電路及基本物理量課件

第一章直流電路第一節(jié)電路及基本物理量幫助主頁(yè)第一章直流電路第一節(jié)電路及基本物理量幫助主頁(yè)1一、電路和電路圖二、電路中的幾個(gè)物理量三、電阻和電阻率第一節(jié)電路及基本物理量章目錄主頁(yè)一、電路和電路圖二、電路中的幾個(gè)物理量三、電阻和電阻率第一節(jié)2一、電路和電路圖（三）電路的三種狀態(tài)（一）電路（二）電路圖節(jié)目錄章目錄主頁(yè)一、電路和電路圖（三）電路的三種狀態(tài)（一）電路（二）電路圖3（一）電路電路是指由某些電氣元器件為完成一定功能、按一定方式組合而成的電流通路。連續(xù)電流的通路必須是閉合的。電路的組成：由電源、負(fù)載、中間環(huán)節(jié)這三部分組成。用電器、用電設(shè)備常稱為負(fù)載。下一頁(yè)節(jié)目錄章目錄主頁(yè)（一）電路電路是指由某些電氣元器件為完成一定功能、按一定方4實(shí)際電路電路圖節(jié)目錄章目錄（二）電路圖電路可以用電路圖來(lái)表示，圖中的設(shè)備或元件用國(guó)家統(tǒng)一規(guī)定的符號(hào)表示。下一頁(yè)上一頁(yè)主頁(yè)實(shí)際電路電路圖節(jié)目錄章目錄（二）電路圖電路可以5電路的作用和組成作用1：實(shí)現(xiàn)電能的輸送和轉(zhuǎn)換電源(電壓源、電流源)

負(fù)載中間環(huán)節(jié)(導(dǎo)線)——提供電能的設(shè)備——消耗或吸收電能的設(shè)備——用于傳輸電能作用2：實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳遞和處理信號(hào)源

負(fù)載中間環(huán)節(jié)(導(dǎo)線)——提供電信號(hào)的設(shè)備——接受和轉(zhuǎn)換信號(hào)的設(shè)備——用于傳遞電信號(hào)電路的作用和組成作用1：實(shí)現(xiàn)電能的輸送和轉(zhuǎn)換電源(電壓源、電6二、電路中的幾個(gè)物理量（一）電流（二）電流密度（三）電壓（四）電動(dòng)勢(shì)（五）電位主頁(yè)節(jié)目錄章目錄二、電路中的幾個(gè)物理量（一）電流（二）電流密度（三）電壓（7（一）電流2.電流：4.電流大小的測(cè)量3.電流的單位換算關(guān)系單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體某一截面的電荷量，是電流強(qiáng)度的簡(jiǎn)稱，用符號(hào)I表示，在t秒內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量為Q

庫(kù)侖，則電流I可表示為

I=Q/t。下一頁(yè)主頁(yè)節(jié)目錄章目錄電荷有規(guī)則的定向移動(dòng)稱作電流。電流的大小使用電流表（安培表）進(jìn)行測(cè)量。1.電量：帶電體所帶電荷的數(shù)量。用Q表示，單位庫(kù)侖（C）Sab（一）電流2.電流：4.電流大小的測(cè)量3.電流的單位換算關(guān)系8上一頁(yè)主頁(yè)節(jié)目錄章目錄下一頁(yè)

（2）電流表必須串接到被測(cè)量的電路中。

（3）直流電流表表殼接線柱上標(biāo)明的“+”、“-”記號(hào)，應(yīng)和電路的極性相一致，不能接錯(cuò)，否則指針?lè)崔D(zhuǎn)，既影響正常測(cè)量，又容易損壞電流表。

（1）對(duì)交、直流電流應(yīng)分別使用交流和直流電流表測(cè)量。（4）要合理選擇電流表的量程。電流測(cè)量時(shí)應(yīng)注意：上一頁(yè)主頁(yè)節(jié)目錄章目錄下一頁(yè)（1）對(duì)交、直9當(dāng)某段電路中電流的方向難以判斷時(shí)，可先任意假定電流的參考方向（也稱正方向），然后列方程求解。當(dāng)解得的電流為正值時(shí)，說(shuō)明電流的實(shí)際方向與參考方向一致，反之，解得的電流為負(fù)值時(shí)，說(shuō)明電流的實(shí)際方向與參考方向相反。習(xí)慣上規(guī)定正電荷移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?。上一?yè)主頁(yè)節(jié)目錄章目錄下一頁(yè)4.電流的方向因此，電流的正負(fù)僅表示與實(shí)際的方向是否一致當(dāng)某段電路中電流的方向難以判斷時(shí)，可先任意假定10（二）電流密度舉例：解：概念：是指當(dāng)電流在導(dǎo)體的截面上均勻分布時(shí)，該電流與導(dǎo)體橫截面積的比值，用字母J

表示，數(shù)學(xué)表達(dá)式為：J=I/S。上一頁(yè)主頁(yè)節(jié)目錄章目錄下一頁(yè)某照明電路需要通過(guò)21A的電流，問(wèn)應(yīng)采用多粗的銅導(dǎo)線？（設(shè)J=6A/mm2）

兩個(gè)導(dǎo)體a、b具有同樣的截面，如果Ja>Jb，則導(dǎo)體a中的電流大于b。（二）電流密度舉例：解：概念：是指當(dāng)電流在導(dǎo)體11（三）電壓又稱電位差，在電場(chǎng)中若電場(chǎng)力將點(diǎn)電荷Q

從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，所做的功為WAB

，則功與電荷Q

的比值就稱為該兩點(diǎn)之間的電壓。數(shù)學(xué)表達(dá)式為UAB=WAB/Q

。上一頁(yè)主頁(yè)節(jié)目錄章目錄下一頁(yè)1.概念若將1庫(kù)侖的電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，所作的功為1焦耳，則AB兩點(diǎn)間的電壓大小就是1伏特，簡(jiǎn)稱伏，用“V”表示。（三）電壓又稱電位差，在電場(chǎng)中若電場(chǎng)力將點(diǎn)電荷12電壓大小的測(cè)量使用電壓表（伏特表）進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量時(shí)應(yīng)注意：（2）電壓表必須并聯(lián)在被測(cè)量電路的兩端。（3）直流電壓表表殼接線柱上標(biāo)明的“+”、“-”記號(hào)，應(yīng)和被測(cè)兩點(diǎn)的電位相一致，即“+”端接高電位，“-”端接低電位，不能接錯(cuò)，否則指針?lè)崔D(zhuǎn)，并會(huì)損壞電壓表。（4）要合理選擇電壓表的量程。（1）對(duì)交、直流電壓應(yīng)分別使用交流電壓表和直流電壓表測(cè)量。上一頁(yè)主頁(yè)節(jié)目錄章目錄下一頁(yè)2.電壓大小的測(cè)量電壓大小的測(cè)量使用電壓表（伏特表）進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量13

4.電壓的方向(由正指向負(fù))在電路圖中有兩種表示方法。當(dāng)電壓的實(shí)際方向難以斷定時(shí)，可參考電流方向的確定方法予以確定。3.電壓的單位換算關(guān)系如圖a用箭頭表示，圖b用極性符號(hào)表示。上一頁(yè)主頁(yè)節(jié)目錄章目錄下一頁(yè)4.電壓的方向(由正指向負(fù))3.14（四）電動(dòng)勢(shì)—衡量電源將非電能轉(zhuǎn)換成電能本領(lǐng)大小的物理量1.概念

2.電動(dòng)勢(shì)的單位與電壓相同，也是V（伏特）。3.電動(dòng)勢(shì)的方向在電源內(nèi)部由負(fù)極指向正極

注：對(duì)于一個(gè)電源來(lái)說(shuō)，即有電動(dòng)勢(shì)又有端電壓。電動(dòng)勢(shì)只存在于電源內(nèi)部；而端電壓則是電源加在外電路兩端的電壓，其方向由正極指向負(fù)極。在電源內(nèi)部外力將單位正電荷從電源的負(fù)極移動(dòng)到電源正極所做的功，用符號(hào)E表示，數(shù)學(xué)表達(dá)式為：E=W外/Q

。上一頁(yè)主頁(yè)節(jié)目錄章目錄下一頁(yè)（四）電動(dòng)勢(shì)—衡量電源將非電能轉(zhuǎn)換成電能本領(lǐng)154.直流電動(dòng)勢(shì)的兩種圖形符號(hào)上一頁(yè)主頁(yè)節(jié)目錄章目錄下一頁(yè)4.直流電動(dòng)勢(shì)的兩種圖形符號(hào)上一頁(yè)主頁(yè)節(jié)目錄章目錄下一頁(yè)16（五）電位

通常把參考點(diǎn)的電位規(guī)定為零，又稱零電位。一般選大地為參考點(diǎn)，即視大地為零電位。在電子儀器和設(shè)備中又常把金屬外殼或電路的公共接點(diǎn)的電位規(guī)定為零。：表示接大地；或：表示接機(jī)殼或公共接點(diǎn)。

是指電路中某點(diǎn)與參考點(diǎn)之間的電壓，符號(hào)用帶下標(biāo)的字母U表示，單位也是V（伏特）。上一頁(yè)主頁(yè)節(jié)目錄章目錄下一頁(yè)零電位的符號(hào)有兩種：1.電位的概念先了解什么是零電位？2.電位差：電路中任意兩點(diǎn)AB間的電壓等于這兩點(diǎn)電位的差。（五）電位通常把參考點(diǎn)的電位規(guī)定為零，又稱零電173.電位與電位差的區(qū)別C點(diǎn)B點(diǎn)A點(diǎn)由下圖可以看出電位具有相對(duì)性，即電路中某點(diǎn)的電位值隨參考點(diǎn)位置的改變而改變；而電位差具有絕對(duì)性，即任意兩點(diǎn)之間的電位差值與電路中參考點(diǎn)的位置選取無(wú)關(guān)。此外電位有正負(fù)之分，當(dāng)某點(diǎn)的電位大于參考點(diǎn)（零電位）電位時(shí)，稱其為正電位，反之稱其為負(fù)電位。上一頁(yè)主頁(yè)節(jié)目錄章目錄下一頁(yè)3.電位與電位差的區(qū)別C點(diǎn)B點(diǎn)A點(diǎn)由下圖可以看183.舉例

已知：UA=10V，UB=-10V，UC=5V。求UAB和UBC各為多少？解：根據(jù)電位差與電位的關(guān)系可知：上一頁(yè)主頁(yè)節(jié)目錄章目錄3.舉例已知：UA=10V，UB=-10V，U19（三）電路的三種狀態(tài)通路（有載）：電路構(gòu)成閉合回路，有電流通過(guò)。開(kāi)路：電路斷開(kāi)，電路中無(wú)電流通過(guò)。開(kāi)路也叫斷路。短路：短路是電源未經(jīng)負(fù)載而直接由導(dǎo)體構(gòu)成閉合回路。上一頁(yè)主頁(yè)節(jié)目錄章目錄（三）電路的三種狀態(tài)通路（有載）：電路構(gòu)成閉合回路，有電流通20電源短路識(shí)別電源短路：電源兩極不經(jīng)過(guò)用電器直接用導(dǎo)線連接的電路后果：電路中電流很大，容易燒壞電源，甚至引起火災(zāi)電源短路識(shí)別電源短路：后果：電路中電流很大，容易燒壞電源，甚21開(kāi)關(guān)短路導(dǎo)線短路電流表短路電流表在電路中的作用相當(dāng)于一根導(dǎo)線。電壓表在電路中的作用相當(dāng)于斷路。開(kāi)關(guān)短路導(dǎo)線短路電流表短路電流表在電路中的作用相當(dāng)于一根導(dǎo)線22開(kāi)關(guān)短路導(dǎo)線短路電流表短路紅色部分為電流經(jīng)過(guò)路徑：此時(shí)，電流非常大，經(jīng)過(guò)之處，無(wú)論電源還是電流表，都有可能被燒壞，甚至引起火災(zāi)。開(kāi)關(guān)短路導(dǎo)線短路電流表短路紅色部分為電流經(jīng)過(guò)路徑：此時(shí)，電流23用電器短路識(shí)別用電器短路：用電器短路是指用一根導(dǎo)線將某個(gè)用電器的兩端連接起來(lái)如果只是用電器短路而電源并沒(méi)有短路，這時(shí)不會(huì)燒壞電源，只是被短路的用電器中無(wú)電流通過(guò)．用電器短路識(shí)別用電器短路：如果只是用電器短路而電源并沒(méi)有短路24L2被短路兩燈被短路紅色部分為電流經(jīng)過(guò)路徑，此時(shí)被短路的用電器中無(wú)電流經(jīng)過(guò)，該用電器不工作。L2被短路兩燈被短路紅色部分為電流經(jīng)過(guò)路徑，此時(shí)被短路的用電25閉S1，L2短閉S2，L1短閉S1\S2,全短閉S1，L2短26如圖所示，粗心的小強(qiáng)把電流表當(dāng)作電壓表接在了L1的兩端。此時(shí)如果閉合開(kāi)關(guān)，一定會(huì)發(fā)生（）A、電源短路B、電流表?yè)p壞C、L1不亮D、L2的燈絲燒斷C如圖所示，粗心的小強(qiáng)把電流表當(dāng)作電壓表接在了L1的兩端。此時(shí)27如圖所示，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S后，電路中最容易損壞的是()A．燈泡LB．電流表AC．電壓表V1D．電壓表V2如圖2所示，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，兩只小燈泡能同時(shí)發(fā)光的正確電路是()BB如圖所示，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S后，電路中最容易損壞的是()28

下列電路正確的是()

在圖2所示的各電路圖中，能反映出Ll、L2并聯(lián)，開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)后L1仍能發(fā)光的是()CB

下列電路正確的是()

在圖2所示的各電路圖29三、電阻和電阻率主頁(yè)節(jié)目錄章目錄（四）電阻的測(cè)量（一）電阻（二）電阻率（三）電阻與電阻率的關(guān)系三、電阻和電阻率主頁(yè)節(jié)目錄章目錄（四）電阻的測(cè)量（一）電阻301.概念主頁(yè)節(jié)目錄章目錄下一頁(yè)2.電阻單位的換算關(guān)系導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用稱為電阻，用符號(hào)R表示。其單位為Ω（歐姆）。（一）電阻1.概念主頁(yè)節(jié)目錄章目錄下一頁(yè)2.電阻單位的換算關(guān)系31

概念：長(zhǎng)度為1m、截面為1mm2的導(dǎo)體，在一定溫度下的電阻值，用符號(hào)ρ表示。其單位為Ω·m（歐米）。純金屬的電阻率很小，絕緣體的電阻率很大。銀是最好的導(dǎo)體，但價(jià)格昂貴而很少采用，目前電氣設(shè)備中常采用導(dǎo)電性能良好的銅、鋁作導(dǎo)線。（二）電阻率主頁(yè)節(jié)目錄章目錄下一頁(yè)上一頁(yè)概念：長(zhǎng)度為1m、截面為1mm2的導(dǎo)體，在一定32繞制10Ω的電阻，問(wèn)需要直徑為1mm的康銅絲多少米？解：查表可知20°時(shí)康銅的電阻率為由得舉例（三）電阻與電阻率的關(guān)系式中L—代表導(dǎo)體的長(zhǎng)度，m。上一頁(yè)主頁(yè)節(jié)目錄章目錄下一頁(yè)繞制10Ω的電阻，問(wèn)需要直徑為1mm的康銅絲多少米？解：查表33（四）電阻的測(cè)量1.切斷電路上的電源。2.使被測(cè)電阻的一端斷開(kāi)。上一頁(yè)主頁(yè)節(jié)目錄章目錄電阻的測(cè)量使用電阻計(jì)（歐姆表）進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量時(shí)應(yīng)注意：3.避免把人體的電阻量入。（四）電阻的測(cè)量1.切斷電路上的電源。2.使被測(cè)電阻的一端斷34練習(xí)題一、填空

1.一般電路由

、

、

和

四個(gè)部分組成。2.電路通常有

、

、

三種狀態(tài)。3.電荷的

移動(dòng)形成電流，電流用符號(hào)

表示。4.電流表必須

接到被測(cè)量的電路中，直流電流表接線柱上標(biāo)明的“+”“-”記號(hào)，應(yīng)與電路的極性