汽车电子电工基础课件

第一章直流电路1.掌握电路的基本组成及各部分的作用。2.熟悉常用电气元件的图形及文字符号。3.熟悉简单电路图的画法。4.了解方框图的作用。5.电路的三状态课题一电路的组成与模型教学目标教学目标1、电路的基本组成。2、电路的三种工作状态。教学方法：讲授、演示时间安排：引入新课5分钟讲授新课63分钟课堂小结5练习15分钟布置作业2分钟教学重点一、电路1．电路的概念与组成电路——电流所流通的路径。基本组成：电源、负载、开关、连接导线。2．电路的分类按电源性质分：直流电路和交流电路。按电流流通的路径分：内电路和外电路。全电路——内电路与外电路构成的闭合电路。电路的主要作用：能量的传输、分配、转换和处理。扬声器电烙铁电动机学与用－电路在生产生活中的应用二、电路图电路图依据国家统一规定的图形符号电路简单调光电路常用电气元件的图形及文字符号三、方框图方框图——一种用方框和连线来表示电路工作原理和构成概况的电路图，也叫原理方块图。扩音机的接线及其方框图（2）根据电路的结构分为：有分支电路和无分支电路、简单电路和复杂电路。（3）从电路的范围分：电源以外的电路称为外电路；电源以内的电路称为内电路。（1）根据电路中电流的性质：电路分为直流电路和交流电路。四、电路的分类1)通路(闭路)：电源与负载接通，电路中有电流通过，电气设备或元器件获得一定的电压和电功率，进行能量转换。五、电路的三状态(2)开路(断路)2）开路（断路）：电路中没有电流通过，又称为空载状态。返回目录•(3)短路：电源两端的导线直接相连接，输出电流过大对电源来说属于严重过载，如没有保护措施，电源或电器会被烧毁或发生火灾，所以通常要在电路或电气设备中安装熔断器、保险丝等保险装置，以避免发生短路时出现不良后果。五、常用电路电气符号作业1、什么叫电路？2、电路由哪些部分组成，各有什么作用？小结1、电路的功能和组成；2、电路的三状态。课后分析：学生能掌握电路的基本组成和三种工作状态.电路中的基本物理量课题二1．掌握电流的形成，电流大小和方向的规定。熟悉电流的测量方法。2．掌握电流密度的定义及在实际中的应用。3．掌握电压和电位的定义及在实际中应用。熟悉电压和电位的测量方法。4．掌握电动势的定义及在电路中的作用。5.掌握电功率的定义及在实际中应用。6.掌握电路的三种状态。教学目标1、直流电流的大小、方向。2、电压、电位的定义、计算。3、电动势的定义教学方法：讲授、练习、演示时间安排：复习旧课，引入新课10分钟讲授新课126分钟课堂小结10练习30分钟布置作业4分钟教学重点电源适配器电流——电荷有规则的定向运动。电流是一种客观存在的物理现象。1．电流一、电流和电流密度（1）电流的方向规定：以正电荷运动方向为正。电流为正值（I＞0），表明电流的实际方向与假设的参考方向相同；电流为负值（I＜0），表明电流的实际方向与参考方向相反。电流的方向在图中所示电路中，电流的参考方向如图所示，已知图a中I1＝2A，图b中I2＝－4A，请指出电流的实际方向。解题过程［例1－1］电流的大小——在单位时间内通过导体横截面电荷量的多少。tQI电流I的单位是安培（A）。除安培外，常用的电流单位还有千安（kA）、毫安（mA）和微安（μA）。（2）电流的大小电流的分类稳恒直流电脉动直流电非正弦交流电交流电直流电正弦交流电电流的分类SIJA／mm22．电流密度电流密度大电流密度小学与用—电流的密度电流密度——流过导体单位横截面积上的电流。某单位需安装一台立式空调，已知其额定电流为15A，问应选择多粗的铜导线？（取铜导线的允许电流密度为6A／mm2）解题过程［例1－2］电压——电场力把单位正电荷从电场中的一点移动到另一点所做的功，叫做这两点之间的电压，用符号U表示。1．电压二、电压与电位1．电压QWUabab电压单位：伏（V）电压方向有正负电场力作功电压的测量电压表万用表的电压挡2．电位通常都选大地为参考点，即零电位点，用符号“”表示。高于参考点的电位为正值，低于参考点的电位为负值。电位差——电路中任意两点间的电位之差，也就是电压，所以电压也叫做电位差。即Uab＝Ua－Ub。等电位点——如果电路中的两点电位相同，这两点之间就不会有电流通过，则这两点叫做等电位点。电位是一个相对量。在电路中任选一个参考点，令它的电位为零，则电路中某一点的电位就等于该点到参考点之间的电压。电压表示法和电位表示法电压表示法电位法表示的放大电路如图所示为用电位法表示的晶体三极管放大电路，已知Uc＝+10.5V，Ub＝+0.6V，选公共点e点为参考点，即Ue＝0V，求电压Ube、Uce和Ucb的大小。解题过程［例1－3］3.电压与电位的关系（1）电位是某点对参考点的电压，电位差是某两点间的电压。因此，电位相同的各点间的电位差为零，电流也为零。（2）电压和电位的单位相同，都是伏特（V）。（3）电位是相对量，随参考点的改变而改变；而电位差的绝对值不随参考点的改变而改变，所以电压是绝对量。三、电动势1．电源力2．电动势电动势——在电源内部，外力将单位正电荷从电源的负极移到电源正极所作的功，用字母E表示。电动势的单位：伏特（V）。电动势的方向：电源内部，由负极指向正极，即由低电位指向高电位。提示—电路和水路电源力电源力——电源内部推动电荷移动的作用力。电动势与电压的方向不同。电动势的方向是在电源内部由低电位指向高电位，即电位升的方向；电压方向是由高电位指向低电位，即电位降的方向。电动势和电压的意义区别：电动势仅存于电源内部，而电压不仅存在于电源外部，也存在于电源的内部。电动势和电压的物理意义不同。电动势用来衡量电源力做功本领的大小，电压用来衡量电场力做功本领的大小。电功率——单位时间内电场力所做的功，它表示电流做功的快慢。式中P—电功率，单位是瓦（W）。四、电功率RURIUIP22电功率的换算关系为：1兆瓦（MW）=1000千瓦（kW）1千瓦（kW）=1000瓦（W）1瓦（W）=1000毫瓦（mW）现在你能说出电源适配器上面标有“输入：AC100～240V，1.5A输出：DC12V,4.2A”是什么含义吗？输入：AC100～240V，1.5A输出：DC12V，4.2A电路的三种状态五、电路的3种状态2.开路1.通路3.短路电路在三种状态下的特点：电路状态电阻R电流I电压U外通路RU外＝E－Ir开路∞0U外＝E短路0很大U外＝0rREIrEI短在图中所示电路中，已知电源电动势E＝24V，内阻r＝4Ω，负载电阻R＝20Ω。试求：（1）电路中的电流；（2）电源的端电压；（3）负载电阻两端的电压；（4）内压降。解题过程［例1—5］仿真验证在图中所示电路中，当开关分别打在1、2、3位置时，电路处于什么状态？电流表和电压表的读数分别是多少？解题过程［例1—6］仿真验证小结：•1、电流的形成，电流大小和方向的规定。•2、电压和电位的定义及在实际中应用。•3、电动势的定义及在电路中的作用。•4、电功率的定义及在实际中的应用。•5、电路的三种状态。作业：•1、通过某导体的电流是2A，通电时间是12秒，在这段时间内通过导体的电量是多少？•课后反思：学生对电流、电位、电压的计算掌握情况较差。电阻与电阻定律课题三1．掌握电阻的定义。2．掌握电阻定律。3．了解电阻与温度的关系。4．熟悉电阻在实际中的应用。教学目标1、电阻的定义。2、电阻定律。3、电阻在实际中的应用。教学方法：讲授、演示、练习时间安排：复习旧课，引入新课5分钟讲授新课63分钟课堂小结5练习15分钟布置作业2分钟教学重点一、电阻电阻——导体对电流的阻碍作用，用字母R或者r表示。单位：欧姆，用Ω表示。常用的电阻单位还有千欧（kΩ）和兆欧（MΩ）1千欧（kΩ）＝1000欧（Ω）1兆欧（MΩ）＝1000千欧（kΩ）SlRR——导体电阻（Ω）l——导体长度（m）S——导体横截面积（m2）ρ——导体的电阻率，与导体性质有关的物理量二、电阻定律在温度一定时，导体的电阻与导体长度成正比，与导体横截面积成反比，还与导体的材料有关，这一规律称为电阻定律。电阻率——在20℃时，长度为1m，横截面积为1m2的某种导体所具有的电阻值，即lRS单位：Ω·m。电阻率越小表示物质的导电能力强，否则反之。通常情况下，金属的电阻随温度的升高而增大。各种材料的导电性能可以用电阻率表示。三、电阻与温度的关系导体10－8～10－6Ω·m导电性能绝缘体106～1016Ω·m半导体电阻率介于上述两者之间学与用—热敏电阻四、电阻及其在电子电路中的作用1．常用电阻器碳膜电阻金属膜电阻线绕电阻常用电阻元件外形（1）固定电阻包括碳膜电阻、金属膜电阻、绕线电阻和热敏电阻等。按结构不同，可分为固定电阻、可变电阻和微调电阻三类。（2）可变电阻一种常见的可调电子元件，常用于需要调节电阻大小的场合，通过调节电阻的大小达到调节电位的目的，故又称为电位器。常见电位器（3）微调电阻调节阻值范围很小的可变电阻。微调电阻（1）限流作用：电压一定，电阻越大，电流越小。2．电阻在电路中的作用小知识—电阻器常用标注方法（2）分压作用：电流I通过电阻R时，一定会产生一个电压降U。电阻的限流和分压作用一只标有棕、黑、绿、棕、棕5环标注的电阻器，其阻值和允许偏差各为多少？小结1、电阻的定义。2、电阻定律。3、电阻在实际中的应用。作业：课堂练习课后反思：学生基本能掌握电阻的定义，电阻定律，但对于电阻定律的应用掌握较差。欧姆定律课题四1．掌握部分电路欧姆定律及应用。2．掌握全电路欧姆定律及应用。教学目标1、部分电路欧姆定律及应用2、全电路欧姆定律及应用•复习旧课，引入新课10分钟•讲授新课126分钟•课堂小结10•练习30分钟•布置作业4分钟教学方法教学重点讲授、练习时间安排1．部分电路欧姆定律欧姆定律——反映电阻元件两端的电压与通过该元件的电流和电阻三者之间关系的定律。RUII——电流，AU——电压，VR——电阻，Ω一、部分电路欧姆定律解题过程［例1－4］有一只量程为250V的直流电压表，它的内阻为50kΩ，用它测量电压时，允许通过的最大电流是多少？在温度一定的条件下，通过电阻的电流随电压而变化的关系曲线称为电阻的伏安特性曲线。2．电阻的伏安特性曲线电阻的伏安特性曲线想一想—三个电阻的伏安特性曲线二、全电路欧姆定律全电路欧姆定律：闭合电路中的电流与电源的电动势成正比，与电路的总电阻成反比，数学表达式为rREI全电路——含有电源的闭合电路，由内电路和外电路两部分组成。也可整理成E＝IR＋Ir＝U外＋U内U内——电源内阻上的电压降；U外——外电路的电压降。全电路欧姆定律闭合水路全电路欧姆定律小结•1、部分电路欧姆定律•2、全电路欧姆定律作业•练习册•课后反思：学生能记住欧姆定律的公式，但运用于解题掌握情况较差。3．掌握串联电池组的应用。电阻的串联课题五1．掌握电阻串联电路的特点。2.掌握电阻串联电路的应用。教学目标1、电阻串联电路的特点2、电阻串联电路的应用•复习旧课，引入新课5分钟•讲授新课63分钟•课堂小结5•练习15分钟•布置作业4分钟教学方法教学重点讲授、练习、演示时间安排将电阻依次首尾相连，使各电阻通过同一电流的连接方式叫做电阻的串联。一、电阻的串联电路三个电阻的串联电路串联电路的特点：1．I＝I1＝I2＝I3＝……＝In2．U＝U1＋U2＋U3＝……＝Un3．R＝R1＋R2＋R3＝……＝Rn4．Un＝IRn5．Pn＝I2Rn6．P＝P1＋P2＋…＋Pn两个电阻串联的分压公式URRRUURRRU21222111三个电阻串联的分压公式URRRRUURRRRUURRRRU321333212232111二、电阻串联的应用1.分压作用2.限流作用3.多个电阻串联可获得较大阻值如图所示的电阻分压器中，已知U＝300V，R1=150kΩ、R2=100kΩ、R3=50kΩ，求当开关在1、2、3位置时，输出电压各为多少？解题过程［例2－1］仿真验证解题过程［例2－2］现有一只电流表，允许通过的最大电流（也叫满刻度电流）是50μA，内阻是3kΩ