電工基礎(chǔ)第二版教學(xué)指南與

1、電路的基本概念和基本定律1.1電 路設(shè)計課時2課時教學(xué)目的：授課形式：1理解電能應(yīng)用及優(yōu)越性2理解理想元件和電路模型的概念討論、講授3了解電路組成、電路三種狀態(tài)及特點教學(xué)重點：授課對象1電路及各部分的作用2電路的三種狀態(tài)教學(xué)難點： 理解理想元件及電路模型的概念教 學(xué) 內(nèi) 容 參考教法課程介紹：作為新設(shè)課程應(yīng)讓學(xué)生對學(xué)生對學(xué)科有初步認(rèn)識 電路基礎(chǔ)（電路理論）是研究電路組成及所需遵循規(guī)律的科學(xué)。而電工基礎(chǔ)是一門實踐性較強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程，其目的和任務(wù)是使學(xué)生獲得電工技術(shù)方面的基本理論、基本知識和基本技能，為后繼課程學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。 學(xué)習(xí)意義：電能應(yīng)用的廣泛性并具有無可比擬優(yōu)越性從生活、學(xué)習(xí)、國防及

2、科技等方面加以說明 優(yōu)越性體現(xiàn)在：1便于轉(zhuǎn)換； 2便于傳輸和分配； 3便于控制學(xué)習(xí)方法：1理解物理概念、基本理論、工作原理和分析方法 2通過習(xí)題鞏固和加深對所學(xué)理論的理解。培養(yǎng)分 析和應(yīng)用能力； 3通過實驗鞏固所學(xué)理論、訓(xùn)練操作技能、培養(yǎng)實 踐能力和嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)作風(fēng)?？山Y(jié)合投影加以說明由簡單的手電筒為例引入課題：電路板書一電路的組成：1 電路：由實際元件按一定方式連接，以形成電流的通路。 一般電路由電源、用電器、導(dǎo)線和開關(guān)等組成的閉合回路 分類：一類是對信號的變換、傳輸和處理電路（一般意義下弱電）例：測量、放大電路 一類是對能量的轉(zhuǎn)換與傳輸及分配電路（強(qiáng)電）例：變壓器、發(fā)電設(shè)備 結(jié)合實用手電電路說

3、明：實物結(jié)構(gòu)圖投影電路組成：電源、連接導(dǎo)線、控制器件和負(fù)載，均為實際元件1 電源：其它形式能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，簡介含交流電源的交流電路、只含直流電源的直流電路。2用電器：（負(fù)載）電能轉(zhuǎn)化為其它形式能的設(shè)備，例白熾燈、電吹風(fēng)等3導(dǎo)線：由金屬線，銅或鋁等材料制成，起連接電路、輸送和分配電能作用4控制設(shè)備開關(guān)：用來接通或斷開電路在電路中往往還存在保護(hù)設(shè)施，起到電路異常時保證電路安全。2理想模型意義： 電路理論內(nèi)容包括分析和研究電路中所發(fā)生的電磁現(xiàn)象與過可簡介電源的分類:交流、直流電源常見直流電源：干電池、蓄電池及穩(wěn)壓電源等程，探討電路的基本規(guī)律和計算方法。實際器件的物理過程十分復(fù)雜且與電磁有關(guān)，性能

4、方程相當(dāng)復(fù)雜；在分析中常略去元件的次要物理因素，突出重點抓主要矛盾，把實際元件視作只具有主要物理性質(zhì)的理想元件。把實際電路抽象成是全部由理想元件的組合稱理想電路（或電路模型），是對實際電路的近似等效。常見理想元件：電阻、電容、電感元件，電壓源、電流源、受控源元件和耦合電感元件等（包括導(dǎo)線） 可結(jié)合實物：（）繞線電阻存在電感及線匝間的分布電容，而主要性質(zhì)電阻（）電感線圈：線匝間分布電容及導(dǎo)線的體電阻此處宜簡不宜復(fù)雜，簡要說明即可 說明：本課程后續(xù)內(nèi)容無特殊說明所涉及到的電路均為理想模型二、電路圖定義：用電路元件規(guī)定的符號來表示電路連接情況的圖稱電路圖；或稱電路原理圖強(qiáng)調(diào)符號及畫法要遵循國家頒布的

5、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合表1.1簡介常見元件或表示連接的符號,要求學(xué)生能夠認(rèn)識.不熟悉的在應(yīng)用和學(xué)習(xí)中掌握.三、電路的三種狀態(tài)：分別為：有載狀態(tài)、短路狀態(tài)及開路狀態(tài)。結(jié)合P3圖1-2說明 1有載狀態(tài)（通路或閉路）：電路各部分連接成閉合回路，有電流通過負(fù)載，能正常工作。 2開路狀態(tài)（斷路）：電路斷開，無電流通過。特點：I=0 3短路狀態(tài)（捷路）：未經(jīng)用電器，直接由導(dǎo)線將電源正負(fù)極連接，稱短路；由于電流過大，損壞電源不允許。 上述特點有待后續(xù)進(jìn)一步補(bǔ)充。 總結(jié)：通過本節(jié)學(xué)習(xí)1 能對電能的運用和學(xué)習(xí)方法有個初步的認(rèn)識2 理解電路分析研究的對象理想元件及構(gòu)成的電路模型 3 熟悉常用電路符號及電路的三種狀態(tài) 板書畫

6、簡單手電筒對應(yīng)的電路圖說明可采用投影方式節(jié)省時間注意電位器用法無鐵芯、有鐵芯電感；交叉、不交叉連接的區(qū)別。教學(xué)中強(qiáng)調(diào)畫圖的規(guī)范，鉛筆及工具必備投影電路可結(jié)合實際說明實踐中檢測需要，部分電路被導(dǎo)線短接，常稱部分電路短路 部分電路短路圖作業(yè)：page3 No 1,2,3實踐性作業(yè)：No4電路的基本概念和基本定律1.2電路中的基本物理量1設(shè)計課時2課時教學(xué)目的：授課形式：1理解電流產(chǎn)生及條件、電壓的物理意義2掌握電流、電壓參考方向討論、講授3掌握電流、電壓的簡單計算教學(xué)重點：授課對象1電流、電壓參考方向2電流形成條件、電流和電壓的計算教學(xué)難點： 電流、電壓的參考方向教 學(xué) 內(nèi) 容 參 考 教 法復(fù)習(xí)

7、及引題：電路的三種狀態(tài)，重點短路狀態(tài)的危害性和防止措施：加裝熔斷器，實物講解熔斷器結(jié)構(gòu)，結(jié)合已學(xué)知識討論其工作原理總結(jié):電流大，產(chǎn)生熱量使其溫度達(dá)到熔點，熔斷保護(hù)電路作用引導(dǎo)電路中電流如何產(chǎn)生及影響因素引入課題結(jié)合上節(jié)實踐性作業(yè)，展開討論加深對電路狀態(tài)及熔斷器的深刻理解一、電流1電流現(xiàn)象： 定義：帶電粒子（自由電荷）的定向移動形成電流 形成原因：投影P4圖1-3：自由電荷在無電場區(qū)域，自由無規(guī)則熱運動；在電場中受電場力作用，同種電荷受同向電場力，向同一方向運動。 進(jìn)一步說明電流的條件： 1存在自由電荷內(nèi)因 2導(dǎo)體兩端保持一定電壓（電位差）外因 電流在電路的表現(xiàn)：熱、磁、化學(xué)效應(yīng)。2電流強(qiáng)度：簡

8、稱電流 定義：單位時間通過導(dǎo)體橫載面的電荷量 定義式： I=q/t單位及換算：電量單位：庫侖-C;時間：秒-s;電流單位：安培-A 安培的定義：若1秒內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量為1庫 侖，則電流為1安培。表示A 介紹： 毫安（mA）微安(uA)：結(jié)合勻強(qiáng)電場，說明電場及不同電荷愛電場力方向可細(xì)述金屬、酸等溶液自由電荷形態(tài)及電場中運動方式簡要說明電路中電流既表示電流現(xiàn)象又表示衡量電流強(qiáng)弱的物理量板書換算關(guān)系并舉例講解注意科學(xué)計數(shù)法的運用3電流的方向： 規(guī)定：電路中正電荷定向移動的方向。 簡述金屬導(dǎo)體、酸、堿、鹽等溶液形成電流的方向（討論）可敘述原因是正、負(fù)電荷向不同方向運動 參考方向：必要性，研究

9、具體電路，往往難以判斷電流的實際方向，采用選取參考方向的方法：堿地 步驟：1分析電路時，任選一個參考方向 2實際電流可能和參考電流同向或反向，電流引入代數(shù)量表示：分析計算結(jié)果為正，表明實際方向同參考方向，為負(fù)，反向。 注意：1未選參考方向，正負(fù)無意義 板圖說明參考方向標(biāo)注方法 2今后相關(guān)電路電流均為參考方向，不一定是實際方向結(jié)合右圖： I參考方向，若電流分別為I=-3A及I=12A時電流大小和實際方向。學(xué)生練習(xí)：投影P5圖1-6，學(xué)生練習(xí)，講解共性錯誤4 電流分類及表示： 投影圖1-5，說明電流分類 直流電流：強(qiáng)調(diào)大寫字母I的表示 交流電流:小寫字母表示:I 5電流計算實例：簡介圖像法表示是電

10、工分析的一種手段為考慮電子技術(shù)有必要簡介脈動直流電流；交直流電流及表示區(qū)別交流電流在于下標(biāo)的大小寫舉例：5秒種內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電量為0.05庫侖求電流大小，折合多少mA 解: I=q/t=0.05C/5S=0.01A=10mA二、電壓 物理意義：電荷在運動過程中能量的得失是因為電場力的作用，為衡量電場力做功的能力引入電壓（又名電位差）板書：電壓、電位差 1定義：把單位正電荷由A點經(jīng)任意路徑運動到B點時，該電荷獲得或失去的能量定義為電壓，符號U 定義式： UAB = W / Q 分類：直流U、交流u、交直流(小寫符號大下標(biāo))強(qiáng)調(diào)：電場力簡介單位：千伏、伏特、毫伏 2電壓方向： 說明：+e由A點

11、運動到B點時，該電荷失去能量，A點高電位，B點低電位，即電壓降；+e由A點運動到B點時，該電荷獲得能量，則A點低電位，B點高電位，即電壓升。簡要提及電位概念 電壓的方向，習(xí)慣上規(guī)定：電壓的實際方向是高電位指向低電位方向，即電壓降方向。 類比電流,電壓亦采用參考方向表示：三種表示形式1箭頭；2+高電位、-低電位 3形同UAB下標(biāo)形式 同樣用代數(shù)量表示實際電壓方向與參考方向間關(guān)系 例：若右圖(A)中U=-12V則實際電壓方向與參考電壓相反 3關(guān)聯(lián)參考方向： 電壓參考方向與電流參考方向相一致稱關(guān)聯(lián)參考方向。 舉例畫圖說明 可根據(jù)需要說明關(guān)聯(lián)參考方向所有物理定律為定義式形式，例V=I*R而非關(guān)聯(lián)參考方

12、向加負(fù)號：V=-I*R 否則為非關(guān)聯(lián)參考方向 4應(yīng)用：例1電壓參考極性見右圖，若U1=5V，UAB =-3V，說明實際電壓極性。 分析解答：略例2設(shè)一正電荷的電荷量為0.003C,它在電場中由a點移到b點時,電場力所做的功為0.06J,試求a和b點間的電壓?另有一正電荷的電荷量為0.04C,同樣在電場中由a點移到b點時,電場力所做的功多大?解: (1) UAB = WAB / Q = 20V (2) WAB = Q.UAB = 0.8J總結(jié)： 1正確理解電壓、電流方向，并能結(jié)合參考方向判定實際方向 2要求能熟練進(jìn)行運用電流、電壓定義式的計算作業(yè)： Page26 No 1,2,3 第一章 電路的

13、基本概念和基本定律1.2電路中基本物理量2設(shè)計課時2課時教學(xué)目的：授課方式理解零電位點及電位的概念掌握電位的計算方法多媒體教學(xué)教學(xué)重點：授課對象電位的概念電位的計算方法教學(xué)難點：電位的計算方法教 學(xué) 內(nèi) 容 參 考 教 法復(fù)習(xí)1電流定義,計算公式2電壓定義、定義公式、表示及參考方向3判斷關(guān)聯(lián)與非關(guān)聯(lián)參考方向在復(fù)習(xí)電壓基礎(chǔ)上結(jié)合右圖投影說明：在簡單電路電路工作狀態(tài)用U、I表示非常明顯、直觀，但是對于復(fù)雜電路如圖，用電壓、電流表示則存在繁雜的缺點，需要眾多電壓、電流符號。在復(fù)雜電路特別是電子電路中采用電位表示。新授內(nèi)容：一、 電位電位的表示：和研究液體內(nèi)部一樣，電路分析中，我們常指定電路中的某一點

14、為參考點，其它各點相對于該參考點的電壓降，稱為該點相對于參考點的電位。一復(fù)習(xí)提問：電子投影：復(fù)雜電路圖分析：十二個元件用電壓表示至少需要12個電壓可類比水位、高度表示2零電位點：上述所選定的參考點，稱為零電位點，也就是規(guī)定該點的電位為零， 即VA= 0。強(qiáng)調(diào)電位也是電壓，但為相對于參考點電壓注意說明：1由于是參考點，故可以任意選擇；2一般常見選取方法： (1) 在工程中常選大地作為電位參考點； (2) 在電子線路中，常選公共線或機(jī)殼作為電位參考點。 （3）電路分析中常選擇電源的兩極之一，最常見是負(fù)極。3在電路圖中通常用符號“”表示零電位點。解釋公共線：因電子電路元件的聯(lián)結(jié)常匯集于一公共端機(jī)殼：

15、一般要求接地處理。 3電位定義： 在確定了零電位點后我們可進(jìn)一步明確電位的定義： 電路中某一點M的電位UM就是該點到電位參考點A的電壓，也即M、A兩點間的電位差（即電壓），即UM = UMA說明：1電位是代數(shù)量、有正負(fù)值之分，正值表明電位高于零電位， 反之低于0 ，等于0則兩點等電位。2單位同電壓一樣為伏特。3任意兩點間電壓也即為兩點間電位差：即Uab = Va - Vb 4采用電位的分析方法優(yōu)點：結(jié)合Uab三種取值>0、<0、=0的說明 1簡潔方便，所以在復(fù)雜電路中和工程上和分析廣泛應(yīng)用。2測量方便，工程中可用萬用電表電壓檔即可測定，方法是黑表棒接于選定的零電位點，紅表棒接觸待測

16、點。根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)方向確定電位正、負(fù)值，讀數(shù)為電位大小。 5電位與零電位的關(guān)系結(jié)合實例說明【例題】如圖電路，已知：R1 =R2 = 6 W，R3 = 2 W，I1=1.5A,I3=0.5A,I2=1A。求a,b,c三點的電位Va、Vb、Vc 、Uab。結(jié)合上圖比較用電壓描述至少需要12個，而采用電位表示則僅需8 個，且可方便轉(zhuǎn)換成所有電壓，可采用演示實驗或多媒體示教為進(jìn)一步鞏固可安排實驗解:選d點為零電位點，a點電位：Va = Uad = R1 I1 +R3 I3= 10 V，b點電位：Vb = Uba = R3 I3= 2 W×0.5A = 1 Vc點電位：Vc = Ucd =- R

17、2 I2 +R3 I3 = 5V 電壓Uab=VaVb = 10 V 1V = 9V 改選b點為零電位點，Vb =0a點電位：Va = Uab = R1 I1 = 9 V，c點電位：Vc = Ucb = - R2 I2 = 6V 電壓Uab=VaVb = 9 V 0V = 9V分析：參考點因人而異，不同的零電位點，相應(yīng)點電位會不相同，與零電位點有關(guān)；而任意兩點間電壓值即兩點間的電位差不應(yīng)發(fā)生改變。結(jié)論：1電位是相對的，相對于參考點， 2電壓是絕對的與參考點選取無關(guān).通過實例說明但只要初步了解，具體計算方法后繼課程介紹二、電能： 1 電功的計算公式電能即電功，結(jié)合電壓的定義及公式，說明電場力做功

18、公式W = U q = UIt焦耳定律：電流所做的功與通過導(dǎo)體的電流I、兩端電壓U及通電時間t 成正比。純電阻電路后續(xù)2 電功的單位：焦耳及千瓦時（度） 3 電流做功的實質(zhì)：電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能的過程。4 應(yīng)用舉例：一220V，40W白熾燈，接于220V電壓，求取用電流？若平均每天使用2.5小時,電價每千瓦時0.42元,求每月30天計應(yīng)付出電費?解題：I=P/U=0.18A t=2.5*30=75H W=Pt=0.04KW*75H=3KWH M=3*0.42元= 1.26元三、電功率：舉例簡介換算討論，學(xué)生講解作用：衡量電流做功快慢的物理量此處可根據(jù)需要引入關(guān)聯(lián)及非關(guān)聯(lián)參考方向下的功率計算及

19、元件性質(zhì)的判斷定義：單位時間內(nèi)電流所做的功的大小 P = W / T = U I說明：電功率大小和電壓及電流成正比單位：千瓦（KW）、瓦特（W）工程上功率可用瓦特表測量，而電功用電能表（瓦時表）測量學(xué)生練習(xí)：投影習(xí)題：一個電阻10的電阻通過0.5A電流,電阻消耗功率多大?一個20電阻接于16V的電壓上,所消耗功率又為多大?總結(jié):通過本節(jié)學(xué)習(xí)正確理解電位的概念及表示方法、電位與電壓的關(guān)系，進(jìn)一步掌握電功及電功率計算。作業(yè)： Page 27 No 1.16、1.17、1.18第一章 電路的基本基本概念和基本定律1.3-4電源與電源電動勢 電阻設(shè)計課時2課時教學(xué)目的：授課形式：理解直流電源的工作原理

20、及電阻形成、影響因素正確理解電動勢定義及電壓關(guān)系講授、討論掌握電阻定律及電阻與溫度的關(guān)系的計算教學(xué)重點：授課對象電動勢、端電壓的關(guān)系全電路歐姆定律及應(yīng)用教學(xué)難點：電源、非靜電力的作用教 學(xué) 內(nèi) 容 參考教法復(fù)習(xí)引題： 提問形成電流的條件引入保持導(dǎo)體間電壓的裝置是電源，討論電源的種類，引入課題：電源及電源電動勢課時1新授內(nèi)容：1.3電源與電源電動勢一、電源定義及分類概括 把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置稱電源電源分類：常見電池和發(fā)電機(jī)。電池分干電池和蓄電池板圖簡單電路：說明: 1內(nèi)電路：電源內(nèi)部的電路 外電路：電源外部的電路2A是電源正極、B是電源負(fù)極說明:電源的作用就是把正電荷從負(fù)極移送到正極、

21、或?qū)⒇?fù)電荷由正極移送到負(fù)極，為分析方便之見，采用前者正電荷說法說明。結(jié)合閱讀材料簡介新型蓄電池或要求課后學(xué)生自習(xí)二、電源工作原理：以干電池為例說明1非靜電力：電池內(nèi)電場的方向是由+極到-極，正電荷要由-移到+，須存在一種力反抗靜電場的力，即非靜電力。不同電源非靜電力不同，電池：化學(xué)能發(fā)電機(jī)：電磁能強(qiáng)調(diào)非靜電力作用說明：干電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能發(fā)電機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能2工作過程：外電路開路，非靜電力將正電荷由-到+，兩極呈異種電荷積聚，形成由+到-的電場，靜電力呈加強(qiáng)趨勢，一定時兩力平衡，兩極建立起一定電壓若外電路通路狀態(tài)，正電荷由外電路+到-，與負(fù)極電荷中和，電場減弱，平衡被破壞，非靜電力

22、戰(zhàn)勝靜電力，再次將正電荷拉向+極該過程中非靜電力要做功，循環(huán)往復(fù)，不斷將其他形式能轉(zhuǎn)化為電能。電源就是將其它形式能轉(zhuǎn)化成電能的裝置結(jié)論：（1）同一電源，非靜電力將一定量正電荷由-到+所做功一定，不同電源，非靜電力將相同量正電荷由-到+所做功不一定相同投影結(jié)論 （2）在移送同樣多電荷情況下做的功越多，電源把其它形式能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越強(qiáng)，用電動勢表示三、電動勢定義：電源內(nèi)部非靜電力把正電荷從負(fù)極經(jīng)電源內(nèi)部移送到正極所做的功與被送電荷量的比值稱電源電動勢板書 定義公式： E=W/Q 單位說明：同電壓單位可比較電壓公式說明電動勢單位說明：1每個電源的電動勢由電源自身決定，與外電路無關(guān)2電動勢標(biāo)量，各

23、電流一樣有規(guī)定方向，自負(fù)極由電源內(nèi)部指向正極。板圖電動勢方向標(biāo)注3干電池電動勢1.5V,蓄電池2V四、電動勢與電壓的異同相同：兩單位及定義公式形式相同不同：1物理意義不同，電動勢反映非靜電力，電壓反映電場力做功的本領(lǐng)。說明單位及定義公式形式相同 2一電源，既有電壓又有電動勢，電動勢僅存在于內(nèi)部，而電壓既存在于電源內(nèi)部，又存在于電源外部。 電源電動勢在數(shù)值上等于電源兩端的開路電壓 可簡介測定方法，全電路 3電動勢與電壓的方向相反，電動勢由電源內(nèi)部負(fù)極指向正極，而電壓由正極指向負(fù)極。歐姆定律中進(jìn)一步闡述由電路中起連接作用的導(dǎo)體引入課題:1.4電阻板書課時2新授內(nèi)容: 1.4電阻一、電阻定義及形成原

24、因： 定義：導(dǎo)體對電流的阻礙作用的性質(zhì)提問形式 形成原因：自由電荷在電壓電場作用下定向移動與圍繞平衡位置無規(guī)則振動的物質(zhì)微粒碰撞形成對電流的阻礙。二、影響導(dǎo)體電阻的因素：討論總結(jié) 影響因素有：L、S、及溫度t可結(jié)合深夜打開白熾電燈易損壞說明1電阻定律： 內(nèi)容：略 投影簡介 公式： R=L/S 電阻率.m;說明與導(dǎo)體幾何形狀無關(guān),只與材料性質(zhì)及所處條件(溫度)有關(guān). 材料導(dǎo)電性能分類:1導(dǎo)體<10-6.m板書 2絕緣體 >107.m 3半導(dǎo)體 介于上兩者之間 4超導(dǎo)體 =0 說明:電阻率越大,導(dǎo)電性能越差.2電阻與溫度關(guān)系: 溫度影響原因：1溫度升高，熱運動加劇，碰撞更頻繁； 2溫度

25、升高，帶電質(zhì)點數(shù)增加更易導(dǎo)電。 電阻隨溫度變化，取決兩者中誰主導(dǎo)且不同材料受溫度影響不同。 分類說明：1 一般金屬導(dǎo)體，自由電子數(shù)幾乎不隨溫度變化，而碰撞次數(shù)反而增加，故溫度升高，電阻加大.應(yīng)用：電阻溫度計，鉑絲范圍（-2631000OC） 2少數(shù)合金電阻，幾乎不受溫度影響3超導(dǎo)體：在極低溫下一些合金和金屬氧化物電阻忽然消失為0的現(xiàn)象，稱超導(dǎo)現(xiàn)象。 溫度系數(shù)-衡量溫度的影響:定義：溫度每升高1 OC時電阻所變化的數(shù)值與原來電阻值的比 值。單位1/ OC 定義式： =（R2-R1）/R1（t2-t1）注意是平均值，上式為近似式 即： R2=R11+（t2-t1） 三、電阻器：1 分類：固定電阻、

26、可變電阻（電位器）2 結(jié)構(gòu)分類：膜式（碳式、金屬膜）、繞線3 標(biāo)稱：直標(biāo)、文字符號、色標(biāo)簡介或要求學(xué)生看閱讀材料四、應(yīng)用舉例:1 一電爐，爐絲長50M，鎳鉻絲，若電阻5歐，問截面積多大?電阻率為1.1*10-6歐米 解: S =L/R = 1.1*10-5 歐2 測定電機(jī)溫度,工作前電阻值0.15歐,(20度室溫),運行后,電阻值0.17歐,求此電機(jī)內(nèi)部溫度(銅導(dǎo)線)溫度系數(shù)查表解查表=4.1*10-3 1/ OC t2=（R2-R1）/R1+t1 = 52 OC總結(jié): 通過本節(jié)學(xué)習(xí)，要能正確理解非靜電力的作用及電動勢概念，注意區(qū)分電壓、電動勢；掌握電阻定律及溫度對電阻的影響,并在熟練運用電阻

27、定律進(jìn)行計算.討論，提問作業(yè)： Page26 No11、12、13第一章 電路的基本概念和基本定律1.5歐姆定律設(shè)計課時2課時教學(xué)目的：授課形式：1掌握部分電路歐姆定律及電阻伏安特性2掌握全電路歐姆定律、理解電源的外特性討論、講授3熟悉電阻電路電功、功率計算教學(xué)重點：授課對象電阻的伏安特性全電路歐姆定律教學(xué)難點：全電路歐姆定律及電源外特性教 學(xué) 內(nèi) 容 參 考 教 法采用直接引題：電路中最重要基本定律之一歐姆定律，用于確定基本電路中電壓與電流關(guān)系說明部分電路即電路的一部分，非完整電路工作狀態(tài)由該部分電路兩端電壓及電流反映11部分電路歐姆定律： 1內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流與它兩端的電壓成正比，與導(dǎo)體的

28、電阻成反比 表達(dá)式形式：I=U/R或： U=IR單位：分別安培、伏特、歐姆可適當(dāng)補(bǔ)充關(guān)聯(lián)參考方向及非關(guān)聯(lián)參考方向下兩種形式 2注意事項：變化R=U/I R是導(dǎo)體屬性，不能理解為與電壓成正比，與電流成反比。12電阻的伏安特性： 導(dǎo)體電壓、電流間的關(guān)系稱伏安特性表示形式伏安特性曲線：橫坐標(biāo)為電壓、縱坐標(biāo)為電流根據(jù)伏安特性分類：線性電阻 非線性電阻如： 二極管13歐姆定律運用： 舉例：某一線性電阻，兩端電壓15V，電流3A，當(dāng)電流上升到5A時，電壓多大，電阻為幾歐姆？ 分析：1線性電阻不變，未特殊說明均為線性 2電壓與電流成正比解題過程:R=15V/3A=5 U=5A*5=25學(xué)生練習(xí)板演：電阻中電

29、流隨電壓變化,若電阻5歐,作出電流隨電壓變化曲線,電阻若增大到10歐,曲線如何變化,若減小到2.5歐,又如何?分析見右圖：強(qiáng)調(diào)畫法，過原點，兩點確定直線，另設(shè)一電壓，求電流，找對應(yīng)點。演練一條，學(xué)生練習(xí)?？山Y(jié)合上圖說明斜率與電阻關(guān)系，進(jìn)一步引伸坐標(biāo)系U，I交換21全電路歐姆定律（閉合電路歐姆定律） 結(jié)合電源說明：內(nèi)電路亦有電阻，內(nèi)電阻，小r表示全電路：含有電源的閉合電路，如下圖 內(nèi)電路表示成電動勢串內(nèi)阻形式閉合電路電流應(yīng)遵循規(guī)律：可由能量轉(zhuǎn)化與守恒定律及焦耳定律決定 電源非靜電力做功：W=Eq=Eit內(nèi)阻及外電路消耗：Q=RI2t+rI2tW=Q 有： E=RI+rI或： I = E /（R+

30、r）即全電路歐姆定律：閉合電路內(nèi)的電流，跟電源的電動勢成正比，跟整個電路的電阻成反比。22端電壓結(jié)合E=RI+rI說明：其中U=IR稱外電路電壓，又稱端電壓； 而U= rI稱內(nèi)壓降有 E=U+U即:電源電動勢等于內(nèi)外電路電壓降之和.例題：上圖電路中，已知電源電動勢E=24V，內(nèi)阻r=2負(fù)載電阻R=10，求(1)電路中電流;(2)電源的端電壓;(3)負(fù)載電阻R上的電壓;(4)電源內(nèi)阻上的電壓降.解: (1) I = E /（R+r）=24/(10+2)=2A(2) U = E Ir = 24-2×2 = 20V(3) U = IR = 2×10 = 20V(4) U = Ir

31、 = 2×2 = 4V23電源的外特性 分析：電源E和r是一定的，當(dāng)外電路R變化，輸出端電壓發(fā)生變化由閉合電路歐姆定律分析，當(dāng)R增大，電流I減小，電壓U上升；反之I增加，U下降。外特性定義: 式U = E Ir反映端電壓U隨電流I的變化關(guān)系,稱電源的外特性.可用外特性曲線表示兩種特殊情況：1外電路斷路即R無窮大，I=0，U= rI，U=E 利用該特性用內(nèi)阻很大電壓表粗略測電源電動勢2外電路短路，U=0，I=E/r，由于電源內(nèi)阻很小，電流很大，極易損壞電源。 為防止：1不允許內(nèi)阻小電流表測短路電流； 2須加保險裝置。說明：1不同內(nèi)阻，對輸出電壓的影響不同，內(nèi)阻小，端電壓接近E 2若內(nèi)阻

32、為0,U=E，理想情況例題（常用電動勢、內(nèi)阻的計算）：右圖電路，當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S合到位置1時，外電路的電阻R1 = 14 W，測得電流表讀數(shù)I1 = 0.2 A；當(dāng)開關(guān)S合到位置2時，外電路的電阻R2 = 9 W，電流表讀數(shù)I2 = 0.3 A；試求電動勢E及其內(nèi)阻r。解：根據(jù)閉合電路的歐姆定律，列出聯(lián)立方程組解得：r = 1 W，E = 3 V。本例題給出了一種測量直流電源電動勢E和內(nèi)阻r的方法。 由例題說明：測量電動勢和內(nèi)阻方法； 引伸一般電路兩種狀態(tài)轉(zhuǎn)換解題方法：列方程組求解31電阻元件上消耗的能量與功率：簡介電阻元件即純電阻電功計算公式：W = UIt 結(jié)合歐姆定律I = U/R簡介對

33、應(yīng)純電阻的功率形式得：W = I2Rt = U2/R×t實質(zhì)純電阻電路吸收的電能全部轉(zhuǎn)化為熱能32額定電壓、額定功率：簡介 白熾燈功率的表示形式“220V、40W”及含義 說明：實際工作電壓和實際功率相關(guān)計算應(yīng)用可引導(dǎo)學(xué)生自己結(jié)合P21例題自學(xué)或講解?？偨Y(jié)： 本節(jié)重點是全電路歐姆定律，通過學(xué)習(xí)要能理解和熟練掌握相關(guān)端電壓、內(nèi)壓降，學(xué)會電動勢和內(nèi)阻的求解方法，正確理解電源的外特性，特別是內(nèi)阻大小對端電壓的影響。作業(yè)： 思考與練習(xí) Page26 No12,13,14思考與練習(xí)，時間允許可課堂討論第一章 電路的基本概念和基本定律1.6-7負(fù)載獲得最大功率的條件及焦耳-楞次定律設(shè)計課時2課時

34、教學(xué)目的：授課形式：理解負(fù)載獲得最大功率的條件掌握最大功率的計算講授掌握焦耳楞次定律教學(xué)重點：授課對象負(fù)載獲得最大功率的條件最大功率的計算教學(xué)難點：負(fù)載獲得最大功率的條件教 學(xué) 內(nèi) 容 參 考 教 法復(fù)習(xí)引題：1全電路歐姆定律內(nèi)容及公式形式提問 2含源電路的外特性：說明端電壓和負(fù)載電流間關(guān)系，說明當(dāng)外電路發(fā)生變化所獲得功率也將發(fā)生變化，引入課題：；負(fù)載獲得最大功率的條件引導(dǎo)學(xué)生討論1.1全電路功率：結(jié)合右圖由全電路歐姆定律及端電壓： U = E - Ir,可得 U I = E I - I2 r 其中 EI電源功率，I2r內(nèi)阻消耗功率， UI輸出功率。由于電源要提供能量，則向外輸出最大功率也同樣

35、是電源性能指標(biāo)。1.2最大輸出功率由右圖及外特性說明：電源E，r一定，若負(fù)載R增，I下降，而U上升，反之I增加，U下降，P變化規(guī)律及何時最大： P = I2 R = R（E / R + r）2變換：P = R E2/（R + r）2 = R E2/（R - r）2 + 4 R r= E2 /（R - r）2 / R + 4r）分析：E，r是常量與外電路無關(guān)，比較當(dāng)R = r時分母最小，比值最大，即輸出功率最大。 最大輸出功率計算公式： Pmax = E2 / 4 r = E2 / 4 R結(jié)論：外電路電阻等于電源內(nèi)阻時電源輸出功率最大。 即電源輸出功率或稱負(fù)載獲得最大功率的條件是: 外電路電阻等

36、于電源內(nèi)阻說明：1上述稱負(fù)載與電源匹配，或稱阻抗匹配。 2同理內(nèi)阻上消耗的功率也和負(fù)載得到的一樣最大，所以電源的效率僅50%簡述電子技術(shù)放大電路前后級連接問題須考慮 應(yīng)用舉例：1一電源的電動勢E = 8 V、內(nèi)阻r = 0.5 W，問：負(fù)載電阻RL為多大時可獲得最大功率及大小解：由最大功率條件RL = r = 0.5 W負(fù)載獲得功率最大， 由最大功率公式：Pmax = E2 / 4 r = E2 / 4 R = 82/4×0.5= 32W2右圖所示電路，直流電源的電動勢E = 10 V、內(nèi)阻r = 0.5 W，電阻R1 = 2 W，問：可變電阻RP調(diào)至多大時可獲得最大功率Pmax？分

37、析：此題問RP何值時功率最大，所以把視作唯一負(fù)載，(R1 + r)視為電源的內(nèi)阻，進(jìn)行求解。解：將(R1 + r)視為電源的內(nèi)阻，則RP = R1 + r = 2.5 W 時，RP獲得最大功率 3學(xué)生練習(xí)： 一電源電動勢E=20V,內(nèi)阻為2歐,外接0-10W電位器，問何時電路中電流最大,何時電壓最大,何時功率最大?各分別多大?2.1焦耳-楞次定律1 熱效應(yīng)及影響因素電流的三種效應(yīng)引入電流的熱效應(yīng)。復(fù)習(xí)討論敘述電流熱效應(yīng)的機(jī)理：載流子定向移動與物質(zhì)微粒碰撞產(chǎn)生熱量，聯(lián)系電阻的成因即說明是電阻的作用。簡介影響電流產(chǎn)生熱量的物理實驗：I、R、t焦耳楞次定律：電流通過導(dǎo)體所產(chǎn)生的熱量與電流的平方、導(dǎo)體

38、電阻及通電時間成正比。引導(dǎo)學(xué)生回顧初中相關(guān)實驗定義公式： Q = I2Rt相關(guān)單位Q焦耳，其它分別A、s強(qiáng)調(diào)定義公式為通用公式2純電阻電路電流熱效應(yīng)的實質(zhì)是電能轉(zhuǎn)化為熱能的過程。純電阻電路電能全部轉(zhuǎn)化為熱能，有W = Q 故純電阻電路 W = IUt = U2/R×t = Pt 可簡介導(dǎo)線中熱效應(yīng)的危害，電氣產(chǎn)品額定值意義及注意事項常見純電阻電路：電爐、電烙鐵、電烘箱、白熾燈 非純電阻電路：電動機(jī)、變壓器3應(yīng)用舉例： 一白熾燈“220、40W”接于220V電路中，2小時產(chǎn)生的熱量多少？分析：白熾燈工作原理利用熱效應(yīng)到白熾狀態(tài)，為純電阻性質(zhì)；并由于實際電壓等于額定電壓，功率為額定功率。

39、解：Q = Pt = 40W×2×3600S=2.88×105J 總結(jié): 通過本節(jié)學(xué)習(xí)要正確理解負(fù)載獲得最大功率的條件,學(xué)會正確應(yīng)用;熟悉和理解純電阻及非純電阻電路區(qū)別及相關(guān)熱量的計算. 作業(yè): Page 25 思考與練習(xí)題:No 1、2 Page 27: No 1.21 ×第二章 直流電阻電路2.1電阻串聯(lián)電路及應(yīng)用設(shè)計課時2課時教學(xué)目的：授課形式1.掌握電阻串聯(lián)的特點2.掌握利用串聯(lián)特點及分壓公式進(jìn)行計算講授3.理解和掌握電壓表量程的擴(kuò)展教學(xué)重點：授課對象分壓公式計算電壓表量程的擴(kuò)展教學(xué)難點：電壓表量程擴(kuò)展教 學(xué) 內(nèi) 容 參 考 教 法復(fù)習(xí)引題：1電

40、阻定義及影響因素 2實際應(yīng)用中若U額=110V電燈能否接于220V電路中,若不能接可采取任種措施引入：電阻串聯(lián)電路及應(yīng)用討論、總結(jié)：1可變壓，繼而直流呢？2串聯(lián)電阻。 簡介串聯(lián)的運用：引導(dǎo)學(xué)生閱讀P28“圣誕電燈”部分電路的連接方式：串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)。結(jié)合右圖分析：由干個電阻依次連接，中間沒有分岔支路的連接方式，叫電路的串聯(lián)。一、電阻串聯(lián)電路的特點復(fù)習(xí)提問串聯(lián)特點：1電流關(guān)系； 2電壓關(guān)系 3電阻間關(guān)系設(shè)總電壓為U、電流為I、總功率為P。特點外1. 電流關(guān)系： I = I1 = I2 = = In2. 電壓關(guān)系: U = U1 + U2 +Un 3. 等效電阻: R =R1 + R2 + +

41、Rn二、分壓及功率分配公式：結(jié)合上述三特點分析推導(dǎo): 1.分壓關(guān)系： 2.功率分配： 討論：兩只電阻R1、R2串聯(lián)時，等效電阻R = R1 + R2 , 則有兩電阻分壓公式 三、計算應(yīng)用：例1：有一盞額定電壓為U1 = 40 V、額定電流為I = 5 A的電燈，應(yīng)該怎樣把它接入電壓U = 220 V照明電路中。分析：將電燈(設(shè)電阻為R1)與一只分壓電阻R2串聯(lián)后，接入U = 220 V電源上，見右上圖 電阻的串聯(lián)在上述復(fù)習(xí)基礎(chǔ)上總結(jié)要求熟練掌握引伸三個電阻以至多個電阻(簡介)解法一：分壓電阻R2上的電壓為U2 =UU1 = 220 - 40 = 180 V，且U2 = R2I，則解法二：利用兩

42、只電阻串聯(lián)的分壓公式 ，可得即將電燈與一只36 W 分壓電阻串聯(lián)后，接入U = 220V電源上即可。四、電壓表的量程的擴(kuò)展結(jié)合實例分析：例2：有一只電流表，內(nèi)阻Rg = 1 kW，滿偏電流為Ig = 100 mA，要把它改成量程為Un = 3 V的電壓表，應(yīng)該串聯(lián)一只多大的分壓電阻R？分析：畫實現(xiàn)電路右圖所示。 說明1滿偏電流、滿偏電壓及表頭內(nèi)阻及含義 2串聯(lián)電阻擴(kuò)展量程原理結(jié)合該題：該電流表的電壓量程為Ug = RgIg = 0.1 V，與分壓電阻R串聯(lián)后的總電壓Un = 3 V，即將電壓量程擴(kuò)大到n = Un/Ug = 30倍稱放大倍數(shù)。 利用兩只電阻串聯(lián)的分壓公式，可得，則結(jié)論：1電壓表

43、擴(kuò)展原理：利用并聯(lián)電路分流公式，采用并聯(lián)適當(dāng)電阻分流的方式實現(xiàn)。分壓的實際意義，在電路中若電源電壓大于設(shè)備額定電壓，可采用串聯(lián)分壓電阻的方法解決。 2將一只量程為Ug、內(nèi)阻為Rg的表頭擴(kuò)大到量程為Un，所需要的分壓電阻為R = (n - 1) Rg，其中n = (Un/Ug)稱為電壓擴(kuò)大倍數(shù)。敘述相關(guān)參數(shù)可利用UR=Un-Ig×RgR=UR/Ig=Un/Ig-Rg或參閱P31例題.2.2結(jié)合Page31圖2-5簡要介紹多量程實現(xiàn)方法五、學(xué)生練習(xí)：一電流計，內(nèi)阻100歐，滿偏電流為3mA，將其改裝成6V電壓表，如何實現(xiàn)？要求學(xué)生練習(xí)，并課堂演算解:得:串聯(lián)電阻R=1.9千歐要求學(xué)生課堂練習(xí)須畫圖六、總結(jié)：1 熟悉掌握串聯(lián)電路特點2 掌握兩電阻串聯(lián)分壓公式及要能熟練運用3 理解和學(xué)會電壓表量程的擴(kuò)展方法作業(yè)： Page 31 思考與練習(xí)題 No 2、3 補(bǔ)充：一電流計，內(nèi)阻100歐，滿偏電流為3mA，將其改裝成電壓擴(kuò)大倍數(shù)為100的電壓表，如何實現(xiàn)？第二章 直流電阻電路2.2電阻并聯(lián)電路及應(yīng)用設(shè)計課時2課時教學(xué)目的：授課形式1掌握并聯(lián)電阻電路的特點2掌握分流公式及電流表的量程的擴(kuò)展討論、講授3掌握并聯(lián)特點、分流公式及量程擴(kuò)展計算