电路基本知识授课教案

模块一

课题一 电路及电路中的物理量

授课班级

授课时间

教学目的

1、掌握电路的作用和构成

2、掌握电路基本物理量的概念、定义及有关表达式，理解参考方向内涵及各物理量的度量及计算方法

教学重点

及难点

重点：电路的基本组成及其物理量

难点：电路的三种工作状态

教学内容纲要

教学方法

一、电路的基本组成

1．什么是电路

电路就是电流流经的途径。如下图所示的简单直流电路，合上开关，灯泡发光，说明有电流流过；断开开关，灯泡熄灭，说明没有电流流过。

图1-1 简单的直流电路

2．电路的基本组成

电路的基本组成包括以下四个部分：

(1) 电源(供能元件)：为电路提供电能的设备和器件(如电池、发电机等)。 　

(2) 负载(耗能元件)：使用(消耗)电能的设备和器件(如灯泡等用电器)。

　(3) 控制器件：控制电路工作状态的器件或设备(如开关等)。

(4) 连接导线：将电器设备和元器件按一定方式联接起来(如各种铜、铝电缆线等)。

3．电路的状态

(1) 通路(闭路)：电源与负载接通，电路中有电流通过，电气设备或元器件获得一定的电压和电功率，进行能量转换。

(2) 开路(断路)：电路中没有电流通过，又称为空载状态。

(3) 短路(捷路)：电源两端的导线直接相连接，输出电流过大对电源来说属于严重过载，如没有保护措施，电源或电器会被烧毁或发生火灾，所以通常要在电路或电气设备中安装熔断器、保险丝等保险装置，以避免发生短路时出现不良后果。

二、电路的基本物理量

1、 电流

(1) 电流的方向：规定是正电荷运动的方向

（2）电流的大小：1 mA = 10-3A； 1 mA = 10-6 A； 1 kA = 103 A

　 （3）电流的分类：直流电、交流电

（4）电流的测量：可用电流表测量。测量时电流表串联在被测电路中，直流电流表应使电流从“＋”端流入，从“－”端流出

2、 电压

(1) 电压的方向：规定为电压降的方向

（2）电压的大小：1 mV = 10-3A； 1 mV = 10-6 A； 1 kV= 103 A

（3）电压的测量：可用电压表测量。测量时电压表并联在被测元件

两端，直流电压表的正极接在该元件的高电位端，负极接在该元件的低

电位端

3、电阻

（1）电阻元件是对电流呈现阻碍作用的耗能元件

（2）电阻定律：

（3）电阻的大小：1 kW = 103 W； 1 MW = 106 W

（4）电阻的分类：导体、绝缘体、半导体、超导体

教学反思

作业布置

练习册：课题一 2、3、4

电工基础电阻的教案

课 题

电 阻

授课班级

授课时间

学习目标

1、电阻率的概念和电阻的计算式

2、常用电阻器的主要参数及部分敏感电阻器的特点

3、能用万用表正确测量电阻

学习重点

用万用表测量电阻的原理

学习难点

用万用表测量电阻的原理

学 习 内 容

教法与说明

一、电阻和电阻率

当电流通过导体时，由于作定向移动的电荷会和导体内的带电粒子发生碰撞，所以导体在通过电流的同时也对电流起着阻碍作用，这种对电流的阻碍作用称为电阻。

导体的电阻是导体本身的一种性质。它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积，计算公式:

式中的比例常数ρ 称为材料的电阻率，单位名称为欧姆米,简称欧米，用符号Ω·m 表示；l、S 的单位分别为m、m2。

电阻率的大小反映了物体的导电能力。电阻率很小、容易导电的物体称为导体；电阻率很大、几乎不能导电的物体称为绝缘体。

有一类导电能力介于导体和绝缘体之间的物体，它们的导电性能受外界条件的影响很大，温度的变化、光照的变化、掺入微量其他物质等都可能使其导电性能发生显著的变化，这类物体称为半导体

电导率--电阻率的倒数称为电导率，用符号σ 表示，单位为西门子/米(S/m)，它表示电流通过的难易程度，其数值越大，表示电流越容易通过。

二、常用电阻器

1. 常用电阻器的外形和符号

学 习 内 容

教法与说明

2.电阻器的主要参数

（1）标称阻值

标称阻值即电阻器的标准电阻值。

（2）允许偏差

允许偏差是指电阻真实值与标称值之间的误差值。

（3）额定功率

额定功率也称标称功率，是指在一定的条件下，电阻器长期连续工作所允许消耗的最大功率。

三、敏感电阻器

敏感电阻器是指电阻值随温度、电压、湿度、光照程度、气体环境、磁场强度、压力等状态的变化而显著变化的电阻器，如热敏电阻、压敏电阻、湿敏电阻、光敏电阻等。

部分敏感电阻器的外形和符号

学 习 内 容

教法与说明

接触电阻和绝缘电阻

1. 接触电阻

通常在分析电路时,都认为闭合的开关电阻为零，其实在开关接触部分总会存在一定的电阻，称为接触电阻。

2. 绝缘电阻

绝缘体并非绝对不导电，只不过它的电阻率很大，可以认为几乎不通过电流。但当温度和湿度上升、工作电压增大时，绝缘体的电阻会减小，漏电流会增大。

电功和电功率

电功--电流做功的过程，实质上就是将电能转化为其他形式的能的过程。

电流所做的功，称为电功，用字母W 表示。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和通电时间t三者的乘积,即:

电功的常用单位是千瓦时，用符号kW·h表示，即通常所说的1度电，它和焦耳的换算关系为:

用来测量电流做功多少(也就是电路消耗电能多少)的仪表称为电能表。

二、电功率

电流在单位时间内所做的功称为电功率，用字母P 表示，单位是瓦特，简称瓦，用符号W 表示，其计算式为

上式还可以写为

三、电流的热效应

电流通过导体时使导体发热的现象称为电流的热效应。

Q 的单位是焦耳（J），这种热也称焦耳热。

三、负载的额定值

电气设备长期安全工作时各个参数所允许的最大值称为额定值。常见的额定值有额定电流、额定电压、额定功率等。

电气设备在额定功率下的工作状态称为额定工作状态,也称满载；低于额定功率的工作状态称为轻载；高于额定功率的工作状态称为过载或超载。

电动机的额定值通常标在其外壳的铭牌上，故其额定值也称铭牌数据。

【例】 某电烤箱电阻是5Ω，工作电压是220V，将其看作纯电阻负载，通电15min能放出多少能量? 消耗的电能是多少度?

解:热量

电能

学 习 内 容

教法与说明

小结：

1、形成电流必须具备两个条件:要有能自由移动的电荷———载流子；导体两端必须保持一定的电压,电路必须闭合。

2、电路中任意两点之间的电位差就等于这两点之间的电压,故电压又称电位差。电位是相对的数值,随参考点的改变而改变,但电压是绝对的数值,不随参考点的改变而改变。

3、电动势只存在于电源内部,而电压不仅存在于电源两端,而且也存在于电源内部；在有载情况下,电源端电压总是低于电源电动势,只有当电源开路时,电源端电压才与电源电动势相等

4、电流所做的功称为电功,电流在单位时间内所做的功称为电功率。

5、额定值就是保证电气设备能长期安全工作的参数最大值,最大电压、最大电流和最大功率分别称为额定电压、额定电流和额定功率。只有当实际电压等于额定电压时,实际功率才等于额定功率,电气设备才能安全可靠、经济合理地工作。

【例】 额定值为100Ω/1W 的电阻,两端允许加的最大直流电压为多少? 允许流过的直流电流又是多少?

解:根据式 可得,电阻两端允许加的最大直流电压为

电阻允许流过的最大直流电流为

教学

反思

作业

布置

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