电工基础教案docWord格式.docx

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R

＋

干

池

Us

－

电路的功能有两大类：

（a）

（b）

一是电路的一种作用是实现能量的传输、分配和转换。

另一种作用是实现信息的传递和处理。

三、电路图

实际电路可以用一个或若干个理想电路元件经理想导体连接起来模拟,这便构

成了电路模型。

鼓励学生自己找出日常生活中的电源负载，帮助学生理解电源、负载的定义。

电路图：

用统一规定的图形符号画出电路模型图称为电路图。

1.电路原理图

用电路符号描述电路连接情况的图称为电路原理图，简称电路图或原理图。

2.原理框图

原理框图也简称框图，它是一种用矩形框、箭头和直线等来表示电路工作原理和构成概况的电路图。

3.印制电路图

电路元件的安装图称为印制电路图

四、电路原理图常用图形符号

在一定条件下对实际器件加以理想化，只考虑其中起主要作用，理想电路元件是一种理想化的模型，简称为电路元件。

电阻元件是一种只表示消耗电能的元件；

电感元件是表示其周围空间存在着磁场而可以储存磁场能量的元件；

电容元件是表示其周围空间存在着电场而可以储存电场能量的元件等。

记忆表1-1常用图形符号

安全教育，白露要到了，天气由热转凉，预防感冒。

作业，教材P52

教案

课型课程

专业课电工基础

分类名称

教学电流和电压

教学1.知道电压、电位的概念

目标2、掌握电压与电位的关系式

教学电压与电位的关系式教学电压、电位的概念

重点难点

1-2电流和电压

（一）

复习旧课：

电路的基本组成讲授新课：

电流和电压

安全教育，上下楼梯，请靠右行，轻声慢步，请勿拥挤。

一、电流

电流的形成，简单阐述电流的本质,从物质内部结构进行分析.电荷的定向运动形成电流

1.电流的方向

电流：

带电粒子（电子、离子等）的定向运动,称为电流。

电流的方向：

习惯上规定正电荷运动方向为电流方向。

2.电流的大小

电流的大小称为电流强度，简称电流，是指单位时间内通过导体横截面积的电

荷量，用符号I表示,即Iq

t

单位：

安［培］,符号为A。

常用的单位有千安（kA）,毫安（mA）,微安（μ

A）等。

1A103mA106A

3.直流和交流

直流：

当电流的方向都不随时间变化时,称为直流。

交流：

电流的量值（大小）和方向随着时间而变化的电流,称为交变电流,简称

交流。

常用英文小写字母i表示。

在分析与计算电路时,常可任意规定某一方向作为电流的参考方向或正方向。

例题讲解：

教材P101

4.电流的测量

电流表应该串联接到被测量的电路中，每个电流表都有一段的测量范围，称为量程。

作业，教材巩固与练习1题。

电压与电位的关系式

电压、电位的概念

1-2电流和电压

（二）

电流

讲授新课：

电压和电位

安全教育3分钟，眼睛不要距离本子太近，预防近视。

二、电压、电位和电动势

1.电压

电压的概念：

电路中A、B两点间的电压是：

电场力将单位正电荷由A点移动

到B点所做的功。

电压的SI单位：

是伏［特］,符号为V。

常用的单位，千伏（kV）、毫伏（mV）、

微伏（μV）等。

电压的方向：

若电压的参考方向与实际方向一致，电压为正；

若电压的参考方

向与实际方向相反，电压为负。

元件的电压参考方向与电流参考方向是一致的,称为关联参考方向。

2.电位

（1）.在电路中任选一点,叫做参考点,则某点的电位就是由该点到参考点的

电压。

VaUa0

（2）.如果已知a、b两点的电位，则此两点间的电压

UabUa0U0bUa0U0bVaVb

（3）.参考点不同，各点的电位不同，但两点间的电压与参考点的选择无关。

（4）电位与电压的关系

电压等于电场或电路中两点之间的电位差，即：

Uab=Ua--Ub

3.电动势

电源将正电荷从电源的负极经电源内部移动到正极的能力用电动势表示，电动势的符号为E，单位为V。

（可以结合欧姆定律来应用）

1．已知A点的对地电位是65V，B点的对地电位是35V，则VBA为（）A．100V

B．30VC．0VD．–30V

2.如图电路中，以C为参考点，则VA=（）,VB=（），UAB=（），

UAC=（）；

若以B为参考点，则VA=（），VC=（），UAB=（），

UAC=（）。

----教材P10

作业：

教材巩固与练习2

教学电阻

1.理解电阻的概念；

2.掌握电阻定律，并会简单的计算；

3.理解电路短路、开路时的特点

电阻定律及公式

电阻定律的应用

教学过程

:

1-3

电阻

（一）

一.电阻与电阻率

1.电阻

电阻:

当电流流过金属导体时,导体对电荷定向运动有阻碍作用

电阻元件是一个二端元件,它的电流和电压的方向总是一致的,它的电流和电压的大小成代数关系。

电流和电压的大小成正比的电阻元件叫线性电阻元件。

元件的电流与电压的关系曲线叫做元件的伏安特性曲线。

线性电阻元件的伏安特性为通过坐标原点的直线,这个关系称为欧姆定律。

图1.6线性电阻的伏安特性曲线

2.电阻定律

导体的电阻R跟它的长度l成正比，跟它的横截面积S成反比。

l

公式：

s

⑴ρ是反映材料导电性能的物理量，叫材料的电阻率（反映该材料的性质，不是每根具体的导线的性质）。

单位是Ω?

m。

⑵纯金属的电阻率小，合金的电阻率大。

二、电阻与温度的关系：

（1）金属的电阻率随温度的升高而增大（可以理解为温度升高时金属原子热运动加剧，对自由电子的定向移动的阻碍增大。

）铂较明显，可用于做温度计；

锰铜、镍铜的电阻率几乎不随温度而变。

（2）半导体的电阻率随温度的升高而减小（可以理解为半导体靠自由电子和空

穴导电，温度升高时半导体中的自由电子和空穴的数量增大，导电能力提高）。

（3）有些物质当温度接近0K时，电阻率突然减小到零——这种现象叫超导现象。

能够发生超导现象的物体叫超导体。

材料由正常状态转变为超导状态的温度叫

超导材料的转变温度TC。

我国科学家在1989年把TC提高到130K。

现在科学家们正努力做到室温超导。

作业，教材巩固与练习1

教学电阻定律及公式教学电阻定律的应用

1-3电阻

（二）

电阻定律

常用电阻

安全教育3分钟，不要经常弯腰驼背，腰杆挺直。

二、常用电阻

1.按阻值特性分

固定电阻、可调电阻、特种电阻（敏感电阻）

不能调节的,我们称之为定值电阻或固定电阻,而可以调节的,我们称之为可调电阻.常见的可调电阻是滑动变阻器,例如收音机音量调节的装置是个圆形的滑动变阻器,主要应用于电压分配的,我们称之为电位器。

2.按制造材料分

碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻，无感电阻，薄膜电阻等.

碳膜电阻：

碳膜电阻（碳薄膜电阻）为最早期也最普遍使用的电阻器，利用真空喷涂技术在瓷棒上面喷涂一层碳膜，再将碳膜外层加工切割成螺旋纹状，依照螺旋纹的多寡来定其电阻值，螺旋纹愈多时表示电阻值愈大。

最后在外层涂上环氧树脂密封保护而成。

其阻值误差虽然较金属膜电阻高。

金属膜电阻：

金属膜电阻（金属拍摄电阻）同样利用真空喷涂技术在瓷棒上面

喷涂，只是将炭膜换成金属膜（如镍铬），并在金属膜车上螺旋纹做出不同阻值，并且于瓷棒两端度上贵金属。

虽然它较碳膜电阻器贵，但低杂音，稳定，受温度影

响小的优点。

绕线电阻：

用高阻合金线绕在绝缘骨架上制成，外面涂有耐热的釉绝缘层或绝

缘漆。

绕线电阻具有较低的温度系数，阻值精度高，稳定性好，耐热耐腐蚀，主要做精密大功率电阻使用，缺点是高频性能差，时间常数大。

无感电阻：

无感电阻常用于做负载,用于吸收产品使用过程中产生的不需要的电

感。

三、敏感电阻

敏感电阻是指电阻值随温度、电压、湿度、光照强度、气体环境、磁场强度压力等状态的变化而变化的电阻器。

如热敏电阻、压敏电阻、湿敏电阻、光敏电阻。

作业，教材巩固与练习2

1.一根粗细均匀的电阻丝截成长度相等的三段，再将它们并联起来，测得阻值

为3Ω，则此电阻丝原来的阻值为多少？

2.在一根长l=5m，横截面积S=3.5×

10-4m2的铜质导线两端加2．5×

10-3V

己知铜的电阻率ρ=1.75×

10-8Ω·

m，则该导线中的电流多大

教学电功和电功率

1.理解电功、电功率和电流的热效应的概念；

2.掌握电功、电功率的计算；

3.了解纯电阻电路和非纯电阻电路的区别。

教学电功率和电能的概念、公式教学电功、电功率的应用计算

1-4电功和电功率

（一）

电功的概念和计算

安全教育3分钟，走路小心，不要跌倒，注意安全。

一、电功

电流所做的功，简称电功（即电能）。

W

电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I和通

过时间t三者的乘积，即：

W=UIt

公式中W、U、I、t的单位分别是:

J、V、A、s。

电能的计算1kWh10336003.6106J

二、电功率

定义：

传递转换电能的速率叫电功率，简称功率；

电流在单位时间内所做的功。

用P表示。

P=UI

功率的单位为瓦［特］,简称瓦,符号为W,常用的有千瓦（kW）、兆瓦（MW）

和毫瓦（mW）等。

（1）.功率的正负

如果电流、电压选用关联参考方向,则所得的p应看成支路接受的功率,计算所

得功率为负值时,表示支路实际发出功率。

如果电流、电压选择非关联参考方向,p应看成支路发出的功率,即计算所得功率为正值时,表示支路实际发出功率;

计算所得功率为负值时,表示支路接受功率。

（了解）

（2）.直流功率

在直流情况下PUI

三、电流的热效应，焦耳定律

如果电阻元件把接受的电能转换成热能

则从t0到t时间内。

电阻元件的热

［量］Q,

也就是这段时间内接受的电能

W为

2

U2

T

QWP（tt0）PTRIT

Q的单位是J，这种热也叫作焦耳热。

教材巩固与练习1、2

电功率和电能的概念、公式

电功、电功率的应用和计算

1-4电功和电功率

（二）

电阻定律，

功率的应用

一、基础知识

电阻、电流、电压的概念，单位。

电功和功率的概念，公式：

W=UItP=UI

二、例题讲解

例题1.已知如图，

E

=6V，

r

=4Ω，1=2Ω，2的变化范围是0~10Ω。

求：

①

电源的最大输出功率；

②R1上消耗的最大功率；

③R2上消耗的最大功率。

解：

①R=2Ω时，外电阻等于内电阻，电源输出功率最大为

2.25W；

2=0

2W；

1

时1上消耗的功率最大为

②1是定植电阻，电流越大功率越大，所以

Er

6Ω，所以，当2=6Ω时，2

③把1也看成电源的一部分，等效电源的内阻为

上消耗的功率最大为1.5W

例题2，如图所示为直流电路,U1=4V,U2=-8V,U3=6V,

或发出的功率P1、P2和P3,并求整个电路的功率P。

I=4A,

求各元件接受

解：

P1的电压参考方向与电流参考方向相关联

故P1=U1I=4×

4=16W（接受16W）

P2和P3的电压参考方向与电流参考方向非关联,故

P2=U2I=（-8）×

4=-32W（接受32W）

P3=U3I=6×

4=24W（发出24W）

整个电路的功率P,设接受功率为正,发出功率为负,故P=16+32-24=24W

思考题：

有两个电源，一个发出的电能为1000kW.h,另一个发出的电能为

500kW.h。

是否可认为前一个电源的功率大，后一个电源的功率小？

教材，巩固与练习4

教学欧姆定律

1.理解欧姆定律内容的意义；

2.熟练掌握欧姆定律牢记其公式；

3.会应用欧姆定律进行一些简单电路的计算。

欧姆定律及其公式

应用欧姆定律进行电路的计

算

2-1全电路欧姆定律

（一）

欧姆定律

一.部分电路欧姆定律

1.部分电路的概念，关键点---包不包括电源在内。

2.部分电路欧姆定律的内容是：

导体中的电流，与导体两端的电压成正比，与

导体的电阻成反比。

I

U

3.部分电路欧姆定律的公式：

（记住）。

4.伏安特性曲线

结合数学直角坐标系来理解，

电阻的伏安特性曲线：

注意

I-U曲线和U-I曲线的区别。

还要注意：

当考虑到

电阻率随温度的

变化时，电阻的伏安

特性曲线不再是I

<

过原点的直线。

O

OI

二、部分电路

欧姆定律的应用

例题1一段导体，两端接上1.5V的电压时，通过的电流为是多少？

若接9V的电压时，通过的电流是多少？

0.25A，该导体的电阻

例题2实验室用的小灯泡灯丝的I-U特性曲线可用以下哪个图象来表示：

IA.IIB.C.

灯丝在通电后一定会发热，当温度达到一定值时才会发出可见光，这时温

度能达到很高，因此必须考虑到灯丝的电阻将随温度的变化而变化。

随着电压的升

高，电流增大，灯丝的电功率将会增大，温度升高，电阻率也将随之增大，电阻增

大，。

U越大I-U曲线上对应点于原点连线的斜率必然越小，选A。

作业，教材巩固与练习1、2

教学欧姆定律及其公式教学应用欧姆定律进行电路的计

2-1全电路欧姆定律

（二）

欧姆定律应用

安全教育3分钟，注意天气变化，预防感冒，小心点。

一、全电路欧姆定律

主要物理量：

研究闭合电路，主要物理量有E、r、R、I、U，前两个是常量，

后三个是变量。

1.全电路欧姆定律的内容

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（内电阻与外电阻之

和）成反比。

2.全电路欧姆定律的公式

闭合电路欧姆定律的表达形式有：

（1）E=U外+U内

（2）I

（I、R间关系）

Rr

（3）U=E-Ir（U、I间关系）

（4）

（、

间关系）

二、电路的三种状态

一般情况下，ε、r可认为不变，当R变化将导致I、U的变化变化规律可归纳

为

R↑→I↓→U′↓→U↑

R→∞I=0U′=0U=ε（开路）

R↓→I↑→U′↑→U↓

R→0I=ε/rU′=εU=0（短路）

U随R增大而增大，随R减小而减小。

提示：

为何可以用电压表直接测量开路时两端电压而得电动势值？

因为开路时R→∞U=ε

路端电压随电流变化的图象

闭合电路的总电流跟电源电动势成正比跟电路总电阻成反比。

路端电路随外电阻的增大而增大。

电路的三种状态，1是通路，2是开路（断路），3是短路。

一根电阻丝，横截面积为S，电阻为R，现均匀拉伸，使其横截面积为，

则均匀拉伸后的电阻为原来电阻的多少倍？

（部分电路）电压是原电压的都是倍？

n

电流是原电流的多少倍？

A．n倍

B

．n2倍

C．

倍

D

．倍

n2

作业，教材巩固与练习3

课型专业课课程电工基础

教学电阻的连接

1.理解电阻的串联的概念；

2.掌握电阻串联电路的特点；

3.会电阻的串联简单的计算应用

教学串联电路的特点教学串联电路的应用计算

2-2电阻的连接

（一）

集成运算放大器介绍讲授新课：

理想集成运算放大器

安全教育3分钟，上下楼梯，请靠右行，轻声慢步，请勿拥挤。

一、电阻的串联

1.串联电路的定义

在电路中,把几个电阻元件依次一个一个首尾连接起来,中间没有分支,在电源的作用下流过各电阻的是同一电流。

这种连接方式叫做电阻的串联

2.串联电路特点

（1）.串联电路中，流过美一个电阻的电流都相等，即

I=I

1=I2

（2）.串联电路中，电路俩端的总电压等于各分电压之和，

U=U

1=U2

（3）.串联电路的总电阻等于各分电阻之和，即

R=R

1=R2

（4）.串联电路中，各电阻分配的电压与电阻成正比，即

R1/R2=U1/U2

例2.1如图2.3

所示,

用一个满刻度偏转电流为

50μA,电阻Rg为2kΩ的表

头制成100V量程的直流电压表,

应串联多大的附加电阻