汽车电气教案(上)

1、第1-2课时教案 9月日 8 第2周 星期二课题汽车电气总论课型新授教时2教学目标1掌握汽车电气设备的组成及特点；2.了解汽车电气设备的现状与趋势。教学重点汽车电气设备的组成和特点课前准备1、课件2、投影仪教学难点汽车电气设备的特点探究目标情景教学在汽车电气教学中的应用教学模式 多媒体教学教学方法讲授、讨论教学环节教 学 过 程 和 内 容师生活动导入新课讲授新课 一、 导入新课由教师引导思路，复习汽车的组成，引入新课。想一想：汽油发动机点火系是如何保证发动机工作的？夜间行驶的汽车，照明及信号灯是如何工作的？ 二、汽车电气设备的组成 示频演示1.电源汽车电源包括：蓄电池、发电机和调节器。2.用

2、电设备起动系统 用于起动发动机，主要包括起动机和控制电路。车辆电动系统 包括车辆的电动车窗、电动后视镜、风窗刮水器、电动座椅、电动天窗、中控门锁等小型电机驱动的设备。照明系统 用于提供车辆夜间安全行驶必要的照明。包括车外照明和车内照明。信号装置 用于提供安全行车所必需的信号。包括音响信号和灯光信号。仪表及报警装置 用来监测发动机及汽车的工作情况，使驾驶员能够通过仪表及报警装置及时得到发动机及汽车运行的各种参数及异常情况，确保汽车正常运行。空调系统 用于保持车内适宜的温度和湿度，使车内空气清新。主要包括制冷、采暖、通风和空气净化等装置。娱乐和信息系统 主要包括汽车音响、导航、通信等系统。全车电路

3、及配电装置 主要包括中央接线盒、保险装置、继电器、电线束及插接件、电路开关等。汽车电子控制系统 主要包括燃油喷射系统、电控点火系统、电控自动变速器、制动防抱死装置、电控悬架系统、自动空调等。互动性交流：示频展示过程中，老师引导思路，学生回答各装置的名称和作用，老师做总结。 三、汽车电气设备的特点 示频演示1.低压汽油车普遍采用12V电源，重型柴油车多采用24V系统。教师讲授教师教授学生记录教学环节教 学 过 程 和 内 容师生活动课堂小结作业布置 3.单线制汽车的底盘及发动机是由金属制造的,具有良好的导电性能,因此,汽车电气设备的负极直接或间接通过导线与车架或车身金属部分相连，即用汽车的金属机

4、体作为一条公共的零线。4.并联连接各用电设备均采用并联，蓄电池与发电机之间以及所有用电设备之间，都采用正极接正极，负极接负极。5.负极搭铁采用单线制时，蓄电池的负极接到车架或车身上，故称负极搭铁。互动性交流：讲解过程中，老师引导思路，学生回答汽车用电源与市电的区别？四、现代汽车电气设备的现状及趋势 示频演示1电子技术的应用已经深入到汽车所有的系统发动机系统：电控燃油喷射系统、怠速自动控制、废气再循环、电子点火系统。电控自动变速器：根据行驶路况可以改变换档规律，如经济模式、运动模式、动力模式。电控悬架：根据路况的不同改变悬架的弹性系数、减振器的阻尼系数、车身高度。防抱死制动系统、驱动防滑控制系统

5、：最大限度的利用路面上的附着系数，使车辆在制动和起步、加速过程中，避免 “滑拖”和“滑转”。电控动力转向系统、自动空调系统、车载信息等。 2 汽车电子技术的应用日益广泛信息化、节能化、舒适化。四、质疑1.汽车电气设备全部使用低压电吗？2.汽车采用单线制，其电流如何形成回路？五、互动性交流学生自由提问题，老师可只作启发性回答。六、总结由老师引导思路，学生将本讲内容进行总结。总结的主要内容是：1.汽车电气设备的组成。2.汽车电气设备的特点。1.汽车电气设备由哪些装置组成？2.汽车电气设备的特点是什么？教师教授学生记录师生共同总结板 书 设 计教 后 杞 记汽车电气总论一、 汽车电气设备的组成 二、

6、 汽车电气设备的特点三、 现代汽车电气设备的现状及趋势 同学们首次接汽车电气设备，可多用示频展示等手段，让学生掌握汽车电气设备的组成及特点第3-4课时教案 9月日 8 第2周 星期二课题蓄电池的功用和结构课型新授教时2教学目标1.掌握蓄电池的功用和结构2.了解蓄电池的型号教学重点蓄电池的结构课前准备1、课件2、投影仪教学难点蓄电池极板的结构探究目标理实一体化教学教学模式 理实一体教学方法讨论、讲授教学环节教 学 过 程 和 内 容师生活动导入新课讲授新课 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、蓄电池的功用1起动发动机时，向起动机和点火系供电；2发电机不发

7、电或电压较低时向用电设备供电；3发电机超载时，协助供电；4发电机端电压高于蓄电池电压时，将发电机的电能转变为化学能储存起来；5大电容器作用。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。如图所示。1.极板作用：接受充入的电能和向外释放电能。结构：由栅架和活性物质组成，分为正极板和负极板。正极板上的活性物质是棕红色的二氧化铅（bO2）,负极板上的活性物质是青灰色的海绵状纯铅（b）。如图所示。栅架的作用是固结活性物质，一般由铅锑合金铸成。如图所示。极板的片数：为了增大蓄电池的容量，常将多片正、负极板

8、分别并联，组成正、负极板组，在每个单格电池中，正极板的片数要比负极板少一片。如图所示。 2.隔板作用：放置在正负极板之间，以避免其接触而短路。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。类型：木质 、微孔橡胶、微孔塑料、玻璃纤维纸浆和玻璃纤维丝棉、袋式隔板3.电解液作用：在蓄电池内部发生化学反应构成：由纯净硫酸和蒸馏水按一定比例配制而成。教师讲授教师教授学生记录教学环节教 学 过 程 和 内 容师生活动课堂小结作业布置铅蓄电池的电解液密度一般为1.241.30 g/cm3，使用中应根据地区、气候条件和制造厂家的要求而定。 4.外壳 作用：用于盛装极板组和电解液。要求：耐酸、耐热

9、、耐震动冲击。材料：硬橡胶、聚丙烯塑料两种。结构：如图所示。电池外壳内分成若干个单格，每个单格内一组极板，底部制有凸筋，极板组的连接均采用铅质连条进行串联。加液孔用来向蓄电池单格内加注电解液或蒸馏水，盖上有通气小孔。四、蓄电池的型号国产蓄电池的型号一般分为三段5部分：串联的单格电池数蓄电池类型和特征额定容量和特殊性能五、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？六、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七、总结1.在发动机起期间，蓄电池向起动机和点火系供电。发动机运转正常期间，蓄电池储存电能并协助供

10、电。2.蓄电池是由正极板、负极板、隔板、电池盖、电解液、加液孔盖和电池外壳组成的电能储存器。学生看图片 认识结构对结构分析 简单讲授工作原理加深对结构的认识和理解师生共同总结板 书 设 计教 后 杞 记蓄电池的功用和结构一、 蓄电池的功用二、 蓄电池的结构三、 蓄电池的型号 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。第5-8课时教案 9月日 15 第3周 星期二课题蓄电池的工作原理及工作特性课型新授教时4教学目标1.掌握蓄电池的工作原理2.熟悉蓄电池的工作特性教学重点蓄电池的工作原理课前准备1、课件2、投影仪教学难点

11、蓄电池工作原理探究目标理实一体化教学模式 理实一体化教学方法讲授、讨论教学环节教 学 过 程 和 内 容师生活动导入新课讲授新课一、导入新课想一想：充足电的蓄电池为什么能使起动机转动？使用一段时间后还能使起动机转动吗？二、蓄电池的工作原理1.电动势的建立正极板上附着有正四价铅离子,使正极板具有2.0V的正电位；负极板上为正二价铅离子，使负极板具有-0.1的负电位正、负极板间有2.1V的电位差。如图所示。质疑：正、负极板上的铅离子是如何产生的？2.放电过程在电位差的作用下，电流从正极流出，经过灯泡流回负极，使灯泡发光。如图所示。结论：放电过程中，正极板上的正四价铅离子逐渐变成正二价铅离子，其电位

12、逐渐降低；负极板上电子不断流出，其电位逐渐升高，放电过程结束，两极板间的电位差减小为“0”，外接电路中的灯泡“熄灭”。电解液中的水不断增多,使得电解液的密度下降。3. 充电过程外接直流电源的正极接蓄电池的正极板，电源的负极接蓄电池的负极板。当直流电源的电动势高于蓄电池的电动势时，电流将以放电电流相反的方向流过蓄电池。结论：充电过程中，正极板上的正二价铅离子失电子成为正四价铅离子，电位上升；负极板上的正二价铅离子得到电子成为铅分子，电位降低。正、负极板间的电位差加大。电解液的密度不断升高。质疑：充、放电过程中，极板上活性物质是否有所减少？四、 蓄电池的工作特性蓄电池的工作特性包括：静止电动势、内

13、阻、充电特性和放电特性。1.静止电动势定义：蓄电池在静止状态下（充电或放电后静止23小时），正负极板间的电位差称静止电动势，用E0(Ej)表示测量方法：（1）用直流电压表或万用表的直流电压档直接测得；（2）测出电解液密度，然后用经验公式求得。2.内电阻铅蓄电池的内电阻包括:电解液电阻、极板电阻、隔板电阻、联条电阻。3.蓄电池的充电特性定义:在恒流充电过程中,蓄电池的端电压V、电动势E和电解液密度随时间变化的规律。充电过程可分为以下四个阶段: 迅速上升阶段、稳定上升阶段、急剧上升阶段和急剧下降阶段。如图所示。4蓄电池放电特性定义：在恒流放电时,蓄电池的端电压、电动势和电解液密度随时间变化的规律。

14、放电过程可分为以下四个阶段:开始放电阶段、相对稳定阶段、迅速下降阶教师提问学生回答师生点评教师讲授教师教授学生记录教学环节教 学 过 程 和 内 容师生活动课堂小结作业布置段、电压回升阶段。如图所示。四、质疑1.充电过程中，单格蓄电池电压为什么能达到2.7V？2.放电过程中，单格蓄电池电压下降到1.7V时能否继续放电？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.蓄电池正、负极板间上不同价位的铅离子形成了蓄电池的电动势。2.蓄电池是一个可逆电源，即可以充电，也可以放电。3.使用蓄电池时应遵循充、放电特性。师生共同总结板 书 设 计教 后 杞 记蓄电池的

15、工作原理及工作特性一、 蓄电池的工作原理二、 蓄电池的工作特性 蓄电池的充、放电过程比较难以理解，讲授过程中可结合充、放电终了的现象说明。第9-12课时教案 9月日 22 第4周 星期二课题蓄电池的容量及影响因素课型新授教时4教学目标1.掌握蓄电池容量的定义和类型2.掌握蓄电池容量的影响因素教学重点蓄电池容量的影响因素课前准备1、课件2、投影仪教学难点蓄电池容量的影响因素探究目标理实一体化教学模式 理实一体教学方法讲授、讨论教学环节教 学 过 程 和 内 容师生活动导入新课讲授新课 一、导入新课由老师引导思路与学生一起回顾上次课的内容。质疑：蓄电池电动势的大小与电解液密度有关，是否电解液的密度

16、越高，蓄电池的电动势就越大？二、容量定义：蓄电池在完全充足电的情况下，在允许放电的范围内对外输出的电量，单位为安培小时（A·h）。类型：额定容量、起动容量额定容量：完全充足电的蓄电池在电解液平均温度为25的情况下，以20h率放电的电流连续放电至单格电压降至1.75V时所输出的电量。起动容量又分为常温起动容量和低温起动容量。常温起动容量:电解液温度为25的情况下，以5min率放电电流连续放电至规定的终止电压时所输出的电量。（6V蓄电池为4.5V,12V蓄电池为9V)低温起动容量:电解液温度为-18的情况下，以3倍额定容量的电流连续放电至规定的终止电压时所放出的电量。(6V蓄电池为3V,

17、12V蓄电池为6V).质疑：发动机起动期间，蓄电池以是以起动容量供电，还是以额定容量供电？三、影响容量的因素 蓄电池的容量与极板活性物质的数量、极板的厚薄、活性物质的孔率、极板的结构、生产工艺、放电电流、电解液温度、电解液密度等因素有关。1构造因素的影响极板厚度越薄，活性物质的利用率就越高，容量就越高。板面积越大，同时参与反应的物质就越多，容量就越大。同性极板中心距越小，蓄电池内阻越小，容量越大。2使用因素的影响（1）放电电流对蓄电池容量的影响放电电流If单位时间生成硫酸铅孔隙堵塞，活性物质利用率低蓄电池额定容量C放电电流If单位时间消耗硫酸电解液密度下降快蓄电池容量C如图所示。举例

18、：长时间使用起动机，将引起动蓄电池容量的下降。使用注意事项:使用起动机起动发动机时,蓄电池会大电流放电,端电压会急剧下降,输出容量会减小,且容易损坏.因此,起动时应注意,一次起动时间不应超过5秒,连续两次起动应间隔15秒. （2）电解液温度与容量关系温度粘度渗入极板困难，活性物质利用率额定容量C；温度粘度内阻内压降端电压C。如图所示。使用注意事项:寒冷地区注意蓄电池的保温。（3）电解液密度与容量关系电解液密度电动势E，电液渗透能力，参加反应的活性物质C教师提问学生回答师生点评教师讲授教师教授学生记录教学环节教 学 过 程 和 内 容师生活动课堂小结作业布置 （2）电解液温度与容量关系温度粘度渗

19、入极板困难，活性物质利用率额定容量C；温度粘度内阻内压降端电压C。如图所示。使用注意事项:寒冷地区注意蓄电池的保温。（3）电解液密度与容量关系电解液密度电动势E，电液渗透能力，参加反应的活性物质C但过高，粘度，内阻，极板硫化C实践证明：电解液密度偏低有利于提高放电电流和容量。冬季使用的电解液，在不使其结冰的前提下，尽可能采用稍低的电解液密度。(4)电解液的纯度电解液中的一些杂质会腐蚀极板上的栅架、沉附于极板上形成局部电池产生自放电。四、质疑1.额定容量相同的蓄电池起动容量是否相同？2.电解液密度小，有利于提高放电电流和容量。是否电解液密度越小，蓄电池的容量就越大？五、互动性交流由学生自由提问题

20、，老师作启发性回答，让学生自己来总结出答案六、总结1.蓄电池的额定容量恒放电电流条件下的容量，而起动容量是大放电流条件下的容量。师生共同总结板 书 设 计教 后 杞 记蓄电池的容量及影响因素一、 容量二、 影响容量的因素  影响蓄电池容量的使用因素是本讲的重点，学生无实践经验。讲授该内容时可列举一些实例，并结合蓄电池的工作原理进行分析。第13-16课时教案 10月日 13 第7周 星期二课题蓄电池的充电课型新授教时4教学目标1.掌握蓄电池定压、定流充电方法线路连接和充电特点；2.掌握蓄电池初充电和补充充电方法的操作步骤。教学重点1. 定压、定流充电方法的线路连接； 2.初充电、补充充

21、电方法充电规范和充足电的标志课前准备1、课件2、投影仪教学难点不同充电方法充电规范的选择、充足电的标志探究目标理实一体化 教学模式 理实一体 教学方法讲授、讨论教学环节教 学 过 程 和 内 容师生活动复习导入新课讲授新课 一、导入新课由老师引导思路与学生一起回顾上次课的内容。质疑：发动机起动机期间，若蓄电池电量不足，起动机运转是否正常？二、充电方法蓄电池的充电方法可分为定流充电、定压充电和脉冲快速充电。接线方法如图所示。1定流充电 定义：充电过程中，使充电电流保持恒定的充电方法。特点：（1）充电过程中，充电电流恒定，但充电电压是变化的；（2）充电电流大小可根据充电类型及蓄电池的容量确定；（3

22、）不同端电压的蓄电池可以串联充电；（4）充电时间长。2.定压充电定义：充电过程中,加在蓄电池两端的电压保持不变的充电方法。连线方式如图所示。特点:（1）充电过程中，充电电压保持不变。（2）单格电池的充电电压一般为2.5V。3脉冲快速充电特点：（1）充电速度快、充电时间或短； （2）可以增加蓄电池的容量；教师提问学生回答师生点评教师讲授教师教授学生记录教学环节教 学 过 程 和 内 容师生活动课堂小结作业布置 (3)去硫化效果好；(4)充电过程中产生大量气泡,对活性物质的冲刷力强,易使活性物质脱落,蓄电池的使用寿命下降。三、充电种类1.初充电定义:新蓄电池或修复后的蓄电池(更换极板)在使用前的首

23、次充电。操作步骤:(1)按规定加注电解液；(2)选择初充电规范；(3)开始充电；(4)放电；(5)进行补充充电至蓄电池充足.注意事项：旋开加液孔；观察充电电流并及时调整；每隔2-3h测量一次蓄电池电压和电解液密度；观察充电现象及时转为第二阶段；经常测量温度，控制不高于45。2补充充电符合下列条件的蓄电池应进行补充充电:（1）起动机运转无力、灯光比平时暗淡；（2）电解液密度下降至1.15g/cm3以下；（）单格电池电压下降至1.75V以下;（4）贮存不用近一个月的蓄电池。操作步骤：（1）清洁蓄电池；（2）检查电解液的密度和液面高度；（3）检查蓄电池的放电情况；（4）选择充电规范；（5）充足电的标

24、志（电解液呈沸腾状态；电解液密度和蓄电池端电压达到规定值，且连续3小时不变）。3.去硫化充电蓄电池轻微硫化通过去硫化充电法加以消除。操作步骤:(1)先倒出原有的电解液,并用蒸馏水清洗两次,然后加入蒸馏水;(2)接通充电电路,将电流调到初充电的第二阶段电流值充电,当密度上升到1.15g/cm3时，倒出电解液，换加蒸馏水再进行充电，直到电解液密度不再增加为止(3)以10h率放电，当单格电压下降到1.7V时,再以补充充电的电流进行充电、再放电、再充电，直到容量达到额定值80%以上.四、质疑1.发电机为蓄电池充电时，属定压充电还是定流充电？2.蓄电池充电过程中，若蓄电池温度过高是否影响蓄电池的容量？五

25、、互动性交流由学生自由提问题，老师作启发性回答，让学生自己来总结出答案六、总结1.蓄电池的充电方法有定压充电、定流充电和脉冲充电三种方法。2.蓄电池的充电种类有初充电、补充充电和去硫化充电等。学生看图片 认识结构对结构分析 简单讲授工作原理加深对结构的认识和理解师生共同总结板 书 设 计教 后 杞 记蓄电池的充电一、充电方法二、充电种类 蓄电池的充电方法、充电规范、充电步骤是实践性较强的内容，学生一次性理解有一些困难，在实验、实训中可结合操作进一步讲解。第17-20课时教案 10月日 20 第8周 星期二课题交流发电机的结构与工作原理课型新授教时4教学目标1.掌握交流发电机的功用和结构2.熟悉

26、交流发电机的工作原理教学重点交流发电机转子、定子、电刷、整流器等主要零件的作用和结构课前准备1、课件2、投影仪教学难点转子、定子绕组的作用和结构；整流器的作用和结构。探究目标理实一体化 教学模式 理实一体 教学方法讲授、讨论教学环节教 学 过 程 和 内 容师生活动导入新课讲授新课一、导入新课复习蓄电池的作用，引入新课。质疑：车辆运行过程中，其电气设备的供电仅是蓄电池吗？ 二、发电机的功用发动机正常运转时（怠速以上），向所有用电设备（起动机除外）供电，同时向蓄电池充电。三、交流发电机结构组成：转子总成、定子总成、皮带轮、风扇、前端盖、后端盖及电刷总成等。（实物展示）或动画演示1.转子总成功用：

27、产生磁场结构：由转子轴、激磁绕阻、爪形磁极和滑环等组成。（实物展示）如图所示。质疑：形成磁场的方式有几种？转子形成的磁场与其它形式有何区别？2定子总成作用：产生交流电结构：由定子铁心、三相绕组组成。三相绕组对称的嵌放在定子铁心的槽中。三相绕组的连接有星形接法和三角形连接法两种。（实物展示）如图所示。3皮带轮利用半圆键装在前端盖外侧的转子轴上，用弹簧垫片和螺母紧固。4风扇一般用1.5mm厚的钢板冲压而成或用铝合金铸造制成，利用半圆键装在前端盖外侧的转子轴上。5前、后端盖用非导磁性的材料铝合金制成，具有轻便、散热性好等优点。6电刷总成型式：外装式、内装式结构：装在电刷架的方孔内，并在其弹簧的压力推

28、动下与转子滑环保持良好的接触。（实物展示）如图所示。两个电刷接线柱分为“B、F”接线柱或“F1、F2”接线柱。质疑：电刷磨损变短，会使其与滑环的接触不良。发电机性能是否变差？四、整流器作用：将交流发电机产生的三相交流电变成直流电输出；阻止蓄电池电流向发电机倒流。（1）正极管中心引线为正极，外壳为负极，在管壳低部一般标有红色标记。（实物演示）（2）负极管负极管中心引线为负极，外壳为正极，在管壳底部一般标有黑色标记。（实物演示）教师讲授教师教授学生记录教学环节教 学 过 程 和 内 容师生活动课堂小结作业布置五、交流发电机的工作原理1.交流电动势的产生当外电路通过电刷使励磁绕组通电时，便产生磁场，

29、使爪极被磁化为N极和S极。当转子旋转时，磁通交替地在定子绕组中变化.绕组中便产生交变的感应电动势。（动画演示）2.电动势有效值的表示三相绕组中每相电动势有效值的表示为：K -绕组系数(和发电机定子绕组的绕线方式有关 )N-每相绕组的匝数（单位：匝）-频率（单位：Hz）-每极磁通（单位：Wb）Ce-电机结构常数E-相电动势小结：当交流发电机结构一定时（结构常数Ce 不变），相电动势E和发电机转速、磁通成正比。3.交流电动势的波形交流电动势的幅值是发电机转速的函数。因此，当转速n变化时，三相电动势的波形为变频率、变幅值的交流波形。如图所示。4.整流原理二极管具有单项导电性,当给二极管加上正向电压时

30、,二极管导通, 当给二极管加上反向电压时,二极管截止。将定子的三相绕组和6只整流二极管按电路连接，发电机的输出端B、E上就输出一个脉动直流电压。如图所示。（1） 二极管的导通原则3只正极管中，在某一瞬间正极电位（电压）最高者导通。3只负极管中，在某一瞬间正极电位（电压）最低者导通。（2）整流过程（动画演示）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。师生共同总结板 书 设 计教 后 杞 记交流发电机的结构与工作原理一、 发电机的功用二、 交流发电机结构三、 整流器 四、交流发电机的工作原理 发电机结构的讲解可遵循组成、作用、结构、工作过程的思路。发电

31、机工作原理可结合电动势的产生过程讲解。整流器的工作过程可只作回顾性复习。第21-24课时教案 10月日 27 第9周 星期二课题交流发电机的励磁电路、工作特性、分类和型号课型新授教时4教学目标1.掌握交流发电机的励磁方式、工作特性的意义；2.熟悉交流发电机的分类方式和类型、交流发电机型号。教学重点交流发电机的励磁方式、工作特性的意义课前准备1、课件2、投影仪教学难点交流发电机的励磁方式、工作特性的意义探究目标理实一体化 教学模式 理实一体 教学方法讲授、讨论教学环节教 学 过 程 和 内 容师生活动复习导入新课讲授新课 一、导入新课复习发电机的结构、工作原理、整流过程，提出疑问，引入新课。质疑

32、：请说出磁场建立的几种形式，并举例？二、发电机的励磁方式定义：将电流引入到励磁绕组使之产生磁场称为励磁。方式：自励、他励1.他励定义：由蓄电池供给磁场电流而发电的方式称为他励发电。发电机转速较低时，自身不能发电，需蓄电池供给发电机励磁绕组电流，使励磁绕组产生磁场来发电。2.自励定义：发电机能将自身发的电供给励磁绕组而发电的方式称为自励发电。随着转速的提高（一般在发动机达到怠速时），发电机定子绕组的电动势逐渐升高并能使整流器二极管导通。当发电机的输出电压UB大于蓄电池电压时，发电机就能对外供电了。此状态下，发电机自励发电。小结：交流发电机励磁过程是先他励后自励。3.发电机的励磁电路 如图所示（1

33、）内搭铁型交流发电机：励磁绕组的一端经负电刷（E）引出后和后端盖直接相连（直接搭铁）的发电机称为内搭铁型交流发电机。（2）外搭铁型交流发电机：励磁绕组的两端 (F和E)均和端盖绝缘的发电机称为外搭铁型交流发电机。质疑：外搭型发电机的搭铁是直接搭铁还是经过控制后搭铁？三、交流发电机的工作特性定义：发电机输出的直流电压、电流与转速之间的关系。包括输出特性、空载特性和外特性。1空载特性定义：发电机空载运行时,发电机端电压与转速之间的关系。如图所示。意义：由空载特性可判断发电机低速发电性能的好坏。 教师讲授教师教授学生记录教学环节教 学 过 程 和 内 容师生活动课堂小结作业布置 2输出特性定义：发电

34、机输出电压一定时，输出电流随着转速的变化规律。如图所示。意义：（1）发电机空载时，输出电压达到额定值的转速n1，称为空载转速。n1常用作选择发电机与发动机传动比的主要依据。（2）发电机输出电流达到额定值时的转速n2，称为满载转速，发电机的额定电流一般规定为70%75%。（3）当转速达到一定值后，发电机的输出电流几乎不再继续增加。即发电机具有自动限制输出电流的能力。3外特性定义：当发电机转速一定时，发电机端电压与输出电流之间的关系。意义：（1）发电机转速变化时，发电机端电压有较大变化；（2）发电机转速恒定时，由于输出电流的变化，端电压也有较大的变化。因此，要使输出电流稳定，必须配用电压调节器；高

35、速时，当发电机突然失去负载时，端电压会急剧升高，这时电器设备中的电子元件将有被击穿的危险。四、交流发电机的分类交流发电机按照不同的分类方法分为以下几类：1.按总体结构分类 实物、图片展示（1）普通交流发电机。无特殊装置和特殊功能，使用时需要配装电压调节器。（2）整体式交流发电机，发电机和调节器制成一个整体。（3）带泵的交流发电机 发电机和汽车制动系统用真空助力泵安装在一起（4）无刷交流发电机，转子上励磁绕组的通电不需要电刷（5）永磁交流发电机，转子磁极为永磁铁制成的发电机。2.按整流器结构分类 实物、图片展示（1）6管交流发电机 （2）8管交流发电机 整流器有8只硅整流二极管。其中6只组成三相

36、全波桥式整流电路，另2只是中性点二极管，对中性点电压进行全波整流。试验表明：加装中性点二极管的交流发电机在结构不变的情况下可以提高发电机的功率10%15%之间。（3）9管交流发电机 9管交流发电机的整流器是由6只大功率整流二极管和3只小功率励磁二极管组成的交流发电机。（4）11管交流发电机。相当于9管交流发电机的整流器加2只中性点整流管3.按励磁绕组搭铁型式分类 实物、图片展示（1）内搭铁型交流发电机 磁场绕组的一端（负极）直接搭铁（和壳体相联）（2）外搭铁型交流发电机 磁场绕组的一端（负极）接入调节器，通过调节器后再搭铁。五、交流发电机的型号根据中华人民共和国汽车行业标准QC/T73-93汽

37、车电器设备产品型号编制方法的规定，汽车交流发电机型号由产品代号、电压等级代号、电流等级代号、设师生共同总结板 书 设 计教 后 杞 记交流发电机的励磁电路、工作特性、分类和型号一、发电机的励磁方式二、交流发电机的工作特性三、交流发电机的分类 四、交流发电机的型号 讲解发电机励磁方式时应注意两者间的区别。发电机工作特性的意义可列举一些实例说明。第25-28课时教案 11月日3 第10周 星期二课题电压调节器的功用、类型和工作原理课型新授教时4教学目标1.掌握电压调节器功用、基本工作原理和结构2.熟悉电压调节器的工作过程教学重点电压调节器的基本工作原理和结构课前准备1、课件2、投影仪教学难点电压调

38、节器的基本工作原理和工作过程探究目标理实一体化 教学模式 理实一体教学方法讲授、讨论教学环节教 学 过 程 和 内 容师生活动复习导入新课讲授新课一、 导入新课 由教师引导思路，复习旧课，分析发电机输出电压的影响因素，引入新课二、电压调节器的功用在发电机转速变化时，自动控制发电机电压并保持恒定，使其不因发电机转速高而引起电压过高，烧坏用电器和导致蓄电池过充电；也不会因发电机转速低而电压不足导致用电器工作失常。质疑：若负载大小发生变化，发电机的输出电压是否变化？三、电压调节器的基本原理交流发电机所产生的感应电动势与转子转速和磁极磁通成正比。当转速n升高时，E增大，发电机输出端电压UB升高，当转速

39、升高到一定值时，输出端电压达到限定值，要想使发电机的输出电压UB不再随转速的升高而上升，只能通过减小磁通来实现。磁极磁通与励磁电流If成正比，因此减小磁通也就是减小励磁电流If 。交流发电机电压调节器的调压原理是：当发电机转速升高时，调节器通过减小发电机励磁电流If来减小磁通，使发电机的输出电压UB保持不变；当发电机的转速降低时，调节器通过增大发电机的励磁电流If来增加磁通，使发电机的输出电压UB保持不变 。质疑：改变励磁电流If的大小有几种方式？四、电压调节器的分类1.调节器按其工作原理可分为： （1）触点式电压调节器 实物展示 如图所示调节器触点振动频率慢，存在机械惯性和电磁惯性，电压调节

40、精度低，触点易产生火花，对无线电干扰大，可靠性差，寿命短，现已被淘汰。（2）晶体管电压调节器三极管的开关频率高，且不产生火花，调节精度高，还具有重量轻、体积小、寿命长、可靠性高、电波干扰小等优点。（3）集成电路电压调节器除具有晶体管调节器的优点外，还具有超小型，安装于发电机的内部减少了外接线，并且冷却效果得到了改善。（4）电脑控制电压调节器由负载检测仪测量系统总负载后，向发电机电脑发送信号，然后由发动机电脑控制发电机电压调节器，适时地接通和断开磁场电路。即能可靠地保证电教师提问学生回答师生点评教师讲授教师教授学生记录教学环节教 学 过 程 和 内 容师生活动课堂小结作业布置器系统正常工作，使蓄

41、电池充电充足，又能减轻发动机负荷，提高燃料经济性。2.调节器按所匹配的交流发电机搭铁类型可分为：（1）内搭铁型电压调节器适用于内搭铁型交流发电机的电子调节器；（2）外搭铁型电压调节器适合用于外搭铁型交流发电机的电子调节器。五、电压调节器的结构和工作原理1.晶体管式电压调节器的结构和工作原理晶体管式电压调节器又称电子调节器，按所匹配的交流发电机搭铁类型分为两种，一种是内外搭铁型，另一种是内搭铁型。以外搭铁型调节器为例介绍晶体管电压调节器的结构和工作原理。（1）电路组成：如图所示。由三只电阻R1、R2 、R3，两只三极管VT1、VT2，一只稳压二极管VS和一只二极管VD组成。各元件的作用：电阻R3

42、既是VT1的分压电阻，又是VT2的负载电阻电阻R1和R2组成一个分压器，两端的电压为发电机电压UB。VT2是大功率三极管（NPN型），和发电机的磁场绕组串联，起开关作用，用来接通与切断发电机的励磁电路；VT1是小功率三极管，用以放大控制信号；VD是续流二极管； 稳压管VS是感受元件，串联在VT1的基极电路中，并通过VT1的发射结并联于分压电阻R1的两端，以感受发电机的输出电压；UR1电压加在稳压管VS上，R1的阻值是这样确定的,当发电机输出电压UB达到规定的调整值时,UR1电压正好等于稳压管VS的反向击穿电压。（2）工作原理:动画演示1）点火开关SW刚接通时，发动机不转。发电机不发电，蓄电池电

43、压加在分压器R1、R2上，此时因UR1 较低不能使稳压管VS的反向击穿，VT1截止，VT1截止使得VT2导通，发电机磁场电路接通，此时由蓄电池供给磁场电流。磁场绕组电路为：蓄电池正极磁场绕组调节器F接柱三极管VT2调节器E接柱搭铁蓄电池负极。随着发动机的启动，发电机转速升高，发电机他励发电，电压上升。2）当发电机电压升高到大于蓄电池电压时，发电机自励发电并开始向蓄电池充电，如果此时发电机输出电压UB<调节器调节电压的上限UB2，VT1继续截止，VT2继续导通，但此时的磁场电流由发电机供给。磁场绕组电路为：发电机正极磁场绕组调节器F接柱三极管VT2调节器E搭铁发电机负极。发电机电压随转速升

44、高迅速升高。总结所授内容 完成练习册学生看图片 认识结构对结构分析 简单讲授工作原理加深对结构的认识和理解师生共同总结板 书 设 计教 后 杞 记电压调节器的功用、类型和工作原理一、电压调节器的功用二、电压调节器的基本原理三、电压调节器的分类四、电压调节器的结构和工作原理 本讲内容可遵循先分析发电机输出电压的影响因素、电压调节器的工作原理、电压调节器的工作过程这一思路进行讲解。着重讲清楚控制磁场电流的不同方式、控制方法。各类调节器的特点。第29-32课时教案 11月日 10 第11周 星期二课题电源系统电路和发电机及调节器的正确使用课型新授教时4教学目标1.掌握电源系统电路的工作过程、充电指示

45、灯的控制方式。2.掌握发电机、调节器的正确使用方法。教学重点1.电源系统电路的工作过程2.发电机、调节器的正确使用方法。课前准备1、课件2、投影仪教学难点电源系统电路的工作过程探究目标理实一体化 教学模式 理实一体教学方法讲授、讨论教学环节教 学 过 程 和 内 容师生活动导入新课讲授新课 一、导入新课由教师引导思路，复习旧课，分析发电机励磁绕组与电压调节器的电路连接，引入新课。质疑：高速行驶的车辆，若发电机突然出现不发电故障，发动机是否立即熄火？ 二、电源系统电路1.组成 实物、图片展示由蓄电池、交流发电机、调节器、电流表、充电指示灯继电器及充电指示灯等组成2.工作过程 动画演示（1）接通点

46、火开关（发电机未起动时），蓄电池电压经蓄电池“+”接线盒电流表点火开关调节器IG接线柱调节器F接线柱发电机F接线柱发电机励磁绕组搭铁。此时，蓄电池电压经点火开关充电指示灯继电器L接线柱继电器触点K搭铁，指示灯点亮。（2）发动机起动后怠速运转时，发电机转速较低，若发电机输出电压较低，则蓄电池电压仍通过上述电路为励磁绕组供电，充电指示仍亮，指示发电机不能正常发电。（3）发动机怠速以上运转时，发电机正常发电，则发电机输出电压经发电机B接线柱点火开关调节器IG接线柱调节器F接线柱发电机F接线柱发电机励磁绕组搭铁。此时，发电机三相绕组的中性点输出电压，经发电机中性点接线柱N继电器N接线柱继电器线圈搭铁。

47、线圈通电产生吸力，将继电器触点吸开，充电指示灯无搭铁回路，灯熄灭。指示发电机工作正常。小结：发电机不转或不发电机时，励磁电流由蓄电池提供，充电指示灯亮； 发电机正常工作时，励磁电流由发电机提供，充电指示灯熄灭。三、充电指示灯控制电路1.作用：指示电源系统的工作情况2.控制方式（1）利用中性点电压通过继电器控制利用发电机三相绕组的中性电压控制指示灯亮、灭，指示发电机的工作情况。控制电路如图所示。工作过程：起动发动机时，发电机不发电，中性点未输出电压，蓄电池电压经蓄电池教师提问学生回答师生点评教师讲授教师教授学生记录互动性交流：学生自已分析发电机他励、自励时的工作情况。教学环节教 学 过 程 和

48、内 容师生活动课堂小结作业布置四、交流发电机与调节器的使用注意事项交流发电机、调节器在使用和维护中，应注意以下几点：1蓄电池的极性必须是负极搭铁，不能接反；2.发电机运转时，不能用试火的方法检查发电机是否发电，否则会烧坏二极管；3.发电机与蓄电池之间的连接要牢靠，如突然断开，会产生过电压损坏发电机或调节器的电子元件；4一旦发现交流发电机或调节器有故障应立即检修，及时排除故障，不应再连续运转5.为交流发电机配用调节器时，交流发电机的电压等级必须与调节器电压等级相同，交流发电机的搭铁类型必须与调节器搭铁类型相同，调节器的功率不得小于发电机的功率，6线路连接必须正确；7.调节器必须受点火开关控制，发电机停止转动时，应将点火开关断开，否则会使发电机的磁场电路一直处于接通状态，不但会烧坏磁场线圈，而且会引起蓄电池亏电.五、质疑1.充电指示灯的控制方式有几种？2.发动机正常动转时，若电枢接柱“B”与蓄电池正极间的导线突然断路，将对发电机产生何影响？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