4.1 照明灯具（课件）-《电工电子技术与技能》同步精品课堂（高教版）

《电子电工技术与技能》（高教版） 高等教育出版社 同步精品课程——中职专业课 第4章 常用电器 4.1 照明灯具 知识目标 1.理解总结分析阶段在设计项目中的作用和意义，能够识别并说明该阶段的关键活动和目标。 2.能够展示自己在照明灯具设计项目中的设计成果，包括LED照明灯具原型的制作和设计理念的阐述。 能力目标 1.学生能够展示出色的设计成果，包括LED照明灯具的原型制作和设计理念的清晰阐述能力。 2.学生能深入分析设计过程中遇到的问题和挑战，能够提出有效的解决方案，并对解决过程进行合理的解释和阐述。 情感目标 1.学生通过展示自己的设计成果和总结分析能力，增强自信心和自尊感，认识到自己的能力和价值。 2.学生在总结分析阶段能够培养独立思考能力和批判性意识，勇于质疑，能够客观审视自己的设计成果和表现。 三维目标 导入情景 01 在教室里模拟一个小型的照明灯具设计工作坊。在这个工作坊中，展示一些不同类型的照明灯具原型，并介绍它们的设计理念和功能特点。同时，准备一些简单的DIY工具和材料，让学生们亲自动手制作一个简单的LED照明灯具原型。 新知学习 02 一、白炽灯 1.外形:白炽灯一度是使用最普遍的电光源，现已被逐步淘汰，一般有插口和螺口两种。 2.外形结构与接法:白炽灯的外形结构如图2.4.1(a)所示，它的灯丝由钨丝制成，灯丝绕成单螺旋状或双螺旋状。白炽灯电路安装接线图如图2.4.1(b)所示，使用时应注意将相线通过开关接到灯头的中心接点上。 3.特点及适用场合:白炽灯的结构简单、价格低廉、使用维修方便;显色性好、启动迅速，容易调光。但发光效率低，使用寿命短，且不耐振。白炽灯常用于建筑室内照明和施工临时照明。由于白炽灯能瞬间点亮，因此可作应急照明。 新知学习 02 荧光灯外形如图2.4.2(a)所示，传统的荧光灯套件主要由灯管、电感式镇流器、启辉器和灯架等部分组成。目前，市场上较多采用的是由灯管、灯架和电子镇流器构成的荧光灯套件。电子镇流器与电感式镇流器相比，有价格便宜、体积小、启动快、接线简单等优点。传统荧光灯电路组成如图2.4.2(b)所示 二、荧光灯外形 新知学习 02 电子镇流器是应用电子开关电路启动和点燃荧光灯的电子元件。 常见的电子镇流器式荧光灯如图2.4.3所示。 使用电子镇流器的荧光灯接线图如图2.4.4所示，电子镇流器一般有6根引出线，其中2根接电源，另外4根分为两组，分别接灯管两边灯丝。 三、电子镇流器式荧光灯 新知学习 02 LED灯如图2.4.8所示，LED灯的主要器件是发光二极管，由于LED灯具有消耗能量较同光效的白炽灯减少80%、使用寿命长、色彩表现丰富等优点，因此广泛应用于仪器仪表的指示光源及各种信息的显示屏幕、交通信号、室内照明等，目前LED照明灯正逐步推广使用。 四、LED灯 新知学习 02 高压钠灯外形如图2.4.7所示。 高压钠灯是一种发光效率高、省电、透雾能力强的电光源，适用于街道、机场、车站、码头港口以及体育场等场所的照明。高压钠灯的灯管熄灭后，必须等管内温度下降后，热继电器复位，才能重新点亮。 五、高压钠灯 新知学习 02 碘钨灯发光原理与白炽灯相似，它具有结构简单、使用可靠、光谱特性好、发光效率高、体积小、维修方便等优点，但同时也有使用寿命不长、安装要求高等缺点。这种灯适用于照度要求较高、悬挂高度较高的室内外照明。使用时直接加交流电，用开关控制即可。 六、碘钨灯 新知学习 02 工作过程:合上电源开关后，电压先加在启辉器的两个电极上，启辉器产生辉光放电，同时产生大量的热。U形双金属片受热变形，将两电极接通，在此电流作用下，灯丝被加热，发射大量电子。另外，启辉器两个电极闭合后，辉光放电消失，电极很快冷却，双金属片恢复原始状态而导致电极断开，这段时间为0.5~2s，实际上是灯丝预热阶段。当启辉器中电极突然切断电极预热回路时，镇流器上产生较高的感应电压(800~1500V)，再加上电源电压共同作用，使灯管两端建立起很高的电压，从而使荧光灯正常发光。灯管点亮后，电路中电流在镇流器上产生很大的电压降，使灯管两端电压很低，启辉器不再动作。 七、荧光灯工作过程 新知学习 02 荧光灯管两端装有灯头，灯头上固定金属插脚，对外连接交流电源，对内安装有灯丝，在交流电源作用下发射电子。管内抽真空后充入少量的汞蒸气和少量的惰性气体，惰性气体的作用是减少阴极的蒸发和帮助灯管启动。 启辉器内有电容器(0.005 ~ 0.02 mF)并联在玻璃管两极，玻璃管内装膨胀系数不同的U形双金属片，其内部充入性气体。启辉器相当于一个开关，其作用是在灯丝电路接通后又自动断开。并联的电容器可减弱荧光灯启动时产生的无线电辐射和干扰。 镇流器是电感量较大的铁心线圈，其作用一是配合启辉器产生瞬间高电压使灯管发光，二是在灯管正常发光后又能起到限制灯管电流的作用。 八、荧光灯结构 新知学习 02 目前我国最常用的电光源有热发光光源、气体放电光源和LED光源三类。常见热发光光源有白炽灯和碘钨灯。常见气体放电光源有荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯、霓虹灯等，发光效率较高，寿命较长。LED即发光二极管，被称为“绿色照明光源”，属于冷光源，发热量低，效率更高。 九、照明灯具 小试牛刀 题目 1： 关于投光灯的用途，以下哪种说法是正确的？ A. 用于照明整个室内空间 B. 主要用于景观照明和局部照亮 C. 适合作为台灯或床头灯使用 D. 不适合户外照明 答案与解析：B. 投光灯主要用于景观照明和局部照亮，能够突出特定区域或物体。 尝试解答下面习题 小试牛刀 题目 2： 在灯具中，以下哪个元件用于调节电流，保护其他元件不受过电流损坏？ A. 灯丝 B. 阻尼器 C. 隔离变压器 D. 电阻 答案与解析：B. 阻尼器用于调节电流，保护其他元件不受过电流损坏。 尝试解答下面习题 单相变压器的基本结构包括以下哪些部分？ A. 铁芯、初级绕组、次级绕组、绝缘材料 B. 铁芯、次级绕组、初级绕组、绝缘材料 C. 铁芯、绝缘材料、初级绕组、次级绕组 D. 初级绕组、次级绕组、铁芯、绝缘材料 解析：正确答案是A。单相变压器的基本结构包括铁芯、初级绕组、次级绕组和绝缘材料等组成部分，它们共同实现电能的变压和传输。 小试牛刀 题目 3： LED灯具具有哪些颜色可供选择？ A. 只有白色可供选择 B. 只有暖白和冷白可供选择 C. 可供选择的颜色种类较少 D. 可供选择的颜色种类丰富 答案与解析：D. LED灯具可供选择的颜色种类非常丰富，包括暖白、冷白以及各种彩色等。 尝试解答下面习题 小试牛刀 题目 4： 照明灯具中的"IP等级"指的是什么？ A. 灯具的功率等级 B. 灯具的亮度等级 C. 灯具的防护等级 D. 灯具的使用寿命等级 答案与解析：C. 照明灯具中的"IP等级"指的是灯具的防护等级，用于标识灯具防尘和防水能力。 尝试解答下面习题 题目 5： 选择照明灯具时，要考虑到的光色品质参数包括以下哪个？ A. 光束角 B. 光通量 C. 显色指数（CRI） D. 节能等级 答案与解析：C. 选择照明灯具时，要考虑到的光色品质参数包括显色指数（CRI），用于表示灯具的颜色还原能力。 小试牛刀 尝试解答下面习题 题目 6： 紫外线灯主要用途是？ A. 照明 B. 消毒 C. 装饰 D. 取暖 答案与解析：B. 紫外线灯主要用于消毒，具有杀菌消毒的作用。 小试牛刀 尝试解答下面习题 题目 7： LED灯具相比传统灯具具有哪些优势？ A. 能耗更高 B. 发光效率更低 C. 寿命更短 D. 节能耐用，环保健康 答案与解析：D. LED灯具相比传统灯具具有节能、耐用、环保、健康等方面的优势。 小试牛刀 尝试解答下面习题 题目 8： 照明灯具的光通量单位是什么？ A. 瓦特（W） B. 流明（lm） C. 开尔文（K） D. 奥姆（Ω） 答案与解析：B. 照明灯具的光通量单位是流明（lm），用于表示灯具发出的光的总量。 小试牛刀 尝试解答下面习题 题目 9：如果一盏LED灯的功率为6瓦特，工作电压为3伏特，请计算这盏LED灯的工作电流是多少？ 答案与解析：LED灯的功率（P）可以用以下公式计算：P = V * I，其中 V 是工作电压，I 是工作电流。根据题目可知，LED灯的功率为6瓦特，工作电压为3伏特，代入公式可得：6 = 3 * I，解出工作电流 I = 2安培。因此，这盏LED灯的工作电流为2安培。 小试牛刀 尝试解答下面习题 题目 10：某晶体为体心立方结构，在室温下，已知该晶体的晶格常数为 a = 5 A，求该立方晶体中，相邻两个体心原子之间的距离。 答案与解析：对于体心立方结构，相邻两个体心原子之间的距离可以通过晶格常数 a 计算得出。在体心立方结构中，体对角线的长度等于 4 * a，而相邻两个体心原子之间的距离为体对角线长度的一半。因此，相邻两个体心原子之间的距离为 2 * a = 10 A。 小试牛刀 尝试解答下面习题 课堂小结 03 今天我们经历了设计项目的总结分析阶段，通过展示成果、分析设计过程、审视结果和展望未来，我们对自己在照明灯具设计项目中的学习成果进行了全面的梳理和总结。在这个过程中，我们不仅深入思考了自己的设计意图、技术应用和团队合作，还学会了如何从失败中吸取教训，从成功中汲取经验，为未来的学习和职业发展做好准备。希望学生们能够充分发挥自己的创造力和想象力，在设计项目中不断进步，实现个人和团队的成功。 作业布置 04 设计灯具方案：设计一个LED照明灯具方案，包括灯具的外形、光源选择、能效等要素，并书面描述设计理念和功能特点。 实践制作：使用学校提供的材料和工具，制作一个简单的照明灯具原型，并记录制作过程和遇到的问题以及解决方法。 总结反思：对照明灯具设计和制作过程进行总结分析，包括优点、不足之处以及改进方向，写一篇学习日志或反思文章。 感谢观看 $$