《电工技术基础与技能（第2版）》全套教学课件

认识电工实训室与安全用电项目1项目1认识电工实训室与安全用电项目2学习直流电路（1）项目2学习直流电路（2）项目3学习电容项目4认识电磁感应项目5分析单相正弦交流电路项目6认识3相正弦交流电路项目7认识非正弦周期信号与瞬态过程全套可编辑PPT课件任务1认识电工实训室任务2安全用电本项目通过介绍电工实训室常用设备、仪器、仪表、电工工具及安全用电与电气灭火常识，旨在帮助学生全面了解电工实训室的操作环境，掌握安全用电的基本知识与必备的职业技能；培养学生做事认真负责、规范操作、团队协作的职业习惯；树立安全无小事、防患于未然的安全用电理念，为今后的学习和工作奠定坚实的基础。1.熟悉电工实训室的总体布局及主要设备的位置和功能。2.了解电工实训室电源配置情况。3.掌握电工实训室操作规程。4.了解触电类型及电流对人体的伤害。5.掌握预防触电的方法与触电的急救措施。6.掌握各种电气安全标志的含义和用途。7.掌握电气灭火常识。1.会操作电工实训室主要设备。2.会使用常用电工仪器、仪表。3.会使用常用电工工具。4.能进行心肺复苏操作。5.能选择灭火器，扑救电气火灾。认识电工实训室任务1任务目标1.了解实训室常用电源配置。2.掌握常用电工仪器与仪表、电工工具的使用方法。3.了解电工实训室操作规程。每组4～6人，明确每位组员的任务分工，并填写任务分组表。组别组员名单任务分工第（）组▼任务分组表问题引导在实训室中，电是如何供应到实训台的？在实际操作中，应该如何测量电路参数并安全用电呢？电源配置一1.实训室总电源实训室总电源的电压是交流380V/220V，频率为50Hz。实训室有专门的配电箱，其内装有各种开关和保护设备，如低压断路器、熔断器等，用于管理、控制实训室内设备的通断电，以确保实训安全。2.实训台电源通常实训台电源由低压断路器控制通断，有电源指示灯，送电后可提供单相、三相交流电。通常直流电源由电池或直流稳压电源提供。在实训室中，经常遇到调节电压、电流的情况，实训台提供了可调节的直流电源，其可以改变输出电压和电流来满足不同的实训要求。基本电工仪器、仪表二用于测量电压、电流和电阻，是电工实训中不可或缺的工具。①万用表▲模拟式万用表▲数字式万用表▲电压表电压表和电流表分别用于测量电路中的电压和电流。②电压表和电流表▲电流表是一种可以夹在导线上测量电流的工具，测量时无须断开电路。③钳形电流表用来观察电信号随时间变化的波形，对电路分析至关重要。④示波器▲钳形电流表▲示波器常用电工工具三常用电工工具，螺丝刀、钢丝钳用于拧紧或松开螺丝、螺母等。剥线钳用于剥除电线的绝缘层；尖嘴钳为多功能工具，用来夹持各种材料；试电笔可测量线路是否通电。拓展阅读实践操作。通过动手实操，将理论知识应用到实践中，加深理解。解决问题。面对实际电路故障问题时，通过使用工具和仪器进行排查和修复，提升解决问题的能力。项目制作。完成从设计到实施的全过程，体验项目实施过程中的乐趣和成就感。技术探索。鼓励尝试新技术，如使用可编程逻辑控制器（PLC）等先进设备，逐步建立起对电工领域的兴趣。培养学习兴趣电工实训室操作规程四学生进入实训室操作前，必须接受安全用电教育并顺利通过考核。1实训时，学生必须穿戴好规定的安全保护用品，如电工鞋、工作服等。2实训室内的任何电气设备，未经验电，一律视为有电，不准用手触及。3使用各种电工工具、仪器、仪表前，要仔细检查绝缘部分是否损坏，以免触电伤人。4实训前，学生应仔细阅读实训指导书，熟悉实训项目并做好准备工作，将所需的工具和仪器、仪表放在合适的位置，不得随意堆放。5取用仪器、仪表时，要轻拿轻放，以免损坏仪器、仪表。7在使用仪器、仪表测量或调试过程中，不得随意扳动开关和旋钮，以免损坏仪器、仪表。8主控电源由指导教师控制，禁止学生私自合闸。9线路接完并仔细检查后报告指导教师，经指导教师同意后方可合闸送电。10实训中必须遵守“先接线后通电，先断电后拆线”的操作顺序。11实训时，学生必须严格按照任务要求操作，不得做与实训无关的事，并保持实训室整洁。6163实训中发现异常现象（声响、发热、发臭等）应立即切断电源并报告指导教师。12若发生事故，应立即报告指导教师并保持现场。13实训结束后，应做好设备清洁和维护工作。丢失或损坏工具、仪器、仪表要赔偿。14离开实训室前，必须关闭工作台电源，认真清点工具和材料，整理工作台，保持实训场地卫生清洁，经指导教师同意后方可离开。15（1）实训室实训器材较多，标志较多，需认真辨别。（2）严格遵循安全操作规程，谨防触电。（3）认真观察教师每一步操作，做好记录。遇到问题及时举手报告教师。安全提示（1）认识实训室电源配置。（2）认识基本电工仪器、仪表。（3）会使用常用电工工具。（4）掌握给实训台安全送电的步骤。实训目的实训台操作实训器材名称型号与规格数量（个）交流配电箱380V/220V1直流电流表自定1直流电压表自定1钳型电流表自定1万用表自定1实训台自定1实训台操作实训步骤认真学习电工实训室操作规程，认识仪器和设备，将其名称和功能填入表中。步骤1名称功能▼名称与功能实训台操作依次识别实训台上开关、旋钮、指示灯和仪表，并将其名称和功能填入表中。步骤2观察配电箱电源配置情况，认真记录每一个空气开关的功能（控制的哪部分电路），将观察结果填入表中。步骤3模拟实训台送电、断电过程，并利用万用表或试电笔测试。步骤4小提示送电流程：闭合实训室总低压断路器→闭合实训室各分路开关→闭合实训台控制开关。断电流程：断开实训台控制开关→断开实训室各分路开关→断开实训室总低压断路器。按动空气开关测试按钮，认真观察实训台断电过程，并在表中记录其功能及对应符号。步骤5观察钳形电流表旋钮开关，并在表中记录其功能及对应符号。步骤6观察万用表旋钮开关，并在表中记录其功能及对应符号。步骤7练习使用常用电工工具。步骤8名称功能描述空气开关钳形电流表万用表▼名称与功能任务评价评价项目评价内容分值自评互评师评知识与技能了解电工实训室操作规程10全面了解电工实训室和实训台10能正确识别实训室配电箱中各开关控制回路功能10能正确给实训台送电和断电10能按要求操作钳形电流表与万用表10会使用常用电工工具10安全文明遵守安全操作规程和纪律10操作规范，仪器、仪表无损坏5实训结束后整理归纳，清理工作台5团队合作分工明确、配合默契10积极沟通，尊重不同观点且能达成共识5能相互协助解决问题5合计100总分（自评20%，互评20%，师评60%）安全用电任务2任务目标1.了解常见的触电形式及原因，掌握常用的触电急救方法。2.了解电气火灾的防范及扑救常识，能选择正确的处理方法。3.了解安全电压的规定及安全标志。每组4～6人，明确每位组员的任务分工，并填写任务分组表。组别组员名单任务分工第（）组▼任务分组表问题引导电能的广泛应用给人类的生活带来了极大的便捷，但是如果使用不当，有可能会发生触电事故。那么我们该如何避免触电事故发生及触电事故发生后如何急救呢？认识触电一人体触及带电体并形成电流通路造成人体伤害，称为触电。根据触电者接触导线数的不同，常见的触电方式有单相触电、双（两）相触电和跨步电压触电。1.单相触电人站在地面或其他接地导体上，人体某一部位触及一相带电体的触电事故称为单相触电。此时，电流通过人体流入大地，人体承受了220V的相电压，这是十分危险的。大部分触电事故是单相触电引起的。▲单相触电2.双（两）相触电人体两处同时触及两相带电体的触电事故称为双相触电。此时，人体承受的是380V的线电压，其危险性比单相触电更大。▲双（两）相触电3.跨步电压触电当电气设备相线碰壳短路接地或带电导线直接接地时，人体虽没有接触带电设备外壳或带电导线，但跨步行走在电位分布曲线范围内，两脚之间形成跨步电压，由此造成的触电事故称为跨步电压触电。在高压接地点附近地面电位很高，距离接地点越远，则电位越低。当出现电气设备相线碰壳短路接地或带电导线直接接地时，应立即隔离故障地点，不能随便触及，也不能在故障地点附近移动。已受到跨步电压威胁者应采取单脚或双脚并拢的方式迅速跳出危险区域。▲跨步电压触电电流对人体的伤害二电流对人体的伤害分为电击和电伤。电击是电流通过人体内部，对人体器官及神经系统造成的破坏。电伤是电流对人体外部造成的局部伤害，如电弧烧伤、炭化等。触电过程中，电击和电伤往往会同时作用于触电者。电流对人体的伤害程度与下列因素有关。通过人体的电流值人体电阻值电流通过人体时间的长短电流流过人体的途径电流的频率触电预防与急救措施三1.触电预防（1）安全电压加在人体上一定时间内不会造成伤害的电压称为安全电压。我国的安全电压等级包括42V、36V、24V、12V和6V五个等级，需根据作业环境分级选择。普通干燥环境（非导电地面）推荐采用42V或36V，潮湿环境（相对湿度＞75%或存在导电地面）推荐采用24V或12V电压等级，高风险密闭环境（水下或金属容器内）强制采用12V或6V电压等级。例42V36V24V12V6V（2）日常生活注意事项▲不随意将三眼插头改为两眼插头▲不用湿手、湿布擦带电的灯头▲严禁私设电网▲不乱拉、乱接电线▲不靠近或者捡断落电力线▲下雨天不可躲在树下（3）安全标志安全标志是向工作人员警示工作场所或周围环境存在的危险状况，并指导人们采取合理行为的标志。我国《安全标志及其使用导则》中规定了在容易发生事故或危险性较大的场所设置安全标志的原则，并列出了所有安全标志。与电力安全有关的有35种主要标志，辅助标志由地方有关部门根据需要设计制作。▲常见的安全标志（4）安全色安全色是表达安全信息含义的颜色。国家规定的有红、黄、蓝、绿四种颜色。红色表示禁止、停止；黄色表示警告、注意；蓝色表示指令、必须遵守；绿色表示通行、安全和提示信息。2.急救措施触电者触及低压带电设备后，施救者应按图所示的基本步骤及时施救。▲用竹竿、木棒等绝缘物挑开电线▲断开电源▲立即施行急救▲尽快送医，途中应继续急救3.心肺复苏发现有人触电时，首先要及时让触电者脱离电源，确保周围环境安全后，迅速判断触电者状况，对症施救，并拨打120。（1）判断触电者状况评估意识。轻拍触电者的肩膀，并大声呼唤，观察其是否有反应。检查脉搏和呼吸。用食指和中指触摸触电者颈动脉（非专业人员也可触摸触电者手腕内侧的桡动脉），感受是否有搏动。同时，观察触电者的胸廓是否有起伏，或将耳朵贴近触电者口鼻部，听、感觉是否有气体呼出。（2）对症施救若触电者神志清醒，但感觉心慌、浑身无力，或者触电者昏迷，但心跳与呼吸均正常，应让触电者就地休息。要确保触电者处于安全、平坦、通风良好的位置，头部略低，以保持呼吸道通畅。在此期间，需要密切观察触电者的状况。若触电者昏迷、无心跳，但有呼吸，应采取胸外心脏按压施救；若触电者无呼吸，但有心跳，应采取人工呼吸施救。若触电者无心跳、无呼吸，需同时进行胸外心脏按压和人工呼吸施救。施救时，按照胸外心脏按压30次、人工呼吸吹气2次的比例，循环施救。（3）心肺复苏终止条件心肺复苏已恢复触电者的呼吸、心跳；医生到场；医生确定触电者已死亡等。（4）胸外心脏按压开始胸外心脏按压时，应去枕平卧，将触电者放于硬质平面上，松开其衣裤。按压部位为两乳头连线中点，施救者手臂伸直，重心垂直向下，连续规则地按压，按压深度大约为5cm。每次按压后应让胸壁完全回弹，避免在按压间隙倚靠触电者胸部。按压频率为每分钟100～120次，按压时间与放松时间基本一致，期间尽量不要中断。（5）人工呼吸首先观察触电者口鼻内有无异物，若有异物，立即清除。无颈部损伤、口鼻内有异物时，应使触电者头偏向一侧，然后清除其口、鼻腔内异物。①开放气道对无头部或颈部损伤的触电者，一般采用仰头抬颏法，即用一只手掌压低前额，用另一只手的食指和中指托起触电者下颌骨至鼻孔朝天，使其耳垂与下颌角的连线与地面形成的角度约为60度。对于可能存在头部或颈椎损伤的触电者，可使用双手托下颌法，即用无名指勾住下颌关节，双手将下颌往前、往上提拉，不能抬颈。▲仰头抬颏法施救者一手捏住触电者的鼻孔，一手托其下颌并掰开口，然后深吸一口气，嘴紧贴并完全覆盖触电者的嘴，将气缓慢持续吹入触电者口中（吹气时间为1～1.5s，吹气频率为每分钟12次），保证有足够量气体进入，观察胸廓是否隆起。吹完一口气，嘴离开，松开触电者的鼻孔，让其胸廓自然回落。如果张口困难，可口对鼻孔吹气，方法与口对口基本相同。②人工呼吸小提示在触电现场抢救时，还需注意以下几点。将触电者身上妨碍呼吸的衣服全部解开，越快越好。迅速将触电者口中的假牙或异物取出，保持口腔内无异物。如果触电者牙齿紧闭，须使其口张开，把下颌抬起，将两手四指托在下颌背后外，用力慢慢往前移动，使下牙移到上牙前。在现场抢救时，不能给触电者打强心剂，也不能泼冷水。电气灭火常识四1.电气火灾扑救电气火灾是由于输、配电线路漏电、短路或负载过热等引起的。电气设备发生火灾，一般有以下两个特点。01一是着火后电气设备可能还带电，处理过程中若不注意仍有可能引起触电。02二是有的电气设备工作时含有大量的油，可能引发喷油或爆炸，造成更大的事故。电气设备火灾的处理与一般火灾处理方法不同，具体处理方法如下。发现电子装置、电气设备、电缆等冒烟起火，要尽快切断电源。起火时，应使用砂土、二氧化碳灭火器、1211（二氟一氯一溴甲烷）灭火器或干粉灭火器灭火，忌用泡沫灭火器和水进行灭火。灭火时身体或灭火工具勿触及导线和电气设备，要留心地上的电线，以防触电。火势过大无法扑灭时，应及时拨打119。小提示切断电源时需采用绝缘工具或专用工具；切断电源的位置不能影响后续的灭火工作；前端电线火线和零线不能在同一位置剪断，防止短路；同时还应防止剪断电线后的接地短路事故或触电者高空坠落事故。2.电气火灾预防（1）减少电气火灾事故的方法在安装电气设备时，必须保证质量，并应满足安全防火的各项要求。不要在低压线路、开关、插座和熔断器附近放置油类、棉花、木材等易燃物品。电气火灾发生前一般都有前兆，要特别引起重视，如电线过热首先会烧焦绝缘外皮，散发出一种烧胶皮、烧塑料的刺鼻气味。当闻到此气味时，首先想到可能是电气设备引起的，应立即拉闸断电，查明原因，妥善处理后才能合闸送电。（2）电气火灾事故分析与预防成因分析预防短路线路绝缘破损、环境潮湿等导致短路，产生瞬时高温,引燃周围可燃物①定期检查线路绝缘性能②使用阻燃电缆③安装短路保护装置过载电气设备长期超负荷运行，导致导线过热，加速绝缘老化，引发短路或直接燃烧①使输电线路容量与负载相适应②安装温度监控装置③安装过载保护装置接触不良导线接头松动、触点氧化或压力不足，导致接触电阻过大，局部过热引燃周围可燃物①按标准规则接线②采用压接或焊接替代缠绕③定期紧固连接点并检测温度④涂抹抗氧化导电膏电气设备故障电气设备超期工作，因绝缘材料、散热装置老化而引起温度升高；电气设备质量不合格，存在设计或制造缺陷；电气设备内部电路故障，导致过热或短路①定期维护、保养电气设备②及时更换老化的电气设备和元件③选用具有安全认证的合格电气设备电火花或电弧在易燃易爆场所，由电气设备运行时产生电火花、电弧或者静电火花，引起火灾①严格遵守易燃易爆场所安全制度②定期检查和维护电气设备，防止电弧和火花产生③使用防爆型电气设备④设置防爆隔离区（1）进行口对口人工呼吸时，必须垫上医用纱布或呼吸膜，一人一片，以防交叉感染。（2）操作时手部应保持清洁，避免污垢残留和在表面画记号。（3）要按照工作频率按压，不要乱按，以免干扰程序正常运行。如遇程序紊乱，立即关闭总电源开关，重新启动以恢复正常使用。（4）每次训练操作时间不宜过长，训练一段时间后，让心肺复苏仿真模型休息一段时间，以免过度使用导致过热。安全提示（1）了解触电急救的有关知识。（2）学会触电急救方法。实训目的心肺复苏实训器材名称型号与规格数量（个）播放设备自备1心肺复苏仿真模型自定1心肺复苏实训步骤搜集并观看触电急救与电气火灾扑救视频，学习相关知识。步骤1将心肺复苏仿真模型平躺放在实训室地面，使其身体处于正确位置。步骤2评估意识。步骤3检查脉搏和呼吸。步骤4进行胸外心脏按压。步骤5观察监测仪器，判断是否达标。步骤6开放气道，清除阻塞物。步骤7进行人工呼吸。步骤8观察监测仪器，判断是否达标。步骤9任务评价评价项目评价内容分值自评互评师评知识与技能了解常见的触电形式及原因10掌握常用的触电急救方法10了解安全电压的规定10了解电气火灾的防范及扑救常识，能选择正确的处理方法10能进行胸外按压操作10能进行人工呼吸操作10安全文明遵守安全操作规程和纪律10操作规范，仪器、仪表无损坏5实训结束后整理归纳，清理工作台5团队合作分工明确、配合默契10积极沟通，尊重不同观点且能达成共识5能相互协助解决问题5合计100总分（自评20%，互评20%，师评60%）学习直流电路项目2（一）任务1认识电路及其基本物理量任务2认识电阻任务3学习欧姆定律任务4电阻性电路及故障检查任务5学习基尔霍夫定律本项目旨在对直流电路进行深入分析，使学生理解电路的基本定律和定理，并探究其在生产生活中的实际应用，掌握电工技术的学习方法，同时培养学生解决实际问题的能力。通过实训中对操作规范的严格要求，在夯实基础知识的同时提高学生的安全意识和责任意识，培养其职业使命感和精益求精、细致严谨的职业习惯和工匠精神。1.理解电压、电流、电动势、电功率、电能等概念。2.了解电阻的概念、常见电阻器的外形，掌握其识别与检测方法。3.掌握电阻串联、并联的特点。4.掌握欧姆定律及其应用。5.掌握基尔霍夫定律及其在复杂电路分析中的应用。6.理解叠加定理。7.掌握电压源与电流源之间的等效变换方法。8.掌握戴维宁定理及其求解复杂电路的方法。9.掌握电阻性电路故障检查常用方法。10.了解绝缘材料、常用导电材料及其规格和用途。1.会使用直流电压表与电流表测量直流电路中的电压与电流。2.能识别、检测常见电阻，并能根据需要选择合适的阻值。3.能根据电路图正确连接电路。4.能排除电阻性电路的故障。5.会使用Multisim仿真软件。6.会使用合适的工具对导线进行剥线、连接以及绝缘恢复。认识电路及其基本物理量任务1任务目标1.认识电路的基本结构。2.理解电路中基本物理量的概念，熟记其单位与符号。3.掌握电流、电压参考方向的概念。4.会测量电流与电压。5.会进行电流、电压、电功和电功率的简单计算。6.了解常用电池的外形、特点及其实际应用。每组4～6人，明确每位组员的任务分工，并填写任务分组表。组别组员名单任务分工第（）组▼任务分组表问题引导马路上的霓虹灯为什么会亮？路口的红绿灯为什么会工作？家里的电视机为什么可以播放节目？请依据电路的相关知识进行解答。电路及其组成一1.电路的定义电路是指电流流通的路径。它是由电气设备和元器件按一定方式连接起来的总体。按图连接电路，当开关闭合时灯泡会发光，当开关断开时灯泡会熄灭。这是因为在开关闭合的时候，电路中有了电流，电流流过灯泡使灯泡开始工作。当开关断开时，电路中就没有了电流，从而使灯泡停止工作。▲实物图▲电路模型图2.电路的组成电路是由灯泡、开关、导线和干电池四部分组成的。不同功能的电路组成各不相同，一般由电源、负载、导线和开关四部分组成。（1）电源电源是提供电能的设备。它的作用是将其他形式的能量转化为电能，并把电能源源不断地提供给负载。除了干电池之外，蓄电池、发电机、信号源等都属于电源。▲蓄电池▲发电机▲信号源（2）负载负载是各种用电设备的总称。它的作用是将电能转换为其他形式的能量。（3）导线导线用来连接电源与负载。它使电路构成一个闭合的回路，起到输送和分配电能的重要作用。一般常见导线的材质多为铜或铝。（4）开关开关的作用是接通和断开电路。3.电路的分类电路根据电源性质可以分为直流电路与交流电路，根据电流流通的路径可以分为内电路与外电路。电源内部的电路称为内电路。从电源一端由导线经过开关、负载回到电源另一端的电路称为外电路。4.电路图在分析和研究电路时，总是把这些实际设备抽象成一些理想的模型，用规定的图形符号表示，画出其电路模型图。这种用统一的图形符号画出的电路模型图统称为电路图。部分常用电气器件图形符号电流二1.电流的形成电荷的定向移动形成电流。在金属导体内有很多自由电子，如果在金属导体（如电线）的两端加上一个电场（如电池），则会使金属导体内部的电子在电场力的作用下向同一个方向运动，这样就形成了电流。而在某些液体或者气体中，电流则是正离子、负离子或电子在电场力作用下有规则地运动形成的。▲电线▲电流的形成2.电流的方向通常，我们规定正电荷的运动方向为电流的方向。在分析与计算电路时，常可以任意设定某一方向作为电流的参考方向（或称正方向），并用箭头标识在电路图上。若电流的实际方向与参考方向一致，则电流为正值；若两者相反，则电流为负值。这样就可以利用电流的参考方向和正、负值来判断电流的实际方向了。电流的参考方向除了用箭头在电路图上表示外，还可用双下标表示。如对某一电流用Iab表示，其参考方向由a指向b；如用Iba表示，其参考方向由b指向a。3.电流的大小电流的大小取决于在一段时间内通过导体横截面的电量的多少。在相同的时间内通过导体横截面的电量越多就表示流过该导体的电流越强，反之则越弱。电流的强弱用电流强度来衡量，通常规定：单位时间内通过导体横截面的电量为电流强度，用字母I表示。若在t秒内通过导体横截面的电量是Q。则电流公式为Q——通过导体横截面的电量，单位为库仑（C）；t——通电时间，单位为秒（s）；I——通过导体的电流，单位为安培，简称安（A）。从上式可以看出，若在1s内通过导体横截面的电量为1C，则电流强度就是1A。常用的电流单位还有kA（千安）、mA（毫安）、μA（微安），它们之间的换算关系为电流分为直流电流和交流电流两大类。凡是大小和方向都不随时间变化的电流，称为稳恒电流，简称直流（DC）；凡是大小和方向都随时间变化的电流，称为交变电流，简称交流（AC）。▲稳恒电流▲交变电流虽然交变电流的大小是随时间不断变化的，但是我们可以在一个很短时间（Δt）内研究它的大小。在Δt时间内，若通过导体横截面的电量的变化量是ΔQ，则瞬间电流i为4.电流密度电流密度是描述电路中某点电流强弱的物理量。其大小等于流过导体单位横截面积上的电流，用公式表示为J——电流密度，单位为安培每平方毫米（A/mm2）；I——导体中的电流，单位为安培（A）；S——导体的横截面积，单位为平方毫米（mm2）。从上式可以看出，同一电流I流过导体时，导体横截面积S越小，则电流密度J越大。5.电流的测量为了具体了解电路中电流的大小及其变化趋势，我们需要测量电路中的电流。常用的测量电流的仪器有电流表和万用表。按照测量范围的不同，电流表可分为安培表、毫安表、微安表等，在表盘上分别用A、mA、μA标示。电流表要串联在被测电路中。电流要从“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出，否则指针反转，可能损坏电流表。被测电流不得超过电流表的量程，否则会损坏电流表。绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源的两极，若直接连到电源两极会造成电源短路。直流电流表的使用规则有以下几点：电压与电位三1.电压衡量电场力做功本领大小的物理量就是电压。电场力将处在电场中的正电荷从a点移动到b点所做的功为Wab，则Wab与正电荷的电量Q的比值就称为电场中a、b两点之间的电压，用符号Uab表示，即Wab——电场力所做的功，单位为焦耳，简称焦（J）；Q——电量，单位为库仑（C）；Uab——导体两端的电压，单位为伏特，简称伏（V）从上式可以看出，电场力把电量为1C的正电荷从a点移动到b点，如果所做的功为1J，那么a、b两点之间的电压就是1V。常用的电压单位还有kV（千伏）、mV（毫伏）和μV（微伏），它们之间的换算关系为小提示我们可以将电压想象成水流中的水压。在水管系统中，水压是驱动水流动的动力，类似的，电压是电场中驱动电荷移动的动力。2.电位如果在电路中任选一点作为参考点，那么电路中某点的电位就是该点到参考点之间的电压，也就是说某点的电位等于电场力将单位正电荷从该点移动到参考点所做的功。电位用符号φ表示，单位也是V。以o点为参考点，则a点的电位为同样，b点的电位为通常规定参考点的电位为零，所以参考点又叫零电位点。高于参考点的电位是正电位，低于参考点的电位是负电位。3.电压与电位的关系以o点为参考点时，则a点与b点的电位分别为Uao表示电场力把单位正电荷从a点移动到o点所做的功，在数值上等于电场力把单位正电荷从a点移动到b点所做的功（Uab）加上从b点移动到o点所做的功（Ubo），即移项整理得所以由此可以得出结论：电路中任意两点之间的电压就是这两点之间的电位之差，所以电压又称为电位差。由电压的定义可见，电压总是和电路中的某两点之间的电位有关。电压的方向规定为由高电位指向低电位，即电场力移动正电荷做功的方向。在计算较复杂电路时，电压的实际方向难以判断，这时可先设定电压参考方向。原则上电压参考方向可任意选择，但如果已设定电流参考方向，则电压参考方向应与电流参考方向一致。当电压的实际方向与参考方向一致时电压为正值，反之为负值。电压参考方向的三种表示方法▲箭头表示（参考方向为箭头所指方向）▲极性符号表示（参考方向由正指向负）▲双下标表示（参考方向由a指向b）4.电压的测量电路中的电压常用电压表与万用表测量。直流电压表的使用规则有以下几点：电压表要并联在被测电路两端。“+”接线柱接被测元器件的高电位端，“-”接线柱接被测元器件的低电位端。否则指针反转，可能损坏电压表。被测电压不要超过电压表的量程。在不能预先估计被测电压值的情况下，可以用“试触法”来判断被测电压是否超过电压表的量程。电压表可以直接并联在电源的两极上，测出的是电源两极间的电压。电动势四1.电动势要使电路中有持续不断的电流，就必须保证电路中有电位差存在，而维持这种电位差一般依靠电源。类似于水泵把水从低处抽到高处要克服重力做功，电源把正电荷从负极搬运到正极也要克服电场力做功。为了表示电源将非电能转换成电能的本领，引入了电动势这个物理量。非电场力把单位正电荷从电源的负极经电源内部移动到正极所做的功，称为该电源的电动势，用符号E表示，即W——电源力所做的功，单位为焦（J）；Q——电量，单位为库仑（C）；E——电动势，单位为伏（V）。2.电动势与电压的关系电动势与电压的定义相似，但又有区别。电动势与电压具有不同的物理意义。电动势表示非电场力（电源力）做功的大小，而电压则表示电场力做功的大小。电动势与电压的方向不同。电动势的方向是由低电位指向高电位，即电位升高的方向；而电压则由高电位指向低电位，即电位降低的方向。电压与电动势的存在位置不同。电动势仅存在于电源的内部，而电压不仅存在于电源两端，也存在于外电路当中。电功、电能与电功率五1.电功当电流在电路中流动时，电源力和电场力都要做功。使正电荷从电源正极经外电路移至电源负极是电场力在做功，使正电荷在电源内部从负极移动到正极是电源力在做功。电场力移动电荷所做的功，即电流所做的功，简称电功，用W表示。根据公式

，可以得出电功W的表达式为电压U的单位是伏特（V），电流I的单位是安培（A），时间t的单位是秒（s），电功W的单位是焦耳（J）实际生活中电功的单位常用“度”，也就是千瓦时（kW·h）来表示。负载消耗的电功，可以用电能表来测量。“度”与“焦耳”的换算关系为当电流通过导体时使导体发热的现象称为电流的热效应。实验证明，电流通过导体时，产生热量Q的大小与电流的平方、导体的电阻值及通过电流的时间都成正比，即公式中的电流I的单位为安培（A），电阻R的单位为欧姆（Ω），通过电流的时间t的单位为秒（s），热量Q的单位是焦耳（J）。这个公式是由英国物理学家焦耳和俄国科学家楞次各自独立用实验方法得出的结论，所以我们称之为焦耳—楞次定律（一般简称焦耳定律）。焦耳定律是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律。电流所做的功全部产生热量，即电能全部转化为内能，这时有Q=W。电热器和白炽电灯即属于这种情况。例题一段阻值为60Ω的电阻中，通过0.6A的电流，其在5min内能产生多少热量？已知R=60Ω，t=5×60s=300s，则解:由焦耳定律可得电流的热效应应用很广泛，根据这一原理可以制作电炉、电烙铁、电吹风机等电热器，还可以制作对电路起保护作用的元件，熔断器就是一种最简单的保护装置。电流的热效应也有其不利的一面，比如使导线发热，这不但消耗电能，而且使用电设备的温度升高，加速了绝缘材料的老化、变质，容易发生漏电，甚至烧毁设备。为了保证电气元件和电气设备长期安全工作，应该规定一个最高工作温度。显然，工作温度与发热量密切相关，而发热量又由电流、电阻和电压共同决定。因此为了使设备能够正常运行，通常制造厂家规定了设备的额定电流、额定电压、额定功率、额定温度、额定转速等额定值。2.电能（1）物理定义电能是指电以各种形式做功的能力，有时也叫电功，分为直流电能、交流电能、高频电能等。在电路中，电能（或电功）可以用公式W=UIt来计算，单位是焦耳（J）。（2）能源形式电能被广泛应用在动力、照明、冶金、化学、纺织、通信、广播等各个领域，是科学技术发展、国民经济飞跃的主要动力。电能可以靠有线或无线的形式进行传输。电能可以由多种形式的能量转换而来，如热能（火力发电）、风能（风力发电）、水能（水力发电）、核能（核能发电）、光能（太阳能发电）、化学能（电池）等。这些能量都可以转换为电能，供人们使用。电能也可转换成其他所需能量形式，如热能、光能、动能等。3.电功率电功只能说明电场力做功的多少，而不能说明做功的快慢。电功率是指电流在单位时间内所做的功。电功率用字母P表示，即P——电功率,单位是瓦特，简称瓦（W）;W——电功，单位为焦耳，简称焦（J）；t——时间，单位为秒（s）；I——电流，单位为安培，简称安（A）；U——电压，单位为伏特，简称伏（V）；R——电阻，单位为欧姆，简称欧（Ω）。电功率的单位除了瓦特以外还有千瓦（kW）和毫瓦（mW）。这些单位的换算关系为例题一个功率为60W的电灯，每天使用它照明的时间为4h，如果平均每月按30天计算，那么这个电灯每月消耗的电能是多少？该电灯平均每月工作时间解:t=4×30h=120h则消耗的电能W=P·t=60×120W·h=7200W·h=7.2kW·h=3.6×106×7.2J=2.592×107J例题一个额定工作电压为220V，额定功率为100W的灯泡在正常工作时流过它的电流是多少？已知P=100W，U=220V解:则常用电池六电池按照工作原理分为化学电池、物理电池（例如太阳能电池），按照是否可以充电分为一次电池和二次电池。一次电池又称原电池，是一次性使用的电池，放电后无法进行充电。二次电池是可以多次充、放电循环使用的电池。常用的电池有干电池、纽扣电池、锂离子电池、铅酸蓄电池、镍氢电池、太阳能电池等。1.干电池干电池分为普通锌锰电池和碱性电池，通常为圆柱形，如AAA（7号电池）、AA（5号电池）等。其具有电解质固定、便携性、一次性使用、适用范围广泛等特点，常用于收音机、遥控器、手电筒、电动玩具等家用电器和玩具。2.纽扣电池纽扣电池外观类似于传统的纽扣或按钮，呈圆圆扁扁的形状，直径从4.8mm到30mm不等，厚度从1.0mm到7.7mm不等。具有体积小、重量轻、容量大等特点，常用于手表、计算器、助听器、电子钥匙等小型电子产品。3.锂离子电池锂离子电池的形状多种多样，常见的有圆柱形、方形、软包、扣式和异形等。具有能量密度高、工作电压高、自放电率低、循环寿命长等特点，广泛应用于手机、笔记本电脑、平板电脑等移动电子设备，以及电动汽车、储能电站等领域。4.铅酸蓄电池铅酸蓄电池通常为方形，个头大且重。具有价格低廉、容量大、技术成熟等特点，常用于汽车启动电源、电动自行车、不间断电源系统（UPS）、备用电源等领域。5.镍氢电池镍氢电池的形状有圆柱形、方形等，其中圆柱形镍氢电池在消费类电子产品中较为常见。具有可快速充电和放电、低温性能良好、能量密度高、无污染等特点，常用于数码产品、电动工具、混合动力汽车等领域。6.太阳能电池太阳能电池是一种利用太阳能进行电能转换的装置，通常为平板状。具有绿色环保、发电效率高、可持续利用等特点，但受光照条件限制发电量不稳定。常用于太阳能发电站、太阳能路灯、庭院灯、草坪灯、交通警示灯等领域。（1）电压表要并联在电路中使用。（2）电流表要串联在电路中使用。（3）电池正负极不可短接。安全提示（1）会看电路图。（2）会按图接线。（3）会使用直流电压表测量直流电压。（4）会使用直流电流表测量电流。实训目的测量直流电压与电流实训器材名称型号与规格数量（个）直流电压表0～15V1直流电流表0～600mA1刀闸开关1A1灯珠3.8V0.3A1导线1mm2若干电池盒3V1测量直流电压与电流实训步骤读懂电路图，并找到与电路图中各元件符号相对应的实物元件。步骤1测量直流电压与电流▲实训电路接线图▲实训电路实物图参照实训电路实物图，将一个电池盒的黑色端子与另一个电池盒的红色端子相连，形成串联结构，组成电池组。步骤2将电池组红色端子与刀闸红色端子相连，刀闸开关黑色端子与灯座红色端子相连，灯座黑色端子与电流表中间红色端子相连，电流表黑色端子与电池组黑色端子相连。步骤3将电压表中间红色端子与灯座红色端子相连，电压表黑色端子与灯座黑色端子相连。步骤4闭合刀闸开关，观察灯珠是否发光。如不发光，查找电路故障，并排除故障。步骤5灯珠正常发光时，观察仪表指针变化，读取数据，填入表中，并计算灯珠的功率。步骤6电压表读数（V）电流表读数（A）灯珠的功率（W）▼数据记录任务评价评价项目评价内容分值自评互评师评知识与技能认识电路的基本结构10理解电流与电压的概念10能看懂电路图，并找到图中对应的实物元件10能按图正确连接电路10能读出电压表、电流表的数据10会进行电功率的简单计算10安全文明遵守安全操作规程和纪律10操作规范，仪器、仪表无损坏5实训结束后整理归纳，清理工作台5团队合作分工明确、配合默契10积极沟通，尊重不同观点且能达成共识5能相互协助解决问题5合计100总分（自评20%，互评20%，师评60%）认识电阻任务2任务目标1.掌握电阻、电阻率的概念和电阻的计算公式。2.了解常用电阻传感器的分类、参数及其应用。3.了解电阻与温度的关系在家电产品中的应用。4.能区别线性电阻和非线性电阻，了解其典型应用。5.了解超导现象。6.能够根据被测电阻的数值和精度要求选择万用表或电桥测量电阻。每组4～6人，明确每位组员的任务分工，并填写任务分组表。组别组员名单任务分工第（）组▼任务分组表问题引导在日常生活中金属类物质可以导电，而橡胶类、塑料、木材等非金属类的物质不导电，还有一类物质通过特殊工艺加工后具备一定的导电性。上述材料有什么区别呢？物质的分类一各种物质的导电性能有很大差别。在电工技术中，按物质的导电能力强弱一般可分为导体、绝缘体、半导体和超导体。导体绝缘体半导体超导体导电能力强的物质称为导体。导体的电阻率一般都小于1×10-6Ω·m，如铜、铅、锡等金属。导电能力极差的物质称为绝缘体。绝缘体的电阻率一般都大于107Ω·m，如橡胶、塑料、树脂、玻璃、云母、陶瓷、变压器油等。这类物质的导电性能介于导体和绝缘体之间。半导体的电阻率一般在10-5～107Ω·m之间。由于半导体材料所具有的特殊性质，其在近代电子技术中得到了广泛的应用。某些物质的电阻值随温度下降而逐渐减小，当温度降低到接近绝对零度时，其电阻值突然消失，这种现象就称为超导现象。具有这种特性的物质称为超导体或超导材料。超导材料的应用十分广泛。超导磁体具有强大的磁场产生能力，可以应用于核磁共振成像、磁共振治疗、等离子体物理、磁悬浮列车、磁力储能等领域。超导材料的低电阻和高电流密度使其成为高效能源输送和电力电缆的理想材料。超导电缆的传输能力比铜导线高出数倍，能够大大减少能源损失和环境污染。超导电子器件可以实现高速、低功耗的运算和通信，是发展量子计算和量子通信的关键材料。此外，超导材料还被应用于微波器件、高频电缆、卫星通信等领域，超导材料还可以应用于制造高效的风力和水力发电机，同时还可以用于储能系统和输电系统的升级，为新能源技术的发展提供支持。随着技术的不断发展，超导材料的性能和制备方法也在不断提高和优化。超导材料的应用知识拓展电阻二1.电阻的定义金属导体中的电流是自由电子定向移动形成的。自由电子在定向移动的过程中会不断地与金属导体中的离子和原子相互碰撞，因此，导体对电流的通过有阻碍作用。导体两端的电压与通过该导体的电流的比值称为这段导体的电阻，用符号R表示，即U——导体两端的电压，单位为伏（V）；I——导体中的电流，单位为安（A）；R——导体的电阻，单位为欧姆，简称欧（Ω）。电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量。常用的电阻单位还有千欧（kΩ）和兆欧（MΩ），相互之间的换算为2.电阻定律导体内的电阻是客观存在的，它与导体两端是否有电压无关。实验证明，在一定温度下，导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比，并与导体的材料性质有关，可以表示为ρ——导体的电阻率，单位为欧米（Ω·m）；l——导体的长度，单位为米（m）；S——导体的横截面积，单位为平方米（m2）；R——导体的电阻，单位为欧（Ω）。ρ是与导体材料性质有关的物理量，称为电阻率或者电阻系数。▼常用导体材料的电阻率和温度系数例题一段铜导线，其长度为2m，横截面积1mm2，铜的电阻率ρ=1.7×10-8Ω·m。求这段铜导线的电阻R。由题可知l=2m，S=1mm2=1×10-6m2，ρ=1.7×10-8Ω·m解:由电阻定律可知，这段铜导线的电阻为3.电阻与温度的关系（1）温度系数温度对电阻有两方面的影响：一方面，温度升高使导体中带电粒子的热运动加剧，自由电子在导体中碰撞的机会增多，因此电阻值会增大；另一方面，有些材料在温度升高时，单位面积内的自由电子和离子的数目增加，电流就会增大，相当于电阻值下降。一般采用温度系数反映温度变化对电阻的影响。温度系数是指温度升高1℃时，电阻所产生的变动值与原阻值的比值，用字母α表示，单位是1/℃。设温度为t1时，导体的电阻为R1；温度为t2时，导体的电阻为R2，那么电阻的温度系数为当α＞0时，材料的电阻值随温度的升高而增加，这类材料称为正温度系数材料；当α＜0时，材料的电阻值随温度的升高而降低，这类材料称为负温度系数材料。（2）应用热敏电阻按照温度系数不同，主要分为正温度系数热敏电阻（PTC）和负温度系数热敏电阻（NTC）。热敏电阻在家电产品中主要应用在温度控制、过热保护等方面。在家电中，热敏电阻常被用作温度传感器，用于检测家电内部的温度。例如，在电冰箱、烤箱、热水器等家电中，热敏电阻可以检测家电内部的温度，进而控制加热元件的实时功率或冷却系统的运行，使家电在设定的温度范围内工作。①温度控制热敏电阻可以实时监测家电设备的温度，并在温度超过安全阈值时触发警报或采取其他保护措施，防止设备因过热而损坏。如电脑、手机等电子设备，热敏电阻与温度保护电路相结合，实时监测设备的温度，当温度超过安全范围时，热敏电阻会触发保护电路，使设备进入休眠或关机状态，保护设备免受损害。②过热保护4.电阻器在生产中要用到各种各样的电阻，有些电气设备需要阻值大的电阻，有些设备需要功率大的电阻，这就需要专门制造一些电阻元件。我们把具有一定阻值的实体元件称为电阻器。（1）电阻器的分类电阻器分为固定电阻器和可变电阻器两类。▲固定电阻器▲可变电阻器固定电阻器的阻值在制造后无法改变。①固定电阻器线绕电阻器金属膜电阻器碳膜电阻器实心电阻器用康铜或镍铬合金电阻丝在陶瓷骨架上绕制而成。工作性能稳定，耐热性能好，误差范围小，适用于大功率的场合通过刻槽和改变金属膜厚度可以控制金属膜电阻器的阻值。和碳膜电阻器相比，体积小、噪声低、稳定性好，但成本较高通过改变碳膜厚度或用刻槽的方法改变碳膜的长度可以得到不同的阻值。其功率小、价格低，常用于电子产品电路上在电阻器外表上用色环表示其阻值。成本低，阻值范围大，但性能差，很少采用可变电阻器又称电位器，其阻值可以在一定范围内变化。虽然电位器的种类很多，但是其基本结构相同。②可变电阻器▲电位器的结构▼常用电位器的特点旋转式电位器直滑式电位器微调电位器带开关电位器多联电位器旋转手柄调节阻值横向拨动手柄调节阻值使用十字旋具嵌入十字凹槽中旋转以调节阻值将开关的功能和电位器的功能结合在一起将多个电位器结合在一起同时调节（2）电阻器的主要指标电阻器的指标包括标称阻值、允许偏差、额定功率、最高工作电压、稳定性、温度特性等，其中主要指标是标称阻值、允许偏差和额定功率。为了便于生产，同时考虑实际使用的需要，国家规定一系列阻值作为产品的标准，这一系列阻值叫做电阻器的标称系列阻值。①标称阻值电阻器的标称阻值应为表中所列数值的10n倍，其中n为正整数、负整数或者零。▼电阻的标称系列值电阻器的标称阻值与实际阻值不完全相符，存在着一定的误差（偏差）。设R为实际阻值，RH为标称阻值，则允许偏差r的表达式为②允许偏差额定功率是指在一定条件下元器件长期使用所允许承受的最大功率。电阻器额定功率越大，允许流过的电流越大。③额定功率固定电阻器的额定功率要按国家标准进行标注，其标称系列有1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W、5W和l0W等。小电流电路一般采用功率为1/8～1/2W的电阻器，大电流电路中常采用1W以上的电阻器。对于标注了功率的电阻器，可根据标注的功率值来识别功率大小。对于没有标注功率的电阻器，可根据长度和直径来判别其功率大小。长度和直径值越大，功率越大。

在电路图中，为了表示电阻器的功率大小，一般会在电阻器图形符号上标注一些标识。电阻器上的功率标识与对应功率值如图所示，1W以下用线条表示，1W以上（含1W）的直接用数字表示功率大小。电阻器额定功率识别方法如下：▲电阻器的功率标识▼碳膜、金属膜电阻器的长度、直径与功率对照例如一个长度为8mm,直径为2.6mm的金属膜电阻器，其额定功率为0.25W。（3）电阻器的标识方法直接在电阻器上标注参数（如标称阻值、允许偏差、额定功率等指标）的方法。如“50Ω1/4W±5%”表示该阻值为50Ω，额定功率为1/4W，误差为±5%。若电阻上未注允许偏差，则均为±20%。①直标法将电阻的标称阻值和允许偏差用数字和文字符号按一定规律组合标识在电阻器上的方法。Ω（欧姆）用R表示，kΩ（千欧）用K表示，MΩ（兆欧）用M表示，GΩ（吉欧）用G表示；TΩ（太欧）用T表示。其组合形式为“整数部分+阻值单位符号（R、K、M、G、T）+小数部分+允许偏差”，如“3M3”表示阻值为3.3MΩ。常见的允许偏差用文字符号表示为B（±0.1%）、C（±0.25%）、D（±0.5%）、F（±1%）、G（±2%）、J（±5%）、K（±10%）、M（±20%）、N（±30%），如“1kJ”表示阻值为1kΩ，J表示误差范围为±5%。②文字符号法在电阻器上用三位数码表示标称阻值的方法，其中第一、二位为有效值，第三位为零的个数（9表示0.1倍），单位为Ω。例如：“103”，表示阻值为10×103Ω（即10kΩ），“119”表示阻值为1.1Ω。③数码法在电阻器上标注不同颜色的圆环来表示阻值和误差的方法。采用色标法的电阻器颜色醒目、标识清晰、不易褪色，而且从各个方向都能看清阻值和偏差，有利于电器产品的装配、调试和检修，因此国际上已经广泛地采用了色标法。④色标法▼电阻值的色标符号固定电阻器色标符号如表所示，辨认这种电阻的阻值时要从左至右进行，最左边为第一环。色标法举例▲四色环▲五色环该四色环电阻的阻值为27000Ω，允许偏差为±5%。该五色环电阻的阻值为16.4Ω，允许偏差为±1%。（4）电阻器的选用电路中所选电阻器的阻值应是接近应用电路中计算值的一个标称值，应优先选用标准系列的电阻器。精密仪器及特殊电路中使用的电阻器应选用精密电阻器。新型电阻器主要有贴片电阻器、压敏电阻器、热敏电阻器、光敏电阻器等。贴片电阻器是一种表面贴装电阻器，具有体积小、重量轻、功率高、抗干扰能力强等特点。广泛应用于电子产品，如手机、电脑、相机等。压敏电阻器是一种对电压变化反应灵敏的限压型电阻器，主要由电导材料和绝缘材料构成。在正常工作状态下，电阻值很大；但当电路发生电压过高时，电阻值会急剧下降，起到保护电路的作用。广泛应用于电源保护、传感器保护等领域。光敏电阻器是一种基于内光电效应的半导体元件，其阻值随光照强度的变化而变化，当入射光增强时，光敏电阻器的阻值减小；入射光减弱时，阻值增大。常用于光控电路和光信号检测。新型电阻器知识拓展5.电导电阻的倒数叫做电导，用符号G表示R——导体的电阻，单位为欧姆，简称欧（Ω）；G——电导，单位为西门子，简称西（S）导体的电阻越小，电导就越大。电导大就表示导体的导电性能良好。电阻测量三1.使用模拟式万用表测量电阻（以MF47型万用表为例）将万用表放置在适当的位置（通常水平放置），检查表针是否指向左端的零刻度线。如果表针不是指向零刻度线，则需要进行机械调零。测量电阻时，转动量程开关至“Ω”范围内适当量程。在测量电阻之前，应先把两表笔短接，调整欧姆调零旋钮，使指针对准欧姆零位。把红黑表笔分别接在电阻两端，待指针偏转后，读出数值，再乘以该量程的倍率，就是被测电阻值。例如测量一个电阻时，指示的刻度值为10，倍率挡为×100，那被测电阻的实际阻值为1kΩ。倍率挡的选择应使指针停留在刻度线较稀疏的部分为宜，且指针越接近刻度尺的中间，读数越准确。一般情况下，应使指针指在刻度尺的数字5～50。2.使用数字式万用表测量电阻将黑、红两表笔分别插进“COM”孔和“VΩmA”孔中，把旋钮旋至“Ω”挡中所需的量程，用两表笔接在电阻两端金属部位，测量中可以用手接触电阻，但不要双手同时接触电阻两端。读数时，要保持表笔和电阻接触良好。读取数值时应注意数值的单位在“200”挡时单位是“Ω”，在“2k”到“200k”挡时单位为“kΩ”，“2M”挡以上时单位是“MΩ”。小提示测量电阻时，数字式万用表红表笔接内部电源的正极，黑表笔接内部电源的负极。3.使用电桥测量电阻直流单臂电桥主要用于精确测量中等阻值（大约1～106Ω）的电阻，其使用方法如下：使用前检查内附电池，确保电池容量充足，因为电池容量不足会影响测量准确度。1将检流计的锁扣打开，调节调零器使指针指在零位。2接入被测电阻时，应使用短粗导线，接点漆膜或氧化层应刮干净，并将接头拧紧。3估计被测电阻大小，选择合适的倍率挡，使比较臂的四挡电阻都能被充分利用，从而提高测量准确度。用被测电阻数量级除以1000，得到的数值就是相应的倍率挡，如待测电阻估计值为几十欧姆时（数量级是10），应选用0.01的倍率挡。4当测量电感线圈的直流电阻时，应先按下电源按钮，再按下检流计按钮。测量完毕，应先松开检流计按钮，后松开电源按钮，以免被测线圈产生自感电动势损坏检流计。5电桥电路接通后，若检流计指针向“+”方向偏转，应增大比较臂数值；若检流计指针向“-”方向偏转，应减小比较臂数值。直至指针指零，电桥处于平衡状态为止。此时，被测电阻值＝倍率挡数值×比较臂数值。6电池电压不足应及时更换，否则将影响电桥灵敏度。当使用外接电源时，必须注意电源极性，不要使外接电源电压超过电桥规定值，否则易烧坏桥臂电阻。7使用完毕后，应先切断电源，再拆除被测电阻，再将检流计锁扣锁上。8小提示在实际应用中，应根据具体需求和条件选择合适的测量工具。万用表适用于快速、粗略地测量电阻，特别是当对精度要求不高或电阻值较大时。电桥适用于需要高精度测量电阻的场合，特别是当电阻值较小或对精度有严格要求时。电桥测量电阻的精度通常高于万用表，但操作相对复杂。（1）测量前应先检查万用表是否能正常工作，如电池电量是否充足、表笔是否良好等。（2）在测量电阻时，应先切断电源，以免损坏万用表或被测元件。（3）测量时应注意选择合适的量程，避免超出范围，导致读数不准确。安全提示（1）认识常见电阻器，学会电阻器参数的识读方法。（2）学会使用万用表测量电阻值。（3）学会使用直流单臂电桥测量电阻。实训目的测量电阻实训器材名称型号与规格数量（个）各种标识电阻器直标法、文字符号法、数码法、色标法标识的电阻器各2中等阻值电阻器自定2数字式万用表自定1直流单臂电桥自定1测量电阻实训步骤读取直标法、文字符号法、数码法标识的电阻器，将对应参数填入表中，并写出对应的标称阻值。步骤1测量电阻项目直标电阻1直标电阻2文字符号电阻1文字符号电阻2数码电阻1数码电阻2标称阻值允许偏差实际阻值实际误差质量好坏▼电阻器识读与检测1根据色标法读取各色标电阻的标称阻值及允许偏差，将对应参数填入表中。步骤2电阻器第一色环第二色环第三色环第四色环标称阻值允许偏差实际阻值实际误差质量好坏色标电阻1色标电阻2▼电阻器识读与检测2将万用表调至欧姆挡，测量各电阻的实际阻值，将测量结果填入表中。步骤3练习使用直流单臂电桥对2个中等阻值电阻进行精密测量，将测量结果填入表中。步骤4电阻器测量值标称阻值实际误差质量好坏电阻1电阻2▼直流单臂电桥测电阻计算各电阻的实际误差值并判断其质量好坏。步骤5任务评价评价项目评价内容分值自评互评师评知识与技能了解电阻的基本概念、分类及其主要参数10掌握各种电阻的识读方法10掌握万用表与直流单臂电桥测量电阻的方法10能根据电阻标识熟练读出电阻的参数10能熟练使用万用表测量电阻的阻值10能使用直流单臂电桥测量电阻的阻值10安全文明遵守安全操作规程和纪律10操作规范，仪器、仪表无损坏5实训结束后整理归纳，清理工作台5团队合作分工明确、配合默契10积极沟通，尊重不同观点且能达成共识5能相互协助解决问题5合计100总分（自评20%，互评20%，师评60%）学习欧姆定律任务3任务目标1.掌握欧姆定律。2.理解电源外特性。每组4～6人，明确每位组员的任务分工，并填写任务分组表。组别组员名单任务分工第（）组▼任务分组表问题引导日常生活中，在用电高峰时，家中白炽灯光源的亮度会较平时暗一些，为什么会出现这种现象呢？部分电路欧姆定律一1.部分电路欧姆定律的定义不含有电源的部分电路（某电路的一条支路）的电路图，当加在电阻R两端的电压为U时，电阻中就有电流I通过。1827年德国物理学家欧姆在实验中发现流过电阻的电流I，与电阻两端的电压U成正比，与电阻值R成反比，这个结论就叫做（部分电路）欧姆定律。在电压、电流的参考方向一致的前提下，其数学表达式为欧姆定律揭示了电路中电流、电压、电阻三者之间的关系，它是电路的基本定律之一，应用十分广泛。本公式中，电流的单位为A，电压的单位为V，电阻的单位为Ω。例题有一个阻值为R的电阻，当在它两端加上U=10V的电压时，测得流过它的电流I=1A，求电阻R的阻值。根据欧姆定律解:可得2.线性电阻和非线性电阻（1）线性电阻线性电阻的电阻值是恒定的，不随电流或电压的变化而变化。在温度等外部条件不变的情况下，其电阻值也是恒定的。表示一个元件的电压与电流之间关系的曲线称为此元件的伏安特性曲线。线性电阻的电流与电压成正比，符合欧姆定律，其伏安特性曲线是通过坐标原点的直线。线性电阻是最基本的元件之一，广泛应用于各种电路中，如控制电流、检测电流、控制电压、检测电压、控制功率等。线性电阻是一种线性的电路元件，全部由线性元件构成的电路叫做线性电路。（2）非线性电阻非线性电阻的电阻值并非恒定，而是会随着电流或电压的变化而变化。非线性电阻的电流与电压之间不存在固定的比例关系，不符合欧姆定律，其伏安特性曲线表现为一条曲线，而非直线。非线性电阻器的应用领域广泛，其非线性特性使得它们能够处理复杂的电流和电压关系，并提供特定的电路保护功能，如电压限幅、电流保护、温度补偿等。小提示欧姆定律仅适用于线性电路，它反映了在不含电源的一段电路中，电流与这段电路两端的电压及电阻的关系。根据欧姆定律，电功与电功率的公式可以写成全电路欧姆定律二1.全电路欧姆定律的定义全电路指含有电源的闭合电路。图中虚线框内含有一个电源，用字母G表示。电源的内部一般都是有电阻的，此电阻称为电源的内电阻（简称内阻），用r表示。为了分析方便，通常在电路图中把内阻r单独画出。若将开关闭合，电阻R中就会有电流流过，这是因为电阻R上有了电压U的缘故。电压U是由电源电动势E产生的，U是加在电阻上的电压，也称为电源的端电压。当开关断开时，用电压表连接电源两端，会发现电源的端电压在数值上等于电源的电动势E。当开关闭合时，如果用电压表测量电阻电压，便会发现所测得的数值比电源电动势小，或者说闭合电路中的端电压小于电源的电动势。这是因为电流流过电源内部时，在电源的内阻上产生了电压降Ur=Ir。可见，电路闭合时的端电压U等于电源电动势E减去内阻电压降Ur，即把Ur=Ir和U=IR代入上式，可得电流与电源的电动势成正比，与电路中的内阻与外电阻的和成反比，这个规律称为全电路欧姆定律。2.电源的外特性若将全电路欧姆定律写成U=E-Ir的形式，则此式可以看成是电源的端电压U与输出电流I之间的关系。如果用纵坐标表示电源的端电压U，横坐标表示电源的输出电流I，则端电压与输出电流的关系特性曲线称为电源的外特性曲线。当电源内阻r为常数时，外特性曲线为一条向下倾斜的直线。▲电源的外特性曲线当I=0时，即电源空载时（开路时）U=E，电源的端电压最大。随着输出电流I增加，电源端电压U按直线规律下降。人们通常把流过大电流的负载叫做大负载，把流过小电流的负载叫做小负载。根据电源的外特性曲线可以看出：当电源接大负载时，端电压下降较大；当电源接小负载时，端电压下降较小。（1）电学欧姆定律是电学的基础。在设计电路时，我们需要知道电压、电流和电阻之间的关系，这就需要用到欧姆定律。（2）电池寿命欧姆定律可以用来计算电池的寿命。通过测量电池的电压和电流，我们可以计算出电池的内部电阻，进而推算电池的寿命。（3）电路故障排查在故障排查时，欧姆定律可以帮助我们确定电路中的问题所在。如果电路中的电压、电流和电阻不符合欧姆定律，那么就说明电路中存在问题。（4）能源管理在电力传输与分配过程中，欧姆定律可以帮助工程师提高电力系统的传输效率，减少能源损耗。欧姆定律的应用知识拓展（1）不要擅自接通电源。通电前必须先报告教师，养成良好的通电习惯。待确认稳压电源中各项参数设置正确后再接通电路。通电时小组成员一人监护，一人操作，严格执行谁通电谁断电的原则。（2）测量时严禁将电源短路。安全提示（1）验证欧姆定律。（2）学会使用电流表、电压表与直流稳压电源。（3）提升读图与接线的能力。实训目的验证欧姆定律实训器材名称型号与规格数量（个）直流稳压电源0～36V1直流电流表0～150mA1直流电压表0～15V1电阻100Ω1W1电阻200Ω1W1电阻300Ω1W1电阻1kΩ1W1验证欧姆定律实训步骤按图接线，确认电路接线无误后接通稳压电源。步骤1验证欧姆定律▲验证欧姆定律电路将R=100Ω电阻接入电路，改变稳压电源输出电压，使电压表读数分别在0V、2V、4V、6V、8V、10V，观察与每挡电压值相对应的电流值，将电流值填入表中。步骤2将200Ω、300Ω、1kΩ电阻分别接入电路中，重复步骤2操作。步骤3▼电阻器识读与检测2根据测量数据，在以电流值I为纵坐标，以电压值U为横坐标的平面直角坐标系中绘制出各个电阻的伏安特性曲线。步骤4观察步骤4中绘制的伏安特性曲线，分析在相同电压下，电流值随电阻值变化的规律；分析在同一电阻电路中，电流值随电压值变化的规律。步骤5▲伏安特性曲线图任务评价评价项目评价内容分值自评互评师评知识与技能掌握欧姆定律10能按图连接线路10能正确使用直流稳压电源10能正确绘制伏安特性曲线10根据欧姆定律，能进行相关计算，并分析、判断数据的合理性10能使用电压表、电流表10安全文明遵守安全操作规程和纪律10操作规范，仪器、仪表无损坏，未造成电源短路5实训结束后整理归纳，清理工作台5团队合作分工明确、配合默契10积极沟通，尊重不同观点且能达成共识5能相互协助解决问题5合计100总分（自评20%，互评20%，师评60%）电阻性电路及故障检查任务4任务目标1.掌握电阻串联、并联的特点及应用。2.能综合运用电阻串联、并联、混联关系分析、计算简单电路。3.能用电压表、万用表、电流表检查电阻性电路的故障。每组4～6人，明确每位组员的任务分工，并填写任务分组表。组别组员名单任务分工第（）组▼任务分组表问题引导节日中常见的流水彩灯，其通常需要集体点亮或熄灭，呈现出统一的视觉效果；相比之下，家中的冰箱、洗衣机、空调等电器则各自独立运行，互不影响。这两类电器在使用过程中的连接方式究竟有何不同呢？电阻的串联一1.串联的定义在电路中，两个或两个以上电阻按顺序首尾依次相连，使电流只有一条通路的连接方式称为电阻的串联。▲电阻的串联▲等效电阻（即总电阻）2.串联电路的特点①电路中流过每个电阻的电流都相等，即②电路两端的总电压等于各电阻两端的电压之和，即③电路的等效电阻（即总电阻）等于各串联电阻之和，即④电路中各电阻上的电压与各电阻的阻值成正比，即当只有两个电阻串联时，分压公式为⑤电路中各电阻消耗的功率与阻值成正比，即例题图为一个串联分压电路，已知Uac=15V，Ubc=5V，R1=10kΩ，求电阻R2的阻值。由分压公式得解:将Uac=15V，Ubc=5V，R1=10kΩ代入上式，可得例题有一盏额定电压U1=40V、额定电流I=5A的电灯，应该怎样把它接入电压U=220V照明电路中？可将电灯（设电阻为R1）先与一只分压电阻R2

串联后再接入U=220V的照明电路中，如图所示。解:解法一：分压电阻R2上的电压为U2=U-U1=（220-40）V=180V，且U2=R2I，则解法二：利用两只电阻串联的分压公式可得即将电灯先与一只阻值36Ω的分压电阻串联后，再接入U=220V的照明电路中即可。，且电阻的并联二1.并联的定义把两个或两个以上的电阻并列地连接在两点之间，使每一个电阻两端都承受同一个电压的连接方式叫做电阻的并联。▲电阻的并联▲等效电阻（即总电阻）2.并