5.6 变压器与点火线圈（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5.6变压器与点火线圈 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 汽车变压器与点火线圈的学习内容涉及电磁感应原理、结构特点及故障检测等知识点。学生在学习时，需掌握点火线圈将低压电转换为高压电的原理，理解其在汽车点火系统中的重要性。同时，要熟悉点火线圈的类型（如开磁路、闭磁路）和检测方法。学习难点在于理解电磁感应原理及匝数比与电压的关系。通过实践操作和案例分析，可帮助学生更好地掌握相关知识，提高故障诊断能力。 背景分析 随着汽车技术的不断发展，汽车电气系统愈发复杂，点火系统作为核心部分，其关键组件——点火线圈和变压器的作用日益凸显。汽车变压器与点火线圈课程应运而生，旨在帮助学生深入理解点火线圈的工作原理、结构特点及故障诊断方法。该课程结合现代汽车技术需求，培养学生解决实际问题的能力，为汽车维修与检测行业输送专业人才，满足市场对高素质汽车技术人才的需求。 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； 了解变压器的结构 理解变压器的工作原理 掌握变压器的测量方法 学习任务 描述 了解变压器的结构 理解变压器的工作原理 掌握变压器的测量方法 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 了解变压器的结构 教学难点 掌握变压器的测量方法 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：总结变压器的结构和工作原理。 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） 变压器的结构和工作原理 变压器是根据电磁感应原理制成的一种静止电器，它可以把某一电压、电流的交流电能变换成同频率的另一电压、电流的交流电能，具有变换电压和电流的作用。 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） 变压器的基本结构 变压器因使用场合、工作要求不同，有各种各样的结构，但其基本结构都一样，即主体由铁芯和绕组(线圈)两部分组成。铁芯是变压器的磁路部分，一般选用磁滞损耗很小的硅钢片叠装而成，为了减少涡流损失，片与片之相互绝缘。绕组是变压器的电路部分，通常用绝缘铜线或铝线绕制而成。与电源相接的绕组称为一次绕组(原绕组),又称一次侧；与负载相接的绕组称为二次绕组(副绕组),又称二次侧。 主要讲解变压器的基本结构。 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。 变压器的工作原理和特性 图5-23所示是变压器的原理图。为了便于分析，将高压绕组和低压绕组分别画在两边。与电源相连的称为一次绕组(或称初级绕组),与负载相连的称为二次绕组(或称次级绕组)。一次、二次绕组的匝数分别为N₁和N₂,当一次绕组接上交流电压时，一次绕组中便有电流通过。一次绕组的磁路产生的磁通绝大部分通过铁芯而闭合，从而在二次绕组中感应出电动势。如果二次绕组接有负载，那么二次绕组中就有电流通过。二次绕组也产生磁通，其绝大部分也通过铁芯而闭合。因此，铁芯中的磁通是一个由一次、二次绕组的磁通势共同产生的合成磁通，它称为主磁通，主磁通穿过一次绕组和二次绕组而在其中分别感应出电动势。此外，一次、二次绕组的磁通势还分别产生漏磁通。下面，在理想情况下(暂不计其他能量损耗),讨论变压器的电压变换、电流变换及阻抗变换。 教师根据变压器的工作原理和特性讲解。 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。 1)电压变换 一次、二次绕组的电压之比为K,称为变压器的变比，亦即一次、二次绕组的匝数比。当电源电压u₁一定时，只要改变匝数比K,就可得出不同的输出电压u₂。变比在变压器的铭牌上注明，它表示一次、二次绕组的额定电压之比。例如：6000V/400V(K=15)。这表示一次绕组的额定电压(即一次绕组上应加的电压)U=6000V,二次绕组的额定电压U=400V。由于变压器有内阻抗压降，所以，二次绕组的空载电压一般应较满载时的电压高5%～10% 2)电流变换 当电源电压和频率不变时，铁芯中主磁通的最大值在变压器空载或有负载时是基本恒定的。因此，有负载时产生主磁通的一次、二次绕组的合成磁动势和空载时产生主磁通的一次绕组的磁动势基本相等，此时，变压器一次、二次绕组的电流之比近似等于它们的匝数比的倒数。可见，变压器中的电流虽然由负载的大小确定，但是一次、二次绕组中电流的比值是基本不变的。变压器的额定电流是指按规定工作方式(长时连续工作或短时工作或间歇工作)运行时一次、二次绕组允许通过的最大电流，它们是根据绝缘材料允许的温度确定的。二次绕组的额定电压与额定电流的乘积称为变压器的额定容量，它是负载功率(单位是V·A),与输出功率(单位是W)不同。 3)阻抗变换 变压器能起变换电压和变换电流的作用。此外，它还有变换负载阻抗的作用，以实现“匹配”。所谓等效，就是输入电路的电压、电流和功率不变。就是说直接接在电源上的阻抗模和接在变压器二次侧的负载阻抗模是等效的，两者的关系可通过计算得出。因匝数比不同，负载阻抗模折算到(反映到)一次侧的等效阻抗模也不同。可以用不同的匝数，把负载阻抗模变换为所需要的、比较合适的数值，这种做法称为阻抗匹配。 4)变压器的频率特性 用于传输信号的变压器，由于信号具有一定的频率宽度，通常要求变压器对不同频率分量的信号电压，均匀而且不失真地传输。但实际上，由于变压器一次电感和漏感的影响，对不同频率分量传输能力并不一样，使得信号产生失真。一次电感越小，信号的低频分量幅度就减少；漏感越大，高频分量幅度就越小。 5)变压器的损耗与效率 和交流铁芯线圈一样，变压器的功率损耗包括铁芯中的铁损和绕组上的铜损两部分。铁损的大小与铁芯内磁感应强度的最大值有关，与负载大小无关，铜损与负载大小(正比于电流平方)有关。 变压器在汽车上的应用 汽车上最常见的变压器就是点火线圈，它能将汽车电源系统提供的低压变为高达几千伏甚至上万伏的高压，用于点燃发动机内的汽油混合气。常见的点火线圈有开磁路和闭磁路两种。 教师讲解电压变换等内容，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：总结变压器的结构和工作原理。 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） 课程旨在帮助学生深入理解汽车点火系统的核心组件——点火线圈和变压器的工作原理、结构特点及故障检测方法。课程结合电磁感应原理，讲解点火线圈如何将低压电转换为高压电，并通过实践操作和案例分析，培养学生解决实际问题的能力，为学生未来从事汽车维修与检测工作打下坚实基础。 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)简述开磁路点火线圈结构。 (2)简述变压器的频率特性。 板书 设计 六、教学评价 教学评价 七、教学反思 教学反思 教学中，我发现学生对电磁感应原理的理解较为抽象，需要通过更多直观的实验和动画演示来加深理解。同时，部分学生在实际操作中对点火线圈故障检测步骤不够熟练，需增加实操练习。今后教学中，我将结合更多实际案例，强化理论与实践结合，优化教学方法，提高学生的学习效果和动手能力。 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 $$