电压降的分析（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 电压降的分析 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 学生在已掌握电路认知、电阻、电压、电流测量及欧姆定律应用等知识的基础上，本节课探究电压降的分析，这有助于学生深入理解电路的工作原理和故障排查，完善其知识体系，为后续复杂电路故障诊断与维修打下坚实基础。 大多数学生对实践操作感兴趣，但理论基础相对薄弱。之前的学习中，他们已具备一定的电路基本概念和测量操作技能，但对于抽象的电路状态分析存在畏难情绪。学生思维活跃、动手能力较强，喜欢小组合作学习模式，本节课可以通过直观演示、小组活动等方式引导学生积极参与课堂，逐步提升其分析和解决问题的能力。 教学目标 专业能力 1、掌握使用万用表测量电路电压降的方法； 2、理解电压降、电阻、电流之间的关系； 3、 能够运用所学知识分析实际电路中的电压降问题； 4、 学生能叙述什么是电压降，其作用。 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、电压降、电阻、电流之间的关系； 2、正确使用万用表测量电路电压降。 教学难点 1、电压降、电阻、电流之间的关系； 2、运用所学知识分析实际电路中的电压降问题。 教学设备 教案、PPT、电池、滑动变阻器、灯泡、开关、万用表、导线 教学过程 教学环节 活动一 任务准备 学习任务：电压降的分析 学习情境：灯泡串联一个电阻后不如单独连接的明亮，是什么原因呢？ 知识准备 一、电压降 1.定义 电流流过负载以后相对于同一参考点的电势（电位）变化称为电压降。简单来说，负载两端的电位差就可以认为是电压降，即电压。电压降是形成电流的推动力，如果没有电压降，也就不存在电流的流动。 2.电压降的主要作用包括： ①反映能量损耗 电压降的产生意味着电能在电路元件（如电阻）中以热的形式损耗。例如在一个简单的串联电路中有电阻，根据公式P=（P是功率，I是电流，R是电阻），可以计算出电阻消耗的功率，因为电阻上有电压降U = IR，就会有一部分电能转化为热能损耗了。 ②分析电路故障 异常的电压降可以帮助定位电路故障。如果某段电路的电压降与正常值相差很大，可能意味着该部分电路出现短路（电阻过小）或者元件损坏等情况；若电压降过小，则可能是断路（电流无法正常通过）等问题。 2、 连接电路，测量电压降，分析电阻和电压降的关系 1. 按照图2连接电路。 R阻值/Ω U/V U/V U/V U、U、U三者之间关系 U与R关系： 改变R的值，测量并记录R的阻值、R的电压降U、 灯泡L电压降U，分析灯泡L两端的电压降U、R的电压降U、U三者有什么关系？U与R的关系？填写下面表格。 图2 结论： ①.U、U、U三者之间关系： U+U=U ②.U与R关系：R与L串联时，R的电阻增大时，U就会增加，U就会减小。 ③.当L的额定电压小于E时，可以给L串联一个电阻，分去多余的电压。 2. 按照图3连接电路。 测量R、R、R、R、R的阻值及对应的电压降，比较U 和U ，分析电阻大小对电压降的影响。填写下面表格。 图3 阻值/Ω 电压/V U/V U/V 结论 AB间 R R R CD间 R R 结论： ① U= U ②串联电路中，电阻越大，电压降越大，电阻越小电压降越小，阻值和电压降成正比。 3、 计算电流，分析电流和电阻、电流和电压降之间关系 1. 计算图4、图5两个电路的电流、各用电器上的电压降。比较图4 和图5中流过灯泡电流和灯泡上的电压降的大小，分析一下原因。 图4 图5 图4：I==A=3A U= I×R=3×4V=12V 图5：I==A=2A U=I×R=2×4V=8V 结论：①.图4中的总电阻比图5中的总电阻小，所以流过图4的电流要比流过图5的电流大。即电压不变的情况下，电流与电阻成反比。 ②.图4中灯泡承担电路中总的电压降，图5中灯泡和电阻共同承担电路中总的电压降，电阻分担了一部分电压降，所以图5中灯泡的电压降比图4中的低。即电流不变的情况下电阻与电压降成正比。 2.计算图6、图7两个电路的电流、各用电器上的电压降。分析一下图6 和图7中电流和电压降的关系。 图6 图7 图6：I= = A = 0.597A U= I×R = 0.1×0.597V=0.06V U= I×R =0.597×20V=11.94V 图7：I= = A =80A U= I×R = 0.1×80V=8V U= I×R =0.05×80V=4V 结论：通过电路的电流越大，即使是很小的电阻也会产生较大的电压降。 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：电压降的定义、作用 任务二：按照图2图3连接电路，测量并分析。 任务三：按照图4图5连接电路，测量并分析。 任务四：按照图6图7连接电路，测量并分析。 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：电压降的定义、作用 2、连接电路，测量并分析 ①电阻和电压降的关系 ②电流和电阻的关系 ③电流和电压降之间关系 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 各组连接电路，测量、展示、讲解 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、 电压降的定义、作用 2、 电阻和电压降的关系： 电路中，电阻越大，电压降越大，电阻越小，电压降越小。即电流不变情况下，阻值和电压成正比。 3、 电流和电阻的关系： 电路中，电阻越大，流过的电流越小，电阻越小，流过的电流越大。即电压不变情况下，阻值和电流成反比。 4、电流和电压降之间关系： 通过电路的电流越大，即使是很小的电阻也会产生较大的电压降。 拓展 1.汽车电路中电压降的特点：汽车电路较为复杂，存在大量的线束、连接器、开关和用电设备。在汽车电路中，电压降不仅会出现在导线电阻上，还会因为连接器的接触电阻、开关的导通电阻等产生。比如，汽车发动机舱内的环境较为恶劣，连接器容易受到震动、高温、潮湿等因素影响，导致接触电阻增大，从而产生较大的电压降，影响相关设备的正常工作。 2.电压降在汽车故障诊断中的应用：在汽车维修中，电压降检测是一种重要的故障诊断方法。可以通过测量电路中各部分的电压降来判断故障点。例如，当汽车前照灯亮度不足时，可能是由于线路中存在较大的电压降。通过测量从蓄电池到前照灯之间的导线、连接器、开关等部位的电压降，与标准值进行对比，就能找出电压降异常增大的部位，从而确定故障所在。 3.不同汽车电气系统的电压降要求：汽车的启动系统、充电系统、照明系统、电子控制系统等对电压降的要求各不相同。例如，启动系统在启动发动机时需要提供大电流，为了保证起动机能够获得足够的电压来正常工作，其电路中的电压降一般要求非常小；而对于一些辅助照明系统，对电压降的容忍度相对较高。 4.降低电压降的方法：在汽车电路设计和维修中，如何降低电压降是一个重要问题。一些常见的方法有，选择合适规格的导线，根据电路的电流大小和长度选择电阻较小的导线；优化电路布局，尽量缩短导线长度，减少不必要的弯折和连接；定期检查和维护连接器，确保其接触良好，减少接触电阻等。 教学反思 在电压降知识教学后，我深刻反思教学过程。课堂上结合电路实例测量分析，通过测量多数学生能理解测量结果，但在分析电压降问题时，部分学生分析困难，没有考虑学生的分析的能力；小组讨论环节，部分小组成员参与度低，组织引导不够有效；实践操作中，学生测量电压降的准确性有待提高。 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、能叙述电压降概念、作用 2、测量分析电阻和电压降的关系。 3、测量分析电流和电阻的关系。 4、测量分析电流和电压降之间关系 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 $$