《汽车电器设备》教案

融水县民族职业教育中心1融水县名族职业教育中心教案2016学年秋季学期专业：学前教育系教研室：幼教、体育教研组课程名称：美术授课班级：16学前（1）（2）（3）班主讲教师：韦嘉月使用教材：学前教育专业十二五规划教材:美术(上）融水县民族职业教育中心教务科制二〇一七年一月教案（首页）融水县民族职业教育中心2蓄电池教案教学内容蓄电池的分类、功用和结构计划学时10分钟教学目标1.掌握蓄电池的功用和结构2.了解蓄电池的分类教学重点蓄电池的结构解决措施图片讲解，图表、图片演示教学难点蓄电池极板的结构解决措施对照图片讲解、媒体配合教学过程一、导入新课想一想：发动机起动期间，起动机所用的电能是哪个部件为其提供的？二、蓄电池的分类1.根据电解液的不同分为酸性和碱性蓄电池。2.根据加工工艺的不同分为普通蓄电池、干荷电蓄电池和免维护蓄电池。二、蓄电池的功用1.发动机起动时，向起动机和点火系统供电。2.发动机低速运转时，向用电设备和发电机磁场绕组供电。3.发电机过载时，协助发电机向用电设备供电。4.发动机运转时，将发电机剩余电能转化为化学能储存起来。5.相当于一个大电容器，能吸收电路中出现的瞬时过电压，保护电子元件，保持汽车电器系统电压稳定。三、蓄电池的结构铅酸蓄电池是在盛有稀硫酸的容器内插入两组极板而构成的电能存储器，它由正极板、负极板、隔板、电池盖、电解液、加液孔盖和电池外壳组成。极板是蓄电池的核心部分作用：接受充入的电能和向外释放电能。（1）组成：极板由栅架和活性物质组成。融水县民族职业教育中心3（2）分类：分为正、负极板。a、正极板：为多孔性的二氧化铅（PbO2），呈红棕色。b、负极板：为海绵状纯铅（Pb），呈青灰色。栅架的作用是导电和支撑活性物质，一般由铅锑合金铸成。极板组：为增大蓄电池的容量。安装时正负极板相互嵌合，中间插入隔板。在每个单体电池中，负极板的数量总比正极板多一片。思考：为什么负极板要比正极板多一块呢？多一块是因为正极板都处于负极板之间，使其两侧放电均匀，否则，由于正极板的机械强度差，单面工作会使两侧活性物质体积变化不一致而造成极板拱曲，活性物质就会脱落。2.隔板（1）作用：在正负极板间起绝缘作用，可使电池结构紧凑。（2)要求：应具有多孔性，且化学稳定性要好，具有耐酸和抗原氧化性。(3)材料：木质、微孔橡胶隔板、微孔塑料隔板、袋式隔板(4)安装要求：安装时隔板上带沟槽的一面应面向正极板。安装时隔板上带沟槽的一面应面向正极板，这是因为正极板在充放电过程中化学反应激烈，沟槽能使电解液较顺利地上下流通。3.电解液作用：与极板上的活性物质发生电化学反应，进行电能和化学能的相互转换。成分：它由纯硫酸和蒸馏水按一定比例配制而成，而其密度一般为1.24～1.30g／cm3。4.外壳（1）作用：用于盛装极板组和电解液。（2）材料：由耐酸、耐热、耐震、绝缘性好并且有一定力学性能的材料制成。结构特点：外形为长立方体，内部一般分隔成互不相通的三个或六个单个电池槽，壳内底部有凸筋，用以支撑极板组。5.联条组成：串联各单格电池，材料为铅。车用12V蓄电池的6个单格电池之间的连接方法有两种：①一种是用装在盖子上面的铅质联条串联起来，联条露在蓄电池盖表面。②第二种是采用穿壁式连接方式。6.接线柱作用：与外部电路连接加液孔盖：加液孔盖可防止电解液溅出。加液孔盖上有通气孔，便于排出蓄电池内的H2和O2，以免发生事故，如在孔盖上安装氧过融水县民族职业教育中心4滤器，还可以避免水蒸汽的溢出，减少水的消耗。四、质疑1.蓄电池极板上的活性物质脱落，蓄电池的性能如何变化？2.极板间的隔板损坏后，蓄电池的电压如何变化？五、互动性交流由学生自由提问题，老师可只作启发性回答，让学生自己来总结出答案。六、总结1、启动发动机时，蓄电池是汽车上供给起动机电流的唯一电源。2、蓄电池主要由正负极板组、电解液、隔板、电极、壳体、联条、接线柱等部分组成。作业1.蓄电池的功用有哪些？2.蓄电池由哪些构件组成？各构件的作用是什么？教学后记蓄电池是一个可逆的直流电源，讲授其功用时可举例说明。正、负极板上粘附着不同的活性物质，应重点讲清楚，便于后序内容的讲解。融水县民族职业教育中心5交流发电机工作原理教案课题§2．2交流发电机工作原理课型理论（含实践）课型理论（含实践）课型理论（含实践）教材与参考书《汽车电气设备构造与维修》周建平人民交通出版社《汽车电器设备构造与维修》纪光兰机械工业出版社教学设计理念遵循“以能力为本位，以学生为中心，以行业为导向”的先进职教理念，突出教学内容的实用性、针对性、先进性，知识“必须、够用”、突出技能、能力培养。教师是学生学习过程的组织者和专业对话伙伴，充分利用实物、多媒体教学等手段及各种教学方法，尽量调动学生主动性、积极性，培养其发现问题、分析问题、解决问题的能力。学情分析学生接触本课程不久，再加上学生的物理学、电工电子技术的基础有好有差。电又是“看不见摸不着”，有电老虎之说。利用对比法、甚至不十分确切的类比，如：电流如水流、电压如水头、二极管类比单向阀门、三极管是“水龙头”等；使“电”虽然看不到摸不着，但可想象的到。重点、难点内容由浅入深、循序渐进，适当重复讲解；使学生对所学内容最终能够脉络清晰、灵活运用、举一反三。教学目标1、本讲目标：掌握交流发电机发电、整流原理，训练发散、逻辑思维能力及想象能力；2、单元能力目标：运用交流发电机的发电、整流原理、工作特性、分析典型车系电源系电路，指导电源系使用维护及检修。3、课程及岗位能力目标：全车电路图读图、全车线路检修；交流发电机波形分析，汽车电源系元器、件改装、替代等。重点六管发电机整流原理难点八管发电机整流电路教学方法简介、重点介绍、重点讲解、对比分析、启发分析、归纳小结、多媒体知识能力拓展1、收集汽车电源系新技术、发电机波形诊断方面的资料；2、了解混合动力及电动汽车的电源型式与供电管理；3、了解车载220伏交流电源原理；有兴趣者在辅导时或课余与教师探讨。目标测试1、作业题2、资料收集与思考、探讨课前实物、多媒体课件等融水县民族职业教育中心6准备教学过程设计教师活动学生活动助教手段时间min（一）、总结旧课、导入新课提问：1、交流发电机的组成：出示零部件实物提问名称、作用；2、简要复述电枢、转子、整流器结构；3、画出发电机内部电路图，引出交流发电机发电整流原理。1、回答2、讨论：发电机内部电路连接。实物展示5(二)、新课§2.2交流发电机工作原理一、发电原理：简介交流市电发电、供电情况，动画演示、对比法等详述汽车交流发电原理。（动画1）互动:引导、启发、对比、发问等。1、想象：快速构建一个简易交流发电机模型2、掌握三相交变电动势的产生及特点：幅值、频率、周期、相位差。动画、PPT课件10二、整流原理1、二极管的导通原则2、整流过程分析（动画2）3、定子绕组的“△”连接4、中性点电压UN互动:二极管的共负极、正极连接，交直流的转换点，Y、△连接比较，UN的用途等。第一节小结答疑1、回忆电工电子课讲的二极管的用途。2、想象、记录t1-t2、…各时段的整流等效电路3、Y、△连接比较、UN的用途？动画、PPT课件255三、交流发电机的激磁方式1、先它激后自激2、内、外搭铁型发电机互动：为什么交流发电机不能自激建压？内、外搭铁型发电机如何相互改代？结论：…思考、回答：1、为什么交流发电机不能自激建压？2、内、外搭铁型发电机如何相互改代？实物：内、外搭铁发电机10四、八管发电机整流电路对比法、动画等阐述交流三次谐波分量及整理原理。想象：把发电机拆分为多台并联的发电机。动画、15五、九管交流发电机整流电路简介两个六管发电机叠加（怎样叠加的?）动画5六、十一管交流发电机整流电路简介八管、九管交流发电机迭加（怎样迭加的?）动画5融水县民族职业教育中心7七、总结：本次课的主要内容。10八、目标测试题教学内容（章节备课）（一）、复习旧课、导入新课1、提问：出示实物，回答名称、功用。2、总结：交流发电机的构造爪极：鸟嘴形：产生近似与正弦波的交流电动势转子励磁绕组：有电流通过，产生磁场滑环轴三相绕组：产生相位相差120度，大小相等的三相交流电动势定子连接有三角连接和星形连接两种。以星形连接为主。铁心：由硅钢片叠压而成整流器：将三相绕组产生的交流电变为直流电。主要元件：二极管主要利用了二级管的单向导电性。前后端盖：由非导磁材料铝合金制成。特点：漏磁少，质量轻，散热性能好。版图1：（略）3、引入新课请同学们想象电池充电器原理：交流220V市电经变压器降压→发电机电枢绕组交变电动势、整流电路→整流器、控制电路→调压器，下面介绍交流发电机发电、整流原理。(二)、新课§2.2交流发电机工作原理一、发电原理交流发电机的发电原理如图所示。（动画1）互动：交流市电发电、供电简要介绍融水县民族职业教育中心8发电机就是一台利用法拉第电磁感应原理驱动电荷的“电荷泵”。1、发电机内部有一个由发动机带动转子（旋转磁场）2、磁场外有一个定子绕组,绕组有3相绕组，3相绕组彼此相隔120度3、当转子旋转时，旋转的磁场使固定的电枢绕组切割磁力线（或者说使电枢绕组中通过的磁通量发生变化）而产生交变电动势。互动：为什么定子绕组要均匀错开120度布置？（1）定子3相绕组感生电动势的大小为：eu=Emsinωt=1.414Eφsinωtev=Emsin（ωt-2／3π）=1.414Eφsin（ωt-2／3π）ew=Emsin（ωt+2／3π）=1.414Eφsin（ωt+2／3π）其中：Em-每相电动势的最大值ω-电角速度f-交流电动势的频率（为转速的函数）p-磁极对数n-发电机转速（r/min）Eφ-每相电动势的有效值（2）定子每相电动势的有效值K-绕组系数(和发电机定子绕组的绕线方法有关)N-每项匝数（匝）φ-每极磁通（Wb）Ce-电机结构常数互动：如此每一时刻三相绕组与整流桥连接的A、B、C三点电位总有一最高和最低，另一个介入高低之间。二、整流原理交流发电机定子的三相绕组中，感应产生的是交流电，是靠六只二极管组成的三相桥式整流电路变为直流电的。二极管具有单向导电性,当给二极管加上正向电压时,二极管导通,当给二极管加上反向电压时,二极管截止,二极管的导通原则如下:1、二极管的导通原则板图2当三只二极管负极端相连时，正极端电位最高者导通；融水县民族职业教育中心9当三只二极管正极端相连时，负极端电位最低者导通。互动：二极管导通后公共的负极或正极分别被钳位、约8V或-9V，其他两支二极管均反向偏置。2、整流过程分析三相桥式整流电路及电压波形见（动画2）（1）、整流时二极管导通条件：①对于三个正极管子（D1、D3、D5正极和定子绕组始端相联），在某瞬时，电位最高一相的正极管导通。②对于三个负极管子（D2、D4、D6负极和定子绕组始端相联），在某瞬时，电位最低一相的负极管导通。但同时导通的管子总是两个，正、负管子各一个。（2）、整流过程看一下动画三相桥式整流电路中二极管的依次循环导通,使得负载RL两端得到一个比较平稳的脉动直流电压，线电压的平均值。融水县民族职业教育中心10互动：正负二极管是交直流的“楚河汉界”，内为三相交流、外是直流B→E；试画出任意时刻的等效电路：e（最高）→相接的正极管→B↑↓↑负载e（最低）←相接的负极管←↓E3、定子绕组的“△”连接（见于通用别克）三角形接法中：三相绕组首尾分别为euax、evby、ewcz，它们依次首尾相接，则一种情况是与整流桥连接的A、B、C三点的电位最高的是eua、次之的是evy、最低的是eux，eu和ev+ew并联后经VD1、VD4整流输出，负载上获得的是相电压的平均值。较之“Y”连接，“△”连接低速充电性能差，但相同条件下输出电流大，即带负载的能力强。互动：请同学们自行分析其它几种整流输出情况。版图34、中性点电压UN有的发电机具有中性点接线柱，如图是从三相绕组的中性点引出来的，标记为“N”。输出电压为UN，称为中性点电压融水县民族职业教育中心11版图4每一时刻负半波且电位最低的那一相绕组的电压先由N直接输出后经与该相绕组