电工基础基本电路知识

1、课题2.1闭合电路的欧姆定律课型新课授课班级授课时数4教学目标1理解电动势、端电压的概念。2熟练掌握闭合电路的欧姆定律。3掌握电源输出功率与外电阻的关系。教学重点1闭合电路的欧姆定律。2电源输出功率与外电阻的关系。教学难点闭合电路的欧姆定律。学情分析教学效果教后记新课2.1电动势 闭合电路的欧姆定律一、电动势1电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。用符号e表示。2单位：伏特（v）注意点：(1)电动势由电源本身决定，与外电路无关。(2）电动势的规定方向：自负极通过电源内部到正极的方向。二、闭合电路的欧姆定律1复习部分电路的欧姆定律 i = 2闭合电路欧姆定律的推导(1) 电路(2) 推

2、导设t时间内有电荷量q通过闭合电路的横截面。电源内部，非静电力把q从负极移到正极所做的功w = e q = e i t，电流通过r和r0时电能转化为热能q = i2 r t + i2 r0 t因为w = q所以e i t = i2 r t + i2 r0 te = i r + i r0或i = (3）闭合电路欧姆定律闭合电路内的电流，与电源电动势成正比，与整个电路的电阻成反比。其中，外电路上的电压降（端电压）u = i r = e - i r0内电路上的电压降u¢ = i r0电动势等于内、外电路电压降之和e = i r + i r0 = u + u¢例1：如上图，若电动势

3、e = 24 v，内阻r0 = 4 w，负载电阻r = 20 w，试求：（1）电路中的电流；（2）电源的端电压；（3）负载上的电压降；（4）电源内阻上的电压降。例2：电源电动势为1.5 v，内电阻为0.12 w，外电路电阻为1.38 w，求电路中的电流和端电压。例3：电动势为3.6 v的电源，与8 w 的电阻接成闭合电路，电源两极间的电压为3.2 v，求电源的内电阻。三、端电压1电动势与外电路电阻的变化无关，但电源端电压随负载变化，随着外电阻的增加端电压增加，随着外电阻的减少端电压减小。证明：i = 当r增加时，（r + r0）增加，电流i减小，u = e - i r0 增加；同理可证，当r减

4、小时，u也减小。2两种特例：（1）当外电路断开时，r趋向于无穷大。i = 0u = e - i r0 = e即u = e应用：可用电压表粗略地测定电源的电动势（2）当外电路短路时，r趋近于零，i = 趋向于无穷大，u趋近于零。短路时电流很大，会烧坏电源，引起火灾，决不允许将导线或电流表直接接到电源上，防止短路。应用：测量电动势和电源内阻。例4：例2-1（电工技术基础与技能周绍敏主编）。例5：有一简单闭合电路，当外电阻加倍时，通过的电流减为原来的2/3，求内阻与外阻的比值。四、电源向负载输出的功率1p电源 = i e；p负载 = i u；p内阻 = i 2 r0；u = e - i r0同乘以i

5、 ，得i u = i e - i2 r0i e = i u + i2 r0p电源 = p负载 + p内阻在何时电源的输出功率最大？设负载为纯电阻当r = r0时，pmax = 这时称负载与电源匹配。2电源输出功率p与负载电阻r的变化关系曲线3注意：当r = r0时，电源输出功率最大，但此时电源的效率仅为50%。练习习题（电工技术基础与技能周绍敏主编）1是非题(1)、(2)。2选择题(1)、(2)。小结1电源电动势的大小和方向。2闭合电路的欧姆定律的内容和表达式。3端电压的概念；外电阻增大和减小时，端电压的变化。4电源输出功率最大的条件，这时的输出效率。布置作业习题（电工技术基础与技能周绍敏主编

6、）3填充题（1）、（2）。4问答与计算题（1）、（2）。35课题2.2电阻的串联课型新课授课班级授课时数1教学目标1熟练掌握电阻串联的性质和作用。2理解串联分压和功率分配的原理。3掌握电压表扩大量程的方法和计算。教学重点1电阻串联的性质和作用。2电压表扩大量程的方法和计算。教学难点多量程电压表分压电阻的计算。学情分析学生在物理中已学过电阻的串联。教学效果教后记新课课前复习1电动势的定义。2闭合电路的欧姆定律的内容和表达式。2.2电阻的串联一、定义（1）电阻的串联把两个或两个以上的电阻依次连接起来，使电流只有一条通路。（2）特点 电路中电流处处相等。 电路总电压等于各部分电路两端的电压之和。二、

7、重要性质1总电阻u = i r；u1 = i r1；u2 = i r2 ；× × ×；un = i rnu = u1 + u2 + u3 + × × × + uni r = i r1 + i r2 + i r3 + × × ×+ rnr = r1 + r2 + r3 + × × ×+ rn结论：串联电路的总电阻等于各个电阻之和。2电压分配i = ；i = ；i = ；× × ×；i = = = = × × × = =

8、 i结论：串联电路中各电阻两端的电压与它的阻值成正比。若两个电阻串联，则u1 = i r1；u2 = i r2 ；i = u1 = u；u2 = u3功率分配p = i u = i2 rp1= i 2r1；p2 = i 2 r2 ；p3 = i 2 r3；× × × ；pn = i2 rn = = = × × × = 结论：串联电路中各电阻消耗的功率与它的阻值成正比。例1：有个电阻串联，其中r1 = 20 w，r2 = 15 w，r3 = 10 w，r4 = 10 w，接在110 v的电压上。求（1）电路的总电阻及电流；（2）r1电阻

9、上的电压。例2：例3（电工技术基础与技能周绍敏主编）。例3：r1、r2为两个串联电阻，已知r1 = 4 r2，若r1上消耗的功率为1 w，求r2上消耗的功率。三、电压表（1）常用的电压表是用微安表或毫安表改装成的。（2）毫安表或微安表的重要参数：ig满偏电流rg表头内阻（3）电流越大，毫安表或微安表指针的偏角就越大。由于u = i r，则毫安表或微安表两端的电压越大，指针偏角也越大。（4）如果在刻度盘上直接标出电压值，就可用来测电压，但这时能测的电压值很小。为了能测较大的电压，可串联一电阻，分担部分电压，就完成了电压表的改装。（5）测量时要与被测电路并联。（6）关键：会计算串联的电阻r的大小。

10、设电流表的满偏电流为ig，内阻为rg，要改装成量程为u的电压表，求串入的rr = = 例4：例4（电工技术基础与技能周绍敏主编）。练习1有一表头，它的满偏电流 ig = 50 µa，内阻为rg = 3 kw，若改装成量程为15 v的电压表，应串联多大的电阻？2（电工技术基础与技能周绍敏主编）1是非题（3）、（4），2选择题（3）。小结1串联的定义及特点。2串联的重要性质。3电压表量程的扩大。布置作业习题（电工技术基础与技能周绍敏主编）3填充题（4），4问答与计算题（7）。课题23电阻的并联课型新课授课班级授课时数1教学目标1熟练掌握电阻并联的性质和作用。2理解并联分流和功率分配的原理

11、。3掌握电流表扩大量程的方法和计算。教学重点1电阻并联的性质和作用。2电流表扩大量程的方法和计算。教学难点电阻并联的重要性质。学情分析学生在物理中已学过电阻的并联。教学效果教后记新课课前复习：1串联电路中电流、电压的基本特点。2串联电路的总电阻、电压分配和功率分配。3串联电阻的分压作用。第三节电阻的并联一、定义1电阻的并联：把若干个电阻一端连接在一起，另一端连接在一起。 2特点： 电路中各支路两端的电压相等； 电路中总电流等于各支路的电流之和。二、重要性质1总电阻设电压为u，根据欧姆定律，则i = ；i1 = ；i2 = ；× × × ；in = 因为i = i1

12、 + i2 + i3 + × × × + in所以 = + + + × × × + 结论：并联电路总电阻的倒数等于各个电阻的倒数之和。2电流分配u = i1 r1；u = i2 r2；u = i3 r3 ；× × × ；u = in rni1 r1 = i2 r2 = i3 r3 = × × × = i nrn = u结论：并联电路中通过各个电阻的电流与它的阻值成反比。当只有两只电阻并联时i1 = i；i2 = i3功率分配pk = u ik = p1 r1 = p2 r2

13、= p3 r3 = × × × = pn rn结论：并联电路中各个电阻消耗的功率与它的阻值成反比。例1：r1 = 24 w，r2 = 8 w，u = 12v，求总电阻及各电阻上的电流。例2：5个25 w的电阻并联，总电阻为多少？例3：两只电阻并联，其中r1为100 w，通过r1的电流i1为0.4a，通过整个并联电路的电流i为1a，求r2和通过r2的电流i2。例4：在240 v的线路上并接15 w、30 w、40 w电热器各一个，求（1）各电热器上的电流；（2）总电流及总电阻；（3）总功率及各电热器消耗的电功率。三、电流表利用并联电路的分流原理，在微安表或毫安表上并

14、联一分流电阻，按比例分流一部分电流，则可以利用微安表和毫安表测量大的电流（扩大量程）。r = = 其中：ig为电流表的满偏电流；rg为电流表内阻；i为电流表的量程；r为分流电阻。例5：p28例6。练习习题（电工技术基础与技能周绍敏主编）2选择题（5）（7）；3填充题（5）。小结并联电路的特点和重要性质；分流电阻的计算。布置作业习题4（电工技术基础与技能周绍敏主编）问答与计算题（4）。课题24电阻的混联课型新课授课班级授课时数1教学目标掌握简单混联电路的分析和计算。教学重点混联电路的计算。教学难点画等效电路图。学情分析学生已学过电阻的串联和并联。教学效果教后记新课课前复习：电阻串、并联的基本特点

15、和重要性质。2.4电阻的混联一、混联既有电阻的串联又有电阻的并联，称为电阻的混联。二、混联的计算步骤1把电路进行等效变换；2先计算各电阻串联和并联的等效电阻值，再计算电路的总的等效电阻；3由电路的总的等效电阻值和电路的端电压计算电路的总电流；4利用电阻串联的分压关系和电阻并联的分流关系，计算各部分电压及电流。三、进行电路等效变换的两种方法方法一：利用电流的流向及电流的分合，画出等效电路图。例1：已知：r1 = r2 = 8 w，r3 = r4 = 6 w，r5 = r6 = 4 w，r7 = r8 = 24 w，r9 = 16 w，u = 224 v，求：通过 r9 的电流和 r9 两端的电压

16、。例2：例8。（电工技术基础与技能周绍敏主编） 练习小结1混联的计算步骤。2电路等效变换的两种方法。布置作业习题4（电工技术基础与技能周绍敏主编）问答与计算题（10）。课题25万用表课型新课授课班级授课时数1教学目标1了解万用表的构造。2掌握万用表的使用。教学重点万用表的操作。教学难点万用表的操作注意事项。学情分析教学效果教后记新课2.5万用表一、认识面板结构表头、指针、刻度盘、挡位开关等。二、万用表使用前准备步骤1：万用表水平放置，检查表笔是否完好。步骤2：检查表针是否停在表盘左端的零位。如有偏离，可用小螺丝刀轻轻转动表头上的机械调零旋钮，使表针指零。步骤3：将表笔按要求插入表笔插孔。步骤4

17、：将选择开关旋到相应的项目和量程上。 三、用万用表测量1.用万用表测量直流电压步骤1：准备把选择开关旋到直流电压v（dc v）适当的量程。适当是指在保证安全的条件下，使指针偏转最大，最好在一半至三分之二刻度处。在知道被测量值的可能范围时，只要使量程大于可能的最大值。若不知被测量的范围，则先选用直流电压最大量程进行试测。然后根据试测值选用适当量程。步骤2：测量把两支表笔分别接触待测电压元件的两端，使万用表与待测元件并联。红表笔接电势高点，黑表笔接电势低点（或电流流出点），否则指针会逆向偏转而被打弯。步骤3：读测量值选用dc va（或v-a）刻度线（一般是从上往下数第二条刻度线）。满刻度值就是所选

18、的量程值，其余刻度值按比例确定。目光正对表盘，若指针没对准刻度线（位于两条刻度间），选读靠近的刻度值；若指针恰在两刻度间中点，读取左、右刻度都可以。2.用万用表测量直流电流基本方法同测量直流电压，但有以下几点区别：（1）选用直流电流ma或a挡的适当量程，若超过必须并联分流电阻。（2）断开待测电流处的电路，使表笔接断开点两端，把表串联接入电路，红表笔接流入点。3.用万用表测电阻值步骤1：准备把量程选择开关旋到电阻（）挡适当倍率。适当的标准是使测量时指针在面板刻度的中间区域。较靠近左端或右端，则所选的倍率都是不适当的。若指针靠右端，应该减小倍率；若指针靠左，应增大倍率。步骤2：进行欧姆调零。 把两

19、支表笔直接接触，指针应偏转到刻度（面板最上一条刻度线）右端“0”刻度。若不是，则应旋转欧姆零位调整器，使指针对准右端“0”刻度。欧姆零位调整中两支表笔始终要接触。步骤3：测量把两支表笔接触待测电阻器的两端。四、使用万用表的注意事项1了解性能及各符号字母的含义，会读数，了解各部件作用及用法。2观察表头指针是否处于零位。3测量前选择正确的位置：量程选择：应使表头指针偏到满刻度三分之二左右。无法估算测量值时可从最大量程挡逐渐减少到合适量程。4读数（1）对有弧形反射镜的表盘，应使像、物重合。（2）估读一位小数。（3）了解每一刻度的值。5被测位正、负要分清。6测电流要串联。7测电压时要并联在被测电路两端

20、。8测电阻时不可带电测量。9测量过程中不允许拨动转换开关选择量程。10使用结束后，要置于最高交流电压挡或off 挡。练习小结使用万用表测量时的注意事项。布置作业习题（电工技术基础与技能周绍敏主编）4问答与计算题（9）。课题26电阻的测量课型新课授课班级授课时数2教学目标1掌握电阻的测量方法。2掌握产生测量误差的原因。教学重点电阻的测量方法及产生测量误差原因的分析。教学难点产生测量误差原因的分析。学情分析学生已学过部分电路欧姆定律。教学效果教后记新课课前复习：使用万用表进行测量时要注意的问题。2.6电阻的测量一、伏安法1利用u = i r（欧姆定律）来测量电阻2步骤：（1）用电压表测出电阻两端的

21、电压。（2）用电流表测出通过电阻的电流。（3）用r = 公式计算电阻值。3方法有两种i电流表外接法ii电流表内接法（1）电流表外接法r测 < r实适用条件：待测电阻阻值比电压表内阻小得多（r << rv）。（2）电流表内接法r测 > r实适用条件：待测电阻阻值比电流表内阻大得多（r >> ra）。二、惠斯通电桥法1原理（1）p32图2-26 r1、r2、r3、r4是电桥的4个臂，其中r4为待测电阻，其余3个为可调已知电阻，g是灵敏电流计，比较b、d两点的电位。（2）调节已知电阻的阻值，使ig = 0 i1 = i2；i3 = i4当r1和r3上电压降相等，r2和r4上的电压降也相等，即i1 r1 = i3 r3 ，i2 r2 = i4 r4时，两式相除，得 = r4 = 2测量结果的准确程度由下面的因素决定：（1）已知电阻的准确程度。（2）电流计的灵敏度。3学校常用的滑线式电桥计算方式rx = r练习小结1伏安法测量电阻的两种方法：电流表外接法和电流表内接法。2这两种方法测量值和实际值的关系。3这两