任务二 电路的基本参数

1、电工技术基础与技能教学工作页项目编号一项目名称认识电路任务编号2任务名称电路的基本物理量课时数8授课班级电子电器应用与维修班教者贾佳教学目标知识目标1.理解电流、电压、电动势的含义、符号、定义式、国际单位制单位；2.理解电能、电功、电功率的符号、定义式，能灵活应用 ；3.理解电阻定律 ，知道电阻大小的决定因素。技能目标学会电阻的测量素质目标培养学生对电工技术的学习兴趣、养成良好的操作习惯。教学重点1.电流、电压、电动势的含义、符号、定义式、国际单位制单位。 2电阻定律 ，知道电阻大小的决定因素。教学难点1万用表的使用。2电能、电功、电功率的符号、定义式，能灵活应用。教学资源赵永辉编写的校本教材

2、电工技术基础与技能教学方法讲授法任务描述 通过本节课的学习，使学生理解电流、电压、电动势的含义、符号、定义式、国际单位制单位；理解电能、电功、电功率的符号、定义式，能灵活应用 ；理解电阻定律 ，知道电阻大小的决定因素任务实施第1-2课时教学目标标知知识目标1.了解电流的形成和分类；2.掌握电流的实际方向和表示方法、定义式及单位。情素质目标培养学生的自主学习意识。教学重点电流的实际方向和表示方法。教学难点电流的实际定义式及单位。安全规范一、导入新课 电路中电流是怎样形成的？今天我们来学习电流及其参考方向.二、新授课电流及其参考方向 1.电流的形成：电荷的定向移动形成电流。2.电流的实际方向：规定

3、正电荷的移动方向作为电流的实际方向。表示方法：在电路图中用箭头表示，如图1.5所示。3.电流的定义式（1）电流的分类直流电流或稳恒电流（DC）：电流的大小和方向都不随时间变化。脉动电流：电流的大小随时间变化，方向不随时间变化。交流电流（AC）：电流的大小和方向都随时间作周期性变化，并且在一个周期内的平均值为零。直流电流用符号表示，交流电流和脉动电流用符号表示。（2）定义式直流电流： （1-1）式中，t导体的通电时间，单位：秒（s）。 q时间t内通过导体横截面的电荷量，单位：库（c）。 I 直流电流，单位：安（A）。若在1秒（）通过导体横截面的电荷量q为1库（c），则电流为1安（A）。交流电流：

4、 （1-2）4.电流的单位：在国际单位制（SI）中，电流的单位为安培，符号为A（安）。工程上还用千安（kA）、毫安(mA)和微安(A)表示电流的单位，它们的换算关系是 5.电流的参考方向（1）参考方向：电路图中，事先假定的电流方向。（2）表示方法： （a） （b）图1. 5 电流的参考方向 用实线箭头表示，如图1.5所示。用双下标表示，如，表示电流的参考方向是由a到b，而表示电流的参考方向是由b到a，二者的关系为：。（3）说明：电路图中标明的电流方向通常均指参考方向，电流的参考方向不一定就是实际方向。规定：当电流的实际方向与参考方向一致时，其值为正；若实际方向与参考方向相反，则电流值为负。如图

5、1.5所示。电流值的正、负结合参考方向才能足以说明电流的实际方向。三、小结本节课主要学习了电流的形成和分类；电流的实际方向和表示方法、定义式及单位，电压的定义式，单位和实际方向。4、 课堂练习：参考书P17 1(2) 2(2)五、作业：P17 3、（1）（2）（3）六、教学反思第3-4课时教学目标知知识目标了解电阻的概念、符号、单位和电阻与温度的关系掌握电阻定律的简单应用技技能目标掌握用电阻定律进行简单的计算的方法情素质目标电阻在日常生活中的应用教学重点电阻定律教学难点电阻率的含义 电阻定律的理解安全规范科学选材 合理配线一、导入新课二、新授课【做中学 做中教】 常用的导电材料有哪些？它们的导

6、电性能是否相同？通过观察下列演示实验得出结论。图1.10观察导体中的电流如图1.10，将长度为0.5m，横截面积为1mm2的锰铜线AB接入电路，闭合开关， 观察电流表的示数；用同样长度和横截面积的镍铬合线CD代替AB，再接通电源，观察电流表的示数，并记录下来进行比较。 由实验数据可知，在相同的电压下，通过锰铜线的电流，比通过镍铬合金线的电流大。说明不同的导电材料其导电性能是不同的。这是为什么呢？ 这就是本次课要学习的内容电阻和电阻定律。（一）、电阻1.解释原因：导体导电时带电粒子会和原子发生碰撞、摩擦，这种碰撞、摩擦一方面阻碍了带电粒子的定向移动，另一方面将电能转变为热能使物体发热，这种发热所

7、消耗的电能不可逆转。 在相同的电压下，通过锰铜线的电流比通过镍铬合金线的电流大，说明锰铜线对电流的阻碍作用小，而镍铬合金线对电流的阻碍作用大。2.电阻的物理含义：电阻是用来表示导体对电流阻碍作用大小的物理量。电阻越大，导体对电流的阻碍作用越大；电阻越小，导体对电流的阻碍作用越小。3.电阻的单位：在国际单位制中，电阻的单位为欧姆，用符号表示。工程上还常用千欧（）、兆欧（）作为电阻的单位，它们的换算关系为 （二）、电阻定律1.影响导体电阻大小的因素：导体的材料、尺寸以及环境温度。2. 电阻定律：3. 实验证明，在温度不变（）的情况下，同一种材料的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积反比。这个实

8、验规律称为定律，用公式表示为 （1-13）式中， 为导体的长度，单位是；为导体的横截面积，单位是；为导体的电阻，单位是；表示材料的电阻率，单位是。常用导电（电阻）材料的电阻率见表1-3示。表1-3常用导电材料的电阻率和电阻温度系数材料名称电阻率r(Wm)20C温度系数a(1/C) 0C100C材料名称电阻率r(Wm)20C温度系数a(1/C) 0C100C银 1.6210-8 0.0038康铜 4.910-7 0.000008铜 1.7510-8 0.00393锰铜 4.410-7 0.000005铝 2.8310-8 0.004黄铜 7.010-8 0.002钨 5.310-8 0.0052

9、镍铬合金 1.110-6 0.00016低碳钢 1.310-7 0.0057铂 1.0610-7 0.00389铸铁 5.010-7 0.001碳 1.010-6 -0.0005三、 （三）材料的电阻温度系数电阻随温度变化的关系式 （1-14）式中，为导体在温度为时的电阻；为导体在温度为时的电阻；称为导体的电阻温度系数，其物理意义为：导体温度升高时，导体电阻的相对变化量。的单位为 。表1-3出了几种常用导电材料的电阻温度系数。从表中可见，康铜、锰铜、镍铬合金等材料的电阻温度系数很小，其温度稳定性好，适合于制作标准电阻器及电工仪表中的分流电阻等。碳的电阻温度系数为负值，说明温度升高时其电阻值减小

10、。除碳以外，各种半导体材料和电解液的温度系数也是负值。这是因为温度升高时，这些材料中自由移动的电荷增多，因而在一定的电压之下，电流增大，即电阻减小。用半导体材料制作的热敏电阻，可用来补偿电路中某些器件由温度引起的变化。（四）、电阻元件及其伏安特性1.电阻元件电阻元件是电阻器、电炉等消耗电能器件的理想化模型，是一种理想二端元件，其主要参数是电阻。电阻元件的电压和电流实际方向总是一致的，并且二者总是同时存在、也同时消失。（a） （b） （d） 图1.11 电阻元件及其伏安特性曲线（c） 2.伏安特性 （1）定义：电阻元件的电压和电流之间的关系，称为电阻元件的伏安特性。电阻元件的伏安特性可用以电流为

11、横坐标、电压为纵坐标的平面直角坐标系中的曲线来表示。 （2）线性电阻元件：如果电阻元件的伏安特性曲线是一条过原点的直线，如图1.11（a）所示，这样的电阻元件称为线性电阻元件，线性电阻元件以后简称为电阻，其图形符号如图1.11 (c)所示。（3）非线性电阻元件：如果电阻元件的伏安特性不是线性的，如图1.11（b）所示，则此电阻元件称为非线性电阻元件，其图形符号如图1.11（d）所示。例如二极管、白炽灯的灯丝都是非线性电阻元件。本书后面所介绍的电阻均为线性电阻。三、小结 本节课学习了电阻的概念、符号、单位和电阻与温度的关系以及电阻定律的简单应用，重点掌握电阻定理的应用。四、课堂练习参考书：P17

12、:1（4）（5）（6）五、作业参考书：P17:2（4）3（4）（5）六、教学反思第5-6课时教学目标知知识目标了解电压的定义式、单位，掌握实际方向，参考方向。了解电位的定义式、单位，掌握电位与电压的关系。技技能目标电压在日常生活中的计算情素质目标正确测量电压教学重点电压、电位的定义及单位教学难点电压的实际方向、参考方向，电位与电压的关系1、 导入新课2、 新授课电压及其参考方向1.电压电压又叫电位差，它是衡量电场力做功本领的一个物理量。直流电压用符号表示，交流电压用符号表示。（1）定义式：在直流电路中，电压在数值上等于电场力把单位正电荷由a点移动到b点所做的功，即 （1-3）（2）单位：在国际

13、单位制（SI）中，电压的单位是伏特，符号为（伏）。在式（1-3）中，当为1（焦），为1（库）时，电压就是1（伏）。在工程上，常用单位还有千伏（）、毫伏（）和微伏（），它们的换算关系是 （3）实际方向：电场力移动正电荷做功的方向。表示方法： 用虚线箭头表示，如图1.6所示（4）电压的参考方向：参考方向：电路图中，事先假定的电压方向。表示方法：如图1.6表示。用“+”、“-”号表示，“+”称为参考正极，“-”称为参考负极，电压的参考方向为从“+”极指向“-”极。 用实线箭头表示。用双下标表示，如表示电压的参考方向从a指向b；而则表示参考方向从b指向a，二者的关系为。（a） （b）图1. 6 电压的

14、参考方向（5）说明电压值的正、负也是相对于参考方向而言。电压为正值，说明电压的实际方向与参考方向一致；电压为负值，说明电压的实际方向和参考方向相反， 如图1.6所示。 2.电压、电流的关联参考方向对于任一二端元件或一段电路，如果选择其两端的电压和电流的参考方向一致，就称为关联参考方向，简称关联方向；否则为非关联参考方向，简称非关联方向。如图1.7所示。（a）关联方向 （b）非关联方向图1.7 电流、电压的参考方向 3.电位（1）定义式电路中某点的电位，等于电场力把单位正电荷由点移动到参考点（零电位点）时所做的功，即 （1-4）其中点称为电位参考点，规定参考点的电位为零，即。在电路图中参考点用符

15、号“”或“”表示。（2）单位：与电压相同。（3）电位与电压的关系：电路中任意两点间的电压就等于这两点的电位差，即 （1-5）说明：若，表明点电位高于点电位；若，表明点电位低于点电位；若，表明点电位等于点电位；若为参考点，则，电的电位，因此，电路中任一点的电位就等于该点到参考点的电压值。（4）参考点的选择：在工程中，通常选择大地或设备的外壳为参考点。在电子线路中，可以选择一条由多个元件汇集并与机壳相连的公共线为参考点，习惯上也称为地线。在电子技术中，经常用到电位的概念。例如在讨论晶体二极管和三极管的工作状态时，必须分析各电极的电位。（5）结论：同一电路中，只能选择一个参考点。参考点一经选定，电路

16、中其它各点的电位就只有一个确定的数值。同一电路中，参考点选择不同，电路中同一点的电位会发生变化，但是，电路中任意两点间的电位差（电压）不变。三、小结 通过本节课的学习，了解电压的定义式、单位，掌握实际方向，参考方向。了解电位的定义式、单位，掌握电位与电压的关系。4、 练习（讨论） 电池有没有电压5、 作业 参考书：P17:4（1）6、 教学反思第7-8课时教学目标知知识目标了解电源的概念，掌握直流电源的工作原理。了解电动势的定义、单位、实际方向，掌握技技能目标能根据不同电源的电动势数值判断电源的供电能力情素质目标识读常用各种电源的电动势、工作电压等参数含义教学重点电源电动势教学难点理解，电动势

17、的含义安全规范安全用电、科学配电一、导入新课二、新授课（一）电源和电动势1.电源（1）电源的概念：电源是把其它形式能转换成电能的装置。 （2）直流电源的工作原理 图1.8 电源的工作原理 图1.9 电源电动势的实际方向结合图1.8说明，详细内容见教材 2.电动势：电动势是衡量电源将非电能转换成电能本领的物理量。它表征电源内部非电场力对正电荷做功的本领。 （1）定义式：在电源内部，非电场力将单位正电荷由负极搬到正极所做的功定义为电源的电动势，用符号表示，即 （1-6） 式中， 表示非电场力移动正电荷所做的功，单位为；表示电荷量，单位为；表示电源的电动势，单位为。（2）单位：与电压相同。 （3）实

18、际方向：规定为从电源的负极指向正极，在电路中，用“”、“-”号在电源两端标出，如图1.9所示。电源在开路情况下，有关系式；如果在图1.9中将电压的参考方向改为由b指向a，则有。显然，电源两端电压的参考方向选择不同，电压与电动势的关系式也不同。（4）电动势和电压的异同点：不同点：电动势存在于电源内部，是衡量电源内部非电场力做功本领的物理量；电压存在于电源的内、外部，是衡量电场力做功本领的物理量。电动势的实际方向是从负极指向正极，电压的实际方向是从正极指向负极。相同点：单位相同，均为伏（V）。（二）、电能和电功率1.电能：把电流做的功称为电能，用符号W表示。（1）一般计算式： （1-7）（2）单位：在国际单位制（SI）中，电能的单位为焦（）。在式（1-7）中，当为1伏（），为1安（），通电时间为1秒（）时，电能就是1焦（）。工程上，还常用千瓦时（）（日常生活中习惯称为度）作为计量电能的单位，即功率为的用电设备、工作所消耗的电能就是。它与焦耳的换算关系为 （3）电阻电能的计算式： （1-8）从式（1-8）可以看出电阻元件的电能总是正值，说明电阻是耗能元件。2.电功率电功率是衡量电路中电流做功快慢的物理量。 （1）定义式：单位时间内电流所做的功称为电功率，简称功率，用符号表示，