汽車電工電子基礎(chǔ)項(xiàng)目五磁場(chǎng)的認(rèn)識(shí)任務(wù)1認(rèn)識(shí)電流的磁效應(yīng)奧斯特實(shí)驗(yàn)如圖5-1-1所示：沿著靜止的小磁針方向，把一導(dǎo)線水平放置在它的正上方，當(dāng)閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，這說明了什么？如果改變電流方向，小磁針又將如何？請(qǐng)按圖連接電路，試探究小磁針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系。。圖5-1-1奧斯特實(shí)驗(yàn)電路任務(wù)1認(rèn)識(shí)電流的磁效應(yīng)

任務(wù)引入知識(shí)目標(biāo)技能目標(biāo)素養(yǎng)目標(biāo)能理解基本磁現(xiàn)象能按要求完成奧斯特實(shí)驗(yàn)，分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，推導(dǎo)結(jié)果規(guī)范操作，樹立職業(yè)意識(shí)會(huì)敘述電流磁效應(yīng)內(nèi)容能說出圖中各組成部分名稱團(tuán)隊(duì)協(xié)作，提高分析問題、解決問題能力任務(wù)1認(rèn)識(shí)電流的磁效應(yīng)

任務(wù)目標(biāo)任務(wù)1認(rèn)識(shí)電流的磁效應(yīng)

知識(shí)鏈接一、基本概念磁體周圍存在一種看不見、摸不著的物質(zhì)，能使磁針偏轉(zhuǎn)，我們把這種物質(zhì)叫做磁場(chǎng)。是指任何通有電流的導(dǎo)線，都可以在其周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)的現(xiàn)象，且磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)。在物理學(xué)中把物體能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)叫做磁性。具有磁性的物體叫磁體，有天然磁體和人造磁體兩種，能長(zhǎng)期保持磁性的叫永久磁體。磁性：電流的磁效應(yīng)：磁體：磁場(chǎng)：任務(wù)1搭建簡(jiǎn)單電路任務(wù)1認(rèn)識(shí)電流的磁效應(yīng)

知識(shí)鏈接二、磁感線1.磁感線是假想出來的，不是客觀存在的真實(shí)曲線。2.磁場(chǎng)方向、磁感線方向和小磁針靜止時(shí)N極所指的方向一致。3.磁感線是閉合曲線且互不交叉。4.在磁體外部，磁感線從N極出發(fā)，回到S極；在磁體內(nèi)部，磁感線從S極出發(fā)指向N極。5.磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，磁感線越密、磁場(chǎng)強(qiáng)度越強(qiáng)；磁感線越疏，磁場(chǎng)越弱。6.沒有畫磁感線的地方，不表示那里沒有磁場(chǎng)。圖5-1-1常見磁體的磁感線分布任務(wù)1搭建簡(jiǎn)單電路任務(wù)1認(rèn)識(shí)電流的磁效應(yīng)

知識(shí)鏈接三、右手螺旋定則右手螺旋定則也叫安培定則，是表示電流和電流所激發(fā)磁場(chǎng)方向之間關(guān)系的定則。1、通電直導(dǎo)線中的安培定則：用右手握住通電直導(dǎo)線，讓大拇指指向直導(dǎo)線中電流方向，那么四指指向就是通電導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)的方向2、通電螺線管中的安培定則：用右手握住通電螺線管，讓四指指向電流的方向，那么大拇指所指的那一端是通電螺線管的N極，通電螺線管的磁場(chǎng)分布與條形磁體的磁場(chǎng)相似。任務(wù)1搭建簡(jiǎn)單電路任務(wù)1認(rèn)識(shí)電流的磁效應(yīng)

任務(wù)實(shí)施一、準(zhǔn)備工作按表5-1-準(zhǔn)備工具、設(shè)備、元器件及導(dǎo)線，檢查設(shè)備外觀是否完好。表5-1-1奧斯特實(shí)驗(yàn)材料清單表序號(hào)名稱型號(hào)與規(guī)格單位數(shù)量1蓄電池12VDC塊12開關(guān)

只13電阻10?只14小磁針

只15粗銅線BV6.0mm2根16支架

只27導(dǎo)線BVR1.0mm2根若干任務(wù)1搭建簡(jiǎn)單電路任務(wù)1認(rèn)識(shí)電流的磁效應(yīng)

任務(wù)實(shí)施二、連接電路依照?qǐng)D2-1-1連接電路，小磁針平行放置于粗銅線正下方，要求進(jìn)行以下操作：閉合開關(guān)、斷開開關(guān)、反向連接電池正負(fù)極。將操作結(jié)果填入表5-1-2。表5-1-2奧斯特實(shí)驗(yàn)電路操作結(jié)果表步驟操作方法操作現(xiàn)象現(xiàn)象說明1斷開開關(guān)

2閉合開關(guān)

3反向連接電池正負(fù)極

任務(wù)1搭建簡(jiǎn)單電路任務(wù)1認(rèn)識(shí)電流的磁效應(yīng)

任務(wù)實(shí)施三、清理現(xiàn)場(chǎng)實(shí)操結(jié)束，斷開電源，拆除導(dǎo)線，按6s要求，清理現(xiàn)場(chǎng)，收拾工具、設(shè)備，整理操作臺(tái)，清掃場(chǎng)地，完成任務(wù)評(píng)價(jià)表。任務(wù)1搭建簡(jiǎn)單電路任務(wù)1認(rèn)識(shí)電流的磁效應(yīng)

任務(wù)評(píng)價(jià)依照評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)任務(wù)完成情況進(jìn)行評(píng)價(jià)打分。任務(wù)1搭建簡(jiǎn)單電路任務(wù)1認(rèn)識(shí)電流的磁效應(yīng)

小結(jié)歸納一、電流的磁效應(yīng)是指任何通有電流的導(dǎo)線，都可以在其周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)的現(xiàn)象，且磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)。二、磁性：在物理學(xué)中把物體能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)叫做磁性。三、磁體：具有磁性的物體叫磁體。四、磁體周圍存在一種看不見、摸不著的物質(zhì)，能使磁針偏轉(zhuǎn)，我們把這種物質(zhì)叫做磁場(chǎng)。五、為了描述空間磁場(chǎng)的分布情況，在磁場(chǎng)中畫一些有方向的曲線，曲線上任何一點(diǎn)的切線方向都跟放在該點(diǎn)的小磁針靜止時(shí)北極所指的方向一致，這樣的曲線叫做磁感線。六、右手螺旋定則：對(duì)于直導(dǎo)線：用右手握住通電直導(dǎo)線，讓大拇指指向直導(dǎo)線中電流方向，那么四指指向就是通電導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)的方向。對(duì)于通電螺線管：用右手握住通電螺線管，讓四指指向電流的方向，那么大拇指所指的那一端是通電螺線管的N極，通電螺線管的磁場(chǎng)分布與條形磁體的磁場(chǎng)相似。汽車電工電子基礎(chǔ)項(xiàng)目五磁場(chǎng)的認(rèn)識(shí)任務(wù)2認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)的基本物理量通過上一項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，我們知道了電流具有磁效應(yīng)：通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向與電流方向有關(guān)。那么通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)呢？我們以通電螺線管為例如圖5-2-1，試進(jìn)行探究。圖5-2-1通電螺線管電路任務(wù)2認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)的基本物理量

任務(wù)引入知識(shí)目標(biāo)技能目標(biāo)素養(yǎng)目標(biāo)會(huì)敘述磁場(chǎng)的基本物理量完成影響通電螺線管磁場(chǎng)強(qiáng)弱的因素實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)協(xié)作，提高合作意識(shí)任務(wù)2認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)的基本物理量

任務(wù)目標(biāo)任務(wù)2認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)的基本物理量

知識(shí)鏈接一、基本概念磁場(chǎng)強(qiáng)度是計(jì)算磁場(chǎng)時(shí)所引用的物理量，它是矢量，其方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向B同向，單位是安培/米。磁通用來描述在磁場(chǎng)中一定面積上磁感線的分布情況，它是一個(gè)標(biāo)量。為了描述不同物質(zhì)的導(dǎo)磁能力，引入了磁導(dǎo)率這個(gè)物理量，磁導(dǎo)率的大小反映了物質(zhì)導(dǎo)磁能力的強(qiáng)弱。磁感應(yīng)強(qiáng)度B：磁通?：磁導(dǎo)率μ：磁場(chǎng)強(qiáng)度H：磁感應(yīng)強(qiáng)度是表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量，它是矢量，常用符號(hào)B表示，國(guó)際通用單位為特斯拉。任務(wù)1搭建簡(jiǎn)單電路任務(wù)2認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)的基本物理量

任務(wù)實(shí)施一、準(zhǔn)備工作按表5-2-1準(zhǔn)備工具、設(shè)備、元器件及導(dǎo)線，檢查設(shè)備外觀是否完好。表5-2-1通電螺線管電路清單表序號(hào)名稱型號(hào)與規(guī)格單位數(shù)量1蓄電池12VDC塊12開關(guān)

只13滑動(dòng)變阻器

個(gè)14電流表

個(gè)15鐵棒10cm根16大頭針

根若干7導(dǎo)線BVR1.0mm2根若干任務(wù)1搭建簡(jiǎn)單電路任務(wù)2認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)的基本物理量

任務(wù)實(shí)施二、連接電路提出問題：影響通電螺線管磁性強(qiáng)弱的因素有哪些？建立假設(shè)：可能與是否帶鐵芯有關(guān)可能與線圈的匝數(shù)有關(guān)可能與電流的大小有關(guān)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：影響通電螺線管磁性的強(qiáng)弱可有多個(gè)因素，我們可采用控制變量法來逐一研究。用什么方法來判斷電磁鐵磁性的強(qiáng)弱呢？用吸引大頭針的多少來體現(xiàn)。首先設(shè)置對(duì)照組：按圖5-2-1連接好電路，將滑動(dòng)變阻器滑到最大阻值，導(dǎo)線繞鐵棒10圈，然后抽出鐵棒，固定好線圈，閉合開關(guān)，將線圈靠近大頭針，記下被吸引的大頭針數(shù)目。在對(duì)照組的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之上，分別進(jìn)行下列操作，將結(jié)果填入表5-2-2，試分析該現(xiàn)象說明了什么。表5-2-2通電螺線管電路操作結(jié)果表步驟操作操作現(xiàn)象現(xiàn)象說明1在線圈中插入鐵棒

2將滑動(dòng)變阻器滑到中間阻值

3將線圈匝數(shù)增加到20圈

任務(wù)1搭建簡(jiǎn)單電路任務(wù)2認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)的基本物理量

任務(wù)實(shí)施三、清理現(xiàn)場(chǎng)實(shí)操結(jié)束，斷開電源，拆除導(dǎo)線，按6s要求，清理現(xiàn)場(chǎng)，收拾工具、設(shè)備，整理操作臺(tái)，清掃場(chǎng)地，完成任務(wù)評(píng)價(jià)表。任務(wù)1搭建簡(jiǎn)單電路任務(wù)2認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)的基本物理量

任務(wù)評(píng)價(jià)依照評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)任務(wù)完成情況進(jìn)行評(píng)價(jià)打分。任務(wù)1搭建簡(jiǎn)單電路任務(wù)2認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)的基本物理量

小結(jié)歸納一、磁通（量）?是指垂直通過磁場(chǎng)中某一面積的磁力線的總數(shù)，它是標(biāo)量。二、磁感應(yīng)強(qiáng)度B是表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量，它是矢量。三、磁導(dǎo)率μ的大小反映了物質(zhì)導(dǎo)磁能力的強(qiáng)弱。四、磁場(chǎng)強(qiáng)度H是計(jì)算磁場(chǎng)時(shí)所引用的物理量，與磁介質(zhì)的性質(zhì)無關(guān)，與產(chǎn)生磁場(chǎng)的電流大小和導(dǎo)體的形狀有關(guān)。汽車電工電子基礎(chǔ)項(xiàng)目五磁場(chǎng)的認(rèn)識(shí)任務(wù)3搭建繼電器控制電路繼電器控制燈泡電路如圖5-3-1所示，它是用小電流控制大電流工作的一種“自動(dòng)開關(guān)”，常用于自動(dòng)化的控制電路中。當(dāng)合上開關(guān)時(shí)，燈泡被點(diǎn)亮；斷開開關(guān)時(shí)，燈泡熄滅。分析繼電器的工作原理，指出圖中各組成部分名稱及作用；按圖連接電路，實(shí)現(xiàn)控制功能。圖5-3-1繼電器控制燈泡電路任務(wù)3搭建繼電器控制電路

任務(wù)引入知識(shí)目標(biāo)技能目標(biāo)素養(yǎng)目標(biāo)能闡述繼電器工作原理會(huì)搭建簡(jiǎn)單繼電器控制電路培養(yǎng)舉一反三、靈活運(yùn)用能力任務(wù)3搭建繼電器控制電路

任務(wù)目標(biāo)任務(wù)3搭建繼電器控制電路

知識(shí)鏈接一、概述電磁繼電器是利用輸入信號(hào)（電壓、電流）在電磁鐵鐵芯中產(chǎn)生電磁力，吸引銜鐵，從而使觸點(diǎn)動(dòng)作實(shí)現(xiàn)斷開、閉合或轉(zhuǎn)換控制的一種機(jī)電元件。電磁繼電器廣泛應(yīng)用于航空、航天、船舶、汽車、家電等領(lǐng)域，主要完成信號(hào)傳遞、執(zhí)行控制、系統(tǒng)配電等功能，是各系統(tǒng)中關(guān)鍵電子元器件之一。任務(wù)3搭建繼電器控制電路

知識(shí)鏈接二、結(jié)構(gòu)(一)結(jié)構(gòu)如圖5-3-2所示：電磁繼電器的主要部件是電磁鐵A、銜鐵B、彈簧C和動(dòng)觸點(diǎn)D、靜觸點(diǎn)E。(二)工作電路可分為低壓控制電路和高壓工作電路兩部分，低壓控制電路包括電磁繼電器線圈(電磁鐵A)，低壓電源E1，開關(guān)S；高壓工作電路包括高壓電源E2，電動(dòng)機(jī)M，電磁繼電器的觸點(diǎn)D、E部分。圖5-3-2繼電器結(jié)構(gòu)任務(wù)3搭建繼電器控制電路

知識(shí)鏈接三、工作原理閉合低壓控制電路中的開關(guān)S，電流通過電磁鐵A的線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，從而對(duì)銜鐵B產(chǎn)生引力，使動(dòng)、靜觸點(diǎn)D與E接觸，工作電路閉合，電動(dòng)機(jī)工作；當(dāng)斷開低壓開關(guān)S時(shí)，線圈中的電流消失，銜鐵B在彈簧C的作用下，使動(dòng)、靜觸點(diǎn)D、E脫開，工作電路斷開，電動(dòng)機(jī)停止工作。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會(huì)流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會(huì)在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開觸點(diǎn)）吸合。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會(huì)在彈簧的作用力下返回原來的位置，使動(dòng)觸點(diǎn)與原來的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）釋放。這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。任務(wù)3搭建繼電器控制電路

知識(shí)鏈接三、工作原理繼電器常見的觸點(diǎn)有三種形式：（一）動(dòng)合型（H型）線圈不通電時(shí)兩觸點(diǎn)是斷開的，通電后，兩個(gè)觸點(diǎn)就閉合。以合字的拼音字頭“H”表示。（二）動(dòng)斷型（D型）線圈不通電時(shí)兩觸點(diǎn)是閉合的，通電后兩個(gè)觸點(diǎn)就斷開。用斷字的拼音字頭“D”表示。（三）轉(zhuǎn)換型（Z型）也叫觸點(diǎn)組型。這種觸點(diǎn)組共有三個(gè)觸點(diǎn)，即中間是動(dòng)觸點(diǎn)，上下各一個(gè)靜觸點(diǎn)。線圈不通電時(shí)，動(dòng)觸點(diǎn)和其中一個(gè)靜觸點(diǎn)斷開和另一個(gè)閉合，線圈通電后，動(dòng)觸點(diǎn)就移動(dòng)，使原來斷開的成閉合，原來閉合的成斷開狀態(tài)，達(dá)到轉(zhuǎn)換的目的。這樣的觸點(diǎn)組稱為轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)。用“轉(zhuǎn)”字的拼音字頭“Z”表示。（a）動(dòng)合型觸點(diǎn)

（b）動(dòng)斷型觸點(diǎn)

(c)轉(zhuǎn)換型觸點(diǎn)圖5-3-3常見繼電器觸點(diǎn)形式任務(wù)3搭建繼電器控制電路

知識(shí)鏈接四、繼電器在汽車中的應(yīng)用

繼電器在汽車電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。在汽車上的應(yīng)用非常多，比較常見的繼電器有:啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)繼電器、嗽叭繼電器、電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)斷路繼電器、充電電壓和電流調(diào)節(jié)繼電器、轉(zhuǎn)變信號(hào)閃光繼電器、燈光亮度控制繼電器等。

喇叭繼電器結(jié)構(gòu)和接線如圖5-3-4所示。按下方向盤上喇叭按鈕時(shí)，喇叭繼電器線圈通電，使繼電器鐵心產(chǎn)生電磁吸力,將繼電器觸點(diǎn)閉合，接通了雙音電喇叭，喇叭發(fā)音。松開方向盤喇叭按鈕時(shí)，繼電器線圈斷電，鐵心電磁吸力消失，觸點(diǎn)在自身彈力作用下張開,切斷了電喇叭電路，電喇叭停止發(fā)音。喇叭繼電器的作用就是利用鐵心線圈的小電流控制觸點(diǎn)的大電流，從而保護(hù)方向盤按鈕觸點(diǎn)。圖5-3-4汽車雙音喇叭電路圖任務(wù)1搭建簡(jiǎn)單電路任務(wù)3搭建繼電器控制電路

任務(wù)實(shí)施一、準(zhǔn)備工作按表5-3-1準(zhǔn)備工具、設(shè)備、元器件及導(dǎo)線，檢查設(shè)備外觀是否完好。表5-3-1繼電器控制燈泡電路清單表序號(hào)名稱型號(hào)與規(guī)格單位數(shù)量1蓄電池12VDC塊22開關(guān)

只13燈12V/10W只14繼電器

只15導(dǎo)線BVR1.0mm2根若干任務(wù)1搭建簡(jiǎn)單電路任務(wù)3搭建繼電器控制電路

任務(wù)實(shí)施二、連接電路依照?qǐng)D5-3-1連接電路，要求能實(shí)現(xiàn)：開關(guān)閉合，燈亮；開關(guān)斷開，燈滅。將操作結(jié)果填入表5-3-2。表5-3-2繼電器控制燈泡電路操作結(jié)果表步驟操作方法操作現(xiàn)象現(xiàn)象說明1閉合開關(guān)

2斷開開關(guān)

3

任務(wù)1搭建簡(jiǎn)單電路