项目二任务2 线圈基本原理与应用.docx

教案

课题章节

任务2线圈基本原理与应用

课型

专业课

课时

2

教具学具

电教设施

多媒体教室、资源库、

教

学

目

标

知识教学点

知道什么是线圈；

能理解电生磁与磁生电的基本原理；

能理解变压器的组成和变压器的工作原理；

能理解无线充电原理。

能力培养点

能够正确使用交流变压器原理、无线充电实训板实训板；

能够通过交流变压器原理实训板和无线充电实训板实操掌握变压器及无线充电原理。

德育渗透点

万事开头难，做人事事情，从开头就要做好

教学重点难点

重点

变压器的组成和工作原理

难点

变压器的组成和工作原理

学法引导

讲授法、讨论法；通过系统介绍引发学生兴趣，给出资料学生获取信息，然后应用所获信息解决问题

教学内容更新、补充、删节

增加近年来的新知识及新的发展动态，删除过时信息

参考资料

课后体会

教与学互动设计

教师活动内容

学生活动内容

时间

课程介绍:

课堂：20%作业（课堂笔记）：20%考试：60%

学习目标：

1.知道什么是线圈；

2.能理解电生磁与磁生电的基本原理；

3.能理解变压器的组成和变压器的工作原理；

4.能理解无线充电原理。

5.能够正确使用交流变压器原理、无线充电实训板实训板；

6.能够通过交流变压器原理实训板和无线充电实训板实操掌握变压器及无线充电原理。

学习任务描述：

对于新能源汽车而言，传统的充电方式是使用车载充电机，利用线圈组把220V交流电升压成高压电后对电池充电。随着新能源汽车的推广，汽车无线充电也逐渐引起了大众的关注，无线充电主要是利用了线圈的电磁感应。

本实训通过搭建电路，实验验证线圈的工作特性，学习变压和无线充电的原理，并通过规范的操作，养成良好的职业素养。

知识讲授：

知识链接1：线圈的认知

线圈是指导线一圈一圈绕起来，导线彼此互相绝缘，一般绕制在陶瓷体上或者铁芯上，，可应用于电磁铁、变压器、电机等

知识链接2：磁生电的现象

闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应现象。电磁感应现象的本质是闭合电路中磁通量的变化，而闭合电路中由电磁感应现象产生的电流叫做感应电流

知识链接3：电生磁的现象

1820年丹麦物理学家奥斯特用实验证实通电导体的周围存在着磁场。电生磁就是用一条直的金属导线通过电流，那么在导线周围的空间将产生圆形磁场，如图2-2-3所示。导线中流过的电流越大，产生的磁场越强。磁场呈圆形，围绕导线周围。同样，线圈通电后可以产生磁场，当在通电螺线管内部插入铁芯后，磁感线集中在铁心附近，从而使螺线管的磁性大大增强

知识链接4：变压器的基本结构

变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置。变压器主要由铁芯和线圈组成，线圈有两个绕组，其中连接在电源的绕组叫初级线圈，另一个连接负载的绕组叫次级线圈

知识链接5：变压器工作的原理

变压器主要应用了电磁感应的原理，可以将交流电转换成频率相同但电压幅度大小不同的交流电。具体工作过程是：当变压器初级线圈施加交流电压，电流流过初级绕组，则该电流在铁芯中会产生不断变化的磁场。根据电磁感应原理，次级线圈会在此变化的磁场中产生感应电动势，绕组匝数多的一侧电压高，绕组匝数少的一侧电压低

知识链接6：变压器发热的主要原因

变压器工作时，铁芯中存在时刻变化的磁场，由于铁芯是铁磁材料，会产生磁滞损耗和涡流损耗，也就是变压器的空载损耗。同时，线圈中流过电流，由于线圈是铜或铝材料，存在电阻，也产生电阻损耗，这就是变压器的负载损耗。空载损耗和负载损耗都以热量的形式出现，因此，变压器的线圈和铁芯都会发热。

知识链接7：新能源汽车无线充电的原理

目前电动汽车无线充电技术主要采用电磁感应式，新能源汽车的无线充电，相比于有线充电，主要是多了接收线圈，简略了充电接口。

电磁感应式充电的基本原理是，在初级线圈中存在一定频率的交流电，通过电磁感应在次级线圈中产生了电流，从而将能量由输出端传送至接收端，完成无线充电。但是使用时要求两个设备的距离必须很近，供电距离控制在0mm～10cm左右，而且充电只能对准线圈一对一进行。

技能训练：

一、技能训练项目

本次的实训项目为变压器原理实训和无线充电原理实训。

二、实训组织

1、6-7人一组

2、实习、学习指导（教师分工）

教师负责实训室进行操作示范，指导完成相关学习任务

三、使用设备

交流变压器实训板、无线充电实训板、三通道示波器及信号源实训板、可调电压锂电池模块、连接导线等

实施步骤

实训一：交流变压器原理实训

1.实训积木板的认知

2、实训设备检查与准备

3、识读电路图

4、电路搭建及验证

（1）探究变压器的变压作用。

（2）探究变压器一级线圈与次级线圈的电压关系。

实训二：无线充电原理