电工技术基础与技能（电类专业）（双色版） 教学 作者 王兆义 电工技术与技能教案

1.1为什么要学习《电工技术基础与技能》课程

教学目的

了解：I.电工技术基础与技能课程的教学目的与意义。

2.电工的操作规范和职业道德。

技能要求

掌握：安全用电和电器事故的处理方法。

教学内容

1.1为什么要学习《电工技术基础与技能》课程

1.1.1本课程是从事各种职业的基础

1.总述

同学们以后要从事各种职业的工作，在各种职业的工作中都会用到电的知识。因

为现在已经进入电气化和信息化时代，没有哪个职业和电无关。在制造业，大部份制

造设备都已自动化，这些设备都是以计算机为控制核心，由电动设备作为执行机构,

完成工作。

2.分述

在交通运输业，各种运输机械都不同程度的安装有电气控制系统。

在农业的生产和加工中，电气化程度越来越高，

在医学领域，疾病的诊断与治疗，已经脱离了靠医生经验诊治的时代，病人到医

院就诊，要通过化验、透视、B超、CT扫描成像等一系列电子仪器设备检查，确诊病

情。

在建筑领域，建筑物的质量和科技含量不断提高。

在石油、化工、冶金、纺织、电子等各行各业，各种电器设备都在普遍使用，作

为一线的技能型人才，无不和各种电器打交道，掌握一定的电工知识，是胜任工作的

基本条件。

1.1.2电工是很多人向往的职业

在企业和事业单位，有一个基础职业，就是“电工电工职业涉及的范围很广泛,

如在电力部门负责高低压线路的施工、供配电设备的调试、维修和管理；另一类工作

是在企业从事机床电器的维护维修、自动化流水线的安装与调试、电气自动化设备及

装置的故障诊断与调试，建筑物中电气设备的安装等。

“电工”是一个很多人向往的职业，个人的能力和技术可以得到充分的发挥，电

工的劳动受到人们的尊重，同时可以得到丰厚的回报。在整个电工领域中，电工工作

与电工技能及电工理论的联系非常紧密，所以只有经过专门的培训才能从事这一职

业。并且，电工知识已逐步渗透到电子领域，随着越来越多的电子设备的广泛应用，

电子技术岗位的工作人员必须掌握有关的电工技能，了解有关的电工理论，才能更好

地从事电子设备的安装、维护及使用。

因为电工职业的从业人员担负着建设和维护复杂电气系统的重要职责，所以要求

电工有高度的事业心和责任感，因为细小的差错都会带来巨大的经济损失，甚至危及

人身安全。一个优秀的电工应该始终诚实工作，保质保量地完成各项任务。为自己高

质量的工作而骄傲。

电工是一个既充满挑战，又极富魅力的职业，电工的各种岗位为青年提供了极大

的施展个人才华的空间。

1.3安全用电

1.3.1电力内线的施工规程

1.室内外配线施工一般要求

①室内、室外配线应采用电压不低于500V的绝缘导线。

②重要场所、有易燃易爆危险场所应采用金属管配线。

③腐蚀性场所应采用硬塑料管配线，且管接头处应密封。

④重要控制回路、移动用的导线、特别潮湿的场所和严重腐蚀性场所、有剧烈振

动用电设备的线路及有特殊规定的场所应采用铜线。

2.低压带电作业的一般规则

①低压带电作业应设专人监护，使用有绝缘柄的工具.工作时，戴绝缘手套和安

全帽，站在干燥的绝缘物上进行。必须穿长袖衣工作，严禁使用神刀、金属尺和

带有金属物的毛刷、毛操等工具。

②高低压同杆架设、在低压带电线路上工作时，应先检查与高压线的距离，采取

防止误碰带电高压设备的措施。在低压带电导线未采取绝缘措施时，工作人员不

得穿越。在带电的低压配电装置上工作时，应采取防止相间短路和单相接地的绝

缘隔离措施。

③其他规则见后面相关内容，如安全用电常识、登高施工等中的描述。

3.安全用电注意事项

①不可用铜丝、铁丝代替保险丝。因铜丝、铁丝的熔点比保险丝的熔点高，当发

生短路等事故时，线路无法切断（钢丝、铁丝不能熔断），失去了对电路的保护作

教用。

学②不要移动处于工作状态时的用电器，应在切断电源的条件下移动。防止电路中

内用电器的总功率负荷过大，导线中电流超过导线所允许通过的最大正常工作电流

而引起导线发热，烧毁导线绝缘层，损坏用电设备。

容

③发现导线绝缘破损时，应及时用电工绝缘胶布（专用胶布）包扎，不可使用白色

医用胶布及一般塑料带包扎。

④用电器发声异常或有焦糊味等现象时，应迅速切断电源，防止酿成火灾。同时,

请电工维修。

⑤从安全角度考虑，床头灯尽量不用灯头上的开关控制，应选用拉线或电子遥控

开关控制。

4.触电后的急救

①在切断电源过程中，应注意以下事项：绝对不允许直接用手去拉触电者，以防

止救护人员触电；要特别防止高处触电者脱离电源后摔伤；如采用人为短路的办法,

使前级熔断器熔断或使自动开关掉闸，则应一方面考虑再次送电的可能性，另一方面

要迅速采取适当措施，使触电者脱离电源。

②当触电者脱离电源以后，可根据受伤者的不同情况采取抢救措施：

a.如果触电者神忐清醒但乏力、心慌、头昏时，应使其就地安静休息，并及时

请医生或送医院治疗。

b.如果触电者神志不清，失去知觉，但还有呼吸、心跳时，应使其处于空气流

通环境，并解开其上衣，以利于其呼吸，然后迅速请医生救治，或用救护车紧急送医

院抢救。

c.如果触电者神志不清且呼吸、心跳停止时，应毫不迟疑地在现场进行人工呼

吸和心脏按摩，进行紧急抢救，同时向医院或急救中心求救。

③人工呼吸法（口对口人工呼吸法）

a.使触电者平直仰卧，头部尽量后仰，并清除口腔里的异物。救护者蹲跪在触

教

电者的头旁，一只手捏紧触电者的鼻孔（不要漏气），另一只手将其下颌拉向前下方,

学

使他的嘴能张开。

内

b.救护者深吸气后，即对触电者的口吹气。吹气以胸部略有起伏为宜，吹气用

容

力过大过小都不好。

图1-17口对口人工砰吸法

C.吹气完毕，救护者自己吸气时，应将触电者的鼻孔放松，使伤者自动向外呼

气。

d.以上步骤应周而复始连续进行，应保持3〜5s吹气1次，直至患者的心跳和呼

吸恢复正常为止。以上步骤如图1T7所示。

当触电者心跳完全停止时，除一个救护者对伤员进行人工呼吸外，同时还应由另

一救护者对其施行胸外心脏挤压，使其心脏恢复跳动。进行胸外心脏挤压的救护者,

应由经过训练、掌握要领的人进行。胸外心脏挤压方法如图1T8所示。

图1-18胸外心脏挤压法

5.电气火灾的消防知识

①电气设备发生火警时要尽快地切断电源（如拉开电源开关或拔下电源的插头）。如果

教

电源开关离触电地点较远，可以用有绝缘手柄的钢丝钳把两根电线一先•后地剪断。

学

②灭火时，灭火人员不可使身体或手持的灭火工具触及导线和电气设备，以防触电。

内

③发生电气火灾时应迅速切断电源，之后，按普通火灾的扑救方法紧急处理。在特殊

容

情况下需要带电灭火时，不可使用水或泡沫灭火器灭火，应使用黄砂、干粉灭火器或

四氯化碳灭火器等不导电的灭火器材灭火，同时拨打“119”报警。若用导电的灭火器

灭火，既有触电危险，又会损坏电气设备。

1.3.2电工职业道德规范

1.热爱电工这个职业，对技术精益求精，一丝不苟，在实践中不断学习进取，提高技

术技能，在理论上要不断充实自己。

2.对工作认真负责，一丝不苟，对所从事的电工作业，必须做到测试和接线准确无误,

连接可靠。当感到自己工作不能胜任时，应虚心向他人或书本求教，做到不耻下问。

3.电工作业要干净利落，美观整洁，作业完毕后要清理现场，及时将遗留杂物清理

干净，避免污染环境，杜绝妨碍他人或运行。

4.任何时候、任何地点、任何情况下电工作业必须遵守安全操作规程，设置安全措

施，保证设备、线路、人员和自身的安全。时刻做到质量在我手中，安全在我心中。

5.在运行、维护、保养及修理的过程中，必须“严”字当头，严格要求，严格执行操

作规程、试验标准、作业标准、质量标准、管理制度及各种规程、规范及标准，严禁

粗制滥造，敷衍了事。

6.对用户讲诚信，热情耐心，不卑不亢。进入用户地点作业时必须遵守用户的管理

制度，按质量、按工期、安全的完成工作。

7.电工作业中要厉行节约，珍惜每一米导线、每一颗螺钉、每一个垫片、每一条胶

布。严禁大手大脚，杜绝铺张浪费。不得以任何形式将电气设备及其附件、材料、元

件、工具、电器配件赠予他人或归为己有。

8.凡经自己参与维修、安装、调试的较大项目，应建立相应的技术档案，记录工作

过程中相关的数据和关键部位的内容，做到心中有数，并按周期回访、掌握设备的动

态。

9.认真学习电气工程安全知识，并将其贯彻于维修、安装、调试中去，对用户、对

设备、对线路的安全运行负责。

10.电工作业前和作业中严禁饮酒。

章节课题L2实训室及仪器课时2节

教

学

1.了解电工实训室的电源配置、基本设施。

目

2.了解实训室常用工具和仪器。

的

重

重点：实训室常用工具和仪器的使用。

八点、、

难难点：常用仪器的结构和使用方法。

八点、、

课堂讲授与练习相结合，综合学生实际，适当处理教材，因材施教，讲解

教问题时力求清晰明了，注意引导学生对本课程的兴趣和调动学生的学习积极性，

学并通过练习加深对所学知识的理解与掌握，尽可能达到好的教学效果，以提高学

方生的理论水平。

法

教

具1.《电工基础》李梅主编机械工业出版社

及2.《电工电子技术基础》王兆义主编高等教育出版社

参

考3.《电工基础》谭恩鼎主编高等教育出版社

书

4.《电工基础》薛涛主编高等教育出版社

作P8〜9

业1-3-11-3-6

.不同电工实训室的设置和功能。

课1

后2.电工实训室常用工具介绍。

小

结3.电工实训室常用仪器仪表的结构、使用及使用时的注意事项。

1.2实训室及仪器

教学目的

掌握：常用仪器的结构和使用方法。

技能要求

掌握：常用工具和仪器的使用

教学内容

1.2.实训室及仪器

12.1电工实训室介绍

1.“台式”电工实训室

图1T是电工实训台的一种，实训电路安装在实训台上，实训时只需连接上适当

教

的导线。主要训练学生的测量、调试能力，不能训练学生的安装技能。

学

内

容

图1-1台式电工实训台

2.网孔板式安装实训室

图『2是网孔板式安装实训台，该实训台可以将实训器件由学生安装在网孔板上,

然后连接导线，组成实际控制电路。该实训台由于实训器件都是电工的实际器件，连

接导线也是按照电工的操作规范，线头进行剖削处理、弯曲、旋紧：导线走线槽，与

工程实际安装非常接近。该实训台即可训练学生的安装技能，又可训练学生测量、调

试能力。

:明足卡）I网孔板|快改蝶IT

a）b）

图1-2网孔板式实训台“

a）网孔板式实训台b）网孔安装图“

2.安装板式实训室

图1-3是电工安装实训室，该实训室有安装实训桌和供安装的实训板,安装工具和测

教

量表具和仪器。实训桌上配备单相和三相电源，供学生试机时使用。该实训室更接近

学:

于施工现场，在安装板上可以采取和工程控制柜上相同的安装工艺，训练学生的电器

内

安装技能。

容

1.2.2电工实训室常用工具

1试.电笔

试电笔又称验电笔或测电笔（见图1-4所示）。其检测电压在500V以下，是一种低压

电工工具，用于测量电路是否带电。如果用试电笔的笔尖和电路接触，氟管点亮，则

电路带电，人体不能触及。

「泮.

、丽£体J7储业用花欠的物体

图1-4试电笔

2电.工刀

电工刀分普通式和三用式两种。普通式电工刀如图1-5所示，按其刀片长度分大

教

号和小号两种规格。三用式电工刀增加了锯片和锥子，可用来锯电线板槽和锥钻木

学

螺钉的底孔。电工刀主要用来剥削较硬的导线（如黑皮线、单股塑料硬线等）的绝缘

内

层，还可以用来削制小木砖或切割木台的缺口。

容

图1-5电工刀

3.旋具

旋具又叫改锥，俗称起子（见图1-6所示）。其种类很多，按头部形状的不同，可分为

，，一，，字形和，，十，，字形两种形式。旋具主要用来旋紧或放松螺钉。

0一一

a）/

图1-6旋具

a）一字旋具b）十字旋具，

4.钢丝钳

钢丝钳的功能较多，可以夹持、弯扭和剪切金属薄板，剪断导线和细金属丝；还可以

用来剥去导线的绝缘外皮，也可以用来扳转小的有角螺母或用来起钉子等。其外形及

功能圳图1-7所示。使用时用右手握住钳柄，根据需要分别使用钳头的4个部位。

a）构造b）弯绞导线c）扳旋螺母d）剪切导线e）剪切钢丝

5.剥线钳

教剥线钳主要用来剥除线芯截面积为6mm2以下的塑料橡胶导线端部的绝缘层。使用时将

学剥离的绝缘长度定好后，放入比导线线径稍大的刃口中用手握紧钳柄，导线绝缘皮即

内被剥离。

容使用时选择的切口直径应稍大于线芯直径。如果切口的直径小于线芯直径，就会切伤

芯线。剥线钳的外形如图『8所示。

图1-8剥线钳图1-9尖嘴钳图1-10断线钳

6.尖嘴钳

尖嘴钳头部尖细，适用于在狭小的工作空间操作。在把导线与接线柱连接起来时，我

们常用它来将导线线芯弯成圆环状后套在螺栓上。尖嘴钳还可以用来夹持小螺母、小

零件进行电气安装等。带刀口的尖嘴钳能剪断细小的金属丝。尖嘴钳外形如图-9所

示。

7.断线钳

断线钳又称偏口钳，可剪断较粗的金属丝、线材及电线电缆等，如图1T0所示。

8.扳手

扳手分为活扳手（俗称活动扳手）或呆扳手（俗称固定扳手），是用来紧固和起松螺母的

一种专用工具。活扳手外形及使用方法如图171所示。

a）b）c）

图1-11活扳手

a）活扳手构造b）扳莪大螺母时的握法c）扳获小螺母时的提法

教1.2.3实训室常用仪器仪表

学1.MF47型指针式万用表

内MF47型指针式万用表由表头（测量机构）、测量线路、转换开关三个基本部分组成，其

容

外形如图1T2所示。图1-12MF47型指针式万用表

指针式万用表使用方法：

在使用前应检查指针是否指在机械零位上，如不指在机械零位上可旋转表盖上的调零

器，使指针指在机械零位上。将测试棒红、黑插头分别插入"+"、"一''插孔中。

1）直流电流的测量测量0.05〜500mA电流时•，转动转换开关至所需挡位；测量5A

电流时，将转换开关放在500mA直流挡上，红表笔插头插入“5A”插孔，而后将测试

棒串接于电路中。

2）交直流电压的测量测量交流10〜1000V或直流0.25〜1000V电压时，转动

转换开关至所需要的挡位；测量交直流2500V电压时，将转换开关旋至交流1000V

或直流1000V挡，红表笔插头插入“2500V”插孔，而后将两表笔跨接于被测电路两

喻。

3）直流电阻的测量转动转换开关至所需测量的电阻挡，将两表笔短接，调节欧姆

调零旋钮，使指针对准于欧姆“0”位上，然后再进行测量。测量电路中的电阻时，应

先断电，如电路中有电容器，则应先行放电。

指针式万用表使用注意事项：

1）本表虽有保护装置，但使用时仍应遵守规程，以避免意外损失。测量高电压大电

流时，为避免烧坏开关，应在切断电流情况下，变换挡位；测量未知电压或电流时，

应先选择最高挡位，待第次读数完毕后，根据被测量值的实际大小，再转换到合适

的挡位。

2）测量高电压时，要站在干燥的绝缘板上用--手操作，防止意外事故发生。

3）表中干电池应定期检查、更换，以保证测量精度。

4）测量时要注意挡位是否正确，特别是测量高电压时要认真核对，以防扳错挡位而

将表烧坏。

2.DT-830型数字式万用表

数字式万用表是一种多功能、多量程的数字显示仪表，种类繁多，与指示式万用表比

较，具有测量准确度高、分辨率高、抗干扰能力强、功能齐全、操作方便以及读数迅

速准确等优点。数字式万用表主要由液晶显示屏、A/D转换器、转换开关等组成。

在测量时，由于变换器电路不同，所以也不允许扳错挡位，以避免造成万用表损坏。

该表面板如图1T3所示。

教

学

内图1-13DT-830型数字式万用表面板

容1）数字式万用表使用方法

使用时，将黑表笔插入“COM”插孔，红表笔在测量电压或电阻时插入“V•”插孔；测量

小电流时插入“mA”插孔；测量大电流时插入“10A”插孔。根据被测量的性质和大小，

把转换开关旋到适当的挡位，将电源开关置于“ON”位置，即可进行测量。测毕，不要

忘记把电源开关扳至「'OFF”位置。

2）交直流电压的测量测量交流10〜1000V或直流0.25〜1000V电压时，转动转换

开关至所需要的挡位；测量交直流2500V电压时，将转换开关旋至交流1000V或直

流1000V挡，红表笔插头插入“2500V”插孔，而后将两表笔跨接于被测电路两端。

3）直流电阻的测量转动转换开关至所需测量的电阻挡，将两表笔短接，调节欧姆调

零旋钮，使指针对准于欧姆“0”位上，然后再进行测量。

3.SH1724型晶体管直流稳压电源

晶体管直流稳压电源是用来提供可调直流电压的电源设备。它可将交流电压转换成负

载所要求的直流电压，在电网电压或负载变化时，能使输出电压保持稳定不变。从这

个意义上讲，其内阻是很小的，可近似地看作直流理想电压源。

直流稳压电源的型号众多，但它们的结构原理和使用方法基本相同，现以SH1724型

晶体管直流稳压电源为例作简单介绍。

SH1724型晶体管直流稳压电源具有体积小、性能稳定、工作可靠等优点，并具有短

路和过载保护功能，使用方便。

SH1724型晶体管直流稳压电源的面板如图1-14所示。

图1-14SH1724型晶幅直流能电源的面板图

直流稳压电源使用方法：

1）当仪器接入220V交流电源后，将电源开关扳到“通''的位置，电源指示灯亮，表示

交流电源已经接通。

2）面板上方中间的电压表为两路共用的输出电压指示仪表，通过电压表下面的“输出

指示”按键开关可进行I路或II路的输出电压指示的切换。

3）使用时先调节粗调旋钮，然后再调节微调旋钮，使输出电压为所需要的电压值。

4）当由于外电路故障使电源出现过载或短路时，输出电压下降为零，处于保护状态。

当故障排除后，按动“启动”开关，电源即恢复工作。

直流稳压电源使用注意事项：

1）要注意输出电压接线端的“+”、"一”区别，不要接反。

2）虽然电源具有短路保护功能，但在使用中要注意不要带电将两输出端短路。

3）稳压电源只能工作在输出功率的情况，不允许从电源的输出端吸收电功率（与蓄

电池有本质区别）«

4）面板上的电流表和电压表只作监视用，在实验时准确的电流或电压值要通过外接

仪表进行测量。

4.XD-2型低频信号发生器

信号发生器是用来产生电信号的电子仪器。它的种类繁多，根据用途的不同，分为正

弦波信号发生器和非正弦波信号发生器;根据频率高低又分为低频信号发生器和高频

信号发生器。电工实验中常用的为低频信号发生器。

教

XD—2型低频信号发生器面板如图L15所示。

学

内

容

图1-15XD-2型低频信号发生器面板图

信号发生器使用方法如下：

1）将“输出细调”旋钮逆时针旋到底，开启电源，预热3〜5n、in。

2）频率调节将“频率范围”旋钮旋至所需频段，再依次转动三个“频率调节”旋钮,

使之旋至所需要的频率。例如，需要信号发生器输出频率为465kHz,则调整方法为:

将“频率范围”旋钮置100〜1000kHz中间的“点”位置，“频率调节"X1旋钮置于4、X

0」旋钮置于6、X0.01旋钮置于5,则信号发生器输出频率为465kHz。

3）幅度调节当输出电压在1〜5V范围内，把“输出衰减”置于0dB,改变“输出细

调“，输出电压由机上监视电压表读出。当输出电压在IV以下时，改变“输出细调”，

使监视电压表指示一个固定整数，然后改变“输出衰减”，便可得到所需要的电压值。

“输出衰减”每挡的衰减量不是按电压值衰减量刻度，而是以dB（分贝）为刻度。表1-1

给出分贝衰减数与电压衰减倍数之间的换算关系。

使用低频信号发生器的注意事项：

1）仪器与被测电路连接时，要注意信号发生器的“地”是接机壳的，必须与被测电路

的“地''或其他测量仪器的机壳连接在一起，如果接反，则会引起干扰或造成短路。

2）信号发生器在使用时要防止输出短路；各旋钮在转动时速度要慢，用力不要过猛,

以避免仪器的损坏。

5.SR—8双踪示波器

教

示波器是一种把电信号变成人眼能直接观察的图形的电子显示仪器。光点在荧光屏上

学

丫轴的移动距离与输入电压的瞬时值成正比：光点在X轴的移动距离与时间成正比，

内

这两种运动的合成结果，就使输入电压信号显示在荧光屏上。我们利用示波器可以对

容

信号的波形、幅度、频率、相位等进行观察和测量。

示波器的种类很多,使用方法类似，实验室中常用的为单踪通用示波器或双踪示波器。

下面介绍SR—8双踪示波器的面板控制功能及使用方法（见图1-16所示）。

图1-16SR-8双踪示波器

示波器的使用方法：

①开机前，按要求对示波器进行初始调整。

②开启电源，在荧光屏上应看到扫描亮线。如看不到扫描亮线，可按下“寻迹”按键，

根据光迹所在位置，调节丫轴与X轴“位移”旋钮，使亮线位于示波器荧光屏的中间位

置。

③根据被测信号的性质、大小和频率范围，将扫描速度选择开关“t/div"、输入衰减

开关“V/div"、Y轴输入耦合选择开关“AC-_L-DC”和显示方式开关等置于正确位

置，山YA或YB轴输入插座输入被测信号，适当调节“电平”旋钮，即可在荧光屏上观

察到稳定的信号波形。

教

学

内

容

音节;里师2.1电路的组成

早节课题2.2电路的物理量课时2节

教

学

1.掌握电路的组成要素

目

2.掌握有关电路中儿个物理量的概念、方向及其计算

的

重

点重点：有关电路的儿个物理量的概念、方向及其测量

难难点：电流参考方向的概念及电压、电动势实际方向的确定

点

课堂讲授与练习相结合，综合学生实际，适当处理教材，因材施教，讲解

教问题时力求清晰明了，注意引导学生对本课程的兴趣和调动学生的学习积极性，

学并通过练习加深对所学知识的理解与掌握，尽可能达到好的教学效果，以提高学

方生的理论水平。

法

教

具1.《电工基础》李梅主编机械工业出版社

及2.《电工电子技术基础》王兆义主编高等教育出版社

参

考3.《电工基础》谭恩鼎主编高等教育出版社

书

4.《电工基础》薛涛主编高等教育出版社

作P4I

业2-3-1

1.电流的实际方向规定为正电荷运动的方向，为了便于电路的分析和计算，事

课

后先任意假定的电流方向，为参考方向。

小2.电动势是衡量电源力做功的物理量，它的实际方向由电源的负极指向正极，

结

它的单位为V。

3.电压是衡量电场力做功的物理量，它的实际方向由电源的正极指向负极，它

的单位与电动势相同，也是V。

2.1电路的组成

教学目的

掌握：欧姆定律，熟练应用欧姆定律进行计算。

理解：电能和电功率的概念，掌握焦耳定律，掌握电能、电功率的计算。

了解：1.电流、电压、电动势的基本概念，掌握其单位及单位的换算。

2.电阻的概念和电阻与温度的关系，掌握电阻定律。

技能要求

掌握：1.使用直流电压表、电流表。

2.万用表测量直流电压、直流电流和电阻。

切教学内容

教

“/2.1电路的组成

's''

电路是电流流通的途径，电能转化为其它形式的能要通过闭合电路来完成。因此，为

内L

了利用电能，必须组成各种形式的电路。电路是由电源、导线、开关和负载四大部分

容组成。下图是直流电动机控制回路，当开关闭合，电池给电动机供电，电动机转动;

当开关断开，电流不能形成回路，电动机停止转动。

1.电源

电源是电路的源泉，它为电路提供电能。现在应用的电源有各种干电池电源、太阳能

电源、风力发电电源、火力发电电源、水力发电电源、核能发电电源等。

2.导线

导线构成电路的通路。因为用途不同，导线的种类繁多，主要用于电力系统作为输电

导线。

3.开关

开关是控制电路通、断的电器（设备），根据用途不同，其体积、形状差别很大。用

在电子仪器、设备上的有微型开关；用在电力设备上的有耐高压、大电流的高压开关,

用在运动设备上有接近开关，用在一般设备上的有刀开关、空气开关等。

4.负载

负载是消耗电能的设备，电路通过负载，将电源的电能转化为热能、机械能、光能等

其他形式的能，为人们所用。电路的负载常用的有以电动机驱动的各种机械；以电阻

加热的电炉、电热器、电吹风、电烙铁等：以发光为目的的各种电光源；在电子电路

中的各种耗能器件，发射装置等，都可以视为电源的负我。

2.2电路的物理量

2.2.1电流

1.电流的形成

教

学

内

容

电流就是电子在电场力作用下有规则的定向运动。

在导体中形成电流的条件是：有可以移动的电荷和维持电荷作定向移动的电场。

2.电流强度

单位时间内通过导体截面电荷量的多少称为电流强度。它是表征电速丛的物理量。

电流强度的单位为安培，简称安，符号为A。

7

A/

设在时间内，流过截面S的电荷量为△（｝,则电流强度为

1=2

t

如果电流的大小和方向都不随时间的变化而变化，则称为稳恒直流电，简称直流电。

其数学表达式为

3.电流的正方向

在电路的计算中，电流的实际方向有时不好确定，为了计算方便，可先假定一个电流

的正方向，这个假定的电流正方向称为参考方向,并在电路中用箭头标出。

通过计算后，如果计算值为正，则电流的实际正方向与假定的参考方向相同；如果计

算值为负，则电流的实际正方向与假定的参考方向相反。

2.2.2电压、电位、电动势

1.电压

卜图是水的循环流动示意图。我们以水的循环流动来说明电流在电路中的流动原理。

图2-9水流方向"图2-10电动势、电压说明图

内电流和水流有着相似的规律，如图2T0所示，要想形成图中电流，必须在白炽灯两端

容存在电位差（类似水槽的水位差）。

A、B极板之间的电位差称为A、B两点之间的电压MB。

电压的正方向规定为：由高电位指向低电位，即从电源的正极指向负极。电压的方向

用号来表示。

电压的单位是伏特，简称伏，符号为V。

2.电位

电位的定义：取电路中任一点作为参考点，并规定为零电位，电路中任一点到参考

点之间的电压，就称为该点的电位。

电位的方向：当某点到参考点的电压为正时，则该点的电位为正；当某点到参考点

的电压为负时，则该点的电位为负。电位用符号“广来表示。

电压是电路中的两点电位之差，电路中任意两点间的电压大小，仅取决于这两点电

位的差值，与电位参考点的选择无关。电位的单位与电压的单位相同。

3.电动势

电动势就是表征电源力对电荷做功能力的物理量。电动势的方向规定为由电源的负

极指向正极,用号来表示，如图270所示。

电动势的方向规定为由电源的负极指向正极,用号来表示。

电动势的单位也是伏，符号为V。

2.2.3电流、电压的测量

1.电流的测量

测量时将表的两个接线端串联在电路中（千万不可并联在电路上），表的“十”端为电

流的流入端；表的"一''端为电流的流出端。根据表针所指示的刻度，读出电流的大小。

教

学

内

容

2.电压的测量

测量时将表的两个接线端并联在被测电压的两端，测量时表的“+”接线端接被测电压

的正极，接线端接被测电压的负极。根据表针所指示的刻度，读出电压的大小。

章节课题2.3电阻课时2节

教

学

掌握：1.电阻的概念

目

的2.电阻与温度的关系，掌握电阻定律。

重

重点：电阻的概念、种类及其应用

八点、、

难难点：如何正确理解导体的电阻率与温度系数的关系

八点、、

课堂讲授与练习相结合，综合学生实际，适当处理教材，因材施教，讲解问

教

题时力求清晰明了，注意引导学生对本课程的兴趣和调动学生的学习积极性，并

学

通过练习加深对所学知识的理解与掌握，尽可能达到好的教学效果，以提高学生

方

的理论水平。

法

教

《电工基础》李梅主编机械工业出版社

具1.

及2.《电工电子技术基础》王兆义主编高等教育出版社

参

考3.《电工基础》谭恩鼎主编高等教育出版社

书

4.《电工基础》薛涛主编高等教育出版社

作

P4I

业

2-2-4

1.任何导体对电流都具有阻碍作用，即导体都具有电阻。

课

2.导体电阻的大小与导体的长度成正比，与导体的横截面成反比，并与导体材

后

料的电阻率成正比。

小

3.导体的电阻率随温度的变化而变化。所有金属的电阻率都随温度的升高而增

结

大，因此，金属均为正温度系数导体。

4.不同种类的电阻具有不同的特征和用途。

5.电阻时耗能元件，它将电能不可逆地转化为热能。

6.测电阻时，换档需要调零，不允许带电测量电阻。

2.3电阻

教学目的

掌握：电阻的概念

理解：电阻与温度的关系

技能要求

掌握：电阻的识别与测量

教学内容

2.3.1导体的电阻

1.导体电阻的概念

图2-14所示是电子在导体中流动示意图。图2T4a和图2T4b是不同的两种导

教体材料，材料内的原子结构不同，导体对电子流动呈现出的“阻力”不同；图2-14c

学是同一种导体材料-，由于材料的截面积不同，导体对电子流动呈现出的“阻力”不同。

内导体对电流的阻碍作用称为导体的电阻,用符号“"’来表示,其基本单位为欧姆（Q）。

容较大的单位有kQ和MQ,其换算关系为lMQ=1000kQ1kQ=1000Q

弟兄的加注“吱9,华好充麦南/

导体电子

01按电子流动的物I、

a）b）

好•擀，匕

c)

图2-14・

a）导体中“障碍物”少b）导体中“障碍物”多“

c）导体截面积不同电子所受阻力不同“

2.导体的电阻率与温度系数

1）电阻定律

导体电阻的大小与导体的电阻率P和导体长度/成正比，与导体的横截面S成反

比，用公式表示为

R=p—

S

当温度变化时,导体的电阻率也随之变化。如果导体的电阻率随温度的升高而

升高，则为正温度系数导体；反之，则为负温度系数导体。所有金属的电阻率都随温

度的升高而增大，因此，金属均为正温度系数导体。当温度在。〜100匕范围内变化

时，大部分金属的电阻率与温度成如卜的线性关系：

教。=Po（l+W）

学表2T给出了常用导体材料在时的电阻率和温度系数。由表中可以看出，金

内属材料的电阻温度系数都是正值，它们的阻值随着温度的上升而增加，如银、铜、铝

容等。利用导体的这温度特性可以制作金属温度计，如用铜、铜制成的电阻温度计分

别适用于一200〜500℃和一50〜150℃范围内的温度测量。有些合金如康铜（银铜合

金）和钵铜的电阻温度系数很小，常用来制作标准电阻。

【例2-1］长度为1km、截面积为10mm，的一条铝导线和一条铜导线，试计算它

们在0℃时的电阻各为多少？

解：从表1-1中查的夕铜=1.6*10-8Q•m,P铝=2.5x10-8Q•m,代入1-5

式得

1=1.6X10-X10^=16Q

R铜1,1S10x10-6

22.5x10-8x103

-=--------：—=2.5Q

R铝S10x10-6

2.3.2电阻器

1.电阻器的作用和分类

电阻器是应用具有一定电阻率的导电材料制成的电路元件。电阻器亦简称为电

阻，是工程技术中用量最大的电路元件之一。

为了适应不同电路和不同工作条件的需要，电阻器的品种规格繁多，按外形结构可分

为固定式和可变式两大类。表2-2给出了常用电阻器的外形及用途。

2.电阻元件模型及电路符号

实际电路中的电阻器、白炽灯、电炉、电烙铁等电路器件，在电路中表现出来的

都是电阻的特性，为了分析方便，就不考虑它们的结构、形状等次要因素，只考虑它

的电阻，这个电阻就称为实际电路器件的电阻元件模型。电阻元件模型也简称为电阻,

教其电路符号如图2-16所示。电阻是耗能元件，它将电能不可逆地转换为热能。

学

内

容

图2-16图2-17

2.3.3电阻的测量

测量电阻用欧姆表。图2-17是用指针式万用表的欧姆挡测量电阻，测量前先将

万用表的旋转开关旋到电阻挡，然后将两表笔短路校零（两表笔短路的同时旋转表盘

上的校零可调电阻，使表针指到右边零刻度）。测量时两表笔搭在被测电阻的两端，

表针指示的刻度既是被测电阻的阻值。如果被测电阻连接在电路中，测量时必须将电

阻与电路断开，更不允许电路带电测量。

章节课题2.4欧姆定律课时2节

教

学

目掌握：欧姆定律，熟练应用欧姆定律进行计算。

的

重

重点：欧姆定律的应用

八点、、

难

难点：对欧姆定律的正确理解

八点、、

课堂讲授与练习相结合，综合学生实际，适当处理教材，因材施教，讲解问

教

题时力求清晰明了，注意引导学生对本课程的兴趣和调动学生的学习积极性，并

学

通过练习加深对所学知识的理解与掌握，尽可能达到好的教学效果，以提高学生

方

的理论水平。

法

教

《电工基础》李梅主编机械工业出版社

具1.

及2.《电工电子技术基础》王兆义主编高等教育出版社

参

考3.《电工基础》谭恩鼎主编高等教育出版社

书

4.《电工基础》薛涛主编高等教育出版社

作

P4I

业

2-3-2

1.欧姆定律是分析、计算电路的最基本定律之一。

课

2.部分电阻电路的欧姆定律可表述为：流经电阻的电流与加在电阻两端的电

后

压成正比，与电阻的阻值成反比。

小

3.全电路的欧姆定律可表述为：通过全电路的电流与电源的电动势成正比，

结

与电路中的总电阻成反比。

4.在一个闭合电路中，电压升等于电压降，满足电压平衡方程式。

5.欧姆定律的应用。

2.4欧姆定律

教学目的

掌握：欧姆定律，熟练应用欧姆定律进行计算。

技能要求

掌握：运用欧姆定律解决实际问题。

教学内容

我们生活中有这样的经验：当我们打开水龙头时，如果水管中的压力大，水流就

大；如果水管中的压力小，水流就小（见图2-18）。在同一条水管中，水管中水的压

力大，水的流速大，反之，水的流速小。在广场的音乐喷泉中，喷出的水柱高度随着

音乐的节奏跳跃变化，水柱高时水泵的出口压力高；水柱低时水泵的出口压力低。

教

学

内

容

a）水管压力小，水流缓慢

b）水管压力大，水流速度快

在电阻电路中，电压和电流也有着类似的规律：即加在同一个电阻上的电压高,

电阻中的电流大，反之，电流小。

2.4.1电阻电路欧姆定律

一段只含有电阻、而不含有电源的电路，称为电阻电路，如图2-19所式。

I—!—

RuR

uRI

--------

a）关联参考方向b）非关联参考方向

图2-19部分电阻电路

电阻电路的欧姆定律可表述为：流经电阻的电流与加在电阻两端的电压成正比,

与电阻的阻值成反比，其表达式为

/=巨或U=IR2-7）

R

在式2-7中，电压与电流的正方向设定为一致，称为关联参考方向，如图2T9a

教所示;如果电压与电流的正方向设定相反，如图2-19b所示，则称为非关联参考方向，

学非关联参考方向的表达式为

内U=-IR（2-8）

容在以后的电路分析中，如不加特别说明，均为关联参考方向。

欧姆定律只适应于线性电阻电路，即当电压和电流变化时，电阻的阻值不变。图

2-20a是线性电阻的伏安特性曲线。某些电阻元件，如半导体二极管的正向电阻、白

炽灯的灯丝电阻，它们不遵循欧姆定律，伏安特性曲线是一条曲线，这种电阻称为非

线性电阻，它的阻值随工作电压的变化而变化，如图2-20b所示。

a）线性电阻的伏安特性b）非线性电阻的伏安特性

图2-20电阻的伏安特性曲线

2.4.2全电路欧姆定律

由含有内阻的电源和负载电阻组成的闭合回路称为全电路。最简单的全电路如图

2-21所示，图中£为电动势，气为电动势的内阻，A为外电路负载电阻。

；--------；+|I

图2-21简单的全电路

全电路的欧姆定律可表述为：通过全电路的电流与电源的电动势成正比，与电路

中的总电阻成反比，其表达式为

教

J_E

学

R+R。

内

或E=IR+IR0(2-9)

容

由式中可见，为外电路电阻上的电压，令。外=〃？：/凡为内电路内阻上的

电压，令。内=/几，则有

E=U外+U内（2T0）

此式称为全电路电压平衡方程式,它说明了在一个闭合电路中，电压升（电动

势力等于电压降（。外+U内）。

2.4.3活学活用

理论的应用并不是简单的套用公式，而往往是利用欧姆定律分析实际问题。

L确定电路的工作电流

大家知道，测量电流要将电流表串联在电路中，需要将电路断开将表串入，测量

很不方便。我们乂知道，测量电压是将电压表并联在被测电路两端，测量时很方便。

在条件许可的情况卜，都是利用测量电压的方法，测量出电压，再换算出电流。

案例1收音机电流调试

案例叙述

图2-23a、b是收音机的外形和内部电路，图2-23c是收音机的部分电路及测量图。

我们在组装收音机时，要调整电路的静态电流，在调整时要测量电流的大小。

教

学

内

容

图2-23测量收音机的工作电流

a)收音机外形b)收音机内部电路c)收音机部分电路及测量方法

案例分析

图中电阻R17的工作电流要求为0.4〜0.6mA,电阻的阻值为51Q。因为电流不

方便测量，我们用测量R17电阻两端电压的方法来间接的取得被测电流。根据欧姆定

律

U=IR=(0.4-0.6)X51V=(20.4—30.6)mV

即测出的电压值在20.4-30.6mV之间时，电路中的电流值为合格。

案例2变频器检测过电流

案例叙述

图2-24为变频器（一种用于电动机调速的电力电子设备）内部电流检测电路。

该检测电路为变频器的电子保护电路提供电流检测信号。，图中采用了电阻率很小的

金属板作为“检测电阻”，当工作电流流过检测电阻，在电阻两端产生电压降，这个

电压降就是电流检测信号。

检测电阻的阻值为0.002Q,变频器额定工作电流为100A。当电流不超过100A

时，变频器不报警。

变频器因为报警过电流，维修人员对变频器的工作电流进行检查。现测得金属板两端

的电压为0.25V,请分析变频器是否真的过电流。

教

学

内

容

图2-24变频器检测电流的测量

案例分析

变频器正常工作时金属板两端电压为

U=IR=100X0.002V=0.2V

测得值为0.25V时对应的电流值为

I=U/R=0.25/0.002=125A

因为125A>100A,显然变频器是处于过电流状态，要进一步检查变频器的过电流原因。

2.电路参数发生了变化，使电路工作不正常

案例1电烙铁发热量不足

案例现象

某电气维修工使用的一把电烙铁发热量不足，不知是

什么原因。电烙铁的正常工作参数为：电压220V,电流90mA。

教

学

内

容

案例分析

电烙铁的发热体就是一个线绕电阻，如图2-25b所示。发热量不足一是外加电压

低于220V,二是电烙铁的工作电流小于正常值。

用电压表测量220V电源电压，为正常值；用电阻表（万用表的欧姆档）测量电

烙铁的发热体电阻，阻值为3.IkQ。

根据欧姆公式，计算电烙铁的实际电流为

I=U/R=220/3.lmA=71mA

由于71mA<90mA,使电烙铁的发热量不足。其原因为发热体老化，阻值变大所至。

案例2豆浆机工作无力

案例现象

有人买了一台新的豆浆机，在农贸市场内卖鲜豆浆。发现豆浆机在工作中转动无

力，不知什么原因。后来换了一台新的机子仍然如此。

案例分析

该豆浆机离电源较远，配线较长，由于导线存在导体电阻，使豆浆机工作时在导

线上产生了较大的电压降落，加在电动机上的电压减小，造成电动机工作无力。等效

电路如图2-26所示。

教

学

内

容图2-26等效电路图

电动机通电时用电压表测量ab和cd两端电压，测得值为IU=22OV,UCd=160V,在

导线上电压损失了60V。

停机，将导线cd端连在一起，用电阻表测量a、b两端电阻，阻值为15Q。

解决方案

显然电动机工作无力是因为导线电阻太大，使加在电动机上的电压严重低于额定

电压(220V)造成的。

更换截面积大的导线，为了使电动机两端电压不低于200V,更换的导线总电阻

Rab要小于5Q。

该案例是应用欧姆定律的概念分析解决问题。

3.用欧姆定律分析工程现象

案例1用手持试电笔测量220V电压时，为什么没有触电的感觉

案例现象

图2-27所示是用试电笔测试电路是否带电。试电笔是电工测量电器是否带电的

常备工具，其内部装有一只限流电阻和发光发管，当被测量的电器带电时，电流通过

限流电阻、发光发管及人体入地，发光氤管发光指示有电。此时虽然有电流通过人体,

但人们没有触电的感觉。

案例分析

试电笔限流电阻为880kQ,筑管的电阻和人体的电阻都比限流电阻小得多，可

忽略不计。即认为电路中只有限流电阻，如图2-27b所示，根据部分电阻电路的欧姆

定律，有

教

TJ

学1=—=——xicr=0.25x103A

R880

内即通过人体的电流为0.25mA。由于电流微弱，对人体无害。

容

图2-27试电笔的使用

a）试电笔测试示意图b）测试等效典论

案例2家用电器的遥控器为什么都不设电源开关

图2-28遥控器

a）遥控器外形b）遥控器内部框图

案例现象

空调器、电视机、投影仪等很多电器用的遥控器，都不设电源开关，电池接上以

后，电路总在通电状态。如2-28b框图所示。

案例分析

遥控器的内部电路可以等效为一个阻值很大的电阻，在不工作时（没有按卜发射

按钮），电路的电流很小，只有5X10-6A（5〃A）,和电池的自然放电差不多，因此不

用设电源开关，大大方便了应用。

章节课题2.5电功与电功率课时2节

教

理解：电能和电功率的概念

学

目掌握：电能、电功率的计算

的

重

重点：1.电能、电功率的计算

点

难2.掌握电流的热效应的概念

点

难点：对电功率概念的正确理解

课堂讲授与练习相结