湖北交通职业技术学院教学设计教师姓名黄刚授课班级1402035 授课形式PPT/视频/实验授课日期2015年 3 月日授课时数8课程名称汽车电子及电器章节名称增补容：电子电路基础知识教学背景学生为汽车整形技术专业的，有一定的汽车专业基础知识，对汽车结构及发展有一定的了解。
现在要学习汽车电器知识，考虑学生的实际水平，进行电子电路基础知识的补充介绍。
教学目标知识目标：掌握电路的基本概念、电路连接的基本特点、电路图的组成；理解电和磁的基本关系、电磁感应原理；了解二极管、三极管的基本特性。
能力目标：能够识读简单的电路图；会用左手、右手安培定则；会使用万用表对二极管、三极管进行简易测试。
素质目标：培养学习兴趣，明确学习目标，加强团队合作意识。
教学重点电路连接的基本特点，二极管、三极管的基本特性教学难点电磁感应原理课外作业搜集一些讲课没有涉及到的汽车新技术进行交流。
教学设计备注Ⅰ、教学信息本容为汽车整形技术专业钣喷向汽车概论课程中的一个学习项目，对象为汽车专业单招班一年级学生，有了一定的汽车结构基础知识。
通过本任务的学习学生要对汽车电路及电子技术面的基本容有一定的了解，为后续汽车电器知识的学习打下基础。
并要进一步培养学生学习兴趣，让他们明确学习目标。
Ⅱ、教学目标授课主要流程设计备注Ⅲ、教学流程一、课程引入汽车电气设备是汽车的重要组成部分，随着汽车技术的进步，汽车电气设备的结构与性能也在不断改进，特别是电子技术在汽车上的广泛应用已经成为现代汽车电气设备的重要标志。
但要对汽车电气设备的相关知识进行全面掌握，必须具有一定的电工电子基础知识。
二、理论指导项目一：直流电路基础一、电路的基本概念1、电路的组成电路就是电流所流过的路径，它为了实现某种功能由一些电气设备或元件构成。
就其功能而言，可以分为两大类：一是实现能量的转换、传送与分配（如电力系统电路等）；二是实现信号的传送和处理（如广播电视系统）。
一般由电源、用电器、导线、开关组成。
2、电路的状态电路通常有三种状态：通路、开路和短路。
通路：电路连成闭合回路，电路中有电流通过。
开路：指电路中某处断开，不构成通路的电路。
短路：把电源两端的导线直接相连时，电源输出的电流不经负载只经连接导线而直接流回电源的状态3、电路图电路图是用统一规定的电器元件或设备的符号来表示电路连接情况。
二、汽车电路的特点1、两个电源蓄电池、发电机2、低压直流3、并联单线4、负极搭铁三、电阻的连接及应用1、电阻的串联及应用两个或两个以上的电阻依次相连，中间无分支的连接式叫电阻的串联。
电阻串联的性质：（1）流过各电阻中的电流相等，即I=I1=I2（2）电路的总电压等于各电阻两端的电压之和，即 U=U1+U2 由此可得，电路取用的总功率等于各电阻取用的功率之和，即 IU=IU1+IU2 （3）电路的总电阻等于各电阻之和，即 R=R1+R2 （4）电路中每个电阻的端电压与电阻值成正比（5）串联电阻电路消耗的总功率P 等于各串联电阻消耗的功率之和，即n i P P P P P +++==∑21串联电路的实际应用主要有：① 常用电阻的串联来增大阻值，以达到限流的目的； ② 常用几个电阻的串联构成分压器，以达到同一电源能供给不同电压的需要；③ 在电工测量中，应用串联电阻来扩大电压表的量程。
2、电阻的并联及应用：两个或两个以上的电阻接在电路中相同两点之间的连接式叫电阻的并联。
电阻并联的性质：（1）各并联电阻的端电压相等，且等于电路两端的电压，即 U=U1=U2 （2）并联电路中的总电流等于各电阻中流过的电流之和，即 I=I1+I2 （3）并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。
（4）并联电路中，流过各电阻的电流与其电阻值成反比，阻值越大的电阻分到的电流越小。
可见，在电路中，通过并联电阻能达到分流的目的。
（5）并联电阻电路消耗的总功率等于各电阻上消耗的功率之和。
可见，各并联电阻消耗的功率与其电阻值成反比。
并联电路的实际应用有：1）工作电压相同的负载都是采用并联接法。
对于供电线路中的负载，一般都是并联接法，负载并联时各负载自成一个支路，如果供电电压一定，各负载工作时相互不影响，某个支路电阻值的改变，只会使本支路和供电线路的电流变化，而不影响其他支路。
例如工厂中的各种电动机、电炉、电烙铁与各种照明灯都是采用并联接法，人们可以根据不同的需要起动或停止各支路的负载。
2）利用电阻的并联来降低电阻值，例如将两个1000Ω的电阻并联使用，其电阻值则为500Ω。
3）在电工测量中，常用并联电阻的法来扩大电流表量程。
项目二：电磁原理导入新课：常用的电动机、变压器，以及在汽车上用到的电磁铁、继电器、各种电磁阀，都是有铁芯的线圈，所以在这些电气设备中不仅存在电路问题，也存在着磁路问题。
比如电气设备部的电与磁的相互作用、相互转换等。
本项目就来学习磁路及电磁器件的知识。
一、磁场的基本物理量1．磁感应强度B 2．磁通量Φ若磁场为均匀磁场，Φ的大小可用Φ=BS 公式计算。
3．磁导率μ图3-1 直导体围的磁场磁导率μ用来衡量磁介质导磁性能的物理量。
如图3-1所示的直导体，在导体附近X 点处的磁感应强度B xrI B X πμ2=磁导率μ的单位：亨每米(H ／m)。
不同的介质，磁导率μ也不同。
例如真空的磁导率μ0＝4π×10-7H ／m ，一般磁介质的磁导率μ与真空中磁导率μ0的比值，称为相对磁导率，用μr 表示，即μμμ=r 相对磁导率μr 的物理意义：根据磁介质相对磁导率的不同，材料分成三大类： 第一类μr 略小于1，称为逆磁（反磁）材料；第二类μr 略大于1，顺磁材料。
这两类统称为非铁磁性材料。
第三类为铁磁性材料。
4．磁场强度H磁场强度H 也是磁场的—个基本物理量。
为两种：芯式和壳式。
2、变压器的工作原理 （1）变压器的空载运行变压器原线圈接上额定的交变电压u1，副线圈开路不接负载（开路i2=0），这种状态称为空载运行。
K N NU U ==21201K 称为变压比或变比。
当K ＞1时,变压器为降压变压器；当K ＜1时，为升压变压器。
【想一想】学生总结变压器的工作原理实质是什么？【例3-1】某单相变压器接到电压U 1=380V 的电源上，已知副边空载电压U 20=19V ，副绕组匝数N 2=100匝，求变压器变比K 及N 1。
（2）变压器负载运行1）变压器负载运行时初、次级的电压关系变压器的原绕组接交流电压u 1，副绕组接负载Z 2，变压器向负载供电，这种运行状态称为负载运行K N N U U ==2121 2）变压器负载运行时初、次级的电流关系K N N I I 11221=≈ K I I U U =≈1221 项目三：半导体元件 一、二极管的结构与特性【课堂互动】认识几种二极管。
1．二极管的结构 （1）二极管的外形（2）二极管的结构 从P 型半导体上引出的电极叫二极管的正极或阳极，用“+”表示；另一电极叫负极或阴极，用符号“—”表示。
文字符号为VD ，箭头指向二极管正向导通时的电流向。
图6-8 二极管的电路符号（3）二极管的分类： 2．二极管的伏安特性三极管的结构：两个PN 结，三个区域，三个电极。
依次为发射极（ｅ、E 极）、基极（ｂ、B 极）和集电极（ｃ、C 极）。
箭头表示发射结正向电流的流向，三极管的文字符号是VT 。
为使三极管具有电流放大作用，在制造过程中必须满足实现放大的部结构条件，即：（1）发射区掺杂浓度远大于基区和集电区的掺杂浓度，以便于有足够的载流子供“发射”。
（2）基区很薄（一般只有几个微米至几十微米），且掺杂浓度很低，以减少载流子在基区的复合机会，这是三极管具有放大作用的关键所在。
（3）集电区比发射区体积大且掺杂少，集电结的面积要大，集电结的面积小，以利于收集载流子。
介绍三极管的种类和分类法：六、三极管的电流放大作用三极管的电流放大作用即“以小控大、以弱控强”的作用，并非真正把小电流放大了。
不论是PNP 型还是NPN 型的三极管，实现电流放大作用的基本条件是：发射结必须加正向电压（正偏），集电结则要加反向电压（反偏）。
1.三极管的工作电压和基本连接式 （1）工作电压对于NPN 型：U C >U B >U E ；对于PNP 型：U E >U B >U C 。
（2）放大电路的基本连接式 有三种基本连接式。
①共发射极接法。
②共基极接法。
③共集电极接法。
2．电流放大原理三极管部载流子的运动情况可以分为三个过程： （1）注入过程（2）扩散与复合过程 （3）收集过程三个电极中的电流间的关系：I E =I B +I CI C 与I B 的比值称为直流电流放大倍数，用β表示，则有B C I I β= B E I I )1(β+=，单位是mA 。
β——三极管的直流电流放大倍数。
当I B 有微小变化时，会引起I C 的较大变化，我们把集电极电流变化量与基极电流变化量之比叫交流电流放大倍数，用β表示。
BCI I ∆∆=β通常情况下，β和 的数值差别很小，故不再加以区别，工程估算时两者可以通用。
【讨论】三极管电流放大作用的实质是什么？3．电流放大作用比喻【课堂互动】图6-37所示是测试晶体管的特性电路，测量的数据如表6-1所示，用以验证三极管各电极的电流分配关系，你能求出三极管的直流电流放大倍数和交流电流放大倍数吗？七、晶体三极管的开关电路及在汽车上的应用（一）饱和状态和截止状态1．饱和状态三极管工作在饱和状态的条件是：发射结和集电结都处于正向偏置，U ce ≈0很低，但电流很大，C、E之间相当于一个闭合的开关。
2．截止状态三极管工作在截止状态的条件是：发射结反向偏置或零偏置、集电结处于反向偏置。
此时I B≈0，I c≈0，U ce≈U CC，呈现出高电阻状态，C、E之间相当于一个断开的开关。
（二）三极管开关电路1．NPN三极管开关电路（1）NPN三极管的开关状态图6-40 NPN三极管的开关状态（a）基极输入一个高电位信号（b）基极输入一个低电位信号当基极b输入一个高电位控制信号时三极管VT饱和导通，C、E间相当于闭合的开关。
当基极b高电位控制信号撤离后（输入低电位），管子截止，C、E间相当于断开的开关（图6-40b）。
※（2）NPN管开关电路的实验如图6-42，分析其工作。
【想一想】按下开关、断开开关时，三极管VT9013管的发射结和集电结处于什么状态？2．PNP三极管开关电路PNP管的开关电路与NPN管开关电路组成类似。
以图6-43讲解。
3．多极开关电路以图6-44（a）、(b)所示的两级和三级开关电路讲解。
【想一想】图6-44（a）中LED要想发光，须使VT2处于什么状态？若要使VT2导通，B点是处于高位还是低电位？VT1的状态又与A点的电位是什么关系？开关闭合时A点的电位是高还是低？开关打开时，A点的电位高低状态？（1）两级开关电路的工作原理※（2）三极开关电路的工作原理【讨论】在图6-44两个图中，三极管VT1、VT2饱和导通时，B点、C点的电位分别为多少？图6-44（a）中B点的电位与VT2的状态什么关系？图6-44（b）中C点的电位与VT3的状态什么关系？由学生总结电路中几个三极管间的相互状态关系。
