1.3 电路的主要物理量与测量（教案）《汽车电工电子基础》同步精品课堂（人交版·第2版）

《汽车电工电子基础》教案 详细教案 一、设计摘要 课程课题 任务1.3电路的主要物理量与测量 授课教师 1 学时数 1 授课班级 人数 授课时间 教学地点 理实一体化教室 二、设计意图 学情分析 在学习汽车电路的主要物理量与测量时，学生普遍对电流、电压、电阻等基本物理量有一定的了解，但对它们在汽车电路中的具体应用和测量方法掌握不够熟练。学生能够识别简单的电路图，但在复杂电路分析和故障诊断方面存在困难。 背景分析 通过实际操作和案例分析，学生对万用表等测量工具的使用逐渐熟练，但在测量精度和数据解读上还需加强。总体来看，学生对理论知识的理解较好，但在实践应用和综合分析能力上需要进一步提升。 学习目标 设定 素质目标 知识目标 能力（技能）目标 理论与实操相结合，对电路的组成、工作状态、符号等进行学习； 理解电路的电流、电压的定义 理解电流、电压符号、大小、单位； 掌握电流、电压的测量 理解电阻、电感及电容元件的特性； 理解安全用电知识 学习任务 描述 理解电路的电流、电压的定义 理解电流、电压符号、大小、单位； 掌握电流、电压的测量 理解电阻、电感及电容元件的特性； 理解安全用电知识 教学资源 准备 教师准备：讨论主题、学生任务书； 学生准备：在线讨论、完成任务书。 教学重点 理解电路的电流、电压的定义 教学难点 理解电阻、电感及电容元件的特性； 理解安全用电知识 教学难点突破方法 本项目从认识电路的特性参数开始，对电路的测量及计算做深入浅出的讲解并引导学生进行相关实训。 三、教学策略 教法 讲授法、演示法、讨论法； 学法 小组讨论法、自主阅读法。 四、教学资源 教材工具材料 《汽车电工电子基础》，主编：陈文均，2021年12月第2版；人民交通出版社出版。 教学情景 创设 五、教学过程 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 知识复习与回顾（2分钟） [引入主题]（2分钟） 任务引入：总结电流的方向规定。 提出问题，认真回答问题。 接收并查看本节课堂任务书。查看并记住本节任务的学习目标。 1、组织学生回答问题，使同学们提起兴趣，对学习内容参与度更深。 2.下发和展示任务，让学生明确课堂任务，学习课堂知识。 新 课 导 入 （3分钟） [新课引入]（3分钟） 引导学生分析任务书，明确本节课的学习内容。 通过任务书，采用提问方式引出今天的内容。 1.跟上老师思路。 2.学生分小组交流讨论，总结出小组答案。 激发学生探索学习的欲望与兴趣，还可以把本次课程的内容快速引入课堂。 探索 新知（2分钟） 电流的形成 水能在管中流动，称为水流；同样，电子也能在导线中流动，这种电子的流动就称为电流。如图1-16所示，当合上电源开关的时候，电灯就会发光，这是因为在电路中有电流通过的缘故。电流虽然用肉眼看不见，但是可以通过它的各种表现而被人们所觉察。那么,什么是电流呢?电荷(带电粒子)在电场力或外力的作用下，做有规则的定向运动而形成电流。 电流的大小和单位 表征电流强弱的物理量叫作电流强度，简称电流，用字母“I”表示。在国际上，电流强度定义为单位时间内通过导线某一截面的电荷量，数学表达式为I=Q/t。 在国际单位制中，电流的单位名称是安培，简称安，用符号A表示，并规定每秒钟通过导线截面的电量为1库时的电流为1安。电流的单位也可用千安(kA)、毫安(mA)、微安(μA)表示，它们之间的换算关系是： 1kA=1000A1A=1000mA1mA=1000μA 上课前老师收集相关的新专业、职业、技能等知识。 学生对新专业了解后，再上网查一下新专业所涉及的知识点。 使用学生对新专业有个大概了解，自己再去收集相关资料补充自己的知识面。 学 习 新 知（14分钟） 电流的方向规定 实际上，导体中的电流是由负电荷在导体中流动形成的，而我们习惯上规定正电荷运动的方向或负电荷运动的相反方向为电流的方向(实际方向)。所以导体中的电流不仅具有大小，而且具有方向。 大小和方向都不随时间而变化的电流为恒定直流，简称直流，如图1-17所示。 方向始终不变，大小随时间而变化的电流称为脉动直流电流，如图1-18所示。 大小和方向均随时间变化的电流称为交流电流，通常其大小和方向随时间作周期性变化，简称交流。我国电力系统使用的正弦交流电，如图1-19所示。 在实际测量中，使用电流表或万用表电流挡串联入被测电路中，且要注意极性，严禁将电流表并联在被测电路两端。 电流产生的条件 (1)必须具有能够自由移动的电荷(金属中只有负电荷移动，电解液中为正负离子同时移动); (2)导体两端存在电压差(要使闭合回路中得到持续电流，必须要有电源); (3)电路必须为通路。 5电流的效应 (1)热效应。导体通电时会发热，这种现象称为电流热效应，例如电阻通电后会发热。 (2)磁效应。奥斯特发现，任何通有电流的导线，都可以在其周围产生磁场的现象，称为电流的磁效应，例如继电器线圈通电后会产生磁吸力。 (3)化学效应。电的化学效应主要是电流中的带电粒子(电子或离子)参与而使得物质发生了化学变化，例如蓄电池的充电过程。 主要讲解电流的方向规定。 学生在书本上找出对应的内容并勾画出重点内容。 通过直观教学法，使用电教媒体PPT的形式，不仅能进一步激发学生的兴趣，也有利于加深学生对知识的理解和对内容的掌握。 电压与电动势 电压的定义 如图1-20所示，高度不同产生压力的不同，产生了势能，导致水的流动。电压也是一样，因为两点间存在电势差，导致了正的带电离子从高电势向低电势流动，从而形成电流。电流形成的根本原因是因为导体两端存在电势差。我们常见的干电池，锂蓄电池和铅酸蓄电池，两个接线端子都存在电压。 电压是用来表示电场力移动电荷做功本领的物理量。在物理上定义为a、b两点之间的电压U,在数值上就等于电场力将单位正电荷从a点移到b点所做的功。数学表达式为U=W/q。 电动势是用来表示电源移动电荷做功本领的物理量，用字母“E”表示。电源的电动势，在数值上等于电源把单位正电荷从负极b(低电位)经由电源内部移到电源的正极a(高电位)所做的功。 电压的单位 在国际单位制中，电压和电动势的单位都是伏特(焦耳/库仑),简称“伏”,用大写字母“V”表示。1伏特等于对每1库仑的电荷做了1焦耳的功，即1V=1 J/C。另外，还有千伏(kV)、毫伏(mV)和微伏(μV),它们的换算关系是： 1kV=1000V1V=1000mV1mV=1000μV 电压的方向 电压的实际方向规定为由高电位(“+”极性)端指向低电位(“-”极性)端，即为电位降低的方向。电源电动势的实际方向规定为在电池内部由低电位(“-”极性)端指向高电位(“+”极性)端，即为电位升高的方向。 实际测量中，可以使用电压表或万用表电压挡直接并联在被测电路的两端，且要注意极性。 4电位 在电路中选定一个参考点(即零电位点),则电路中某一点与参考点之间的电压即是该点的电位，单位也是伏特。 参考点(零电位)的选择，在电力电路中常以大地作为参考点；电子电路中常以多条支路汇集的公共点或金属底板、机壳等作为参考点；在汽车电路中常以车身金属作为参考点，连接的是蓄电池的负极，通常称作“搭铁”。 教师根据电压与电动势讲解。 学生跟上老师的思路； 抽取学生回答老师的提问； 让学生能够快速的掌握学习内容，突破了课程内容难点。 新能源汽车高压电安全 高压电定义 高、中、低等电压等级的分法较为复杂，在不同的应用场合，可能存在不同的理解差异，而且，交流电和直流电的等级也有不同。如在电气工程中，220V和380V都属于低压，而在安全用电方面，220V和380V则都属于高压。 《电业安全工作规程(发电厂和变电所电气部分)》(DL408—91)规定电气设备分为高压和低压两种。高压是指：设备对地电压在250V以上者；低压是指：设备对地电压在250V及以下者。 2安全电压 安全电压是指人体不戴任何防护设备时，触及带电体不受电击或电伤的电压。 根据发生触电危险的环境条件不同，我国将安全电压分为三个等级：特别危 险、高度危险、没有高度危险。 触电机理 新能源汽车维修工作中，维修人员高压电事故是人体两部分同时接触了带电体，而且两个带电体之间存在电位差，结果导致电流通过人体产生有害效应。 (1)触电电流等级。 根据电流的大小，触电电流分为三个等级：感知电流、摆脱电流和室颤电流。图1-21所示为到触电电流达到一定程度时候，通过心脏的电流导致心脏搏动的波形异常。 (2)电流对人体的危害性。 电流对人体的危害性跟电流的大小、通电时间长短等因素有关。电流对人体的危害性如图1-22所示。 ①当通过人体的电流小于0.5mA时，基本无害，0.5mA属于感觉界限； ②当通过人体的电流为20mA时，人体就很难摆脱带电体，其中10mA属于摆脱电流极限； ③当通过电流达到50mA时，对人将是致命的； ④当通过电流达到100mA及以上时，短时间内人就会窒息死亡，其中300mA极有可能导致心室颤动。 (3)人体电阻。 人体电阻的大小，基本上取决于人体素质状况、导电位置、距离等，通常认为，人体手—脚电阻是750Ω,具体的人体电阻数据如图1-23所示。 教师讲解新能源汽车高压电安全，通过展示图片和理论相结合的形式，更形象的记忆 学生跟上老师的思路； 图片展示更加直观 学生再练习（6分钟） 4、分配任务：（6分钟）（思政导入：团队合作，培养学生学会思考，解决问题能力） 1）、以小组为单位回答问题：总结电流的方向规定。 2）、每组派出代表回答老师提问 4）、学生分组相互评价 5）、老师点评，哪个组最好，回答最准确。评出优胜小组。 1、教师分配任务小组任务，随堂进行观察和指导。 2.讨论完成后，教师以提问形式选择学生进行问题的回答。 3.各组互评后，教师进行总结评价。 学生小组讨论后每个组派一人或者两人回答。学生之间互评打分。 学生对知识的一个巩固过程，调动学生的学习积极性。 课堂 总结（2分钟） 教师总结（2分钟） 本课程主要介绍了汽车电路中的三个基本物理量：电流、电压和电阻，以及它们的测量方法。电流是电荷的流动，单位是安培（A），表示单位时间内通过导体横截面的电荷量。电压是电势差，单位是伏特（V），表示电场力将单位正电荷从一点移到另一点所做的功。电阻是导体对电流的阻碍作用，单位是欧姆（Ω），与导体的材料、长度和横截面积有关。 布置下节课任务（40分钟） 布置下节课任务（40分钟） 预习下节课内容 布 置 作业（13分钟） [完成作业]（13分钟） (1)简述触电电流等级? (2)简述电流对人体的危害性? 板书 设计 六、教学评价 教学评价 七、教学反思 教学反思 在教授汽车电路的主要物理量与测量课程中，发现学生对理论知识的理解较为容易，但在实际操作和应用中存在困难。例如，虽然学生知道电流、电压和电阻的定义，但在使用万用表进行测量时，部分学生会出现接线错误或读数不准确的情况。 教师分配任务 学分组讨论 学生问题提问 学生分组回答 教师总结 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 $$