汽車電工電子技術(shù)電子教案

汽車電工電子技術(shù)》電子教案模塊一基本電路及其分析方法課題基本電路及其分析方法授課日期授課類型理論課課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)了解直流電路的組成，認(rèn)識(shí)電路的幾種工作狀態(tài)及特點(diǎn)，熟悉電路基本兀件的特點(diǎn)，掌握電路兀件的檢測(cè)。掌握基爾霍夫定律的內(nèi)容和使用方法，能用基爾霍夫定律進(jìn)行復(fù)雜電路（兩個(gè)節(jié)點(diǎn)、2個(gè)網(wǎng)孔、3條支路）的計(jì)算。3?掌握支路電流法、疊加定理、戴維寧定理的內(nèi)容和使用方法。學(xué)習(xí)重點(diǎn)與難點(diǎn)識(shí)讀電路圖，分析并解釋直流電路；能進(jìn)行直流電路的計(jì)算。教學(xué)方法教師講解與學(xué)生領(lǐng)悟相結(jié)合教學(xué)資源多媒體教室，多媒體課件教學(xué)步驟及主要內(nèi)容備注教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容講授新知目標(biāo)任務(wù)1電路及基本物理量講授新知電流、電壓、電位、電動(dòng)勢(shì)、電功率是電路中的基本物理量，本任務(wù)在高中物理課程的基礎(chǔ)上引入了電流、電壓參考方向，參考方向是解決實(shí)際電路問題的必需條件，同時(shí)它也是本任務(wù)講授內(nèi)容的重點(diǎn)所在。一、電路（一）電路的組成電路是指由一些電氣設(shè)備和電子元器件組成的電流流通的閉合路徑。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，電的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。（二）電路的作用和分類電路的基本作用是進(jìn)行電能和其他形式能量之間的轉(zhuǎn)換。但是根據(jù)側(cè)重點(diǎn)的不同，電路大體可以分成以下兩大類。（三）汽車電路概述1.汽車電路的概念汽車電路是指用導(dǎo)線將汽車上的電氣設(shè)備相互連

接為直流電路所構(gòu)成的一個(gè)完整的供、用電系統(tǒng)。2?汽車電路的組成汽車電路包括電源電路、啟動(dòng)電路、點(diǎn)火電路、照明與燈光信號(hào)電路、儀表及顯示系統(tǒng)電路、輔助裝置電路和電子控制系統(tǒng)電路。3.汽車電路的特點(diǎn)低壓直流汽車電氣系統(tǒng)采用低壓直流電供電，額定電壓主要有12V和24V兩種。二、電路中的基本物理量（一）電流電荷的定向移動(dòng)形成電流。（二）電壓及電位電壓正電荷在電場(chǎng)力的作用下由A點(diǎn)轉(zhuǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力所做的功與電荷量的比值，稱為電壓。（三）電流、電壓的關(guān)聯(lián)參考方向電流、電壓的參考方向可以任意選取。

（四）電源的電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)是衡量電源對(duì)電荷做功能力的物理量。（五）電功率一段電路或某一電路元件在單位時(shí)間內(nèi)所吸收（消耗）或提供（產(chǎn)生）的電能稱為電功率。目標(biāo)任務(wù)2常用的電路元件一、電阻元件導(dǎo)體中的自由電子在做定向移動(dòng)過(guò)程中，不斷地相互碰撞，而且還要和組成導(dǎo)體的原子相碰撞，這種碰撞對(duì)電子的運(yùn)動(dòng)起阻礙作用，即對(duì)電流呈阻礙作用。因此稱之為電阻。電阻是汽車電路中使用最多的電路元件之。二、電容元件（一）電容及基本概念兩塊彼此絕緣又相互靠近的導(dǎo)體就組成一個(gè)電容器。電容是組成電路的基本元件在電路中所占比例僅次于電阻。

(二)電容在汽車電路中的典型應(yīng)用電容器作為基本電子兀件在汽車電路中應(yīng)用很廣，作為單體元件應(yīng)用的典型例子就是傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)中分電器上的電容器。三、電感元件(一)電感線圈影響電磁線圈磁場(chǎng)強(qiáng)度的因素有以下幾點(diǎn)：流過(guò)線圈的電流大??；線圈的匝數(shù)；線圈的直徑、長(zhǎng)度和鐵芯材料；磁感線被切割的角度。(二)電感線圈在汽車電路中的應(yīng)用在車內(nèi)，尾燈、牌照燈及停車燈的燈絲是否斷開是無(wú)法確認(rèn)的，而電流傳感器就可用于檢測(cè)這類燈具的燈絲是否斷開。目標(biāo)任務(wù)3兩種電源模型

一、電壓源通常一個(gè)有源元件的電路模型可用電壓源US和內(nèi)阻RS的串聯(lián)組合表示。二、電流源理想電流源的基本性質(zhì)如下：理想電流源輸出的電流是恒定值IS，與其端電壓無(wú)關(guān)。它的端電壓是任意的，由外電路決定。n個(gè)理想電流源可以并聯(lián)，其等效電流為其代數(shù)和。若理想電流源串聯(lián)，則各電流源的電流必須相等。任一支路與理想電流源IS串聯(lián)時(shí)，等效電流仍為電流IS,而等效電流源的電壓等于原電路外部電路電壓。三、電壓源與電流源的等效變換電源的兩種等效電路互相變換時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)。

電壓源和電流源的參考方向要一致，即電流源流出電流的一端應(yīng)與電壓源的正極相對(duì)應(yīng)。所謂“等效”是指它們對(duì)外電路等效，電源內(nèi)部電路不等效。理想電壓源與理想電流源之間不能等效變換。因?yàn)槔硐腚妷涸吹膬?nèi)阻RS=O,而理想電流源的內(nèi)阻RS-°°,兩者不滿足等效變換條件。目標(biāo)任務(wù)4電路的工作狀態(tài)及電器設(shè)備的額定值一、有載工作狀態(tài)各種電氣設(shè)備和電路元件都有額定值。按照額定值使用，電氣設(shè)備運(yùn)行才能安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理，同時(shí)也不至于縮短使用壽命。二、開路狀態(tài)短路電流經(jīng)過(guò)內(nèi)阻產(chǎn)生的熱量就會(huì)燒壞電源。電源短路是一種嚴(yán)重事故，應(yīng)盡量避免。為了防止短路引起大電流損壞電源的事故出現(xiàn)，通常在電路中安裝熔斷器或自動(dòng)保護(hù)裝置。一旦發(fā)生短路故障，能迅速切斷電路

使之處于開路狀態(tài)，以保護(hù)電氣設(shè)備和供電線路。目標(biāo)任務(wù)5電阻的連接及惠斯通電橋一、電阻的串聯(lián)在電路上，把幾個(gè)電阻依次首尾相連，各個(gè)電阻流過(guò)同一電流，此種連接方法稱為電阻的串聯(lián)串聯(lián)電路的實(shí)際應(yīng)用主要有以下幾點(diǎn)。常用電阻的串聯(lián)來(lái)增大阻值，以達(dá)到限流的目的；常用幾個(gè)電阻的串聯(lián)構(gòu)成分壓器，以達(dá)到同一電源能供給不同電壓的需要；在電工測(cè)量中，應(yīng)用串聯(lián)電阻來(lái)擴(kuò)大電壓表的量程。二、電阻的并聯(lián)并聯(lián)電路的實(shí)際應(yīng)用有以下幾點(diǎn)。工作電壓相同的負(fù)載都采用并連接法。利用電阻的并聯(lián)來(lái)降低電阻值，如將兩個(gè)1000Q的電阻并聯(lián)使用，其電阻值則為500Q。

(3)在電工測(cè)量中，常用并聯(lián)電阻的方法來(lái)擴(kuò)大電流表量程。三、電阻的混聯(lián)在實(shí)際的電路中，經(jīng)常有電阻串聯(lián)和并聯(lián)相結(jié)合的連接方式，這種連接方式稱為電阻的混聯(lián)。四、惠斯通電橋惠斯通電橋的應(yīng)用：電橋電路是用比較法進(jìn)行測(cè)量的儀器，不僅可精測(cè)電阻，而且可以用于測(cè)量電感、電容、頻率、壓力、溫度、形變等許多物理量，并廣泛地應(yīng)用于自動(dòng)控制之中。根據(jù)不冋用途，電橋有多種類型，它們的性能、結(jié)構(gòu)各異，但基本原理卻是相同的?；菟雇姌蛑皇瞧渲械囊环N。目標(biāo)任務(wù)6基爾霍夫定律一、基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律(KCL)是用來(lái)確定一個(gè)節(jié)點(diǎn)上各支路電流之間的關(guān)系的。由于電流的連續(xù)性，在電路任何點(diǎn)(包括節(jié)點(diǎn)在內(nèi))的截面上，均不能堆積電荷。二、基爾霍夫電壓定律

基爾霍夫電壓定律（KVL）是用來(lái)確定回路中各部分電壓之間的關(guān)系的。具體內(nèi)容如下：在任一瞬間，對(duì)于電路中任一回路，沿任一指定（順時(shí)針或逆時(shí)針）方向繞行周，各部分電壓的代數(shù)和恒等于零在電路中，電阻元件上的電流、電壓關(guān)系要符合歐姆定律，而對(duì)于任何節(jié)點(diǎn)，各支路電流要按照基爾霍夫電流定律分配；對(duì)于任何閉合回路中的各支路電壓應(yīng)滿足基爾霍夫電壓定律。在應(yīng)用歐姆定律和基爾霍夫定律列寫電路方程時(shí)，首先應(yīng)在電路圖中標(biāo)出電壓、電流的參考方向，因?yàn)榉匠淌街懈鱾€(gè)物理量的正、負(fù)號(hào)均由相應(yīng)的電壓、電流的參考方向所決定。目標(biāo)任務(wù)7支路電流法一、審題看清電路結(jié)構(gòu)、電路參數(shù)及待求量。本電路有2個(gè)節(jié)點(diǎn)、3條支路、3個(gè)回路（有兩個(gè)是網(wǎng)孔）。3個(gè)支路電流是待求量，需列出3個(gè)獨(dú)立方程才能求解。

一、假定支路電流的參考方向三、列寫KCL方程四、列寫KVL方程先要選擇繞行方向。該電路有3個(gè)回路，回路I、回路II、回路III,能列出3個(gè)KVL方程。把用支路電流法計(jì)算復(fù)雜電路的解題步驟歸納如下：判定電路的支路數(shù)b和節(jié)點(diǎn)數(shù)n。標(biāo)出各待求支路電流的參考方向和回路的繞行方向。根據(jù)KCL列出(n-1)個(gè)獨(dú)立的電流方程式。根據(jù)KVL列出b-(n-1)個(gè)獨(dú)立回路的電壓方程式。解聯(lián)立方程組，求出各支路電流。目標(biāo)任務(wù)8疊加定理用疊加原理計(jì)算復(fù)雜電路，就是把一個(gè)多電源的復(fù)

雜電路化為幾個(gè)單電源電路來(lái)進(jìn)行計(jì)算。應(yīng)用疊加原理時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：疊加原理只適用于線性電路。它只能用來(lái)分析和計(jì)算線性電路的電流和電壓。由于功率不是電流和電壓的一次函數(shù)，所以不能用疊加原理來(lái)計(jì)算電路的功率。在對(duì)電路中電流或電壓進(jìn)行疊加時(shí)，要注意各支路電壓或電流的參考方向。凡是電壓(或電流)分量的參考方向與原支路電壓(或電流)的參考方向一致時(shí)，取正號(hào)，反之則取負(fù)號(hào)。所謂某一電源單獨(dú)作用，就是假設(shè)其余電源除去(簡(jiǎn)稱除源)，即將電壓源中的理想電壓源用短路線代替；把電流源中理想電流源斷開，但電路中的其他元件及電路連接方式都保持不變。目標(biāo)任務(wù)9戴維寧定理應(yīng)用戴維寧定理求解