资源简介

项目四 搭建汽车大灯电路
学习项目名称 搭建汽车大灯电路
情境应用 汽车大灯等
基础知识点 1.电阻的并联 2. 电阻的混联
认知技能点 1.认识蓄电池 2. 船型开关的认识与检测
操作技能点 1. 电路的搭建 2. 使用万用表测量电路的相关参数
课程场地 《电工技术基础与技能》课程教室
设计课时 7
一、项目应用
汽车的大灯包括两个远光灯和两个近光灯，它们有不同的功能，如图4-1所示。远光灯发出的光会平行射出，光线较为集中，亮度较大，可以照到很远很高的物体；近光灯发出的光呈现发散状态出来，可以照到近处较大范围内的物体。
二、项目原理
电阻的并联
把几个电阻并列的连接起来，就组成了并联电路。如图4-2（a）所示即为三个灯泡的并联电路，若把灯泡换成电阻就成为了图4-2（b）所示的三个电阻的并联电路，如果用一个电阻代替三个并联电阻，这个电阻就叫并联电路的等效电阻，图4-2（c）就是其等效电路。
(
图4-
2
电阻并联电路
)
并联电路的特点：
电压特点：并联电路中各支路两端的电压相等，即
电流特点：电路中的总电流等于各支路的电流之和，即
电阻特点：并联电路的等效电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和，即
由于并联电路的等效电阻以上特点，因此
当有n个阻值相同的电阻R0并联时，其等效电阻为 ；
当两个电阻并联时，其等效电阻为
功率特点：并联电路的总功率等于各并联电阻的功率之和，即
例题4-1：如图4-3所示，两个电阻并联后接入电路中，其中R1的阻值为20Ω,流过 R2的电流为0.8A,电路的电源为24V。问（1）并联电路的总电阻为多少？（2）电路中的总电流为多少？（3）并联电路消耗的功率为多少？
(
图4-3 例题4-1图
)解：根据并联电路的特点分析，利用公式求解即可。
（1）先求出R2的阻值
电路的总电阻为
（2）总电流为
或先求出流过R1的电流，再根据并联电路电流特点计算总电流，即
（3）总功率为
从上述例题可知并联电路有分流的作用，两个电阻并联时的分流公式为：
；
三、项目认知
（一）蓄电池
蓄电池是一种可充电再使用的电池，是将化学能直接转化成电能的设备。常用的蓄电池一般分为三类，分别是铅酸蓄电池、干荷蓄电池以及免维护蓄电池。
铅酸蓄电池，通过可逆的化学反应实现反复充电、放电。铅酸蓄电池的单体电压是2V，整个电池是由一个或几个单体构成的电池组，简称蓄电池，生活中最常见的有6V、12V蓄电池，其它还有2V、4V、8V、24V蓄电池。如汽车上使用的蓄电池就是由6个铅蓄电池串联组成的12V电池组。如图4-4所示就是一个汽车蓄电池。如图4-5就是蓄电池的电路符号。
(
图4-5蓄电池
的电路符号
)
普通铅酸蓄电池的主要优点是电压稳定、价格便宜；缺点是蓄电池存储的电能低、使用寿命短等。而干荷蓄电池的主要特点是有较高的储电能力，两年内在完全干燥状态下，保存所得到的电量。免维护蓄电池在使用寿命期内基本不需要补水同时还具有耐震、耐高温、体积小、自放电小的特点。
（二）船型开关
船型开关通常又称为翘板开关，外形似船型，如图4-6和图4-7所示为几种常见的船型开关。船型开关常用于各种电器设备的电源开关，如跑步机、电瓶车、饮水机、电视机等等。
船型开关根据用途的不同通常分为单刀单掷、单刀双掷、双刀单掷和双刀双掷四种。上图所示船型开关都是单刀双掷开关，其电路符号如图4-8所示。
(
图4-8船型开关
)
使用万用表检测三档船型开关时，万用表打到蜂鸣器档，将船型开关按至“O”档，将万用表的一个表笔放在船型开关的中间接线柱（动触点）上，另一表笔分别去搭另两个接线柱（静触点），蜂鸣器都不叫，此时开关在“关”位；将船型开关按至“Ⅰ”档，动触点处表笔不动，另一表笔搭在“Ⅰ”档处接线柱，蜂鸣器叫，搭在“Ⅱ”档处接线柱蜂鸣器不叫; 将船型开关按至“Ⅱ”档重复上述操作，则结果相反。
四、项目实施
（一）项目概述
本项目的任务在完成面包板上搭接汽车大灯电路，观察实验现象，并测量相关数据。汽车大灯电路的原理图如图4-9所示。
(
图4-9
汽车大灯电路原理图
)
（二）工艺设计
1、核对元器件清单
表4-1 元器件清单
序号 名称 规格 数量
1 小灯珠 6V，0.5A 4个
2 船型开关 KCD1-103 1个
3 蓄电池 6V 1个
4 排针 两联 1个
5 杜邦线 公头 3根
6 面包板 SYB-120 1块
2、电路元件布局图
电路元件布局如图4-10所示。
3、装配并调试电路
在所有元器件安装完成之后，将蓄电池接入电路中，进行调试，观察相关实验详细，测量实验数据。
4、任务执行
在所给的参考时间内，按表4-2 项目任务执行表中的执行步骤，对照执行标准完成执行内容中的各项任务，任务完成后在执行结果中打√，如有疑问请立即咨询指导老师。
表4-2项目任务执行表
序号 执行步骤 执行内容 执行标准 参考时间 执行结果
1 核对元器件清单并检测 蓄电池的检测 判断质量好坏 20分钟
船型开关的检测
小灯珠的检测
2 元件布局安装 根据电路元件布局图在面包板上插装元件 布局合理 5分钟
3 导线安装 用杜邦线相接电路 按照电路图检测线路连接是否正确 使用万用表电阻档检测连接是否可靠 5分钟
4 装配调试 将蓄电池用导线接入电路 用万用表直流电压20V档测量电源电压是否正常可靠 30分钟
将开关S搬到位置1，接通近光灯 使用万用表直流电压档测量两个小灯珠上的电压及流过小灯珠的电流
将开关S搬到位置2，接通远光灯 使用万用表直流电压档测量两个小灯珠上的电压及流过小灯珠的电流
总计：60分钟
项目评价
根据表4-3完成任务检测。
表4-3 任务检测标准
序号 检测内容 执行标准 自评 教师评
1 电路功能 1.电路功能完全实现 -A
2.实现部分功能 -B
3.不能实现功能 -C
2 工艺要求 1.电路布局美观合理 -A
2.布局欠美观 -B
3.布局杂乱无章 -C
3 安全文明 1.工具摆放整齐，仪表使用规范，无安全事故 -A
2.工具不齐，但无安全事故 -B
3.出现安全事故或损坏仪表 -C
六、项目拓展
电阻混联电路
在实际电路中，通常会出现即有电阻的串联，同时又有电阻的并联，这样的电路称为电阻混联电路。
例题4-2 如图4-11所示的电路，R1= 10Ω, R2=R3=40Ω, R4=6Ω,R5=14Ω。求（1）A、B两点之间的总电阻R。（2）若在AB两端接上24V电压，则流过电阻R1的电流为多少？（3）电阻R3消耗的功率为多少？
(
图4-11
例题4-2的图
)
解：该电路既有电阻的串联，又有电阻的并联，在解题时要综合运用电阻的串联及并联的等效电阻的求法进行解题。
先求出R2与R3的并联电阻：
求出R1与RDE的串联电阻:
求出R4与R5的串联电阻：
最后求出总电阻：
流过R1的电流为：
也可先求出电路的总电流：
再利用并联电路的分流公式，求出流过R1的电流：
（3）先根据并联电路的特点求出流过R3的电流：
R3上消耗的功率为：
七、项目练习
一、填空题
1.两个100Ω的电阻，做串联时的等效电阻为 ，做并联时的等效电阻为 。
2.两个电阻R1与R2并联后接入电路中，其中R2的阻值为5Ω，电源电压为10V，流过R1的电流为1A，则R1的阻值为 ，流过R2的电流为 ，总电阻为 。
二、判断题
（ ）1.路灯总是同时开同时关，因此路灯都是并联的。
（ ）2.在并联电路中，并联的电阻越多，总电流越大。
（ ）3.几个电阻并联后接入电路，其中阻值最大的电阻的电流也最大。
（ ）4.在并联电路中，消耗功率最大的电阻阻值最小。
（ ）5.串联的电阻越多，电路中的电流越小。
（ ）6.在并联电路中总电流总是等于各并联电路电流之和。
选择题
1.某维修师傅在修理过程中发现1KΩ的电阻坏了，下列说法错误的是（ ）
A.可用两个500Ω的电阻串联后替换
B.可用2个2KΩ的电阻并联后替换
C.可用1个500Ω和1个2KΩ并联后替换
D.可用3个3KΩ的电阻并联后替换
2.下列关于并联电路的特点说法正确的是（ ）
A.并联电路中电流处处相等
B.并联电路中电压处处相等
C.并联电阻中总电阻大于其中的任何一个并联电阻
D.在并联电路中阻值越大，消耗的功率越多
3.有三只相同的灯泡组成的电路，如果其中一只灯泡突然熄灭，那么下面说法中正确的是（ ）
A.如果电路是串联电路，另外两只灯泡一定正常发光
B.如果电路时并联电路，另外两只灯泡一定也熄灭
C.如果电路是串联电路，另外两只灯泡一定也熄灭
4.两个阻值不同的电阻并联，下列说法错误的是（ ）
A.电阻值大的电阻获得的电流更小
B.两个电阻获得的电压相等
C.电阻值小的电阻获得的功率更大
D.并联电路的总电阻大于阻值大的电阻

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