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文档简介
中等职业学校·电子与信息大类《电工电子技术基础与技能》模块1电路基本概念|单元1电路常用物理量的概念适用:理实一体课堂·职教高考复习01素养导入·新知精讲·真题演练模块1·单元1素养园地:从检修员到“大国工匠”电工电子技术基础与技能素养园地CRAFTSMANSPIRIT全国劳动模范广州地铁自动化高级工程师——李天明2000年,李天明从无线电中专毕业,成为广州地铁一名普通列车检修员。面对全进口设备与外文资料,他从零起步自学外语、钻研电路,带领团队打破国外技术封锁,实现地铁核心电子部件自主维修从无到有、从有到精的突破;他领衔的创新工作室累计修复电子部件超22万件,培养出“一门八技师”的高技能团队。启示一·严谨细致检修读图,先分清电流方向与电位高低——基本概念是排故的第一把钥匙。启示二·终身学习从电流、电压这些最基本的物理量学起,一砖一瓦搭建技能大厦。课堂导入:检修一块电路板,老师傅第一眼找的是什么?——电流从哪里来,往哪里去。《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)本单元学完,同学们应当达成以下三维目标——它们也是职教高考本模块考点的命题依据。知识目标1)理解电路常用物理量的定义2)掌握电阻的特性3)了解理想电源模型4)理解电压和电流的参考方向电工电子技术基础与技能《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)模块1·单元1学习目标技能目标1)能识别电路基本物理量、基本元件的符号2)能正确设定电压、电流的参考方向素养目标1)培养严谨细致的科学态度2)形成对电路常用物理量的
基本认知电流:定向移动的电荷①电流的定义电荷的定向移动形成电流,用大写字母
I
表示。金属导体中实际定向移动的是带负电的自由电子,其移动方向与规定的电流方向相反。②电流的方向规定:正电荷定向移动的方向为电流的方向。在电源外部,电流从电源正极流向负极。③电流的大小Q—电荷量,单位库仑(C)t—时间,单位秒(s)I—电流,单位安培(A)单位换算:1A=103mA=106μA测量仪表:电流表、万用表图1-1导体中正、负电荷的定向移动图1-2电流的方向:正电荷定向移动的方向《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)电工电子技术基础与技能单元1电路常用物理量的概念图1-3直流电路中电压的方向类比:电压如同水管中的水压——没有水压,水就无法流动;没有电压,电路中就没有电流。①电压的定义电场力把单位正电荷从一个位置移动到另一个位置所做的功,称为这两点间的电压,用大写字母
U
表示。②电压的方向规定从高电位(“+”)指向低电位(“−”);直流电路中,即由电源正极指向负极。③电压的大小W—电功(J)q—电荷量(C)Uab—a、b两点间电压(V)单位换算:1V=10³mV=10⁶μV|测量仪表:电压表、万用表电工电子技术基础与技能《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)电压:驱动电流的“水压”单元1电路常用物理量的概念电位与电动势电位vs电动势电位——相对参考点而言电压——两点电位之差电动势——电源的“推动力”易混点:单位都是伏特(V),物理意义各不相同。④电位:电路中的“海拔”某点的电位,是该点相对于参考点(零电位点)的电压,用
V
表示。电位像海拔——参考点变了,数值跟着变。要点:电位随参考点变化;电压(电位差)与参考点无关。⑤电动势:电源的“泵”在电源内部,非电场力把单位正电荷从负极转移到正极所做的功,称为电动势,用
E
表示,方向由负极指向正极。断开外电路测电源两端电压,其值即可当作电源电动势。图1-4电动势的方向电工电子技术基础与技能《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)单元1电路常用物理量的概念电功与电功率:一个月电费怎么算电工电子技术基础与技能《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)单元1电路常用物理量的概念电功率解:8只日光灯的总功率为:P=40×8W=320W一个月开灯的总时间为:t=30x4h=120h一个月的总电功为:W=Ult=Pt=320Wx120h=38400W·h=38.4kW·h=38.4度一个月的电费为:38.4×0.52元=19.968元电功:电流做的功就是电功,用大写英文字母W表示式中,W为电功,单位为焦[耳](J);U为电压,单位为伏[特](V);1为电流,单位为安[培](A);t为时间,单位为秒(s)。电流做功的过程就是将电能转换成其他形式能量的过程。电能表就是专门计量电功的仪表。电能表通常使用的单位是千瓦时(kW·h,俗称度电),该单位与焦[耳](J)的换算关系为1度电=1kW·h=1000W·h=3.6×10⁶J例题:某教室有8个40W荧光灯,平均每天开灯4h,电费0.52元/度,求一个月(30天)的电费支出。电功与电功率:一个月电费怎么算电工电子技术基础与技能《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)单元1电路常用物理量的概念电功率:电流在单位时间内所做的功称为电功率。电功率反映了电流做功的速率(快慢)。电功率用英文字母P表示,其计算公式为式中,W为电功,单位为焦[耳](J);t为时间,单位为秒(s);U为电压,单位为伏[特](V);I为电流,单位为安[培](A);P为电功率,单位为瓦[特](W)。额定功率:用电器是否满足电工电子技术基础与技能《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)单元1电路常用物理量的概念例1-2
某人购买了一台额定功率为3500W、额定电压为220V的电磁炉,但在电磁炉开始工作后不久,就闻到连接电磁炉的插座发出烧焦的异味,于是不得不让电磁炉停止工作。观察发现电磁炉连接的是普通插座,其额定电流为10A。请分析一下出现此情况的原因。解:利用功率公式计算的电磁炉额定电流为显然,电磁炉正常工作时的额定电流超过了普通插座的额定电流,导致普通插座过热烧焦。应该安装一个额定电流大于15.9A的插座来连接电磁炉。电阻:导体对电流的阻碍作用电阻的定义导体对电流的阻碍作用称为电阻,用
R
表示。用于限制电流、调节电压或消耗电能的元件称为电阻器。按导电能力,材料分为导体(金、银、铜、铝)、绝缘体(玻璃、陶瓷、橡胶)和半导体(硅、锗)。电阻定律ρ—电阻率(Ω·m)L—长度(m)S—横截面积(m²)电阻是导体材料本身的特性:与长度成正比,与横截面积成反比。单位:欧姆(Ω)1MΩ=10³kΩ=10⁶Ω影响电阻大小的四个因素①材料电阻率ρ不同;铜、铝ρ小,常做导线线圈。②长度材料与横截面积相同时,导体越长,电阻越大。③横截面积材料与长度相同时,横截面积越大,电阻越小。④温度金属:升温电阻增大;半导体:升温电阻显著下降。4.2K超导现象1911年,昂内斯将汞冷却至4.2K(约−269℃)以下,发现其电阻突然消失,呈现近乎完美的导电性能——超导现象为实现电流无损传输提供了可能。电工电子技术基础与技能《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)单元1电路常用物理量的概念电源模型:理想与实际电压源:恒压源→串联模型图1-5理想电压源图1-6电压源模型理想电压源内阻为零;实际电压源等效为理想电压源
Us与内阻R₀串联。近似判据:负载电阻远大于电源内阻→可视为理想电压源;电流源内阻远大于负载电阻→可视为理想电流源。理想状态并不存在,只为简化分析而设。电工电子技术基础与技能《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)电流源:恒流源→并联模型图1-7理想电流源图1-8电流源模型理想电流源内阻无穷大;实际电流源等效为理想电流源
Is与内阻R₀并联。单元1电路常用物理量的概念单元小结:公式速查与易错提醒七个基本物理量速查表物理量符号关系式单位电流II=Q/t安培(A)电压UU=W/q伏特(V)电位V相对参考点的电压伏特(V)电动势EE=W/q伏特(V)电功WW=UIt焦耳(J)/度(kW·h)电功率PP=UI瓦特(W)电阻RR=ρL/S欧姆(Ω)三个高频易错点电位≠电压电位相对参考点而言,随参考点改变;电压是两点电位之差,与参考点选取无关。参考方向≠实际方向参考方向可任意假定,但一经选定,计算中途不得更改;结果正负才说明实际方向。度电与焦耳的换算1度=1kW·h=3.6×10⁶J;计算电费先把W·h换成kW·h,再乘电价。电工电子技术基础与技能《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)单元1电路常用物理量的概念参考方向:电路分析的“约定”三步判定法①任意假定参考方向②按参考方向列式计算③看结果正负下结论结果为正→实际方向与参考方向一致结果为负→实际方向与参考方向相反参考方向一旦选定,计算过程中不得随意更改。关联参考方向:元件上电流与电压参考方向设为一致,可简化公式与判断;非关联则相反,计算更复杂。关联方向下,P=UI表示元件吸收的功率。电工电子技术基础与技能《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)单元1电路常用物理量的概念职教高考专项练习练习(一):填空一、填空题1.电路中电流的方向规定为
____
定向移动的方向。2.电路中任意两点间的
____
称为电压,其值等于这两点的
____
之差。3.电流的单位是
____
,电压的单位是
____
,电阻的单位是
____
,电功率的单位是
____
。4.一段导线的电阻为4Ω,将它均匀拉长为原来的2倍,则电阻值变为
____Ω。5.在电路分析中,为便于计算而任意假定的方向称为
____方向。6.如果电流的计算结果为负数,说明其参考方向与实际方向____。7.已知UAB=-12V,VB=18V,则VA=____。8.把3V电源的正极接地,其负极电位为____V。9.已知A点对地电位为50V,B点对地电位为25V,则UBA=____。10.2kW·h的电能可供一盏40W的白炽灯正常工作____h。11.一个电烙铁的铭牌上标有“30W,220V”,其额定工作电流是____。12.某电烤箱的额定功率为2.2kW,额定电压为220V,如果它在额定电压下工作半小时,则消耗电能____度电。13.某直流电动机的工作电压为110V,工作电流为5A,如果它运行10h,则消耗电能____度电。请先独立作答,书写解题依据;参考答案与综合题解析见下一页。电工电子技术基础与技能《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)·
模块1电路基本概念职教高考专项练习练习(一):填空一、填空题1.电路中电流的方向规定为
_正电荷_
定向移动的方向。2.电路中任意两点间的
_电位差_
称为电压,其值等于这两点的
_电位_
之差。3.电流的单位是
_安培(A)_
,电压的单位是
_伏特(V),电阻的单位是
_欧姆(Ω)_
,电功率的单位是
_瓦特(W)。4.一段导线的电阻为4Ω,将它均匀拉长为原来的2倍,则电阻值变为
_16_Ω。5.在电路分析中,为便于计算而任意假定的方向称为
_参考_方向。6.如果电流的计算结果为负数,说明其参考方向与实际方向_相反_。7.已知UAB=-12V,VB=18V,则VA=_6V_。8.把3V电源的正极接地,其负极电位为_-3V_V。9.已知A点对地电位为50V,B点对地电位为25V,则UBA=_-25V_。10.2kW·h的电能可供一盏40W的白炽灯正常工作_50_h。11.一个电烙铁的铭牌上标有“30W,220V”,其额定工作电流是_≈0.14A_。12.某电烤箱的额定功率为2.2kW,额定电压为220V,如果它在额定电压下工作半小时,则消耗电能_1.1_度电。13.某直流电动机的工作电压为110V,工作电流为5A,如果它运行10h,则消耗电能_5.5_度电。电工电子技术基础与技能《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)职教高考专项练习练习(一):判断二、判断题1.铜、铝等金属导体主要依靠带页电的自由电子定向移动形成电流。(
)2.电流的参考方向一定是电流的实际方向。(
)3.一根粗细均匀的导线的电阻为1Ω,如果剪掉长度的一半,则剩余部分的电阻为0.5Ω。(
)4.如果用电设备的实际工作电压低于额定电压,则其输出功率也会低于额定功率。(
)5.理想电压源内阻无穷大,理想电流源内阻为零。(
)6.Uab与Uba大小相同,方向相反。(
)7.导体的电阻不仅与导体的长度和横截面积有关,还与导体的材料有关。(
)8.电位会随参考点的变化而变化。(
)请先独立作答,书写解题依据;参考答案与综合题解析见下一页。电工电子技术基础与技能《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)职教高考专项练习练习(一):判断二、判断题1.铜、铝等金属导体主要依靠带页电的自由电子定向移动形成电流。(
√
)2.电流的参考方向一定是电流的实际方向。(
×
)3.一根粗细均匀的导线的电阻为1Ω,如果剪掉长度的一半,则剩余部分的电阻为0.5Ω。(
√
)4.如果用电设备的实际工作电压低于额定电压,则其输出功率也会低于额定功率。(
√
)5.理想电压源内阻无穷大,理想电流源内阻为零。(
×
)6.Uab与Uba大小相同,方向相反。(
√
)7.导体的电阻不仅与导体的长度和横截面积有关,还与导体的材料有关。(
√
)8.电位会随参考点的变化而变化。(
√
)电工电子技术基础与技能《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)职教高考专项练习练习(一):综合三、综合题1.1.已知A点电位为5V,B点电位为1V,则A点与B点之间的电压UAB=_______。2.已知A点与B点之间的电压UAB=5V,将A点定为参考点,则VA=_______。3.某电吹风机的额定功率为3000W,它能否插在10A的插座上使用?为什么?4.电路如图1-11所示,请分别计算VA、VB、UAB、UBA。5.某教室有6个40W荧光灯,平均每天开灯3h,若电费为每度电0.52元,求一个月(按30天计算)需要支出多少电费。请先独立作答,书写解题依据;参考答案与综合题解析见下一页。电工电子技术基础与技能《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)练习(二):综合题解析与单元收束综合题答案:1.已知A点电位为5V,B点电位为1V,则A点与B点之间的电压UAB=VA-VB=5-1=4V。2.
已知A点与B点之间的电压UAB=5V,将A点定为参考点,则VA=0V,UAB=VA-VB=5V→0-VB=5,VB=-5V。3.解:家用电压U=220V,插座最大允许功率:P=UI=220*10=2200W,吹风机功率3000W>2200W,不能使用。原因:功率超过插座最大负载,会造成插座过热,容易烧毁插座,引发火灾安全隐患。4.①电位即该点对参考点的电压:VA=6V,VB=9V;②UAB=VA−VB=6−9=−3V③UBA=VB−VA=9−6=3V;④结论:UAB
与UBA
大小相等、符号相反。5.P总=6*40=240W=0.24KW;t总=3*30=90h;W=P总*t总=0.24*90=21.6KW·h电费=21.6*0.52=11.232元。下一单元预告:万用表测量电阻、电压、电流——把本单元的物理量真正“量”出来。电工电子技术基础与技能《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)职教高考专项练习中等职业学校·电子与信息大类《电工电子技术基础与技能》模块1电路基本概念|单元2万用表测量电阻、电压、电流适用:理实一体课堂·职教高考复习02认知结构·规范操作·准确读数单元导入:从“认识”到“动手量”万用表电工的“听诊器”上一单元认识了电流、电压、电阻——本单元把它们亲手“量”出来。电工电子技术基础与技能《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)万用表是电工电子领域使用最频繁的基本工具,分为指针式与数字式两大类。本单元以指针式万用表为对象,学会测量电阻、电压与电流。指针表读数直观、能反映变化趋势,是职业院校技能考核的指定训练仪表。课堂导入:医生用听诊器探病灶,电工用什么“探”电路?——一块万用表,三根表笔线。测量时尽量养成单手操作习惯,另一只手远离电路,预防触电回路经心脏形成。安全规范一·单手操作测量高电压必须使用专用高压表笔并做好绝缘防护,超1000V直流电压换接2500V插孔。安全规范二·高压防护模块1·单元2电工电子技术基础与技能《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)本单元以“会操作、会读数、讲安全”为主线,学完应达成以下三维目标。知识目标1)了解万用表的基本结构与工作原理;2)了解电阻的参数标注方法;3)熟练掌握万用表的使用方法。技能目标1)会规范操作指针式万用表测量电路参数;2)会用指针式万用表测量电阻阻值。素养目标1)养成安全使用测量工具的习惯;2)确立谨慎操作、安全第一的观念。模块1·单元2学习目标三大部件:表头·测量电路·转换开关图1-12指针式万用表(各部件名称见图注)电工电子技术基础与技能《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)①表头——指示数值由磁电系微安表与机械调零旋钮组成;机械调零旋钮用于校正指针的初始零位。②测量电路——内部适配位于表内,用于适配不同的测量功能(电压、电流、电阻)和量程。③转换开关——选择档位机械旋转开关,用于选择测量类型(档位)与量程;配合2500V、10A等专用插孔扩大量程。单元2万用表测量电阻、电压、电流01
机械调零外形检查无异常后,将万用表水平放置;检查指针是否指在左侧零位;若不在零位,用一字螺钉旋具缓慢转动机械调零旋钮,使指针归零。时机:每次使用前检查一次即可。02
接好表笔红表笔(正)接“+”插孔,黑表笔(负)接“−”插孔;测超过1000V直流电压,红表笔改接
2500V
插孔并用专用高压表笔;测超过500mA直流电流,红表笔改接
10A
插孔。口诀:红正黑负,高压大流换专孔。考题高频点:机械调零是“用前校零位”,与后面电阻档的“欧姆调零”是两个不同操作,切勿混淆。电工电子技术基础与技能《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)使用前准备:两步缺一不可单元2万用表测量电阻、电压、电流图1-13万用表表头:直流档读“二”刻度线①选档:转换开关转到DCV档,量程比被测电压略高;无法预判先从最高量程试测。②摆板:电路板平放固定,防止移动翻倒。③选点:按测量目的选测量点,预判表笔接触对电路的干扰。④通电测量:万用表与被测电路并联,红表笔接正极、黑表笔接负极。⑤读数:读标有“二”的刻度线;指针落在1/3~2/3区间最合适。量程换算:刻度线只标10、50、250三组读数,其他量程按比例换算,如50V档读“20”即为20V。换挡铁律:转换量程时必须至少让一支表笔悬空,禁止两表笔都接触测量点时转动转换开关。电工电子技术基础与技能《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)直流电压的测量:五步规范单元2万用表测量电阻、电压、电流一通百通的测量法电压测量是“母法”电位、交流电压只在接线上微调电流测量改串联工程技巧:不便断开电路时,常测电压、电阻再换算电流。③直流电位本质是测被测点对零电位点的电压。测正电位:黑表笔接零电位、红表笔接被测点;测负电位则两笔对调。④交流电压转换开关转到
ACV
档;表笔不分正负,其余操作与直流电压测量一致。⑤直流电流转换开关转到
DCmA
档;断开被测电路,万用表串联接入,电流从红表笔进、黑表笔出,再通电测量。对比记忆:测电压——并联;测电流——串联。接反接错是指针表最常见的损坏原因。电工电子技术基础与技能《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)电位·交流电压·直流电流的测量单元2万用表测量电阻、电压、电流电工电子技术基础与技能图1-14电阻的阻值标注法a)色环标注电阻b)数字直接标注贴片电阻c)无标注贴片电阻(需用万用表实测)①色环标注用于圆柱形电阻,以色环表示阻值与误差;四色环、五色环最常见,五色环精度更高。②数字直接标注主要用于贴片电阻:三位数字、四位数字或含“R”(小数点)三种形式,直接换算阻值。③无标注部分微型贴片电阻表面无标注,只能借助万用表电阻档实测阻值。岗位场景:焊接前读色环核对阻值,是电子装配工的基本功,也是技能高考实操作答点。《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)三种标注:色环·数字·无标注单元2万用表测量电阻、电压、电流1选量程转到Ω档;阻值未知时一般先选×1k量程。2欧姆调零两表笔短接,调电阻调零旋钮使指针指0Ω;每次换量程必做。3确定方式板上电阻须断电拆下或焊脱一脚;手持只捏一端绝缘处。4测阻值表笔接电阻两端,不分正负;让指针偏到刻度中段最准。5读数电阻刻度读数×倍率(×1,×10,×100,×1k,×10k。易错警示:调零失败先查电池电池电压过低、表笔回路接触不良都会导致无法欧姆调零;测电阻时黑表笔连接的是表内电池正极。×10k档安全警示×10k档时表内9V电池接入测量回路,输出电压可能超过被测电路供电电压——不要随意用×10k档测在线电阻。电工电子技术基础与技能《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)电阻的测量:五步操作流程单元2万用表测量电阻、电压、电流色环标注:四环与五环怎么读图1-15四色环与五色环标注读数规则:前几环为有效值→其后一环为倍率→末环为误差。四环:2位有效值;五环:3位有效值。黑棕红橙黄绿蓝紫灰白金银0123456789——10⁰10¹10²10³10⁴10⁵10⁶10⁷10⁸10⁹0.10.01—±1%±2%——±0.5%±0.25%±0.1%±0.05%—±5%±10%表:色环与数码(行1)、倍率(行2)、误差(行3)对应关系;无色环表示误差±20%。四环例:红绿红银→25×10²=2500Ω,±10%
五环例:蓝黄白红棕→649×10²=64900Ω,±1%记忆口诀:黑0棕1红2橙3,黄4绿5蓝6紫7,灰8白9金5%银10%。电工电子技术基础与技能《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)单元2万用表测量电阻、电压、电流数字直接标注与单元小结贴片电阻的三种数字标注①三位数字:精度较低如“225”:前两位22为有效值,第三位5表示10⁵→22×10⁵Ω=2200000Ω(2.2MΩ)。②四位数字:精度较高如“4701”:前三位470为有效值,第四位1表示10¹→470×10¹Ω=4700Ω(4.7kΩ)。③“R”表示小数点:低于10Ω如“2R20”即2.20Ω;零欧电阻直接标注“0”。单元小结:三个必会会认结构表头、测量电路、转换开关三大部件;红“+”黑“−”,专孔扩量程。会规范测量电压并联、电流串联、电阻断电;用前机械调零、换档欧姆调零;指针取刻度中段。会读标注色环:有效值→倍率→误差;数字:末位是10
的幂,“R”是小数点。电工电子技术基础与技能《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)单元2万用表测量电阻、电压、电流电工电子技术基础与技能《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)一、填空题1.指针式万用表主要由____、____和____三部分组成。2.使用指针式万用表前应先进行____调零;每次更换电阻档量程后都必须进行____调零。3.测量直流电压时,红表笔应接被测电路的____极,黑表笔接____极。测量超过500mA的直流电流时,红表笔应接到____插孔。4.为了确保安全,在测量时应尽量养成
____手操作的习惯;在测量高电压时,必须使用专用的高压表笔并做好
____。5.用指针式万用表测量直流电压,选用“DCV50V”档,指针指在刻度线“DCV”的刻度20处,则实际测量值为
____V。6.
对于四色环标注的电阻,表示倍率的是第____环。7.
某四色环标注的电阻,色环从左到右是“黄紫红银”,则该电阻的阻值是____,误差为____。8.某贴片电阻上印有数字“562”,则该电阻的阻值是____。请先独立作答,书写解题依据;参考答案与综合题解析见下一页。职教高考专项练习练习(一):填空电工电子技术基础与技能《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)一、填空题1.指针式万用表主要由_表头_、_测量电路_和_转换开关_三部分组成。2.使用指针式万用表前应先进行_机械_调零;每次更换电阻档量程后都必须进行_欧姆_调零。3.测量直流电压时,红表笔应接被测电路的_正_极,黑表笔接_负_极。测量超过500mA的直流电流时,红表笔应接到_大电流_插孔。4.为了确保安全,在测量时应尽量养成
_单_手操作的习惯;在测量高电压时,必须使用专用的高压表笔并做好
_绝缘防护_。5.用指针式万用表测量直流电压,选用“DCV50V”档,指针指在刻度线“DCV”的刻度20处,则实际测量值为
_20_V。6.
对于四色环标注的电阻,表示倍率的是第_三_环。7.
某四色环标注的电阻,色环从左到右是“黄紫红银”,则该电阻的阻值是_4700Ω_,误差为_±10%_。8.某贴片电阻上印有数字“562”,则该电阻的阻值是_5600Ω_。职教高考专项练习练习(一):填空电工电子技术基础与技能《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)二、判断题1.每次更换电阻档量程,都要进行机械调零。()2.用指针式万用表测量电阻时,内部电池的正极与黑表笔连通。()3.指针式万用表安装的9V电池,主要用于×10k档测量。()4.单手操作测量高电压是为了预防触电。()5.测量电流时将万用表与被测对象并联,测量电压时与被测对象串联。()请先独立作答,书写解题依据;参考答案与综合题解析见下一页。职教高考专项练习练习(二):判断与综合三、综合题1.请将下列电阻测量步骤排序:①欧姆调零;②选择合适的电阻档量程;③读取电阻值(读数×倍率);④用表笔接触被测电阻的两端。2.机械调零与欧姆调零的操作有什么区别?3.某四色环标注的电阻的端电压为4.7V,通过的电流为0.1A,则该电阻前三环的颜色应该是什么?电工电子技术基础与技能《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)二、判断题1.每次更换电阻档量程,都要进行机械调零。(×)2.用指针式万用表测量电阻时,内部电池的正极与黑表笔连通。(√)3.指针式万用表安装的9V电池,主要用于×10k档测量。(√)4.单手操作测量高电压是为了预防触电。(√)5.测量电流时将万用表与被测对象并联,测量电压时与被测对象串联。(×)职教高考专项练习练习(二):判断综合题精讲操作流程排序两种调零辨析色环反推阻值综合题考的是“流程+概念+计算”三合一。题1:电阻测量步骤排序①欧姆调零②选电阻档量程③读数(读数×倍率)④表笔接触电阻两端正确顺序:②→①→④→③(先选档、再调零、后测量、末读数)题2:机械调零与欧姆调零的区别机械调零:使用前用一字旋具调机械调零旋钮,使指针指向左侧零位,只需检查一次;欧姆调零:电阻档每次更换量程后,短接两表笔调电阻调零旋钮,使指针指向0Ω。题3:色环反推(U=4.7V,I=0.1A)R=U/I=4.7/0.1=47Ω→有效值47(黄、紫),倍率10⁰(黑)→
前三环:黄、紫、黑。模块2预告:直流电路——欧姆定律与串并联。电工电子技术基础与技能《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)职教高考专项练习练习(二):综合题解析与单元收束中等职业学校·电子与信息大类《电工电子技术基础与技能》模块2直流电路|单元1欧姆定律适用:理实一体课堂·职教高考复习01部分电路·全电路·伏安特性素养园地:托起“中国芯”的“罗大师”素养园地CRAFTSMANSPIRIT全国劳动模范江丰电子首席技师——罗明浩电工电子技术基础与技能《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)罗明浩从一名普通电工起步。2005年他加入初创的江丰电子时,我国芯片制造所需的溅射靶材完全依赖进口。他带领团队从零画起数百张图纸、历经12套方案迭代,攻克炉温控制精度±1℃的难关,主导建成我国第一条超大规模集成电路用溅射靶材生产线,让“中国芯”用上“中国材”;他领办的工作室已培养200余名高技能人才,2025年被表彰为全国劳动模范。启示一·精度意识±1℃的炉温控制背后,是对每一个物理量精确计算的追求——这正是欧姆定律的价值。启示二·迭代精神12套方案迭代才换来一次成功——电路计算也要反复验算、步步校核。课堂导入:一条生产线的电流、电压如何精确匹配?答案藏在近200年前的一条定律里。模块2·单元1电工电子技术基础与技能模块2·单元1学习目标欧姆定律是电路分析的“第一定律”,本单元学完应达成以下三维目标。知识目标1)理解欧姆定律的定义;2)掌握部分电路欧姆定律的计算;3)掌握全电路欧姆定律的计算。技能目标1)能应用部分电路欧姆定律计算电路中的物理量;2)能应用全电路欧姆定律计算电路中的物理量。素养目标1)养成一丝不苟的品格;2)培养注重细节的习惯。《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)欧姆定律的概念与公式三变形定律内容1827年,德国物理学家欧姆经大量实验发现:流过电阻的电流,与电阻两端的电压成正比,与电阻值成反比。这是电路分析和计算的基本定律。U—电压(V)R—电阻(Ω)I—电流(A)公式三变形:知二求一求电流求电压求电阻三个量中任知两个,即可求第三个——职教高考计算题的第一基本功。适用条件:欧姆定律只适用于线性电阻(阻值不随电压、电流、温度变化);热敏、光敏等非线性电阻不能直接套用。应用时分为部分电路与全电路两种情形。电工电子技术基础与技能单元1欧姆定律《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)部分电路欧姆定律图2-1纯电阻电路(例2-1图)部分电路:只看电源以外的某一段电路,直接用
I=U/R计算。例2-1求流过电阻的电流已知纯电阻电路中电压U=5V,电阻R=100Ω,求流过电阻R的电流I。解题过程答:流过电阻R的电流为0.05A(即50mA)。解题三步:①
写公式→②代数值(统一单位)→③出结果带单位。纯电阻电路直接使用定义式即可。电工电子技术基础与技能单元1欧姆定律《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)全电路欧姆定律图2-2全电路(电源等效E串内阻r)闭合电路中,电流与电动势成正比,与总电阻(R+r)成反比。例2-2:空载测得电源电压12V(即E),内阻r=2Ω,负载R=22Ω,求I、负载电压UR、内阻电压Ur。电压分配一目了然:E=UR+Ur(12=11+1)。内阻越大,“吃掉”的电压越多——这就是电池老化后带不动负载的原因。电工电子技术基础与技能解题过程I=E/R+r=12/22+2=0.5AUR=IR=0.5*22VUr=Ir=0.5*2V=1V单元1欧姆定律《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)解题三步法与课堂快算解题三步法①判情形:部分电路还是全电路②选公式:I=U/R或I=E/(R+r)③代值验算:单位统一,结果回代检验验算习惯:算完把答案代回原式,等式成立才算对。课堂快算(口答):三秒一题题1U=6V,R=3Ω求II=2A题2I=0.2A,R=50Ω求UU=10V题3U=9V,I=0.3A求RR=30Ω进阶一题(全电路)电源E=6V,内阻r=1Ω,负载R=5Ω;I=6÷(5+1)=1A;端电压U=E−Ir=6−1=5V。内阻虽小,端电压已比电动势低1V。快算目标:见到U、I、R任意两个量,三秒内说出第三个——这是后面串、并联计算的“乘法口诀”。电工电子技术基础与技能单元1欧姆定律《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)伏安特性曲线:直线还是曲线图2-3电阻的伏安特性曲线画法:对电阻施加不同电压,测对应电流,逐点描成曲线。线性电阻——过原点的直线阻值不随电压、电流变化,如绕线电阻、金属膜电阻、碳膜电阻;符合欧姆定律,可直接计算。非线性电阻——弯曲的曲线阻值随电压、电流变化而变化,如热敏电阻、光敏电阻;不符合欧姆定律,不能套用公式。考场速判:题目出现“热敏”“光敏”“二极管”字样→非线性→欧姆定律不适用,这是判断题的高频陷阱。电工电子技术基础与技能单元1欧姆定律《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)单元小结:两种情形·三个易错欧姆定律两种情形对照对比项部分电路全电路研究对象电源以外某段电路电源+负载的闭合回路计算公式I=U/RI=E/(R+r)电阻构成只有负载电阻R负载R+电源内阻r典型用途纯电阻电路计算含内阻的实际电源经验结论:电源空载时测得的两端电压≈电动势E;带上负载后端电压=E−Ir,必然下降。三个高频易错点R=U/I不是“成正比反比”电阻是元件自身属性,不随U、I变化;R=U/I只是量度式,不是决定式。全电路别漏内阻r分母是R+r;题目给“空载电压”即为电动势E,不能直接当端电压用。非线性电阻不能套公式热敏、光敏电阻伏安特性是曲线,欧姆定律只对线性电阻成立。电工电子技术基础与技能模块2单元1《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)职教高考专项练习练习(一):填空与判断一、填空题1.欧姆定律是指流过电阻的电流与电阻两端的____成正比,与____成反比。2.欧姆定律的定义公式为____;全电路欧姆定律的计算公式为____。3.全电路欧姆定律把电源的____纳入了全电路的总电阻。4.伏安特性曲线是____的电阻,可以使用欧姆定律计算。1.电阻的阻值与电阻两端的电压成正比,与流过电阻的电流成反比。()2.电阻是导体材料自身的特性,通常不会随流过电流的变化而变化。()3.在两端电压一定的情况下,电阻的阻值越大,流过电阻的电流越小。()4.光敏电阻的电压与电流可以使用欧姆定律计算。()请先独立作答,书写解题依据;参考答案与综合题解析见下一页。电工电子技术基础与技能二、判断题《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)职教高考专项练习练习(一):填空与判断一、填空题1.欧姆定律是指流过电阻的电流与电阻两端的_电压_成正比,与_电阻_成反比。2.欧姆定律的定义公式为_I=U/R_;全电路欧姆定律的计算公式为_I=E/R+r_。3.全电路欧姆定律把电源的_内阻_纳入了全电路的总电阻。4.伏安特性曲线是_直线_的电阻,可以使用欧姆定律计算。1.电阻的阻值与电阻两端的电压成正比,与流过电阻的电流成反比。(×)2.电阻是导体材料自身的特性,通常不会随流过电流的变化而变化。(√)3.在两端电压一定的情况下,电阻的阻值越大,流过电阻的电流越小。(√)4.光敏电阻的电压与电流可以使用欧姆定律计算。(×)电工电子技术基础与技能二、判断题《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)职教高考专项练习练习(一):综合三、综合题1.已知电阻R=10Ω,流过电阻的电I=1A,求电阻两端的电压U。2.在某闭合电路中,电源电动势E=24V,电源内阻r=1Ω,负载等效电阻R=32Ω,求电路电流I、电源端电压U和电源内阻r上的电压Ur。请先独立作答,书写解题依据;参考答案与综合题解析见下一页。电工电子技术基础与技能《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)综合题精讲部分电路计算全电路计算端电压分析先判情形,再选公式。题1:已知R=10Ω,I=1A,求电压U解:U=IR=1×10=10V题2:E=24V,r=1Ω,R=32Ω①电路电流I=E/(R+r)=24/32+1≈0.73A②电源端电压U=IR≈0.73×32≈23.36V③内阻电压Ur=Ir≈0.73×1≈0.73V下一单元预告:电阻串联、并联、混联——多个电阻怎么算。电工电子技术基础与技能职教高考专项练习练习(一):综合题解析与单元收束《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)中等职业学校·电子与信息大类《电工电子技术基础与技能》模块2直流电路|单元2电阻串联、并联、混联适用:理实一体课堂·职教高考复习02串联分压·并联分流·混联化简单元导入:从节日彩灯到家庭用电素养园地CRAFTSMANSPIRIT上一单元的欧姆定律只解决“一个电阻”本单元解决“多个电阻”电工电子技术基础与技能《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)为什么老式节日彩灯串“一坏全灭”?为什么家里的空调、灯具、插座各开各的互不影响?答案就在电阻的连接方式上:串联分压、并联分流。掌握混联电路的化简,就等于拿到了复杂电路分析的钥匙。课堂导入:两节1.5V干电池怎么得到3V?——串起来;怎么延长供电时间?——并起来。模块2·单元2串联实例节日彩灯串、保险丝与负载串联、电池串联升压——电流只有一条通路。并联实例家庭照明与插座、车间设备分路——各支路电压相同、互不牵连。电工电子技术基础与技能模块2·单元2学习目标本单元学会把多个电阻“化繁为简”,学完应达成以下三维目标。知识目标1)理解串联的含义;2)理解并联的含义;3)理解混联的含义。技能目标1)能根据电路特点判断电路的连接方式;2)能正确计算电路中的等效电阻。素养目标1)养成严谨规范、精益求精的工作作风;2)树立安全意识,规范操作。《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)图2-4三个电阻串联及等效电路电流特点I=I1=I2=I3=...=In电压特点U=U1+U2+...+Un电阻特点R=R1+R2+...+Rn功率特点P=P1+P2+...+Pn应用:串联电阻可限流、分压;电位器、分压器、多量程电压表都基于串联分压原理。串联:一条通路,逐个分压电工电子技术基础与技能单元2电阻串联、并联、混联《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)分压:阻值越大,分得电压越高;等效电阻比任何一个分电阻都大。含义:两个或两个以上电阻依次相连、中间无分岔的连接方式;电流只有一条通路。图2-4三个电阻串联及等效电路应用:串联电阻可限流、分压;电位器、分压器、多量程电压表都基于串联分压原理。串联:一条通路,逐个分压电工电子技术基础与技能单元2电阻串联、并联、混联《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)各个电阻分配到的电压与电阻成正比,电阻越大,分到的电压也越大。在实际应用中,将多个电阻串联可以得到阻值更大的电阻。利用电阻串联组成分压器,可以得到多种不同的电压。图2-5三个电阻并联及等效电路电流特点I=I1+I2+...+In电压特点U=U1=U2=..=Un功率特点P=P1+P2+...+Pn应用:并联分流是电流表扩大量程的原理;家庭电路中各用电器并联,互不影响、电压均为220V。并联:多条支路,同压分流电工电子技术基础与技能单元2电阻串联、并联、混联《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)分流:阻值越大,分得电流越小;等效电阻比任何一个分电阻都小。含义:两个或两个以上电阻并列连接在两点之间、承受同一电压的连接方式;电流有多条通路。电阻特点图2-5三个电阻并联及等效电路应用:并联分流是电流表扩大量程的原理;家庭电路中各用电器并联,互不影响、电压均为220V。并联:多条支路,同压分流电工电子技术基础与技能单元2电阻串联、并联、混联《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)各个电阻分配到的电流与电阻成反比,即在实际应用中,增加并联电阻的个数,可以降低并联总电阻。电阻并联具有分流的作用,电阻越小,则分到的电流越大;电阻越大,则分到的电流越小。串并联速查对照与典型应用电工电子技术基础与技能单元2电阻串联、并联、混联《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)对比项串联并联连接方式依次相连,一条通路并列两点间,多条通路电流处处相等干路=各支路之和电压总压=各分压之和各支路电压相等等效电阻R=R1+R2+R3(变大)1/R=1/R1+1/R2+1/R3(变小)分配关系分压正比于阻值分流反比于阻值记忆口诀串联看电流——处处相等;并联看电压——处处相等。先定“谁相等”,再列式。电池串联升压两节1.5V电池串联得3V、容量不变;并联则电压不变、容量相加、供电时间更长。等值特例速算n个R串联=nR;n个R并联=R/n;两电阻并联=积/和。混联:先局部,再整体电工电子技术基础与技能单元2电阻串联、并联、混联《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)图2-6电阻混联电路电路中的电阻既有串联也有并联,称为电阻混联。图2-6所示为电阻混联电路,R1与R2先并联,再与R3串联。计算混联电路等效电阻的基本思路如下:通过并联计算合并支路,通过串联计算缩短支路,由里及外,逐层简化。化简思路:由里及外、逐层简化——并联计算合并支路,串联计算缩短支路,每一步都画一次简化图。混联:先局部,再整体电工电子技术基础与技能单元2电阻串联、并联、混联《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)图2-6电阻混联电路例2-3
在图2-6所示电路中,设R1=8Ω,R2=8Ω,R3=4Ω,求A、B两点之间的等效电阻RAB。化简思路:由里及外、逐层简化——并联计算合并支路,串联计算缩短支路,每一步都画一次简化图。解:先计算R与R并联的等效电阻,有再计算R并与R3串联的等效电阻即可,等效电阻为混联:先局部,再整体电工电子技术基础与技能单元2电阻串联、并联、混联《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)关键技巧:复杂混联先用“在端点间画连线”的办法整理出清晰层级,再按“并联合并、串联缩短”逐层化简。图2-7四个电阻的混联电路某些混联电路的电阻分布不符合常规,其中的串联、并联关系不容易看清楚,因此在分析计算之前,要先把电阻的连接调整为条理清晰的串联、并联关系。图2-7所示为四个电阻的混联电路,其原电路看起来比较复杂。分析时可以通过在A、B点间画连线的方式,理清所有电阻的串、并联与层级关系,画出等效电路,然后完成计算。混联:先局部,再整体电工电子技术基础与技能单元2电阻串联、并联、混联《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)关键技巧:复杂混联先用“在端点间画连线”的办法整理出清晰层级,再按“并联合并、串联缩短”逐层化简。图2-7四个电阻的混联电路例2-4
在图2-7中,设R1=8Ω,R2=16Ω,R3=16Ω,R4=10Ω,求A、B两点之间的等效电阻RAB。解:把电路调整为串、并联关系清晰的形态,如图2-7c所示,先计算R1、R2、R3并联的等效电阻,即
由此可得
再计算R并与R4,串联的等效电阻,于是有单元小结:一表在手·三个易错电工电子技术基础与技能单元2电阻串联、并联、混联《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)方式等效电阻关键特征串联R=R₁+R₂+R₃电流处处相等,分压正比于阻值并联1/R=Σ1/Rᵢ电压处处相等,分流反比于阻值混联并联簇先合并,再串联相加由里及外、逐层简化三种连接方式速查表三个高频易错点功率特点三者一致:总功率=各电阻消耗功率之和,串联与并联均成立。并联电阻直接相加并联用倒数求和;两电阻并联可用“积/和”速算,且结果必小于任一分电阻。混联漏看层级不规则电路要先画连线整理连接,分清“谁与谁并、再与谁串”,切忌凭直觉。分压分流张冠李戴串联分压(阻大压大)、并联分流(阻大流小),先判连接方式再选规律。职教高考专项练习练习(一):填空一、填空题1.在电阻串联电路中,流过各电阻的电流____,电路的总电压等于各电阻两端的电压____,总电阻等于各电阻____。2.在电阻并联电路中,各电阻两端的电压____,电路的总电流等于各支路电流____,总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数____。3.几个电阻首尾相连,中间无分支的连接方式是____,几个电阻接在相同的两个节点之间的连接方式是____。4.串联具有分压作用,串联的电阻越大,分到的电压越____。5.并联具有分流作用,并联的电阻越大,分到的电流越____。6.将电池串联使用的目的是提高____。7.三个电阻的阻值均为R,将两个电阻并联后与另外一个电阻串联,则总电阻等于____。8.有一根粗细均匀的电阻丝,阻值为25Ω,将其平均分为5段,然后并联使用,则其等效电阻为____。请先独立作答,书写解题依据;参考答案与综合题解析见下一页。电工电子技术基础与技能《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)职教高考专项练习练习(一):填空一、填空题1.在电阻串联电路中,流过各电阻的电流_相等_,电路的总电压等于各电阻两端的电压_之和_,总电阻等于各电阻_之和_。2.在电阻并联电路中,各电阻两端的电压_相等_,电路的总电流等于各支路电流_之和_,总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数_之和_。3.几个电阻首尾相连,中间无分支的连接方式是_串联_,几个电阻接在相同的两个节点之间的连接方式是_并联_。4.串联具有分压作用,串联的电阻越大,分到的电压越_大_。5.并联具有分流作用,并联的电阻越大,分到的电流越_小_。6.将电池串联使用的目的是提高_电压_。7.三个电阻的阻值均为R,将两个电阻并联后与另外一个电阻串联,则总电阻等于_1.5R_。8.有一根粗细均匀的电阻丝,阻值为25Ω,将其平均分为5段,然后并联使用,则其等效电阻为_5Ω_。电工电子技术基础与技能《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)职教高考专项练习练习(二):判断综合二、判断题1.串联的各个电阻电压相等。(
)2.并联的各个电阻电流相等。(
)3.串联具有分流作用。(
)4.串联具有分压作用。(
)5.并联的等效电阻等于各个并联电阻之和。(
)6.不管电阻是串联的还是并联的,它们消耗的总功率都等于各个电阻消耗的功率之和。(
)7.电阻在电路中有限流和分压的作用。(
)1.计算图2-8所示无源二端网络的等效电阻RAB。请先独立作答,书写解题依据;参考答案与综合题解析见下一页。电工电子技术基础与技能《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)三、综合题职教高考专项练习练习(二):判断综合二、判断题1.串联的各个电阻电压相等。(
×
)2.并联的各个电阻电流相等。(
×
)3.串联具有分流作用。(
×
)4.串联具有分压作用。(
√
)5.并联的等效电阻等于各个并联电阻之和。(
×
)6.不管电阻是串联的还是并联的,它们消耗的总功率都等于各个电阻消耗的功率之和。(
√
)7.电阻在电路中有限流和分压的作用。(
√
)1.计算图2-8所示无源二端网络的等效电阻RAB。电工电子技术基础与技能《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)三、综合题职教高考专项练习练习(二):判断综合三、综合题2.有两个电阻,R1=6Ω,R2=3Ω,将它们并联接在12V电源上。求:(1)总电阻;(2)总电流;(3)流过R2的电流。3.将标有“220V,60W”和“220V,40W”的两盏白炽灯串联接到220V电源上,哪盏灯更亮?为什么?4.将一个10Q、3W的电阻接到3V的直流电源上,请计算流过电阻的电流I和电阻此时的电功率P。电工电子技术基础与技能《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)请先独立作答,书写解题依据;参考答案与综合题解析见下一页。职教高考专项练习练习(二):判断综合三、综合题2.有两个电阻,R1=6Ω,R2=3Ω,将它们并联接在12V电源上。求:(1)总电阻;(2)总电流;(3)流过R2的电流。3.将标有“220V,60W”和“220V,40W”的两盏白炽灯串联接到220V电源上,哪盏灯更亮?为什么?4.将一个10Q、3W的电阻接到3V的直流电源上,请计算流过电阻的电流I和电阻此时的电功率P。下一单元预告:基尔霍夫定律——复杂电路的“通关钥匙”。电工电子技术基础与技能《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)中等职业学校·电子与信息大类《电工电子技术基础与技能》模块2直流电路|单元3基尔霍夫定律适用:理实一体课堂·职教高考复习03节点电流·回路电压·支路电流法单元导入:欧姆定律为什么不够用素养园地CRAFTSMANSPIRIT前两单元能解任何串并混联但多电源网孔电路必须用新工具电工电子技术基础与技能《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)当一个电路有多个电源、多条支路且不能用串并联化简为单一回路时,欧姆定律就无能为力了。1845年,年仅21岁的德国物理学家基尔霍夫提出两条定律,使任何直流网络的求解成为可能——这就是职教高考“复杂电路”专题的总钥匙。课堂导入:水电管道多向交叉时用什么“守恒”分析?——电流守恒KCL和能量守恒KVL。模块2·单元3KCL·节点电流定律管“电流从哪里进、哪里出”,解决复杂节点的电流分配。KVL·回路电压定律管“电压升降平衡”,解决多电源回路的电压关系。电工电子技术基础与技能模块2·单元3学习目标从“能化简”到“能求解”跃迁,本单元学完应达成以下三维目标。知识目标1)了解复杂电路的基本概念;2)掌握基尔霍夫定律;3)理解基尔霍夫定律的应用。技能目标素养目标1)能识别复杂电路的支路、节点、回路、网孔;2)能用支路电流法求解简单复杂电路。1)建立对复杂电路的系统认知;2)养成一丝不苟的工作习惯。《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)图2-9复杂电路支路·节点·回路·网孔电工电子技术基础与技能单元3基尔霍夫定律《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)①支路一个或几个元件串联的无分支电路;同一支路上电流处处相等。②节点三条或三条以上支路的连接点。图中b、e两个节点。③回路任一闭合路径;回路可以包含其他回路。④网孔内部不含支路的回路——平面电路中最小的“孔”。定律内容(KCL)在任一时刻,电路中任一节点上流入电流之和=流出电流之和。其物理依据是电荷守恒(电流连续性)。或:规定流入为正、流出为负,则图2-10节点KCL:节点的电流代数和恒为零电工电子技术基础与技能单元3基尔霍夫定律《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)参考方向约定应用KCL前必须先设参考方向;算得电流为负,说明实际方向与参考方向相反。推广:KCL不仅适用于“点”,也适用于任一假想闭合面(广义节点)——流进等于流出。在图中,有五条支路汇聚于节点A,其中I1、I3是流人节点A的电流。I2、I4、I5是流出节点A的电流。根据基尔霍夫电流定律可知:I1+I3=I2+I4+I5
或I1+I3-I2-I4-I5=0图2-11闭合回路KVL:回路的电压升降代数和恒为零电工电子技术基础与技能单元3基尔霍夫定律《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)符号判定三步①标出各元件电流/电压/电动势的参考方向;②
选定回路绕行方向;③
电阻压降与绕行方向一致取正,电源电动势升与绕行方向一致取负。推广:KVL也适用于不闭合的假想回路——把两端点间电压看作某段电压,照样列方程。在图所示闭合回路中,从a点顺时针绕行一周,电阻R1、R2、R3,的电压方向与绕行方向一致,因此U1、U2、U3,取正;电源电动势E的参考方向与绕行方向相反,因此取负。这样一来,有U1+U2+U3-E=0定律内容(KVL)沿任一闭合回路绕行一周,电压升之和=电压降之和;其物理依据是能量守恒。元件形式:支路电流法:四步求解复杂电路电工电子技术基础与技能单元3基尔霍夫定律《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)1标参考方向在图上标出每条支路的电流参考方向和每个网孔的绕行方向。2列KCL方程n个节点可列(n−1)个独立节点电流方程。3列KVL方程b条支路共列b−(n−1)个回路电压方程(亦等于网孔数)。4联立求解解出各支路电流,必要时由参考方向判定实际方向。核心原则:未知数=独立方程数=b。解出b条支路电流,其他电压、功率全部迎刃而解。支路电流法:四步求解复杂电路电工电子技术基础与技能单元3基尔霍夫定律《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)图2-12例2-5图例2-5电路如图2-12所示,已知E1=70V,E2=45V,R1=20Ω,R2=5Ω,R3=6Ω,求各支路电流。解:标出节点a、节点b、网孔Ⅰ和网孔Ⅱ,并标出网孔的绕行方向。网孔Ⅰ为顺时针绕行,网孔Ⅱ为逆时针绕行。对节点a,有:I1+I2-I3=0列出网孔Ⅰ的电压方程,即:R1I1+R3I3-E1=0列出网孔Ⅱ的电压方程,即:R2I22+R3I3-E2=0把已知数代人方程,有:I1+I2-I3=0;20I1+6I3-70=0;5I2+6I3-45=0解得:I1=2A,I2=3A,I3=5A推广应用:广义节点与不闭合回路电工电子技术基础与技能单元3基尔霍夫定律《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)图2-13基尔霍夫定律的推广应用①广义节点(KCL推广)用点画线把电路的某一部分“圈”成一个闭合面;穿过此闭合面的各支路电流代数和仍等于0。②不闭合假想回路(KVL推广)把a、d两端点间电压Uad视为某段电压,绕行一周照样列∑U=0,可直接求任意两点间电压。工程价值:求某点电位Ua时,KCL/KVL推广后无需画出全部回路,灵活选取参考点和路径即可。单元小结:两定律对照与三个易错电工电子技术基础与技能单元3基尔霍夫定律《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)KCL与KVL对照表对比项KCL电流定律KVL电压定律适用对象任一节点/广义节点任一回路/假想回路表达式∑I=0∑U=0物理依据电流连续性(电荷守恒)电势单值性(能量守恒)应用条件必须先设参考方向必须先设绕行方向支路电流法=KCL(n−1个)+KVL(b−n+1个),共b个独立方程,正好解b个支路电流。三个高频易错点忘设参考方向不标方向就写方程,结果符号全是乱的。KCL节点、KVL回路都要先标。正负号混乱电阻压降与绕行方向一致取正;电源电动势升与绕行方向一致取负——方向判定要每项都查。方程数≠未知数缺独立方程→漏独立节点;多列“独立”回路→实际相关。KCL取n−1,KVL取m(网孔数)。职教高考专项练习练习(一):填空一、填空题1.在电路中,三条或三条以上支路的连接点称为____;内部不含支路的回路称为____。2.在图2-10所示电路中,如果I1=1A,I3=2A,I2=-2A,I4=-3A,则I5=____。3.在图2-11所示闭合回路中,如果E=4.5V,U1=1V,U2=2V,则U3=____。4.基尔霍夫电流定律的数学表达式为____;基尔霍夫电压定律的数学表达式为____。5.欧姆定律的定义公式为____;全电路欧姆定律的计算公式为____。6.某电路有3个节点和7条支路,可以列出____个节点电流方程、____个回路电压方程。请先独立作答,书写解题依据;参考答案与综合题解析见下一页。电工电子技术基础与技能《电工电子技术基础与技能》(电子与信息大类)职教高考专项练习练习(一):填空一、填
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