电工及其电子基础 7

《电工电子技术基础》（第六版）电子教案

授课内容：项目1·电工实训室的认识与安全用电授课教师[]授课时间202-202学年第周授课时数4学时(180min)教学方法与考核方式多样化教学方法讲授法(Lecture)系统讲解核心概念、理论知识，夯实基础。案例分析法(CaseStudy)深入剖析经典案例，引导学生运用理论知识进行拆解分析。小组讨论法(GroupDiscussion)组织学生分组研讨特定议题，鼓励观点表达与思想碰撞。互动问答法(Q&A)贯穿课堂始终，即时解答疑问，检验并巩固阶段性学习效果。课程考核体系总评成绩=平时成绩×40%+期末成绩×60%📚平时成绩(100分)：•出勤及课堂表现(30%)：准时出勤，积极参与课堂讨论与互动。

•课后作业(30%)：按时、高质量完成课后思考与练习题。

•实验报告(40%)：每个实验均需完成一份实验报告。📝期末成绩(100分)

采用闭卷笔试形式，全面考核课程核心知识点掌握情况。项目目标【知识目标】1．了解电工实训室的电源配置，认识常用的电工仪表。2．了解安全用电常识，熟悉实训室安全用电的规定。3.了解交流电的发电、输电和配电过程。【技能目标】1.掌握测电笔的使用方法。2.会用万用表测量交流电压。本项目重点与难点解析教学重点·KeyPoints

1.电工实训室电源设置和常用仪表。2.验电笔使用方法。3.万用表使用方法。4.用电安全知识。（教学过程设计(180分钟)环节一：参观与操作|（45分钟）参观学校电工实训室

请实训室教师介绍实训室参观学校变电所

请变电所师傅介绍变电所学习验电笔和万用表的作用与实际操作

教师介绍验电笔和万用表的作用并演示实际操作，学生亲自操作并进行实际测量。1.1电力系统简介1.1.1发电、输电和配电系统

电力系统是人类所制造的最复杂的系统之一。该系统起着电能生产、输送、分配和消费的作用。环节二

：核心内容讲解（75分钟）图1-1电力系统的组成示意图我国工业生产和居民生活用电是采用“三相四线制”供电的交流电，即三根火线和一根中性线。任意一根火线与零线之间的电压为220V，供给居民使用；任意两根火线之间的电压为380V，供给工业生产使用。1.1.2初识电工实训室1.电工实训室的电源配置电工实训室一般都配有220V和380V两种规格交流电。220伏交流电供一般的电工仪器使用。380伏交流电供三相交流电动机使用。实训室配电盘一般由电源开关（闸刀开关或空气开关）、熔断器、仪表盘等组成。图1-2电工实训室配电盘示意图

2.测电笔及其使用技巧

测电笔是一种低压验电器，能直观地确定被测试导线、用电器和电气设备上是否带电，是电工最常用的工具。测电笔一般由金属探头、降压电阻、氖管、透明绝缘套、弹簧、挂钩等组成。1.1.3常用电工测量仪表的认识和使用1.电工仪表概述借助各种电工仪器仪表对电流、电压、电阻、电能、电功率等进行测量，称之为电工测量。

2．电工仪表的符号电工仪表的表盘上有许多表示其技术特性的标志符号。每一个仪表必须有表示测量对象的单位、准确度等级、工作电流的种类、相数、测量机构的类别、使用条件级别、工作位置、绝缘强度、试验电压的大小、仪表型号和各种额定值等标志符号。表1-1几种常见电工仪表的符号

3．电工仪表的准确度电工仪表的基本误差通常用准确度来表示，准确度越高，仪表的基本误差就越小。相对误差概念不能反映出仪表的准确性能，所以，一般用引用误差来表示仪表的准确度性能。仪表测量的绝对误差与该表量程的百分比，称为仪表的引用误差。

准确度等级表明了仪表基本误差最大允许的范围。表1-2仪表的准确度等级4.测量仪表的结构及工作原理

（一）磁电式仪表（1）结构：磁电式仪表主要由固定部分和可动部分组成。（2）特点:

磁电式仪表有以下优点：标度均匀,灵敏度和准确度较高,读数受外界磁场的影响小。磁电式仪表的缺点：表头本身只能用来测量直流量（当采用整流装置后也可用来测量交流量），过载能力差。

（4）用途主要用于直流电流和电压的测量，用于交流电压和电流的测量，用于功率、频率等其它电量的测量。

图1-7磁电式仪表的结构

（二）电动式仪表（1）结构：电动式仪表由固定线圈和可动线圈组成。（2）特点：

电动式仪表的优点：适用于交直流测量，灵敏度和准确度比用于交流的其他仪表高,可用来测量非正弦量的有效值。电动式仪表的缺点：标度不均匀，过载能力差，读数受外磁场影响大。（4）用途电动式仪表用于测量交、直流电路的电压、电流或者如功率、功率因数等这类与两个电量有关的物理量。1-8电动式仪表的结构

（三）电磁式仪表（1）结构：主要部分是固定的圆形线圈、线圈内部有固定的铁片、固定在转轴上的可动铁片。（2）特点：刻度不均匀，可测量交直流。功率消耗大，灵敏度低，受外磁场干扰大。过载能力强。结构简单，价格低。（4）用途电磁式仪表是测量交流电压和交流电流的最常用的仪表。测量交流电时，仪表所指示的数值是交流电的有效值。

图1-9电磁式仪表的结构5.常用电工仪表【电压表】用于测量电路两端电压，按被测电压的不同有直流电压表和交流电压表两种。【电流表】

用于测量电路中的电流，按被测电流的不同也有直流电流表和交流电流表两种。电流表与电压表的使用方法：

1）选择合适量程，按要求进行接线。

2）电流表要串联接入被测电路。

3）电压表要并联接入被测电路。使用直流电流表和电压表时，要注意使被测电流从仪表的“+”端流进，“-”端流出，以避免指针反转而损坏仪表。【钳形电流表】钳形电流表是一种不需要断开电路就可直接测量较大工频交流电流的便携式仪表。【万用表】

万用表是一种多功能、多量程的便携式电工仪表，可以测量直流电流、直流电压、交流电压、电阻、电容、二极管、三级管等。万用表分成指针式万用表和数字式万用表。1．万用表的结构和工作原理

结构：由表头、转换开关、分流和分压电路、整流电路等组成。在测量不同的电量或使用不同量程时，可通过转换开关进行切换。2．万用表的使用使用前的准备工作：调整机械零点。选择测量的电量和量程。图1-18万用表机械调零图1-19表笔使用3．使用万用表的安全操作规程

（1）正确选择被测量电量的挡位。（2）先选最大量程，然后再换到合适的量程。（3）注意极性。（4）测量电流时，应将表串接于电路中。（5）测量电阻时不可带电测量。（6）使用完毕后应将转换开关置于空挡或交流电压最高挡。绝缘电阻表（又叫兆欧表或摇表）的使用:

绝缘电阻表是专门用于测量绝缘电阻的仪表，计量单位是兆欧（MΩ）。绝缘电阻表主要用来检测供电线路、电机绕组、电缆、电气设备等的绝缘电阻。绝缘电阻表分为模拟式和电子式。【技能与技巧】万用表的使用技巧

技巧1：“舍近求远”：转动万用表的拨盘时，一定要顺时针旋转，比如原来的档位是R×100，想要扭转到R×1K档，就要旋转一大圈才行，这样能有效的、地保护万用表的多刀多掷开关，使之不损坏。技巧2“孤身迎敌”在测量220～380V或高压直流电时，要用一只手握表笔进行测量，以免造成以外触电事故。技巧3：市电火线的判定在没有试电笔的情况下，可以用万用表来判定市电的火线。方法是将万用表置于交流250V或500V档，将一根表笔接电源的任一端，另一根表笔悬空，若此时表针产生少许偏转，则表笔所接一端即为火线；若表针不偏转，则为地线。1.2安全用电与触电急救1.2.1触电对人体的伤害及常见触电类型1．触电对人体的伤害触电可分为电击和电伤两种类型。电击是指电流通过人体细胞、骨骼、内脏器官、神经系统等造成的伤害。电伤一般是指由于电流的热效应、化学效应和机械效应对人体外部造成的局部伤害，如电弧伤、电灼伤等。2.造成电流对人体伤害程度的因素

电流对人体的伤害程度与以下几个因素有关：（1）电流的大小（2）电压的高低（3）电源频率的高低（4）触电时间的长短（5）电流通过的路径（6）人体状况（7）人体电阻的大小实验证明：1.频率为40～60Hz的交流电对人类所造成的危害最大。2.电击能量超过150mA·s时，触电者就有生命危险。3.电流从人的右手流到左脚的路径，对人的伤害最大。

3．安全电压

我国的电气标准规定：12V、24V和36V三个电压等级为安全电压级别。在湿度大、空间狭窄、行动不便、周围有大面积接地导体的场所(如金属容器内、矿井内、隧道内、汽车内等)使用的手提照明灯，应采用12V安全电压。凡手提照明器具、在危险环境使用的局部照明灯，携带式电动工具等，若无特殊的安全防护装置或安全措施，均应采用24V或36V安全电压。4.人体触电的几种类型（1）单相触电单相触电是指人体的一部分接触一相带电体所引起的触电。（2）两相触电两相触电是指人体同时有两个部位接触到交流电源的两相所发生的触电，两相触电比单相触电更危险，因为此时直接加在人体上的电压就是380V。（3）跨步电压触电如果有人走近高压导线落地点的附近，由于人的两脚所处的位置不同，会在两脚之间出现电位差，这个电位差叫做跨步电压。1.2.2电气火灾的产生原因及其预防1.电气火灾的产生原因电气火灾一般是指由于电气线路、用电设备以及供配电设备出现故障而引发的火灾，也包括由雷电和静电引起的火灾。主要分以下几种情况：（1）线路漏电（2）导线过负荷（3）电路短路（4）电制热设备通电时间过长（5）电路接头处接触电阻过大（6）电路中产生电火花或电弧2．预防电气火灾的安全措施（1）电器金属外壳必须有保护接零或保护接地。

（2）经常检查电器内部电路与外壳间绝缘电阻。（3）电器设备安装必须按照规定的高度和距离施工，火线与零线的接线要符合“左零右火”规范。（4）用电器发生火灾时应先断电，勿用水灭火。（5）在电路中安装漏电保护器。3．发生电气火灾时的急救措施一旦发生电气火灾时，要迅速采取以下急救措施：（1）发现电子装置、电气设备、电缆等冒烟起火时，要首先尽快切断电源，再按照对待普通火灾的方法进行扑救。（2）对电器起火物体要使用沙土或专用不导电的灭火器进行灭火，绝对不能用水来灭火。适用于电气灭火的灭火器有干粉灭火器、1211灭火器、1301、CO2灭火器等。（3）若现场人员不能控制火情，应立即逃生并拨打119报警。4.高压触电事故的应急处置

在医务工作者没在现场的情况下，可按照下述步骤进行抢救：1.立即打电话给110，报告事故发生地的准确位置，请他们通知电业部门对该线路进行停电。2.在有高压绝缘器材的情况下，抢救人员必须戴好高压绝缘手套，穿上高压绝缘鞋，使用相应电压等级的绝缘工具杆，拉开触电者身上的电源线，或者把就近高压线路上的高压跌落开关拉开。3.在没有高压绝缘器材的情况下，若不可能迅速切断高压电，可采用抛挂有一定横截面的适当长度