1.3 交流发电机(上)（教案）《汽车电气设备构造与维修》（高教版·第3版）同步精品课堂

《汽车电气设备构造与维修》教案 详细教案 一、设计摘要 课程课题 任务1.3 交流发电机(上) 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 学生在学习能力、兴趣爱好和知识基础等方面存在个体差异。部分学生对电磁学和机械知识有浓厚兴趣，可能在课堂上表现出较高的参与度和学习热情，能够快速掌握交流发电机的相关知识；而另一部分学生可能对这些知识理解起来较为困难，需要更多的时间和帮助。教师在教学过程中应关注学生的个体差异，采用分层教学、个别辅导等方式，满足不同学生的学习需求，确保每个学生都能在原有基础上有所收获。 背景分析 在日常生活里，交流发电机无处不在。家庭备用电源、电动汽车的发电系统，乃至露营时使用的便携式发电机，都离不开交流发电机。在现代社会，稳定可靠的电力供应是保障生活质量的关键，而交流发电机正是实现这一目标的核心设备之一。在生产领域，交流发电机更是工业生产、交通运输、农业灌溉等各行各业的动力源泉。了解交流发电机在生活与生产中的广泛应用，能增强他们对知识实用性的认知，激发学习兴趣。 学习目标 设定 素质目标 知识目标 能力（技能）目标 通过对交流发电机发展历程的介绍，了解科技进步对社会发展的推动作用，培养创新意识和勇于探索的精神。 熟练掌握按总体结构划分的普通交流发电机、无刷交流发电机、带泵交流发电机等各类别的特点。 全面了解普通交流发电机、双爪极式交流发电机和带泵交流发电机的构造特点，准确指出各部分构造的名称和功能。 通过观察交流发电机的实物模型、拆解演示以及工作过程的动画演示，培养观察能力和分析归纳能力，能够从直观现象中总结出交流发电机的工作原理和构造特点。 学习任务 描述 能够准确阐述交流发电机的作用 深入理解交流发电机的分类方式 掌握交流发电机发电原理、整流原理 了解普通交流发电机、无刷交流发电机 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 全面了解普通交流发电机的基本构造，包括定子、转子、电刷、滑环等主要部件的结构和功能。 教学难点 对于无刷交流发电机，理解其独特的励磁方式。 教学难点突破方法 组织学生进行小组讨论，提供实际应用案例。让学生结合案例，分析无刷交流发电机的工作原理和优势，在讨论中深化对复杂结构和原理细节的理解。 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 《汽车电气设备构造与维修》，主编：于明进、于光明，2023年5月第3版；高等教育出版社出版。 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：深入理解交流发电机的分类方式 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） 一、交流发电机的作用与分类 1.交流发电机的作用 发电机作为汽车运行中的主要电源,担负着向起动系统之外所有用电设备供电的任务,并向蓄电池充电。 交流发电机作用过程:首先转动发电,发动机带动发电机转子旋转时,发电机定子线圈中产生交流电;然后整流输出,定子线圈产生的交流电经过整流器整成直流电,为汽车上的用电设备供电。 2.交流发电机的分类 交流发电机按有无电刷可分为有刷式和无刷式两大类。 有刷式交流发电机根据电刷架的安装方式不同分为外装式和内装式两种。 无刷式可分为爪极式、感应式、带励磁机式和永磁式等几种。 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） 二、交流发电机工作原理 1.发电原理 发电机的三相定子绕组按一定规律分布在发电机的定子槽中,彼此相差120°电角度,且匝数相等。三相绕组的末端可以连在一起,成星形联结。 2.整流原理 硅整流器是利用二极管的单向导电性,将交流电转换为直流电的。 (1)六管交流发电机整流电路。 (2)八管交流发电机整流电路。八管交流发电机整流电路是在定子三相绕组的星形联结点引出连接线并加装两只二极管(称为中性点二极管)。 (3)九管交流发电机整流电路。 (4)十一管交流发电机。有些交流发电机由六只整流二极管、两只中性点二极管和三只磁场二极管组成,这样就有十一只二极管,称为十一管交流发电机。 3.励磁方式 向交流发电机的磁场绕组供电使其产生磁场称为励磁。 主要讲解交流发电机工作原理 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。 三、交流发电机的构造 1.普通交流发电机 普通交流发电机主要由转子总成、定子总成、整流器、前后端盖、电刷和电刷架,以及带轮风扇等部件组成。 (1)转子总成。转子总成是交流发电机的磁场部分,作用是产生磁场。 (2)定子总成。定子总成也称电枢,由定子铁心和定子绕组组成,作用是产生三相交变电动势。 (3)整流器。交流发电机整流器的作用是把交流发电机产生的三相交流电转换成直流电输出,它一般由六只整流二极管和散热板组成。 (4)前、后端盖。端盖的作用是支承转子总成并封闭内部构造。交流发电机的前、后端盖均用铝合金铸造而成,其上制有通风口,用以通风散热。 (5)带轮及风扇。带轮的作用是利用传动带将发动机的转矩传给发电机的转子轴,通常用铸铁制造,利用半圆键装在风扇外侧的轴上,再利用弹簧垫圈和螺母紧固。 教师根据课本内容讲解交流发电机的构造。 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。 2.无刷交流发电机 无刷交流发电机,由于转子上没有励磁线圈,故省去了滑环和电刷,使结构简单,减少了故障,提高了工作可靠性。 3.无刷交流发电机 (1)结构特点。双爪极式交流发电机相当于两个单爪极式交流发电机的合成,其转子是将两个单爪极式交流发电机的磁场装置(包括两块磁极、一个线圈)套装在同一根轴上。 (2)必要性。 (3)双磁路。 4.带泵交流发电机 它是带真空泵的交流发电机的简称,它利用交流发电机的轴把真空泵和交流发电机连成一个整体。 教师讲解无刷交流发电机与无刷交流发电机，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：简述交流发电机的发电原理，并用简单示意图辅助说明。 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） 课程主要围绕交流发电机展开，涵盖交流发电机的作用与分类、交流发电机工作原理、交流发电机的构造等关键内容。交流发电机能将机械能转化为电能，依据总体结构分为普通、无刷、带泵等类型 。其发电原理基于电磁感应定律，整流则依靠二极管单向导电性。构造上，普通交流发电机有定子、转子等常规部件，无刷、双爪极式、带泵交流发电机各有独特之处。希望大家课后通过作业巩固知识，进一步理解交流发电机在生活生产中的重要意义，为后续学习电力知识筑牢基础。 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)请对比普通交流发电机和无刷交流发电机的构造特点，并分析无刷交流发电机在哪些场景下更具优势。 (2)调查生活中至少两种不同类型交流发电机的实际应用场景，如汽车发电机、家用备用发电机等。 板书 设计 六、教学评价 教学评价 七、教学反思 教学反思 从学生课堂反馈及课后作业完成情况来看，大部分学生能够阐述交流发电机的作用，对发电原理和整流原理也有一定理解，但在复杂结构和原理的细节上，如无刷交流发电机的励磁方式、双爪极式交流发电机磁场增强的具体机制，部分学生仍存在困惑。这表明在教学过程中，对于复杂构造和原理的讲解深度及可视化程度有待加强，应多借助实物拆解、动画演示等手段，帮助学生突破理解难点，确保学生能全面掌握各类交流发电机的构造与工作原理知识。 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 $$