学习任务12 交流发电机的认知（课件）-《汽车电工电子基础》同步精品课堂（高教版）

《汽车电工电子基础》 高教版 同步精品课程——中职专业课 学习任务12 交流发电机的认知 1 知识目标 1.能解释电磁感应现象。 2.能叙述楞次定律。 3.了解交流电的基本知识。 4.能叙述交流电产生的原理。 5.能叙述汽车交流发电机结构及各部件作用。 6.了解磁电式转速传感器的工作原理。 7.了解霍尔式转速传感器的工作原理。 教学目标 加工工表明 导入情景 任务引入 随着在汽车上的用电设备越来越多,如灯光系统、音响等,仅靠汽车木身的着电池是无法持续使用的,而汽车发电机则是汽车的主要电源,其功用是在发动机正常运转时(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。通过本任务的学习,使学生能够理解电磁感应等现象产生的原理,并能了解交流电产生的原理及交流发电机的结构。 01 新知学习 任务准备 一、电磁感应现象 1.概念 只要穿过闭合导体回路中的磁通量发生变化,闭合导体回路中就会产生感应电流,这种现象就称为电磁感应现象。 2.线圈中感应电动势的大小 闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过闭合电路的磁通量的变化率成正比。这就是法拉第电磁感应定律。 设在某时刻t1,穿过单匝线圈的磁通量为Φ1 ，在时刻t2，穿过单匝线圈的磁通量为Φ 2,在Δ t=t2-t1的时间内,磁通量的变化量为Δ Φ = Φ 2- Φ 1，,则感应电动势为 02 新知学习 二、右手定则 当闭合导体回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中将产生感应电流,感应电流的方向可用右手定则来判断。 右手定则:伸开在手,使大拇指跟其余四个手指垂直并且都跟手掌在一个平面内,把右手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,大拇指指向导体运动方向,则其余四指指向感应电流的方向,如图12-1所示。 02 新知学习 本任务需要准备的实训设备及数量见表12-1。 02 新知学习 任务实施 一、楞次定律 1.确认线圈中导线的缠绕方向。将线圈、灵敏电流计串联,两端分别与干电池做瞬间接触(不能做较长时间的接触，以免大电流损坏灵敏电流计),通过灵敏电流计的指针偏转方向,判断线圈中导线的缠绕方向,并做好标记。 2.按图12-2所示连接电路,将条形磁铁的N极插入线圈,并按以下步骤操作: (1)将通过线圈的磁场方向和磁通量(Φ0)的变化情况,按表12-2的要求填入表内。 (2)观察电流计指针的偏转方向,确定出感应电流(I1)的方向,将结果填入表12-2。 02 新知学习 (3)用右手螺旋定则确定I1在线圈内产生的磁场方向，并与线圈内的原磁场方向比较,将结果填入表12-2。 (4)分析I1的磁场对Φ0的变化起什么作用,是阻碍还是加强Φ0 的变化,将结论填入表12-2。 (5)将条形磁铁N极从线圈中拔出,按步骤1-4所述的过程进行实验,将结果填入表12-2。 (6)将条形磁铁的S极插入线圈,按步骤1~4所述的过程进行实验,将结果填入表12-2。 (7)将条形磁铁S极从线圈中拔出,按步骤1-4所述的过程进行实验,将结果填入表12-2。 02 新知学习 3.小组讨论:感应电流的磁场与原磁通量变化的关系规律。 闭合导体回路中感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，这就是楞次定律。应用楞次定律判断感应电流方向的步骤如下: (1)明确引起感应电流的磁场方向。 (2)判断穿过闭合电路的磁通量的变化。 (3)根据楞次定律确定感应电流的磁场方向。 (4)利用安培定则判定感应电流的方向。 02 新知学习 二、电磁感应现象 1.按图12-3所示用导线连接器件A和微安表。 2.将条形磁铁的N极插人线圈左侧末端,如图12-4所示。将条形磁铁按表12-3操作步骤进行移动,记录下磁铁移动方向变化时微安表的变化,将结果填入表12-3。 02 新知学习 3.将条形磁铁的S极插入线圈左侧末端,将条形磁铁按表12-4操作步骤进行移动,记录下磁铁移动方向变化时微安表的变化,将结果填入表12-4。 02 新知学习 磁棒N极插入线圈时，穿过线圈的磁通量增强，根据楞次定律,感应电流的磁场要阻碍磁通量的增加。因此线圈内部感应电流产生的磁场方向与磁铁的磁场方向相反,即靠近磁棒的那端(左边)就是N极,如图12-5(a)所示。微安表正偏。当磁棒停止移动时，磁通量没有变化,因此没有感应电流产生,所以指针指为零。 当磁棒N极拔出线圈时，穿过线圈的磁通量减弱。根据楞次定律,感应电流的磁场要阻碍磁通量的减少。因此线圈内部感应电流产生的磁场方向与磁铁的磁场方向相同,右边是N极，如图12-5(b)所示。微安表反偏。当磁棒停止移动时，磁通量没有变化,因而没有感应电流产生,所以指针指为零。 02 新知学习 磁棒S极插人线圈时，穿过线圈的磁通量增强，根据楞次定律，感应电流的磁场要阻碍磁通量的增加。因此线圈内部感应电流产生的磁场方向与磁铁