可变电阻（教学设计）《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 教学设计 课程名称 汽车电工电子基础 任务名称 可变电阻 课时 2 教学时间 教学地点 实训室 课型 新授课 教学方法 任务驱动法 教学资源 教案、演示文稿（PPT） 教学分析 教学内容分析 学生特征分析 在汽车上很多可变的电阻，这些电阻在汽车行驶过程中起着很重要的作用，我们要了解这些电阻，掌握它们在汽车上的应用。通过任务驱动，让学生在完任务的过程中认识各类可变电阻，激发学生的学习兴趣。 学生对可变电阻的认识通常表现出较强的实践欲望和好奇心。他们喜欢通过动手操作来加深理解，对可变电阻的实物形态、测量过程充满兴趣。然而，由于理论基础相对薄弱，因此，在教学中，应注重理论与实践相结合，通过直观的实物展示和实验操作，引导学生逐步掌握可变电阻的特性，同时适当补充理论知识，帮助他们构建完整的知识体系，提高学习效果。 教学目标 专业能力 1、 了解汽车中常用的可变电阻有哪些及其类型； 2、 知道汽车中常用的可变电阻的作用； 3、 掌握汽车中常用的可变电阻的特性； 4、知道汽车中常用的可变电阻的应用。 方法能力 1、通过查阅资料、手册，培养学生个人自学能力和获取信息能力； 2、运用知识分析和解决实际问题的能力； 3、通过使用思维导图整理学习思路，提升逻辑思维能力。 社会能力 1、通过小组活动，培养学生团队协作能力； 2、养成定期更新知识的能力，培养自学能力；  3、遵守职业规范，养成良好职业素养。 教学重点 1、汽车中常用的可变电阻的作用和特性； 2、汽车中常用的可变电阻的应用。 教学难点 汽车中常用的可变电阻的特性。 教学设备 教案、PPT、热敏电阻（每组1个）、光敏电阻（每组1个）、力敏电阻（每组1个）、电位器（每组1个） 教学过程 教学环节 活动一 任务准备 学习任务：可变电阻 学习情境：你知道汽车中有哪些可变电阻吗？ 知识准备 一、汽车中常用的可变电阻主要包括以下几种类型： 1、热敏电阻 概念：热敏电阻是一种电阻值随温度变化而显著变化的电阻器，即对温度敏感的电阻器。 类型：常见的热敏有正温度系数（PTC）和负温度系数热敏电阻（NTC）。 特点：电阻值随温度变化而变化。NTC热敏电阻的电阻值随温度升高而降低，PTC热敏电阻的电阻值随温度升高 而增加。 应用：常用于测量汽车内各种温度，如冷却液温度、进气温度、车内温度和车外温度等，以及用于温度控制和保护电路。 2、 光敏电阻 概念：光敏电阻是一种电阻值随光照强度变化而变化的电阻器。是利用半导体的光电导效应制成的一组电阻值，随入射光的强弱而改变的电阻器。 特点：光敏电阻的光谱响应范围宽，灵敏度高，使用方便。 光敏电阻的阻值与光强呈反比关系，无光照射时，电阻值较高； 有光照射时，电阻值迅速减小。 光敏电阻是一种基于半导体材料的器件，其工作原理基于半导体的内光电效应。在无光照时，光敏电阻呈高阻状态，暗电阻一般可达1.5MΩ；而在光照时，由于光照产生的电子-空穴对增加了半导体材料中的载流子数目，从而使其电阻率减小，亮电阻值可小至1KΩ以下。 应用：在汽车中，光敏电阻常用于光电式传感器，如自动大灯控制系统，根据外界光线强弱自动调节大灯的开关。 3、 力敏电阻 概念：力敏电阻是一种能将机械力转换为电信号的可变元件，利用半导体材料的压力电阻效应制成。 特点：力敏电阻的电阻值会随着外部压力的变化而变化，这种变化可以是增加也可以是减少，具体取决于力敏电阻的材料、结构和设计。 力敏电阻一般以桥式连接，受力后就破坏了电桥的平衡，使之输出电信号‌ 应用：在汽车中，力敏电阻可用于压力传感器、触摸开关等领域。常用的压力传感器有金属应变片和半导体力敏电阻。 4、 电位器 概念：阻值可以通过调节而变化的电阻器。 通过改变导体的长度制成电阻值可以可变的电阻-----电位器。即通过改变触点位置来调节电阻值，从而实现对电路中电流和电压的精确控制。 类型：电位器根据其构造和材料的不同，可以分为多种类型，如线绕电位器、非线绕电位器（如金属膜电位器、导电塑料电位器等）。不同类型的电位器具有各自的优缺点，如线绕电位器具有电阻温度系数低、电阻值稳定性好等优点，但分辨率相对较低；而金属膜电位器则具有电阻值范围宽广、稳定性好、静噪声小等优点。 应用：电位器在汽车中常被用作位置传感器，如节气门位置传感器、加速踏板位置传感器等。在汽车音响系统中，电位器用于音量、音调等参数的调节，提供高质量的音频体验。同时，在导航系统中，电位器还可能用于屏幕亮度的调节，确保驾驶者在不同光线条件下都能清晰查看导航信息。 这些可变电阻在汽车电路中发挥着重要作用，确保了汽车电气系统的正常运行和安全性。 二、实际应用案例 1、热敏电阻在汽车中的应用 现代汽车中温度传感器广泛应用了负温度系数热敏电阻，如发动机水温传感器、空调温度传感器、燃油液面警告装置等。 例如，发动机水温传感器一般安装在发动机出水口上，主要来检测发动机出水口的温度。大多数水温传感器是负温度系统的热敏电阻，水温越高，传感器电阻越小。根据这种变化，电子控制单元测量发动机冷却水的温度，该温度被用作燃料喷射和点火正时的校正数。水温传感器的作用是把冷却水温度转换为电信号，输入ECU后修正喷油量（当低温时增加喷油量）；修正点火提前提前角（低温时增大点火提前角；高温时，为防止爆燃，推迟点火提前角）；影响怠速控制阀（低温时ECU根据水温传感器信号控制怠速控制阀动作，提高转速）；影响EGR阀。 2、光敏电阻在汽车中的应用 光敏电阻广泛应用于汽车自动空调、自动灯光等系统中。自动灯光系统控制原理如图所示，当光线较强时，光敏电阻的阻值变小，三极管截止大灯熄灭；当光线暗时，光敏电阻的阻值变大，三极管导通，大灯自动点亮。 3、力敏电阻在汽车中的应用 进气歧管压力传感器安装在发动机进气歧管上，是一种间接测量发动机进气量的传感器。 歧管压力传感器的压力转换元件是半导体硅模片，硅模片是边长为3毫米的正方形，一侧是真空室，另一侧导入进气歧管压力，是利用力敏电阻的压敏效应检测进气歧管内空气压力来反映发动机的负荷状况，并将发动机负荷状况转换为电信号输入发动机电控单元，通过进气歧管内真空度的变化来反映发动机的工作负荷，为ECU调整燃油喷射和点火控制提供依据。 4、电位器在汽车中的应用 这些位置传感器通过电位器的旋转或滑动触点来精确计量某些位置的微小变化，并将位置信号转换成电压信号输出给发动机控制单元，从而实现对发动机喷油量、点火正时等参数的精确控制。 教师活动 学生活动 提供学习设备、学习资料 自主学习知识，交流提问 活动二 任务分配 任务分配 任务一：热敏电阻的特性、类型、汽车中的应用。 任务二：光敏电阻的特性、类型、汽车中的应用。 任务三：力敏电阻的特性、类型、汽车中的应用。 任务四：电位器的特性、类型、汽车中的应用。 小组活动 每组1号任务一 每组2号任务二 每组3号任务三 每组4号任务四 教师活动 学生活动 布置任务 小组制定学习计划，共同完成任务 活动三 任务实施 1、学习理论知识 2、汽车中常用的可变电阻有哪些。 3、热敏电阻的特性、类型、应用。 4、光敏电阻的特点、应用。 5、力敏电阻的特点、应用。 6、电位器的类型、应用。 教师活动 学生活动 观察、指导、解疑 依据计划，查找资料，完成任务 活动四 检查评价 各组展示讲解 检测题 评价表 教师活动 学生活动 1.组织学生按照分工进行实验、展示、讲解 2.指导、聆听、补充、观察、打分、点评 按计划小组展示讲解 小结拓展 小结 1、 汽车中常用的可变电阻有哪些。 2、 热敏电阻的特性、类型、汽车中的应用。 3、光敏电阻的特点、应用。 4、力敏电阻的特点、应用。 5、电位器的特点、应用。 拓展 可变电阻的新技术 热敏电阻新技术： 高精度、高灵敏度：随着各行业对温度控制精度的要求提升，高精度、高灵敏度的热敏电阻市场需求持续增长。 长寿命、高可靠性：在工业制造和高温环境等应用中，长寿命、高可靠性的热敏电阻成为重要需求。 智能化、集成 化：智能化、集成化技术将推动温度测量系统向更智能、更集成的方向演进。 多功能化、复合化：如医疗领域的复合型热敏电阻兼具温度测量和生物检测功能，具有广泛应用前景。 力敏电阻新技术： 新型材料应用：随着材料科学的进步，新型材料在力敏电阻中的应用可能带来性能上的提升。 微型化与集成化：元器件的小型化趋势也影响着力敏电阻，微型化设计有助于实现更紧凑的电子产品设计。 高精度测量：提高力敏电阻的测量精度，以满足对力、位移、扭矩等物理量精确测量的需求。 教学反思 在教学过程中，虽然详细讲解了可变电阻的基本概念、特点、应用，但部分学生对可变电阻的了解仍存在一定困难。另外我认识到在教学过程中，与学生的互动和交流还有待加强。虽然我在课堂上尽量引导学生思考和讨论，但部分学生仍然比较被动，缺乏主动学习的积极性。为了激发学生的学习兴趣和主动性，我计划采用更多元化的教学方法，让学生在轻松愉快的氛围中学习。 板书设计 评价表 班级 姓名 学号 日期 年 月 日 评价指标 评价要素 配分 得分 自评 （30%） 组评 （30%） 师评 （40%） 专业能力 1、 能叙述汽车中常用的可变电阻有哪些及其类型。 2、 能清楚说出可变电阻在汽车中的应用。 3、 能叙述汽车中常用的可变电阻的作用。 4、 能叙述汽车中常用的可变电阻的特性。 40 方法能力 １、使用思维导图整理学习思路，计划能力； ２、能正确连接电路，观察、分析实验现象。 30 社会能力 1、参与小组学习，分享学习成果 2、器件摆放整齐、安全文明操作 3、尊重客观规律的意识，实事求是的态度 30 综合得分 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$