本作用下 的体伤3.人体对电流大小的反应PAGE2PAGE2理论课教案用纸二、触电的原因和方式1.触电的原因（1）缺乏安全用电的基本常识。（2） （3）维护不良，输电或电气设备绝缘损坏。（4）电设存安全 患2.触电方式触电式以为接电和 接电种（1）直触：人任何 位及行的电导单相触电两相触电（2）接由气设内 的缘故 而 其外 导电 分可能有危 压三、安全措施1.建电气备安用规程严格 守全操规范安全术施必落实2.安漏电护装。电保装置要于低供电统。被护的电气设出现故 时故 电流用于护关，该电超过 定，则使开关动开以断电电3.保接和护接 （1）保护接地（2）保接 4.电设和路必 缘良，定检，禁设“病运。5.正使用 器四、触电急救在日生产生活，旦出触电故，积极 取施 现场急救触急的一是使电迅 脱电，第步现救。1.使触电者尽快脱离电应 取的方法：（1）就拉电开拔出头保 ，断源（2）用带有绝缘柄的利器切断电源线。如 压触事故应即 有关 电。因地宜，活用各种方法快 切电想一想：是否可以用潮湿的物体直接触碰触电者的身体或与触电者接触的电线2.脱离后 行现场救护。（1）若电呼和均未止此应触者就躺，安 ，课堂小结不要让触电者走动，以减轻心脏负担，并应严密观察呼吸和心跳的变化。（2）若触电者心跳停止、呼吸尚存，则应对触电者做胸外按压。（3）若触电者呼吸停止、心跳尚存，则应对触电者做人工呼吸。（4）若电呼和均停，立按肺苏方法 抢。播放心肺复苏视 有训条件的可以 行作示。五、电气设备 火、 和 1.引起电气火灾和爆炸的原因2.电气 、 爆措能力训练：为 触电故的生新能汽车护在地备、修工准以及对护操人员要求 与统汽维不同新能汽车求用的压维工位还 设置 压示标、 设绝垫、备 用和 护工具。车修员必 严格 操规，确保全。教师带 生观能汽车修位， 准工作操习。同学复 ：触电分，触的急方以及气设备 火、 和的措单 元第二单元直流电路授课章节名 称任务一认识电路常物理 教学目的知识标：1.解路用物理 能力标：1.判电路 路断、路种态2.学使万表测 流、压电育人标：1. 过组实 ，养团 作意教学重点会判电路 、路短路种态。教学难点理解压电势电等物理 。教学过程主要教学内容及步骤新课导入讲授新课展示器 ，让生出看的内，从引电路用物理 的知上第二单元直流电路任务一认识电路常物理 一、电流1.电流的大小和方向（1）电流的定义：电流是电荷定向移动形成的。（2）电流的方向：习惯上把正电荷定向移动的方向规定为电流方向。（3）电流的大小：IAQ电荷 单库仑Ct时 ，位s例2-1-1有导每时 其截 的荷 为1800C， 导的电流为大合少安多少安？解：2.电流的参考方向PAGE5PAGE5理论课教案用纸二、电1.电的义场单位电从A点到B点做义为、B之 的压，2.电压的参考方向（1）用双下标表示：Uab，表示电压的参考方向由a指向b；（2如图所示所示，两种电压参考方向的表示是一样的：Uab=U例2-1-2图示已知电 电方从a到b，大是12V，则U1、U2和Uba分别等于多少？：实 从a到b,U1的向实 相同的向实 电相方与实 电压相反，所以：U1=Uab=12V；U2=-Uab=-12V；Uba=-Uab=-12V三、电动势1.电势定：衡 源力电做能的理 为动用E表示，位伏（V2.电势的向：动的方是从源极指正极电源压方向是从电正指负1.（1）参考点：点用字母“o”表示，记做Vo，在电路中用符号“⊥”表示。（2）aoVa（VUab=Uao+Uob=Va-Vb即：路两点 电等于点位差所电压称电差注意在一路只能 取个考压的 低参点的 无；电位一相值与考点的 有2.电的算2-1-3Va、Vb、Vc解a按电的步 确电压Uao的并出a点到点o的路如电压 参方与径向相则Va=Uao=E=12V（b（bboVb=-IR=-2×5=-10V。（cc所，出c到o的径路方与电压 考向相反与流考向同，Vc=-U+IR=-10+1×5=-5V五、电功率与电能1.电功率电功率(称率)表的物意是路件设备单时 内吸收或出电P=UI式中：P—功率，单位为瓦特(W)mWkW（W）1W=103mW；1kW=103WP>0（（P<0（（2.电能电能指一的时 电路件设吸或出的能 ，公W=Pt=UIt式中：W—是电能，单位为焦耳(J)知识点： 常能千·小(kW·h)来示，也做(电1度电)=1kW·h=3.6106J2-1-41040W820解：该电灯平均每月工作时t=820=160h，则W=t=4110=600W·h6k·h64度64六、电气设备的 值七、电路的三种状态1. ： 路指源负载成了 回，流从源发经负载后回电的态2.断开路路为开是电与没有成 合 路中没电的态3.短短是电电源经载导体接到源状。短路故 导电不正常作者应常至烧能力训练一、数字万用表（β）2-1-1表2-1-1数字万用表功能开关数字用使注事 ：1.测 前先查、 表笔接位是正。红表接红接线柱或有“+”号插， 表接到 接柱或有“COM”的插孔内不反，则测 流电 时因负极反损表的件2.在笔接测路定查所 档测 象否则，误用位和 ，仅不到测 果而还损伤用。3.测 时手不触表笔的 属 和测器件4.测 中若 换 程必 表离电后能进。则 择关转动产的弧烧坏 开关触， 成用接触良事。5.在实 测 ，常测 种电 每次测 前注根每测任务把 开转到应的位和 6.测 能关置于“OFF”；果开关“OFF”档就置于交电最大 万用表万用表功能开关档位名称OFF电源开关200m220200、1000V五档200m220200、700V五档交流电流档：2m、200m、10A三档直流电流档：2m、20m、200m、10A三档F20200F电 2k20k200k2M、20M、200M七档蜂 ：以来测极管及电路hFE三极管参数档:检测β课堂小结二、数字万用表使步 （一检电步 1.将 表插孔当 取 程档位时红笔“mA”插孔当 取 程为“A”档时红笔入“A”插。2.将能关于确的 程区直电还交流流被电应小于 范；果清被测流围小应最大 程行 取。3.将试笔联入待测载上,果直，电值示同,将显示表的性（二检电步 1.将 表插“COM”孔；表插“V”孔2.将能关于确的 程区直电还交流压被电应小于 范；果清被测压围小应最大 程行 取。3.将试表笔联入待测载,果直表接源极，表笔电负注意：若示“1.”，则表明 太，必 大 后测 。测直流电时若数左出现“-”，表表性与实 源性，此时表接是极三、测 电流、电及位可以据校实 的体设进试 设本次程要绍电的各物理 同可以 过实 帮理物理 小计以方的规单 元第二单元直流电路授课章节名 称任务二简单电路教学目的知识标：1.识电 掌握电 律2.掌握欧姆定律、焦耳定律。3掌电 串、联混联路特能力标：1.会测电 器育人标：1. 过组实 ，养团 作意教学重点掌握电 联并和联电的点教学难点掌握电 联并和联电的点教学过程主要教学内容及步骤新课导入讲授新课教师示码电 同学说这元件名称作以读数，从而入电 认第二单元直流电路任务二简单电路一、电 1.电 ：电 表电 作用小一个物理 用母R示单为欧姆()1k=103；1M=1062.电 器：对流现 碍作的件简电 ，用字号R来示3.电 器分电 按结形分固定电 、变电 和特电 器大。（1）固电 器（2）可电 器（3）特电 器热电 器敏电 器利对度感的 瓷导材制的，它的 值 温变有显的变。（b）压电 器:在定电电范内电 值 着压化变的电器或说“电 对电敏”的 ，写为RV（c）光电 器:用导体光效制的殊电 器对线分敏感它的 能 着光照弱化变无光射呈 态；当有照，电 迅 减小二、电 定律PAGE5PAGE5理论课教案用纸式中：R—电 值国 位制欧()；—制电 的料电 ，国 单制欧·(·m)；L—制电 的线 ，国 单制米(m)；S—制电 的线截 积国 单制平米(m2)注意：电 率大导性能差导体电 率：<10-6·m；绝体电 率：>107·m；半体的电 率：10-6·m<<107·m例2-2-1绕一个3的电 ，如 截 为0.21mm2的 线，要多 ？（=0.43×10-6·m）解：三、欧姆定律不含源一电称为 分路。I或U=RI以电为坐，流纵坐，出U-I关系曲——电 元的安曲，图示例2-2-2列出如图所示电路的电压、电流关系式，并求R。解：电压与电流的参考方向相同，则U=RIR=4E=IR+IrU3.在电电势E及内 r保不时负载R得最功的件R=例2-2-3图电源电势E=10V,内 r=电 R1=2，：变电 RP至时可得大率Pmax多？解将(R1+r)为源内 则RP=R1r=2.5时，RP获得最大功率：四、焦耳定律Q=I2RtQJ例2-2-4导的电 值为2欧当1A电过该体，5分 所产生热 为少？解：Q=I2Rt=12×2×5×60=600J因此体5分 产的热 为600J五、电 的连接（一电 的联特点1.电路中各处的电流相等，并等于总电流，即：I=I1=I2=I3=…=In2.电两的电等各 电两电之即U=U1+U2+U3+…+Un3.电的效电 即电 )于串电 之和即R=R1+R2+R3+…+Rn4.电中耗总率于各电 耗功之，即P=P1+P2+P3+…+Pn5.电中个电 端电压它的 成比：当两电 串时由上可得电 串的压公U6.路各电 消的功与的 值正即（二电 的特点1.电中电 两的压相,等电两电压即：U=U1=U2=U3=…=Un2.电的电等流各电 的流和即I=I1+I2+I3+…+In3.电的效电 即电 )倒等各联电 的倒之和,4.电中耗总率于各电 耗功之，即P=P1+P2+P3+…+Pn5.电中 过支的流与路的 成比：R1I1=R2I2=R3I3=…=RnIn=RI=U6.电中 过支路 消耗功与路的 成反,：2R1P1=R2P2=R3P3=…=RnPn=RP=U（三电 的电路既电 的联有电 的联称电 的混电。例2-2-5图示路中源势E=12V，电 求电的效电 R总路总流I以各电 的电及压值R总=R1+R2//R3=10+20//20=20ΩI1=I=0.6AU1=I1R1=0.6×10=6VU2=U3=U-U1=12-6=6V例2-2-6E=12V，电R1=30Ω，R2=20Ω，R3=40Ω，求电路的等效电R总，电路总电流I以及各电上的电流及电压的值。解：R=(R2+R3)//R1=60//30=20ΩI2=I3=I-I1=0.6-0.4=0.2AU2=I2R2=0.2×20=4VU3=I3R3=0.2×40=8V能力训练一、电 器的识别1.直标法2.文字符号法3.数码法4.色标法表2-2-2色标规定色有效数值倍乘数允许偏差（%）棕色1101±1红色2102±2橙色3103-色4104-绿色5105±0.5蓝色6106±0.25紫色7107±0.1灰色8108-白色9109+50~-20色0100-色-10-1±5课堂小结色-10-2±10无色--±20根据实例说明。二、色环电 的检测使用字用检电 步 1.将表笔入“VΩ”孔（是“+”插）中, “COM”插孔中2.将用档开旋档对应 程,红 表笔果值为“0必 记此值为基值3.将笔接被电 两取 如显“1.表超出 程,要换更 。读 值 去准才被电 测 值。注意（1测 电 手不同接触电 两 属，则会联体电 导被电 测 值偏（2）不测 带电 三读取5个不同 值色环电 使用数字万表测 值并且判定电是否合格。本次程主学习简直流的一知，同们要会认色电 并学会测。单 元第二单元直流电路授课章节名 称任务三复杂电路教学目的知识目标：1.掌握复杂直流电路的基本术语。2.理解基尔霍夫定律。能力目标：1.会用万用表验证基尔霍夫定律。育人目标：1.通过分组实验，培养团队合作的意识。教学重点理解基尔霍夫定律。教学难点理解基尔霍夫定律。教学过程主要教学内容及步骤新课导入讲授新课通过展示复杂直流电路图，引导学生区分复杂直流电路和简单直流电路。第二单元直流电路任务三复杂电路一、电路相关术语1.支路：电路中不含分支的电路，称为一条支路。图中有三条支路：AD、BC、EF。2.节点：电路中三条或三条以上支路聚合到一起的交点。图中有两个节点：E、F。3.回路：电路中由支路组成的闭合路径称为回路。图中有三个回路：ABCDA、AEFDA、EBCFE。4.网孔：回路中不含支路的回路，称为网孔。图中有两个网孔：AEFDA、EBCFE。二、基尔霍夫定律（一基KCL：对于电路的任一节点，在任一时刻，流入该节点电流的总和等于流出该节点的电流总和。节点电流方程为：PAGE2PAGE2理论课教案用纸∑I入=∑I也可以写成：∑I=0即在任意时刻，任一节点所连各支路电流的代数和为零。一般假设流入节点的电流为正，流出节点的电流为负。2-3-1AKCLAI2和I5AI1、I3I4AKCLI2+I5=I1+I3+I4。KCL例2-3-2如图所示，已知I1=5A,I2=-2A,求I3为多大？I1I2I3KCL程式为：I1+I2=I3；I3=5+（-2）=3A。（二基KVL：∑U=0ABCDAUS1+U1+U2-U3+US2-U4=0。IREIRE（1）标出各支路电流的参考方向并选择回路绕行方向(顺时针或逆时针)。I时，选取“+”号；反之，选取“-”号。电源电动势为E，当电源电动势（3）列出IRE方程式。2-3-3ABCDAAEFDAEBCFEKVL解：假设回路绕行方向均为顺时针，电流的参考方向和电动势的标定方课堂小结向如图所示则回路ABCDA：I1R1+I3R3=E1；回路AEFDA：I1R1-I2R2=E1-E2；回路EBCFE：I2R2+I3R3=E2。能力训练一、验证基尔霍夫电流定律1.先任意设定三条支路电流的参考方向，如图所示I1、I2、I3的方向已经设定。2.分别将两路直流稳压源接入电路，令E1=6V，E2=12V。3.用数字万用表毫安档（或是毫安表）分别串联接入各支路，读出并记录电流值I1、I2、I3。4.列出如图所示电路的基尔霍夫电流定律公式，并通过记录的数据验证是否成立。二、验证基尔霍夫电压定律1.（2.分别将两路直流稳压源接入电路，令E1=6V，E2=12V。3.用数字万用表直流电流档（或是电压表）分别并联接入电路，读取电源和各电阻元件上的电压值并记录。4.列出如图所示电路的基尔霍夫电压定律公式，并通过记录的数据验证是否成立。基尔霍夫定律不仅适用于线性电路，同样适用于非线性电路，要应用基尔霍夫定律列式计算电流和电压。被测量I被测量I1=I2=I3=F是否成立被测量U1U2UAFUFBUFEUCEUED数据列回路AFEDA的电压方程式并验算是否成立列回路ABCDA的电压方程式并验算是否成立单 元第二单元直流电路授课章节名 称任务四电容器教学目的知识目标：1.理解电容器的概念2.理解电容器充放电的特性。3.了解超级电容器。能力目标：1.学会检测电容器。育人目标：1.通过了解超导磁悬浮列车、超级电容公交车的应用以及比亚迪刀片电池技术，提高学生对我国高科技电气产品的认知度。教学重点理解电容器充放电的特性。教学难点理解电容器充放电的特性。教学过程主要教学内容及步骤新课导入讲授新课通过展示上海超级电容公交车的运营，让学生们感知电容器的应用，引入新课。第二单元直流电路任务四电容器一、电容器与电容1.电容器的定义和结构：2.电容器的图形符号和文字符号：3.电容的定义：CFQCU—两极板间的电压，单位是伏特（V）F)n(pF)1F=106F，1F=109nF，1F=1012pF4.平行板电容器：平行板电容器的电容为：PAGE2PAGE2理论课教案用纸CF—为介电常数，由两极板间的介质性质来决定,单位是法拉/米（F/m08.810F/12Sm。dmS1UCII=0UC=E2.电容器的放电过程：S12UCCR（s=RC越小，充放速越。 三、超级电容器优点：10～1095（2）循环寿命长，深度充放电循环使用次数可达10万次以上，没有“记忆效应10100300W/KG~5000W/KG5~10（4-4℃~+℃70（5能力训练一、电容器参数的标注方法1.直接标注法2.数字标注法3.文字符号标注法4.色标法二、电容器的检测使用数字万用表检测电容器步骤：1.将红表笔插入“mA”插孔,黑表笔插入“COM”插孔；2.测试前应对电容器充分放电；3.测试时如显示“1.”，表明已超量程，应换到高量程档位；若不清楚电容器的容量，应从小量程档开始检测，逐步调高到适合的量程档；4.用大电容档测试，显示一些不稳定数值时，电容严重漏电或已击穿。三、区分电容器类型，并读出电容器的标称值，使用万用表检测电容器。课堂小结电容器作为常用电工电子器件，要掌握它的作用，理解充放电的工作过程；超级电容器的研发将进一步促进新能源汽车行业的发展，是我国研究的一个重要项目。序序号电容器类型标称容量允许偏差量程选取测量值是否合格12345单 元第三单元磁路与电磁感应授课章节名 称任务一磁场和磁路教学目的1.2.的定义及相互之间的关系。能力目标：1.会根据磁感线判断磁场强弱及方向。育人目标：1.弘扬中华民族文化，增强文化自信，培养学生的民族自豪感。教学重点1.磁场与磁感线；2.磁场中的基本物理量。教学难点1.磁场与磁感线；2.磁场中的基本物理量。教学过程主要教学内容及步骤新课导入讲授新课1.磁体磁体周围存在的一种特殊的物质叫磁场。磁体间的相互作用力是通过磁场传送的。磁体间的相互作用力称为磁场力，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。某些物体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性。具有磁性的物体叫磁体。磁体分天然磁体（如地球）和人造磁体两大类。PAGE2PAGE2理论课教案用纸2.磁场的性质磁场具有力的性质和能量性质。3.磁场方向N在磁场中画一系列曲线，使曲线上每一点的切线方向都与该点的磁场方向相同，这些曲线称为磁感应线。如图所示。磁感应线条形磁铁的磁感应线5.磁力线的特点(1)磁感线的切线方向表示磁场方向，其疏密程度表示磁场的强弱。(2)NSSN(3)任意两条磁感线不相交。说明：磁感线是为研究问题方便人为引入的假想曲线，实际上并不存在。6.匀强磁场在磁场中某一区域，若磁场的大小方向都相同，这部分磁场称为匀强磁场。匀强磁场的磁感线是一系列疏密均匀、相互平行的直线。二、磁场中的基本物理量（一）磁感应强度FIlIlBBF Il(T)BS的平BS=BSWb)由磁通的定义式，可得BSBB叫做Wb/m2(三)磁导率课堂小结1.磁导率BB米(H/m)。BB0表示:0=410H/m72.相对磁导率r0r即r 03.根据相对磁导率r的大小，可将物质分为三类：(1)rB(2)rB(3)r>>1B（四）磁场强度B，HB BH0rHHB/(A/m注意HI1.磁场及磁感线2.磁场中的基本物理量：B、、及r、H单 元第三单元磁路与电磁感应授课章节名 称任务二电流的磁效应教学目的知识目标：1.理解直线电流、环形电流和通电螺线管的电流。2.掌握磁场方向与电流方向的关系。能力目标：1.能熟练应用安培定则（右手螺旋法则）判断载流长直导体与通电螺线管周围磁场的方向。育人目标：1.通过能力训练，提高学生实践操作的能力，培养学生乐学敬业的作风。教学重点1.电流的磁场2.右手螺旋法则教学难点右手螺旋法则教学过程主要教学内容及步骤新课导入讲授新课任务二电流的磁效应一、电流的磁效应奥斯特实验：把一条直导线平行地放在磁针上方，给导线通电，磁针发生了偏转。该实验说明，电流能产生磁场。课堂小结2.二、继电器（（（常开（常闭）1.（2.（如图所示为继电器在喇叭电路中的应用。喇叭继电器是动合继电器，蓄电池电压加至继电器线圈的一端，另一端接喇叭按钮，喇叭按钮是常开式开关，当按下喇叭开关，继电器线圈得电，产生磁场，触点吸合，接通喇叭回路。1.电流的磁效应及右手螺旋法则2.继电器及其典型电路分析理论课教案用纸 2单 元第三单元磁路与电磁感应授课章节名 称任务三磁场对通电导体的作用力教学目的知识目标：1.理解磁场对通电直导体的作用，了解计算电磁力大小的公式。2.掌握磁场对电流作用力的方向的判断方法。能力目标：1.能熟练掌握左手定则。2.通过团队协作，培养学生的团队精神和探索精神。教学重点左手定则教学难点左手定则教学过程主要教学内容及步骤新课导入讲授新课1（线的作用力，称为电磁力。任务三磁场对通电导体的作用力一、磁场对直线电流的作用力1.电磁力的大小磁场对放在其中的通电直导线有力的作用，这个力称为电磁力，又称安培力。IB应强： BFIl可得：FBIl（2）IBIBB分解为两个互相垂直的分量：PAGE2PAGE2理论课教案用纸IB1BcosIB2=Bsin。B1B2FB2IlBIlsin=90F=0F=0式中：F：牛顿(N)；I：安培(A)；l：米(m)；B：特斯拉(T)。2.左手定则F左手定则：伸出左手，使拇指跟其他四指垂直，并都跟手掌在一个平面内，让磁感线穿入手心，四指指向电流方向，大拇指所指的方向即为通电直导线在磁场中所受安培力的方向。F⊥B，F⊥IF、I喷油器是一种利用电磁阀工作原理的汽车元件。如图所示，喷油器由一个固定开口的油孔和一根电磁线圈作用的油针所组成。 （a）断时 （b）通时(a)(b)课堂小结1.通电导体在磁场中的受力2.左手定则3.电磁阀单 元第三单元磁路与电磁感应授课章节名 称任务四 电磁感教学目的知识目标：1.理解电磁感应现象，掌握产生感应电流的条件，掌握楞次定律和右手定则。2.理解自感、互感现象及应用，了解涡流损耗产生的原因及降低损耗的方法；了解电感线圈的概念，知道影响电感器电感量的因素。3.理解点火线圈高压电产生原理。4.理解汽车交流发电机的发电原理。能力目标：1.会用电磁感应定律判定感应电流的方向。育人目标：1.学习法拉第的勤奋刻苦、坚忍不拔、追求真理、淡泊名利、无私奉献的精神。教学重点1.右手定则判断感应电流。2.用楞次定律判断感应电流方向。教学难点用楞次定律判断感应电流方向。教学过程主要教学内容及步骤复习导入讲授新课1.通电导体在磁场中的受力用什么方法来判定？2.矩形线框在磁场中的受力是怎样的？在发现了电流的磁效应后，人们自然想到：既然电能够产生磁，磁能否产生电呢？听一听法拉第的故事。任务四 电磁感一、电磁感应现象 由实验可知，当闭合回路中一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，回路中就有电流产生。PAGE2PAGE2理论课教案用纸在一定条件下，由磁产生电的现象，称为电磁感应现象，产生的电流叫感应电流。二、产生感应电流的条件1.当穿过闭合线圈的磁通发生变化时，线圈中有电流产生。2.在导体和磁场不发生相对运动情况下，只要闭合电路中的磁场发生变化，因而穿过闭合电路的磁通发生变化，闭合电路中就有电流产生。。三、右手定则当闭合回路中一部分导体作切割磁感线运动时，所产生的感应电流方向可用右手定则来判断。伸开右手，使拇指与四指垂直，并都跟手掌在一个平面内，让磁感线穿入手心，拇指指向导体运动方向，四指所指的即为感应电流的方向。四、楞次定律1.楞次定律通过实验发现：当磁铁插入线圈时，原磁通在增加，线圈所产生的感应电流的磁场方向总是与原磁场方向相反，即感应电流的磁场总是阻碍原磁通的增加；当磁铁拔出线圈时，原磁通在减少，线圈所产生的感应电流的磁场方向总是与原磁场方向相同，即感应电流的磁场总是阻碍原磁通的减少。结论：当将磁铁插入或拔出线圈时，线圈中感应电流所产生的磁场方向，总是阻碍原磁通的变化。这就是楞次定律的内容。根据楞次定律判断出感应电流磁场方向，然后根据安培定则，即可判断出线圈中的感应电流方向。2.判断步骤向 感应电流磁B2方向律与B相同或相) 安培定则感应电流方向 1五、自感现象当线圈中的电流变化时，线圈本身就产生了感应电动势，这个电动势总是阻碍线圈中电流的变化。这种由于线圈本身电流发生变化而产生电磁感应的现象叫自感现象，简称自感。在自感现象中产生的感应电动势，叫自感电动势。当电流通过回路时，在回路内就要产生磁通，称为自感磁通，用符号ΦLNNΦL，当同一INΦLNΦL（L式中HNΦL（HH线圈的电感是由线圈本身的特性决定的，它与线圈的尺寸、匝数和媒介质的磁导率有关，而线圈中是否有电流或电流的大小都不会使线圈的电感改变。六、互感现象L1、L2L1iL2L2L1点火线圈原理如图所示，当开关闭合或断开瞬间，初级线圈中的电流发生变化，引起铁芯中的磁通发生变化，从而在次级线圈中感应出瞬时高压，高压电通过火花塞变成高压电火花，点燃混合气体。七、涡流把块状金属放在交变磁场中，金属块内将产生感应电流。这种电流在金属块内自成闭合路，很像水的漩涡，因此称为涡电流，简称涡流。八、交流发电机的工作原理abcdabcd课堂小结1.电磁感应现象。2.右手定则，楞次定律。3.自感现象，互感现象，自感系数，涡流。4.点火线圈工作原理，交流发电机的工作原理。单 元第三单元磁路与电磁感应授课章节名 称任务五 变压教学目的知识目标：1.了解变压器的用途和基本构造及分类。2.理解变压器的工作原理，了解变压器的电压比、电流比和阻抗变换；了解变压器的铭牌数据。能力目标：1.能利用变压器的电压变换、电流变换的关系，做相应的计算。育人目标：1.通过案例学习，增强民族自信、坚定制度自信，树立保护环境人人有责的思想。教学重点1.右手定则判断感应电流。2.用楞次定律判断感应电流方向。教学难点用楞次定律判断感应电流方向。教学过程主要教学内容及步骤复习导入讲授新课1.电磁感应现象及其产生的条件？2.介绍日常生活和电力传输过程中变压器的使用情况。任务五 变压一、变压器的用途和种类1.变压器的用途：变换电压、变换电流、变换阻抗、改变相位。2.变压器的种类：按照使用的场合分：电力变压器、整流变压器、调压变压器输入、输出变压器等。二、变压器的基本构造变压器主要由铁心和线圈两部分构成。1.铁心：变压器的磁路通道。是用磁导率较高且相互绝缘的硅钢片制成，以便减少涡流和磁滞损耗。按其构造形式可分为心式和壳式两种，如图所示。PAGE2PAGE2理论课教案用纸2.线圈：变压器的电路部分。是用漆色线、沙包线或丝包线绕成。原线圈(初级绕组)：和电源相连的线圈。副线圈(次级绕组)：和负载相连的线圈。三、变压器的工作原理变压器是按电磁感应原理工作的，原线圈接在交流电源上，在铁心中产生交变磁通，从而在原、副线圈产生感应电动势，如图所示。1.变换交流电压N1N2，磁通，应动为EN1， EN21 t 2 t由此得E1N1E2 N2忽略线圈内阻得U1N1KU2 N2K升压N1<N2，K<1降压变压器：如果N1>N2，K>1，电压下降。2.变换交流电流P1P2，U1I1cos1=U2I2cos2式中cos1——原线圈电路的功率因数；cos2——副线圈电路的功率因数。1，2相差很小，可认为相等，因此得到U1I1=U2I2I1N21I2 N1 K可见，变压器工作时原、副线圈的电流跟线圈的匝数成反比。高压线圈通过的电流小，用较细的导线绕制；低压线圈通过的电流大，用较粗的导线绕制。这是在外观上区别变压器高、低压饶组的方法。3.变换交流阻抗设变压器初级输入阻抗为|Z1|，次级负载阻抗为|Z2|，则ZU11 I1课堂小结将UN1U，IN2I代入，得1 N 2 1 N 22 1N2UZ112N2I2因为U2ZI 22N2所以Z11Z2KZ22N22|Z2|K|Z2|器的这种阻抗变换特性，在电子线路中常用来实现阻抗匹配和信号源内阻相等，使负载上获得最大功率。四、变压器的铭牌数据1.额定容量：指次级最大视在功率SN，单位是伏安(VA)或千伏安(kVA)。SN=U1NI1N=U2NI2N（2.额定初级电压：指接到初级线圈电压的规定值U1N。3.4.变压器的额定值取决于变压器的构造及使用的材料。使用时，变压器应在额定条件下运行，不能超过其额定值。五、变压器的功率和效率（一）变压器的功率P1U1I1cos1P2U2I2cos2PL=P1–P2变压器功率损耗包括铁损和铜损。（二）变压器的效率变压器的效率为变压器输出功率与输入功率的百分比，即P2100%P1大容量变压器的效率可达98%～99%，小型电源变压器效率约为70%～80%。1.变压器的用途和种类及构造2.变压器的工作原理：变换电压、变换电流、变换阻抗3.变压器是铭牌数据4.变压器的功率与效率单 元第四单元正弦交流电授课章节名 称任务一 认识正弦流教学目的知识目标：1.了解正弦交流电的产生。2.掌握表征正弦交流电的三要素：振幅、角频率、初相位。3.理解交流电的周期、频率、有效值、相位与相位差等概念。能力目标：1.能讲述正弦交流电产生的原理。育人目标：1.培养学生严谨认真的职业素养。教学重点交流电的周期、频率、有效值、相位与相位差等概念。教学难点交流电的产生、相位差教学过程主要教学内容及步骤新课导入讲授新课通过线圈在磁场中转动，连接小灯泡，转动过程中灯泡点亮的实验现象来导入新课。任务一 认识正弦流一、交流电的产生1.交流电的产生：电磁感应现象2.交流电：方向随时间的变化而变化3.交流电的变化规律：正弦规律线圈在匀强磁场中匀速转动，可以观察到电流表的指针随线圈转动而摆动，且线圈每转动一周，指针左右摆动一次。实验说明线圈中产生了感应电动势，从而产生了感应电流，并且其大小和方向随时间作周期性变化，这就是正弦交流电产生的基本原理。e(t)=Emsin(te0)PAGE2PAGE2理论课教案用纸二、表征正弦交流电的物理量（一T(sT22.频率：它表示正弦交流电流在单位时间内作周期性循环变化的次数，即表征交流电交替变化的速率(快慢)。频率的国际单位制是赫兹(Hz)。ff1T3.角频率：正弦量对应的角度随时间变化的效率。=2f（二1.如i，e，u如图所示，任一正弦交流电的解析式均可与一正弦波对应，图中，在波形中2.如ImUm、Em3.（iIIm的0.707倍，即IIm2 m正弦交流电压的有效值为UUm0.707U2 m正弦交流电动势的有效值为EEm0.707E2 m22050Hz，因为正弦交流电的有效值与最大值(振幅值)之间有确定的比例系数，所以有效值、频率、初相这三个参数也可以合在一起叫做正弦交流电的三素。（三）初相位设：iImsin(t0)1.相位：t0课堂小结2.初相：当t0时，即t00，称为初相位。0的取值范围：0四、相位和相位差1.yAsin(t0t02.t设第一个正弦量的初相为01，第二个正弦量的初相为02，则这两个正弦量的相位差为12=0102并规定20 或 2在讨论两个正弦量的相位关系时：(1)120越前超前12，如图(a(2)当12<0时，称第一个正弦量比第二个正弦量的相位滞后(或落后)|12|，如图(b)所示；(3)12=0同相(c(4)12=或180时，称第一个正弦量与第二个正弦量反相(d)(5)当 或90，第个正量第个弦正交12 21.正弦交流电的产生；2.正弦交流的三要素；3.正弦交流电相位与相位差。单 元第四单元正弦交流电授课章节名 称任务二 正弦交流电的示方法教学目的知识目标：1.掌握正弦交流电流、电压的表示法。能力目标：1.能熟练转换正弦交流电的表示方法。育人目标：1.激发学生的学习兴趣。教学重点正弦交流电流、电压的表示法(解析式、波形图、相量图等)。教学难点表示方法的相互转换教学过程主要教学内容及步骤回顾复习讲授新课1.正弦交流电是如何产生的？2.正弦交流电的三要素？3.什么是相位差？任务二 正弦交流电的示方法一、解析式表示法在上一任务中正弦交流电的电动势、电压、电流的瞬时值表达式就是正弦交流电的解析式，即e=Emsin（ωt+0）u=Umsin（ωt+0）i=Imsin（ωt+0）()、正弦交流电也可以用波形图来表示。如图所示，任一正弦交流电的解析式均可与一正弦波对应，图中，在波形中可反映出正弦交流电的最大值、周期和初相。其中，波形最高处即为正课堂小结弦交流电的的最大值，波形完整变化一周所需时间为周期T，波形的起始点与原点之间的距离（夹角）则是初相。三、旋转矢量表示法e=Emsin（ωt+0）OEm（Exe0（和初相0>0在0<01.正弦交流电解析式表示法；2.正弦交流电波形图表示法；3.正弦交流电旋转矢量表示法。理论课教案用纸 2单 元第四单元正弦交流电授课章节名 称任务三 正弦交流电教学目的1.2.R-L-C3.4.的概念。能力目标：1.能对单一元件的交流电路进行分析和计算。2.R-L-C1.教学重点1.单一元件电路电压、电流、功率析计算的方法。2.R-L-C串联电路分析计算方法及理解阻抗与阻抗角的物理意义。3.电路中有功功率、无功功率、视在功率以及功率因数的概念及计算。教学难点1.单一元件电路电压、电流、功率分析计算的方法。2.R-L-C串联电路分析计算方法及理解阻抗与阻抗角的物理意义。3.电路中有功功率、无功功率、视在功率以及功率因数的概念及计算。教学过程主要教学内容及步骤复习回顾讲授新课1.解析式表示法如何和波形图表示法互换？2.什么是相量图？如何用相量图表示正弦交流电？任务三 正弦交流电路一、电阻电路只含有电阻元件的交流电路叫做纯电阻电路，如含有白炽灯、电炉、电烙铁等电路。（一）电阻元件上的电压与电流关系电阻与电压、电流的瞬时值之间的关系服从欧姆定律。设加在电阻RuUmsin(tiuUmsin(t)Isin(t)R R m其中IUmm R1.由于纯电阻电路中正弦交流电压和电流的振幅值之间满足欧姆定律，因此把等式两边同时除以2，即得到有效值关系，即IU 或 UR这说明，正弦交流电压和电流的有效值之间也满足欧姆定律。PAGE7PAGE7理论课教案用纸2.相位关系ui（b（）（二）电阻元件的功率（PIuip其波形如图（d）所示。从功率的函数表达式和波形图均可看出，在任一瞬时，电阻的功率始终大于0，表示电阻总是消耗功率，把电能转换成热能，这种能量转换是不可逆的，因此，电阻是耗能元件。因为瞬时功率是变化的，不便于表示电路的功率。为了反映电阻所消耗功率的大小，常用有功功率来表示。所谓有功功率，就是瞬时功率在一个周期内的平均值，因此，它也称为平均功率，用P表示。二、纯电感电路（一1.2.影响感抗的因素：纯电感电路中通过正弦交流电流的时候，所呈现的感抗为XL=L=2fLLmH(H)，纳亨(nH)等，它们与H的换算关系为1mH=103H，1H=106H，1nH=109H。如果线圈中不含有导磁介质，则叫作空心电感或线性电感，线性电感L在电路中是一常数，与外加电压或通电电流无关。L3.线圈在电路中的作用低频扼流圈：用于“通直流、阻交流”的电感线圈。高频扼流圈：用于“通低频、阻高频”的电感线圈。（二）电感电流与电压的关系1.电感电流与电压的大小关系电感电流与电压的大小关系为IUXL显然，感抗与电阻的单位相同，都是欧姆()。2.电感电流与电压的相位关系90/2)，90（三）电感元件上的功率和储能uUsn，=Lsn（-90根据上式可作出纯电感交流电路的瞬时功率变化曲线，如图所示。三、纯电容电路（一）电容对交流电的阻碍作用1.容抗的概念：反映电容对交流电流阻碍作用程度的参数叫做容抗。2.感的素：X1 1 L C 2fC容抗和电阻、电感的单位一样，也是欧姆()。3.电容在电路中的作用隔直电容器：用于“通交流、隔直流”的电容。高频旁路电容器：用于“通高频、阻低频”将高频电流成分滤除的电容。（二）电流与电压的关系1.电容电流与电压的大小关系IUXC2.电容电流与电压的相位关系90/2)，90（三）电容元件上的功率和储能uCsn=Cs（+90根据函数式可作出纯电容交流电路的瞬时功率变化曲线，如图所示。电容器内的电场能与电源之间进行着可逆的能量转换，是储能元件。四、电阻、电感、电容的串联电路R-L-Ci=Imsin(tRL、C的两端电压：uR=RImsin(t)，uL=XLImsin(t90)，uC=XCImsin(t90)KVLuu=uRuLuC（一）端电压u与电流i的相位关系1.X>0ui感性2.：ui容性：3.：0XLXC，0ui同相，称电路呈电阻性，电路处于这种状态时，叫做谐振状态。（二）端电压u与电流i的大小关系1.电压三角形UU2(UU)2R L C2.阻抗三角形R-L-C串联电路的阻抗：由于UR=RI，UL=XLI，UC=XCI，可得UU2(UU)2IR2(XX)2R L C L C令ZUR2(XX)2R2X2I L C，|Z|R-L-CXXLXC叫做由相量图可以看出总电压与电流的相位差为arctanULUCarctanXLXCarctanXUR R R上式中叫做阻抗角。（三1.ui()，u=Umsin(t)，i=Imsin(t)p=ui=UmImsin(t)sin(t)2.PP(W)。P=UIcos[1cos(2t)]UIsinsin(2t)cosUIcos；的正弦值sin有关，在一个周期内的平均值为P)为P=UIcos=UI（2）=cos。3.视在功率S在交流电路中，电源电压有效值与总电流有效值的乘积(UI)叫做视在功率，用S表示，单位是伏安(VA)。即：S=UIScosPS所以电路的功率因数能够表示出电路实际消耗功率占电源功率容量的百分比。4.p=UIcos[1cos(2t)UIsinsin(2t)|UIsinQ表。Q=UIsin（1）电路呈感性：当>0时，Q>0（2）电路呈容性：当<0时，Q<0（3）电路呈电阻性：当=0时，Q=0。课堂小结显然，有功功率P、无功功率Q和视在功率S三者之间成三角形关系，即SP2Q2这一关系称为功率三角形，如图所示。1.2.RLC串联电路；3.正弦交流电路的功率。单 元第四单元正弦交流电授课章节名 称任务四 三相正弦流路教学目的知识目标：1.了解三相交流电源的产生和特点。2.理解三相正弦对称电源、相序的概念。3.了解我国电力系统供电制，掌握三相交流电源的Y联接，三相四线制电源的线电压和相电压的关系。4.Y5.了解对称三相负载Δ形联接时，负载相电压；线电流和相电流的关系。6.了解三相交流电的功率计算方法。能力目标：1.能说出中线的作用。育人目标：1.通过对我国电力工业发展史的了解，激发学生的认同感和民族自豪感。教学重点1.三相交流电源的线电压和相电压及其关系。2.对称三相负载Y形连接时，负载相电压、线电流和相电流的关系。3.对三负载 接，负相压相线流的系。教学难点1.三相交流电源的线电压和相电压及其关系。2.对称三相负载Y形连接时，负载相电压、线电流和相电流的关系。3.对三负载 接，负相压相线流的系。教学过程主要教学内容及步骤新课导入讲授新课中国电力工业的发展史：火力发电→水力发电→新型清洁能源的开发利用任务四 三相正弦交流路一、三相交流电动的生从理论上讲，把三个单相正弦交流电按一定方式联接起来，就可以构成三相交流电源，但实际工作中，它是由三相交流发电机产生的。1．对称三相电动势：振幅相等、频率相同，在相位上彼此相差120的三个电动势称为对称三相电动势。对称三相电动势瞬时值的数学表达式为：第一相(U相)电动势：e1=Emsin(t)第二相(V相)电动势：e2=Emsin(t120)(W相)电动势：e3=Emsin(120)e1e2e3PAGE2PAGE2理论课教案用纸2.相序：三相电动势达到最大值(振幅)的先后次序叫做相序。e1e2120，e2e3e3e1e1e3120，e3e2e2e1120U绿色VW二、三相电源的连接三相电源有星形(亦称Y形)接法和三角形(亦称形)接法两种。1.三相电源的星形(Y形)接法将三相发电机三相绕组的末端U2、V2、W2(相尾)连接在一点，始端U1、V1W1(Y（1）U1、V1、W1相线N（3）线电压UL：任意两个火线之间的电压叫做线电压。（4）相电压UP：火线与中线之间的电压叫做相电压。（5(通每相绕组始端与末端之间的电压(即相线与中线之间的电压)叫做相电u1、u2、u3U1=U2=U3=UP任意两相始端之间的电压(即火线与火线之间的电压)叫做线电压，它们的瞬时值用u12、u23、u31来表示。Ｙ形接法的相量图如图所示。显然三个线电压也是对称的。大小(有效值)均为U12=U23=U31=UL=3UPu12u1电压u23比相电压u2超前30，线电压u31比相电压u3超前302.V1U2W1V2U1W2U1V1W1UL=Up特别需要注意的是，在工业用电系统中如果只引出三根导线(三相三线UL；UP。三、三相负载的连接（一）负载的星形连接三相负载的星形联结如图所示。该接法有三根火线和一根零线，叫做三相四线制电路，在这种电路中三YY－YULUYP的3UL=3UYP负载的相电流IYP等于线电流IYL，即IYL=IYP当三相负载对称时，即各相负载完全相同，相电流和线电流也一定对称课堂小结Y－Y（二）负载的三角形连接负载做形联结时只能形成三相三线制电路，如图所示。UPUL，即UP=ULI UPP ZILIP的3IL3IP四、三相电路的功率1.P=P1P2P3在对称三相电路中，无论负载是星形联结还是三角形连接，由于各相负载相同、各相电压大小相等、各相电流也相等，所以三相功率为P3UPIPcos3ULILcos其中为对称负载的阻抗角，也是负载相电压与相电流之间的相位差。2.三相电路的视在功率：S3UPIP3ULIL3.三相电路的无功功率：QIPIL4.PcosS1.三相交流电的产生；2.三相交流电源的星型接法以及向、线电压之间的关系；3.三相交流负载的星型接法以及三角形接法，相、线电流的计算；4.三相交流电路的功率计算。单 元第五单元电动机授课章节名 称任务一 直流电动教学目的知识目标：1.了解直流电动机的基本结构。2.理解直流电动机的工作原理及换向器的作用；了解步进式电动机的基本结构及工作原理。3.了解直流电动机的铭牌数据及直流电动机的控制。4.了解直流电动机在汽车上的应用。。能力目标：1.会检测汽车常见直流电动机并判断其性能好坏。育人目标：1.通过实践操作，让学生在参与中体验获得感，培养学生对待工作细节精益求精、细致严谨的态度，通过团队协作，培养学生的集体主义精神。教学重点直流电机的工作原理。教学难点1.直流电机换向片的作用；2.直流电动机的控制。教学过程主要教学内容及步骤新课导入讲授新课电动机和发电机都是能量变换装置，电动机能将电能转换成机械能，而发电机则是将机械能转变成电能，二者性质不同。电动机在电路中是用电器即负载，而发电机是电源。任务一 直流电动机一、直流电动机的结构31.静止部分（定子）①主磁极：产生一个恒定的主磁场，由铁心和励磁绕组组成。PAGE2PAGE2理论课教案用纸②换向磁极：用于减小电刷与换向器之间的火花，由铁心和换向磁极绕组组成。③机座：用来固定主磁极、换向磁极和端盖的,由铸铁或铸钢制成。④电刷装置：电刷一般由石墨组成，安装在刷架上，用弹簧将它压紧在换向器上。 2.转动部分（转子）①电枢铁心：用0.5mm厚的硅钢片叠压而成。②电枢绕组：主要作用是产生感应电动势或产生机械转矩。 3.气隙：一般小型电机的气隙为0.5~5mm，大型电机为5~10mm左右。直流电机运行时除了主磁极外，若电枢绕组中有电流流过，还将产生电枢磁场。这两个磁场在气隙中相互影响，相互叠加，合成了气踪磁场，它将直接影响电机的电枢电势和电磁转矩。二、直流电动机的工作原理（1）N、S为直流电动机定子主磁极，主磁极上绕有励磁绕组。（2）线圈abcd装在可转动的圆柱形铁心上，合称电枢,线圈称为电枢绕组。（3）与电枢绕组两端相连的是两个彼此绝缘的圆弧形铜片，即换向片。电刷AB紧压在换向片上并与外加直流电源相通。换向片的作用：使线圈中流过的电流是交流的，所以其产生的转矩方向保持不变。三、直流电动机的分类和铭牌（一）直流电动机的分类直流电动机的定子分可分为永磁式和励磁式。直流电机按励磁方式又可分为他励、并励、串励和复励四种。（a）他励 （b）励 （c）串励 （d）复励（二）直流电动机的铭牌数据1.型号：为了适应不同用途和不同工作环境，将电动机制成不同的系列，每种系列用各种型号表示。2.额定功率PN(kW)：指电动机在额定运行情况下，转轴所允许输出的机械功率。3.励磁方式：指励磁绕组和电枢绕组的联接方式。4.额定电压UN(V)：指电动机额定运行时，在定子绕组上所加的电压值。一般规定电动机的电压不应超过额定值。5.额定电流IN(A)：指电动机额定运行时，允许电机长期流出或流入的电流，是定子绕组上的电流值。。6.额定效率ηN：输出功率与输入功率之比，PN=UN·IN·ηN。7.额定转速nN(r/min)：在额定工作状态下电机的转速。8.温升：是指电动机的各个部件高出环境的温度。9.定额：是按照电动机允许使用时间长短的规定，分为连续、短时和断续三种。四、直流电动机的控制（一）直流电动机的启动直流电动机从接通电源开始，转子由静止到稳定运行的过程称为启动。1.直接启动由可调压的直流电源供电，随着转速的升高其电源电压也可逐渐升高到额定值，这种方法适用于他励电动机。3.电枢回路串电阻并励、串励和复励电动机，采用电枢回路串电阻的方法启动，启动电流为:RstRst=0（二）直流电动机的制动1.能耗制动能耗制动，就是在制动时让电枢绕组从电网中断开，并立即接到一个制动电阻上。 2.反接制动在起重机下放重物或电动机车下坡等场合，电动机的转速可能超过理想空载转速，此时电枢的反电动势增高而大于电枢端电压，造成电枢电流的反向，使电动机进入发电状态运行，这时电动机将负载的动能转换成电能回送给电网，因此称为回馈制动。（三）直流电动机的反转要改变直流电动机的旋转方向，则必须改变电磁转矩的方向。由左手定则，电磁转矩的方向由磁通和电枢电流方向共同决定，只要其中任意一项改变方向，都能使电磁转矩反向，电动机反转。（四）直流电动机的调速通过人为的方法改变电动机的速度，称为调速。以他励电动机为例，其调速方法有改变电枢电压、改变电枢回路电阻和改变主磁通等。五、步进电机1.步进电机的结构5-1-132.步进电机工作原理步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应角位移或线位移的电动机。每输入一个脉冲信号，转子就转动一个角度或前进一步，其输出的角位移或线位移与输入的脉冲数成正比，转速与脉冲频率成正比。因此，步进电动机又称脉冲电动机。3.步进电机的分类步进电动机的结构形式和分类方法较多，一般按励磁方式分为磁阻式、永磁式和混磁式三种；按相数可分为单相、两相、三相和多相等形式。4.步进电动机在汽车上的应用步进电动机在汽车上有重要应用，如在发动机怠速控制中，步进电动机就是怠速控制阀的主要执行部件。所谓怠速就是汽车发动后温度上升到正常温度，发动机处于空挡时稳定的最低转速。步进电动机可以控制汽车进气系统旁通空气通道的开度，从而调节旁通通道的进气量，使发动机转速达到所需要的目标值，通过控制怠速转速来降低燃油消耗和排放。六、直流电动机在汽车电路中的应用直流电动机在汽车上的应用非常广泛，除了车辆起动、行驶及控制所必须的直流电动机之外，在汽车辅助电气设备中也大量应用直流电动机。这些直流电动机的应用主要是为了完善汽车性能、体现汽车的豪华、舒适、安全与可靠。比如汽车刮水器的作用是刮除挡风玻璃上的雨水、雪或灰尘，确保驾驶员有良好的视线；鼓风机用于促使车内冷气、暖气、除霜及通风的气流流动。电动车窗升降系统可以代替摇把式车窗；电动调节的后视镜，驾驶员只需操作开关便能将外面的后视镜调整到合适的位置；电动座椅调整系统可以为乘员提供乘坐的舒适性。此外在汽车门锁、电动天线、水箱冷却等系统中也有应用。课堂小结1.直流电动机的特点及用途；2.直流电动机的结构和工作原理；3.直流电动机的分类和铭牌；4.直流电动机的控制；5.步进电机；6.直流电动机在汽车电路中的应用。单 元第五单元电动机授课章节名 称任务二 三相异步动教学目的知识目标：1.了解三相异步电动机的结构组成。2.了解三相异步电动机的基本结构，理解工作原理，并熟悉铭牌数据的意义。3.了解三相异步电动机的起动、调速、反转和制动的方法。能力目标：1.能说出旋转磁场产生的原理。育人目标：1.通过了解我国电机技术的发展进程，打破技术壁垒，永磁电机赶超日本技术，树立民族自信，培养的责任感，激发学生勇于开拓的创新精神。教学重点1.三相异步电动机的结构。2.旋转磁场的产生。3.三相异步电动机的工作原理。教学难点1.旋转磁场的产生。2.三相异步电动机的工作原理。教学过程主要教学内容及步骤新课导入讲授新课电动机是生产、生活中不可缺少的动力来源，如传送带、电扇、汽车上的电动车窗（座椅）等都是依靠电动机来带动的。电动机是利用电磁感应原理，把电能转换成机械能的装置。任务二 三相异步电动机一、异步电动机的构造电动机由定子和转子两个基本部分组成，如图所示。（一）定子1.2.U1-U2、V1-V2、W1-W2PAGE2PAGE2理论课教案用纸（二）转子1.2.3.（a）鼠笼式转子铁芯（b）鼠笼式转子绕组二、旋转磁场1.将对称三相电流通入在空间彼此相差120的作星形连接的三线圈。设三相电流为：i1=Imsin(t)i2=Imsin(t–120)i3=Imsin(t+120)其波形如图所示。根据电流的磁效应，在三相绕组的空间上就会产生旋转磁场。ABC)、YZt=、60°、120-2-（a（bc （a）t=0°（b）t=60°（c）t=120°由图可见，当空间彼此相差120的三个相同线圈通入对称三相交流电，就能产生与电流有相同角速度的旋转磁场(即交流电变化一周，旋转磁场在空间也旋转一周)。i1VUpp=1n0=60f(r/min)1p=221旋转磁场具有p对磁极时，交流电变化一周，旋转磁场转动p周。因此交流电频率为f，磁极对数为p，则旋转磁场的转速为n60f(r/mim)0 p 式中n0又称为同步转速。三、三相异步电动机的工作原理n0n四、三相异步电动机的极数与转速n0n0nn0−nn0−nnssn0n100%n0 n=(1–s)n0五、异步电动机的铭牌在电动机的铭牌上标有其主要技术数据，使用时应多加注意，下表就是一台三相异步电动机的铭牌。三相异步电动机的铭牌三相异步电动机型号 Y132M—4 功率 7.5KW 频率 50HZ电压 380V 电流 15.4A 接法 ∆转速1440r/min 缘等级 B 工作方式 连续1.型号Y132M—4 异步电动机 极数机座中心高 机座长度代号（L：长机座；M：中机座；S：短机座）2.额定值（1）额定功率P：额定负载运行时，轴上的输出功率，单位W、kW。（2）额定电压U：额定运行时，定子绕组所加的线电压，单位V。（3）额定电流I：额定状态下,定子绕组允许长期通过的线电流。（4）额定频率f：我国的电网频率为50Hz。（5）额定转速n：额定状态下,转子的转速，单位r/min3.绝缘等级：电动机所用绝缘材料的等级。4.（Y∆5.工作方式：指电动机的运转状态，分为连续工作制、短时工作制、断续周期工作制。六、三相异步电动机的控制（一）三相异步电动机的起动三相异步电动机的起动可分为全压起动和降压起动两种。1.（全压起动在刚接通电源的瞬间，旋转磁场与转子间的相对转速较大，在转子中产生的感应电流和变压器的原理一样，定子电流必然很大，一般为额定电流的4～7倍。过大的起动电流会在线路上造成较大的电压降，影响供电线路上其他设备的正常工作。此外，当起动频繁时，过大的起动电流会使电动机过热，影响其使用寿命。只有二、三十千瓦以下的异步电动机采用全压起动。2.降压起动（1）串电阻降压起动串电阻降压起动，就是电动机起动时将电阻串联在定子绕组与电源之间的起动方法，如图所示。（2）星形-三角形换接起动（3）自耦降压起动自耦降压起动，是利用三相自耦变压器将电动机在起动过程中的端电压降低的起动方法，如图所示。（二）三相异步电动机的调速在负载不变的条件下改变异步电动机的转速n叫调速。由转速公式n(1s)n(1s)60f0 p可知，调速有下面三种方法：1.变频调速变频调速采用晶闸管整流器将交流电转换为直流电，再由逆变器变换为频率，电压有效值可调的三相交流电，为三相异步电动机供电，实现电动机无级调速。2.变转差率调速此种调速方法，只适用于绕线式电动机。通过改变接在转子电路中调速电阻的大小，就可平