电工基础第3版教学课件电子教案.pptx

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1、 第第1章章 电路的基本知识电路的基本知识 第第2章章 直流电路直流电路 第第3章章 电容器电容器 第第4章章 磁与电磁与电 第第5章章 单相正弦交流电路单相正弦交流电路 第第6章章 三相交流电路三相交流电路*第第7章章 变压器与电动机变压器与电动机*第第8章章 安全用电与节约用电安全用电与节约用电第第1章章 电路的基本知识电路的基本知识知识目标理解电流、电位、电压、电动势、电阻、电能、电功率等基本电量。知道常用电阻器的类型，熟悉常用电阻器的型号，会识别电阻器的主要参数。掌握欧姆定律、焦耳定律和最大功率输出定理等基本定律（定理）。技能目标能比较电位与电压、电压与电动势、电能与电功率，具有计算电

2、路基本物理量的能力。会应用欧姆定律、焦耳定律和最大功率输出定理分析和解决生活生产中的实际问题。会使用仪表测量电流、电压、电阻、电能等基本电量。1.1 电路电路1.2 电流电流1.3 电压与电位电压与电位1.4 电源与电源电动势电源与电源电动势1.5 电阻电阻1.6 欧姆定律欧姆定律1.7 电能与电功率电能与电功率1.8 负载获得最大功率的条件负载获得最大功率的条件1.9 技能训练技能训练1.1电路认识电路组成的基本要素，知道电路的工认识电路组成的基本要素，知道电路的工 作状态。作状态。会识读简单的电路图。会识读简单的电路图。1.1.1 电路的基本组成电路的基本组成 电路是电流流过的路径。一个完

3、整的电路通常电路是电流流过的路径。一个完整的电路通常至少要有电源、负载、连接导线、控制和保护装置至少要有电源、负载、连接导线、控制和保护装置4部分组成部分组成1.电源电源 电源是供给电能的装置，它把其他形式的能转换成电能。2.负载负载 负载，也称用电设备或用电器，是应用电能的装置，它把电能转换成其他形式的能量。（c）电热水壶3.导线导线导线把电源和负载连接成闭合回路，输送和分配电能。4.控制和保护装置控制和保护装置 为了使电路安全可靠地工作，电路通常还装有开关、熔断器等器件，对电路起控制和保护作用。（a）常用开关 （c）熔断器1.1.2 电路图电路图 用统一规定的符号来表示电路，称为电路图。电

4、路图是用统一规定的符号来表示电路，称为电路图。电路图是用来说明电气设备之间连接方式的图。用来说明电气设备之间连接方式的图。1.1.3 电路的工作状态电路的工作状态1.通路通路通路是指正常工作状态下的闭合电路。2.开路开路 开路，又叫断路，是指电源与负载之间未接成闭合电路，即电路中有一处或多处是断开的。3.短路短路短路是指电源不经负载直接被导线连接。应用应用应用应用 熔断器，俗称保险丝，是低压供配电系统和控制系统中最常用的安全保护电器，主要用于短路保护，有时也可用于过载保护。1.2电流说出电流的概念，写出电流的公式。说出电流的概念，写出电流的公式。说出电流的方向，区分电流的参考方说出电流的方向，

5、区分电流的参考方向和实际方向。向和实际方向。1.2.1 产生电流的条件产生电流的条件 首先要有可以移动的电荷首先要有可以移动的电荷自由电子。金属导体自由电子。金属导体中就有能移动的自由电子。同时，要获得持续的电流，中就有能移动的自由电子。同时，要获得持续的电流，导体两端必须保持一定的电位差（电压），才能持续导体两端必须保持一定的电位差（电压），才能持续不断地推动自由电子朝同一个方向移动。不断地推动自由电子朝同一个方向移动。1.2.2 电流电流 衡量电流大小或强弱的物理量叫做电流强度，简称电流。电流的大小等于通过导体横截面的电荷量与通过这些电荷量所用的时间的比值 在国际单位制中，电流的单位是安培

6、，简称安，符号是A。电流的常用单位还有毫安（mA）和微安（A）：1A=103 mA=106A电流的方向习惯上规定为正电荷定向移动的方向。为了计算方便，常常事先假设一个电流方向，称为参考方向，用箭头在电路图中标明。如果计算的结果电流为正值，那么电流的真实方向与参考方向一致；如果计算的结果电流为负值，那么电流的真实方向与参考方向相反。直流电的文字符号用字母“DC”表示，图形符号用“”表示。交流电的文字符号用字母“AC”表示，图形符号用“”表示。1.3电压与电位说出电压、电位的概念，写出电压、电说出电压、电位的概念，写出电压、电位的公式。位的公式。会比较电压与电位。会比较电压与电位。1.3.1 电压

7、电压电压就是衡量电场力做功能力大小的物理量。A、B 两点间的电压UAB 在数值上等于电场力把电荷由A 点移到B 点所做的功WAB 与被移动电荷的电荷量q 的比值。在国际单位制中，电压的单位是伏特，简称伏，符号是V。电压的常用单位还有千伏（kV）和毫伏（mV）。1kV=103V1V=103mV 规定电压的方向由高电位指向低电位，即电位降低的方向。电压是两点间的电位差。在电路中，A、B 两点间的电压等于A、B 两点间的电位之差，即UAB=VA VB 规定参考点的电位为零。原则上参考点是可以任意选定的，但习惯上通常选择大地为参考点。在实际电路中也选取公共点或机壳作为参考点，一个电路中只能选一个参考点

8、。1.3.2电位1.4 电源与电源电动势电源与电源电动势认识常见电源。认识常见电源。说出电动势的概念，写出电压、电位的说出电动势的概念，写出电压、电位的公式。公式。会比较电动势与电压。会比较电动势与电压。1.4.1 电源电源 在电路中，电源以外的部分叫外电路，电源以内的部分叫内电路。在内电路中，有一种力能够不断地把正电荷从低电位移到高电位，这种力叫做电源力。衡量电源力做功能力大小的物理量叫做电源电动势。在电源内部，电源力把正电荷从低电位（负极）移到高电位（正极）反抗电场力所做的功W 与被移动电荷的电荷量q 的比值就是电源电动势，简称电动势。电源内部电源力由负极指向正极，因此电动势的方向规定为由

9、电源的负极（低电位）指向正极（高电位）。1.4.2 电源电动势电源电动势1.5电阻说出电阻的概念，写出电阻定律的公式。说出电阻的概念，写出电阻定律的公式。会应用电阻定律计算导体电阻。会应用电阻定律计算导体电阻。1.5.1 电阻与电阻定律电阻与电阻定律导体对电流的阻碍作用叫电阻，用字母R 表示。在国际单位制中，电阻的单位是欧姆，简称欧，符号是。1k=1031M=106 在温度不变时，一定材料的导体的电阻与它的长度成正比，与它的截面积成反比。这个规律叫做电阻定律。1.5.1 电阻与电阻定律电阻与电阻定律 1常用电阻器常用电阻器1.5.2 电阻器电阻器 电阻器是利用金属或非金属材料对电流起阻碍电阻器

10、是利用金属或非金属材料对电流起阻碍作用的特性制成，电阻器通常称为电阻。作用的特性制成，电阻器通常称为电阻。电阻器的分类如下：按结构形式分，有固定电阻器、可变电阻器（可调电阻器、电位器）按制作材料分，有碳膜电阻器、金属膜电阻器、线绕电阻器按用途分，精密电阻器、高频电阻器、熔断电阻器、敏感电阻器1.5.2 电阻器电阻器（1）固定电阻器固定电阻器 固定电阻器是阻值不能改变的电阻器固定电阻器是阻值不能改变的电阻器。电阻器的一般符号1.5.2 电阻器电阻器碳膜电阻器金属膜电阻器（1）固定电阻器固定电阻器1.5.2 电阻器电阻器 线绕电阻器线绕电阻器（1）固定电阻器固定电阻器1.5.2 电阻器电阻器电动机

11、控制电路常用电阻器电动机控制电路常用电阻器（1）固定电阻器固定电阻器1.5.2 电阻器电阻器（2）可变电阻器可变电阻器半可变电阻器半可变电阻器碳膜碳膜电位器电位器 1.5.2 电阻器电阻器（2）可变电阻器可变电阻器绕线电位器绕线电位器实心电位器实心电位器1.5.2 电阻器电阻器（2）可变电阻器可变电阻器直滑式电位器直滑式电位器开关电位器开关电位器1.5.2 电阻器电阻器2.电阻器的主要参数电阻器的主要参数（1）电阻器的型号）电阻器的型号1.5.2 电阻器电阻器2.电阻器的主要参数电阻器的主要参数（2）电阻器的）电阻器的主要参数主要参数标称阻值标称阻值：电阻器的标称阻值是指电阻器表面所标的阻值。

12、电阻器的标称阻值是指电阻器表面所标的阻值。允许误差允许误差：标称阻值与实际阻值的差值与标称阻值之比的标称阻值与实际阻值的差值与标称阻值之比的百分数称阻值误差，它表示电阻器的精度。百分数称阻值误差，它表示电阻器的精度。额定功率额定功率：电阻器的额定功率是指在规定的温度和大气压电阻器的额定功率是指在规定的温度和大气压下，电阻器在交流或直流电路中能长期连续工作所消耗的最下，电阻器在交流或直流电路中能长期连续工作所消耗的最大功率。大功率。1.5.2 电阻器电阻器2.电阻器的主要参数电阻器的主要参数（3）电阻器主要参数的标注方法）电阻器主要参数的标注方法直标法直标法（a）（b）一般用数字和单位符号直接标

13、称电阻值并标注在电阻器上。一般用数字和单位符号直接标称电阻值并标注在电阻器上。1.5.2 电阻器电阻器2.电阻器的主要参数电阻器的主要参数（3）电阻器主要参数的标注方法）电阻器主要参数的标注方法文字符号法文字符号法 用数字和单位符号组合在一起表示，文字符号前面的数字表示整数用数字和单位符号组合在一起表示，文字符号前面的数字表示整数阻值，文字符号后面的数字表示小数点后面的小数阻值。阻值，文字符号后面的数字表示小数点后面的小数阻值。（a）（b）1.5.2 电阻器电阻器2.电阻器的主要参数电阻器的主要参数（3）电阻器主要参数的标注方法）电阻器主要参数的标注方法数码法数码法在电阻器上用在电阻器上用3位

14、或位或4位数码表示标称值的标注方法。位数码表示标称值的标注方法。电位器数码法电位器数码法1.5.2 电阻器电阻器2.电阻器的主要参数电阻器的主要参数（3）电阻器主要参数的标注方法）电阻器主要参数的标注方法数码法数码法 贴片电阻数码法贴片电阻数码法1.5.2 电阻器电阻器2.电阻器的主要参数电阻器的主要参数（3）电阻器主要参数的标注方法）电阻器主要参数的标注方法色标法色标法用不同颜色的带或点在电阻器表面标出标称阻值和允许偏差。用不同颜色的带或点在电阻器表面标出标称阻值和允许偏差。四色环的意义四色环的意义A两位有效数字的色标法两位有效数字的色标法四色环电阻器四色环电阻器1.5.2 电阻器电阻器2.

15、电阻器的主要参数电阻器的主要参数（3）电阻器主要参数的标注方法）电阻器主要参数的标注方法色标法色标法用不同颜色的带或点在电阻器表面标出标称阻值和允许偏差。用不同颜色的带或点在电阻器表面标出标称阻值和允许偏差。五五色环的意义色环的意义B三位有效数字的色标法三位有效数字的色标法五五色环电阻器色环电阻器3电阻传感器电阻传感器 应变式传感器是基于测量物体受力变形所产生应变的一种传感器，最常用的传感元件为电阻应变片，如图（a）所示。压阻式传感器是利用单晶硅材料的压阻效应和集成电路技术制成的传感器。常用的压阻式传感器有半导体应变式传感器和固态压阻式传感器，如图（b）、（c）所示。1.6欧姆定律说出欧姆定律

16、的内容，写出欧姆定律的表说出欧姆定律的内容，写出欧姆定律的表达式。达式。会灵活应用欧姆定律分析和解决实际问题。会灵活应用欧姆定律分析和解决实际问题。1.6.1部分电路欧姆定律 部分电路欧姆定律：电路中的电流I 与电阻两端的电压U 成正比，与电阻R 成反比。伏安特性曲线是直线时，称为线性电阻。如果不是直线，则称为非线性电阻。欧姆定律只适用于线性电路。应用应用 一般的普通电阻都是线性电阻。但也有一类电阻一般的普通电阻都是线性电阻。但也有一类电阻受温度、光线、电压、温度等因素影响，电阻的伏安受温度、光线、电压、温度等因素影响，电阻的伏安特性曲线是非线性的，这类电阻统称为敏感电阻器。特性曲线是非线性的

17、，这类电阻统称为敏感电阻器。1.6.2全电路欧姆定律 全电路欧姆定律内容是：闭合电路中的电流与电动势成正比，与电路的总电阻（内电路电阻与外电路电阻之和）成反比，用公式表示为端电压随外电路电阻变化的规律：端电压随外电路电阻变化的规律：1.7电功与电功率理解电能和电功率的概念，能简单计算电理解电能和电功率的概念，能简单计算电能和电功率。能和电功率。会应用电能、焦耳定律分析和解决实际问会应用电能、焦耳定律分析和解决实际问题。题。1.7.1电能 在电场力作用下，电荷定向移动形成的电流所做的功称为电功。电功也称电能。W=Uq=UIt 在国际单位制中，电功的单位是焦耳，简称焦，符号是J。电能常以千瓦时（俗

18、称度）为单位，符号是kWh。1kWh=3.6106J=3.6MJ1.7.2电功率 电功率是描述电流做功快慢的物理量。电流在单位时间内所做的功叫做电功率。在国际单位制中，电功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W。1.7.3电流的热效应 电流通过导体会产生热的现象，称为电流的热效应。英国物理学家焦耳通过实验发现：电流通过导体产生的热量，与电流的平方、导体的电阻和通过的时间成正比，这就是焦耳定律。Q=I2Rt1.8负载获得最大功率的条件说说出负载获得最大功率的条件，计算负出负载获得最大功率的条件，计算负载获得的最大功率。载获得的最大功率。1.8.1 负载获得最大功率的条件负载获得最大功率的条件 当负载电

19、阻当负载电阻R 和电源内阻和电源内阻r 相等时，电源输出功率最大相等时，电源输出功率最大（负载获得最大功率（负载获得最大功率Pmax），即当），即当R=r 时，时，使负载获得最大功率的条件也叫做最大功率输出定理。使负载获得最大功率的条件也叫做最大功率输出定理。1.8.2负载获得最大功率的应用 在无线电技术中，把负载电阻等于电源内阻的状态在无线电技术中，把负载电阻等于电源内阻的状态叫做负载匹配，也称阻抗匹配。负载匹配时，负载（如叫做负载匹配，也称阻抗匹配。负载匹配时，负载（如扬声器）可以获得最大的功率。扬声器）可以获得最大的功率。1.9技能训练学会直流电流、电压测量方法，会学会直流电流、电压测量

20、方法，会正确选择和使用直流电流表和直流电正确选择和使用直流电流表和直流电压表。压表。会测量小型用电设备的电流和电压。会测量小型用电设备的电流和电压。1.9.1 直流电流、电压的测量直流电流、电压的测量基础知识基础知识知识链接知识链接1电流表使用要点电流表使用要点电流表时使用要注意以下几点。（1）选择合适的量程。（2）注意电流的极性。（3）与待测电路串联。（4）防止短路。基础知识基础知识知识链接知识链接2电压表使用要点电压表使用要点电流表时使用要注意以下几点。（1）选择合适的量程。（2）注意电压的极性。（3）与待测电路并联。实践操作实践操作列一列列一列 元器件清单元器件清单序号名称符号规格数量备

21、注1直流电流表可以用万用表的直流电流挡代替2直流电压表可以用万用表的直流电压挡代替3直流稳压电源E4单刀开关S5用电器R可以用电阻、小灯泡等6连接导线若干实践操作实践操作做一做做一做（1）直流电流表测直流电流。测量简单直流电路的直流）直流电流表测直流电流。测量简单直流电路的直流电流，将测量结果填入表中。电流，将测量结果填入表中。（2）直流电压表测直流电压。测量干电池、直流稳压电）直流电压表测直流电压。测量干电池、直流稳压电源的电压，将测量结果填入表中。源的电压，将测量结果填入表中。实践操作实践操作记一记记一记测量项目测量仪表量程测量对象测量数据测量结果（平均值）第1次第2次 第3次直流电流直流

22、电压直流电流、电压测量结果表训练总结训练总结课题直流电流、电压的测量班级姓名学号日期训练收获训练体会训练评价评定人评语等级签名自己评同学评老师评综合评定等级直流电流、电压的测量训练总结表拓展拓展1电气测量的常用方法电气测量的常用方法 电气测量的常用方法有直接测量法、间接测量法和比较测量法。直接测量法是指测量结果从一次测量的实验数据中直接得到。间接测量法是指测量时只能测出与被测量有关的电学量，然后经过计算求得被测量。比较测量法是将被测的量与度量器在比较仪器中进行比较，从而测得被测量数值的一种方法。训练拓展训练拓展拓展拓展2万用表的基本使用方法万用表的基本使用方法 训练拓展训练拓展 （a）指针式万

23、用表）指针式万用表 （b）数字式万用表）数字式万用表拓展拓展2万用表的基本使用方法万用表的基本使用方法 训练拓展训练拓展 （1）面板认识）面板认识MF47指针式万用表面板指针式万用表面板拓展拓展2万用表的基本使用方法万用表的基本使用方法 训练拓展训练拓展 （2）使用前准备）使用前准备（1）将万用表水平放置。（2）检查指针。（3）插好表笔。（4）检查电池。（5）选择项目和量程。（6）万用表使用完毕后，一般应把转换开关旋至交流电压的最高挡或“OFF”挡。拓展拓展2万用表的基本使用方法万用表的基本使用方法 训练拓展训练拓展 （3）万用表的维护）万用表的维护拔出表笔。拔出表笔。将量程选择开关拨到将量程

24、选择开关拨到“OFF”或交流电压最高挡，防止下或交流电压最高挡，防止下次开始测量时不慎烧坏万用表。次开始测量时不慎烧坏万用表。若长期搁置不用时，应将万用表中的电池取出，以防电若长期搁置不用时，应将万用表中的电池取出，以防电池电解液渗漏而腐蚀内部电路。池电解液渗漏而腐蚀内部电路。平时对万用表要保持干燥、清洁，严禁振动和机械冲击。平时对万用表要保持干燥、清洁，严禁振动和机械冲击。1.9技能训练根据被测电阻的数值和精度要求选择测根据被测电阻的数值和精度要求选择测量方法，使用万用表测量电阻。量方法，使用万用表测量电阻。了解兆欧表测量绝缘电阻和电桥测量电了解兆欧表测量绝缘电阻和电桥测量电阻的基本方法。阻

25、的基本方法。1.9.2 电阻的测量电阻的测量基础知识基础知识知识链接知识链接1万用表电阻挡的使用要点万用表电阻挡的使用要点（1）选择量程。（2）电阻调零。（3）测量方法。将被测电阻同其他元器件或电源脱离，单手持表笔并跨接在电阻两端。（4）正确读数。（5）每次换挡后，应再次调整“电阻调零”旋钮，然后再测量。选择量程选择量程电阻调零电阻调零测量方法测量方法基础知识基础知识知识链接知识链接2伏安法测电阻伏安法测电阻实践操作实践操作列一列列一列 元器件清单元器件清单序号名称符号规格数量备注1万用表2直流电流表可以用万用表的直流电流挡代替3直流电压表可以用万用表的直流电压挡代替4直流稳压电源E5单刀开关

26、S6电阻R选择几欧姆、几十欧姆、几百欧姆、几千欧姆各挡电阻7电位器RP8连接导线实践操作实践操作做一做做一做（1）用万用表分别测量阻值约为几欧姆、几十欧姆、几）用万用表分别测量阻值约为几欧姆、几十欧姆、几百欧姆、几千欧姆的若干电阻，将测量结果记入表中。百欧姆、几千欧姆的若干电阻，将测量结果记入表中。（2）用伏安法分别测量阻值约为几欧姆、几十欧姆、几）用伏安法分别测量阻值约为几欧姆、几十欧姆、几百欧姆、几千欧姆的若干电阻，测量电路如图所示，将百欧姆、几千欧姆的若干电阻，测量电路如图所示，将测量结果记入表中。测量结果记入表中。实践操作记一记记一记万用表测电阻测量结果表电阻标称阻值（）测量数据（）测

27、量结果/（平均值）第1次第2次第3次R1R2R3R4实践操作实践操作记一记记一记伏安法测电阻测量结果表电阻外接法内接法次数电压U/V电流I/A电阻R/平均值/电压U/V电流I/A电阻R/平均值/R112R212R312R412结论：测量阻值较小的电阻时，应采用；测量阻值较大的电阻时，应采用。训练总结训练总结课题直流电流、电压的测量班级姓名学号日期训练收获训练体会训练评价评定人评语等级签名自己评同学评老师评综合评定等级电阻的测量训练总结表拓展拓展1兆欧表测量绝缘电阻的基本方法兆欧表测量绝缘电阻的基本方法训练拓展（1）选择种类。）选择种类。（2）选择导线。）选择导线。（3）平稳放置。）平稳放置。（

28、4）开路试验。）开路试验。（5）短路试验。）短路试验。（6）放电。）放电。（a）平稳放置）平稳放置 b）开路试验）开路试验 （c）短路试验）短路试验拓展拓展2单臂电桥测电阻单臂电桥测电阻训练拓展 直流单臂电桥又称惠斯通电桥。单直流单臂电桥又称惠斯通电桥。单臂电桥是用电桥平衡原理测量被测电阻臂电桥是用电桥平衡原理测量被测电阻值，其实质是将被测电阻与已知电阻进值，其实质是将被测电阻与已知电阻进行比较从而求得测量结果。行比较从而求得测量结果。1.9技能训练学会电能的测量方法。学会电能的测量方法。会使用和安装单相电能表。会使用和安装单相电能表。1.9.3 单相电能表的安装单相电能表的安装基础知识知识链

29、接知识链接1单相电能表的基本原理单相电能表的基本原理电能表又称电度表，俗称火表，是计量电能的仪表。电能表又称电度表，俗称火表，是计量电能的仪表。基础知识基础知识基础知识知识链接知识链接2单相电能表的铭牌单相电能表的铭牌在电能表的铭牌上标有一些字母和数字在电能表的铭牌上标有一些字母和数字基础知识基础知识基础知识知识链接知识链接3电能表的接线图电能表的接线图 家庭用电量一般较少，因此单相电能表可采家庭用电量一般较少，因此单相电能表可采用直接接入方式，即电能表直接接入线路上用直接接入方式，即电能表直接接入线路上。实践操作实践操作列一列列一列 元器件清单元器件清单序号名称符号规格数量备注1单相电能表k

30、Wh2闸刀开关QS3熔断器FU4连接导线单相电能表的安装元器件清单实践操作实践操作做一做做一做在电工板上安装家庭常用配电板在电工板上安装家庭常用配电板。实践操作实践操作记一记记一记家庭用电量家庭用电量读数月份上月读数/kWh本月读数/kWh本月用电量/kWh训练总结训练总结课题直流电流、电压的测量班级姓名学号日期训练收获训练体会训练评价评定人评语等级签名自己评同学评老师评综合评定等级单相电能表的安装训练总结表拓展拓展1新型电能表新型电能表训练拓展训练拓展拓展2漏电保护器训练拓展训练拓展 漏电保护器又称触电保护器或漏电开关，是用来防止漏电保护器又称触电保护器或漏电开关，是用来防止人身触电和设备事

31、故的主要技术装置。人身触电和设备事故的主要技术装置。本章小结1.学习基本概念，要明确这些概念的符号、物理意义、定义式、方向、单位等，可以列表加以比较。本章小结2.电阻器是利用金属或非金属材料对电流起阻碍作用的特电阻器是利用金属或非金属材料对电流起阻碍作用的特性制成。常见的电阻器有固定电阻器和可变电阻器性制成。常见的电阻器有固定电阻器和可变电阻器有哪些有哪些？电阻器主要参数的标注方法有哪些？电阻器主要参数的标注方法有哪些？3.学习基本定律，要知道定律的内容、表达式等，并能应用这些定律分析和解决生产、生活中的实际问题。（1）电阻定律。（2）欧姆定律。（3）焦耳定律。（4）最大功率输出定理。本章小结

32、第第2章章 直流电路直流电路知识目标掌握电阻串、并联电路的特点，理解分压、分流公式。掌握基尔霍夫定律，能正确熟练地列出节点电流方程和回路电压方程。理解电路的等效变换，掌握电流源与电压源的等效变换、戴维宁定理和叠加原理。技能目标会应用电阻串、并联电路的特点分析和解决实际的简单电路。会计算电路中某点的电位方法。会应用基尔霍夫定律、电路的等效变换分析复杂电路。第第2章章 直流电路直流电路 2.1 电阻串联电路电阻串联电路 2.2 电阻并联电路电阻并联电路 2.3 电阻混联电路电阻混联电路 2.4 电路中各点电位的计算电路中各点电位的计算 2.5 基尔霍夫定律及应用基尔霍夫定律及应用*2.6 电路的等

33、效变换电路的等效变换 2.7 技能训练技能训练2.1 电阻串联电路电阻串联电路认识电阻串联电路，会说出电阻串联认识电阻串联电路，会说出电阻串联电路的特点，写出分压公式。电路的特点，写出分压公式。会应用电阻串联电路的特点分析实际会应用电阻串联电路的特点分析实际电路。电路。2.1 电阻串联电路电阻串联电路1.安装电阻串联电路安装电阻串联电路（a）电路图）电路图 （b）实物图）实物图 2.1.1 电阻串联电路的安装与测量电阻串联电路的安装与测量2.1电阻串联电路2 测量电阻串联电路测量电阻串联电路测量电量电流电压分电流I1分电流I2总电流I分电压U1分电压U2总电压U数据串联电路测量结果表2.1 电

34、阻串联电路电阻串联电路2.1.2 电阻串联电路的电阻串联电路的分析分析 把两个或两个以上的电阻器依次连接，使电流只有把两个或两个以上的电阻器依次连接，使电流只有一条通路的电路，就组成了电阻串联电路一条通路的电路，就组成了电阻串联电路。1.电流特点电流特点I=I1=I2=I3=In 2.电压特点电压特点U=U1+U2+U3+Un3.电阻特点电阻特点 R=R1+R2+R3+Rn2.1 电阻串联电路电阻串联电路2.1.2 电阻串联电路的电阻串联电路的分析分析4.功率特点功率特点P=P1+P2+P3+Pn5.电压分配电压分配 如果如果2 个电阻个电阻R1 和和R2 串联，它们的分压公式为串联，它们的分

35、压公式为6.功率分配功率分配2.1 电阻串联电路电阻串联电路2.1.2 电阻串联电路的电阻串联电路的分析分析2.1 电阻串联电路电阻串联电路2.1.2 电阻串联电路的电阻串联电路的分析分析【例【例2.1】图所示是常见的分压器电路。已知电路的输】图所示是常见的分压器电路。已知电路的输入电压入电压UAB为为200V，电位器，电位器R=100，当电位器触点，当电位器触点在中间位置时，求输出电压在中间位置时，求输出电压UCD。【分析】当电位器触点在中间位置时，上、下电阻【分析】当电位器触点在中间位置时，上、下电阻各为各为50，利用分压公式即可求出输出电压。，利用分压公式即可求出输出电压。解：当电位器触

36、点在中间位置时，输出电压解：当电位器触点在中间位置时，输出电压2.1 电阻串联电路电阻串联电路2.1.2 电阻串联电路的电阻串联电路的分析分析【例【例2.2】如图】如图2.5所示，表头内阻所示，表头内阻Rg=1k，满偏电流，满偏电流Ig=500 A，若要改，若要改装成量程为装成量程为2.5V的电压表，应串联多大的电阻？的电压表，应串联多大的电阻？【分析】先根据欧姆定律求出满偏电压，再求出电【分析】先根据欧姆定律求出满偏电压，再求出电阻阻R分担的电压，即可求出分压电阻的值。分担的电压，即可求出分压电阻的值。解：表头的满偏电压Ug=RgIg=1103500106=0.5(V)串联电阻分担的电压UR

37、=UUg=2.50.5=2(V)串联电阻值2.2 电阻并联电路电阻并联电路认识电阻认识电阻并并联电路，会说出电阻联电路，会说出电阻并并联联电路的特点，写出分电路的特点，写出分流流公式。公式。会应用电阻会应用电阻并并联电路的特点分析实际联电路的特点分析实际电路。电路。2.2 电阻并联电路电阻并联电路1.安装电阻并联电路安装电阻并联电路（a）电路图）电路图 （b）实物图）实物图 2.2.1 电阻电阻并并联电路的安装与测量联电路的安装与测量 2.2电阻并联电路2 测量电阻并联电路测量电阻并联电路测量电量电流电压分电流I1分电流I2总电流I分电压U1分电压U2总电压U数据并联电路测量结果表2.2 电阻

38、并联电路电阻并联电路2.2.2 电阻电阻并并联电路的联电路的分析分析 把两个或两个以上的电阻并接在两点之间，电阻两端承把两个或两个以上的电阻并接在两点之间，电阻两端承受同一电压的电路，称为并联电路受同一电压的电路，称为并联电路1.电压特点电压特点U=U1=U2=U3=Un 2.电流特点电流特点I=I1+I2+I3+In3.电阻特点电阻特点2.2 电阻并联电路电阻并联电路2.2.2 电阻电阻并并联电路的联电路的分析分析4.功率特点功率特点P=P1+P2+P3+Pn5.电流分配电流分配U=R1I1=R2I2=R3I3=RnIn6.功率分配功率分配U2=R1P1=R2P2=R3P3=RnPn2.2

39、电阻并联电路电阻并联电路2.2.2 电阻电阻并并联电路的联电路的分析分析2.2 电阻并联电路电阻并联电路【例【例2.3】有一个】有一个1 000 的电阻，分别与的电阻，分别与10、1 000、1 100 的电阻并联，并联后的等效电阻各为多少？的电阻并联，并联后的等效电阻各为多少？解：并联后的等效电阻分别为解：并联后的等效电阻分别为2.2 电阻并联电路电阻并联电路【例【例2.4】如图所示，表头内阻】如图所示，表头内阻Rg=1k，满，满偏电流偏电流Ig=500 A，若要改装成量程为，若要改装成量程为1A的的电流表，应并联多大的电阻？电流表，应并联多大的电阻？【分析】先根据欧姆定律求出满偏电压，【分

40、析】先根据欧姆定律求出满偏电压，再求出电阻再求出电阻R分担的电流，即可求出分流分担的电流，即可求出分流电阻的值电阻的值解：表头的满偏电压解：表头的满偏电压Ug=RgIg=1103500106=0.5(V)并联电阻分担的电流并联电阻分担的电流IR=IIg=1500106=0.9995(A)并联电阻值并联电阻值2.3电阻的混联电路认识混联电路，会分析混联电路的等效认识混联电路，会分析混联电路的等效电阻。电阻。学会混联电路的分析方法。学会混联电路的分析方法。2.3电阻的混联电路 在实际电路中，既有电阻串联又有电阻并联的电路，在实际电路中，既有电阻串联又有电阻并联的电路，称为混联电路。称为混联电路。1

41、.求混联电路的等效电阻。根据混联电路电阻的连接求混联电路的等效电阻。根据混联电路电阻的连接关系求出电路的等效电阻。关系求出电路的等效电阻。2.求混联电路的总电流。根据欧姆定律求出电路的总求混联电路的总电流。根据欧姆定律求出电路的总电流。电流。3.求各部分的电压、电流和功率。根据欧姆定律求各部分的电压、电流和功率。根据欧姆定律,电阻电阻的串、并联特点和电功率的计算公式分别求出电路各的串、并联特点和电功率的计算公式分别求出电路各部分的电压、电流和功率。部分的电压、电流和功率。2.3.1混联电路的一般分析方法2.3.2混联电路等效电阻的求法【例【例2.5】如图所示，电源电压为】如图所示，电源电压为2

42、20V，输电线上的等效电阻，输电线上的等效电阻R1=R2=10，外电路的负载，外电路的负载R3=R4=400。求：（。求：（1）电路的等效电阻；（）电路的等效电阻；（2）电路的）电路的总电流；（总电流；（3）负载两端的电压；（）负载两端的电压；（4）负载）负载R3消耗的功率。消耗的功率。【分析】根据混联电路的一般分析方法，应用欧姆【分析】根据混联电路的一般分析方法，应用欧姆定律，电阻的串、并联特点和电功率的计算公式即定律，电阻的串、并联特点和电功率的计算公式即可求出相关未知量可求出相关未知量。解：（解：（1）电路的等效电阻）电路的等效电阻R=R1+R3R4+R2=10+400400+10=22

43、0()（2）电路的总电流）电路的总电流（3）负载两端的电压）负载两端的电压U34=UI(R1+R2)=2201(10+10)=200(V)（4）负载）负载R3消耗的功率消耗的功率 混联电路求解的关键是等效电阻的计算。用等电位法求解混联电路求解的关键是等效电阻的计算。用等电位法求解混联电路等效电阻的一般步骤如下。混联电路等效电阻的一般步骤如下。（1）确定等电位点。确定电路中的等电位点。导线的电阻和）确定等电位点。确定电路中的等电位点。导线的电阻和理想电流表的电阻可忽略不计，可以认为导线和电流表连接的理想电流表的电阻可忽略不计，可以认为导线和电流表连接的2 点是等电位点。点是等电位点。（2）确定电

44、阻的连接关系。从电路的一端（）确定电阻的连接关系。从电路的一端（A 点）出发，沿点）出发，沿一定的路径到达电路的另一端（一定的路径到达电路的另一端（B点），确定电阻的串联、并点），确定电阻的串联、并联关系。一般先确定电阻最少的支路，再确定电阻次少的支路。联关系。一般先确定电阻最少的支路，再确定电阻次少的支路。（3）求解等效电阻。根据电路的连接关系列出表达式，求出）求解等效电阻。根据电路的连接关系列出表达式，求出等效电阻。等效电阻。2.3.2混联电路等效电阻的求法2.4电路中各点电位的计算会计算电路中各点电位。会计算电路中各点电位。2.4.2电路中各点电位 电路中某点的电位是该点与参考点之间的电

45、压电路中某点的电位是该点与参考点之间的电压VA=E+RI VA=ERI VA=E+RI VA=ERI2.4.2电路中各点电位计算的一般方法 电路中各点的电位，就是从该点出发通过一定的路径到达参电路中各点的电位，就是从该点出发通过一定的路径到达参考点，其电位等于此路径上全部电压降的代数和。考点，其电位等于此路径上全部电压降的代数和。（1）确定电路中的参考点。电路中有时可能指定参考点。如未）确定电路中的参考点。电路中有时可能指定参考点。如未指定，可任意选取，一般选择大地、机壳或公共点为参考点。指定，可任意选取，一般选择大地、机壳或公共点为参考点。（2）确定电路各元件两端电压的正、负极性。电动势的正

46、、负）确定电路各元件两端电压的正、负极性。电动势的正、负极性直接根据其已知的正、负极性确定，电阻两端电压的正、极性直接根据其已知的正、负极性确定，电阻两端电压的正、负极性根据电路的电流方向确定。负极性根据电路的电流方向确定。（3）从待求点开始沿任意路径绕到零电位点，则该点的电位等）从待求点开始沿任意路径绕到零电位点，则该点的电位等于此路径上全部电压降的代数和。于此路径上全部电压降的代数和。【例【例2.7】如图所示电路中，电源电动势】如图所示电路中，电源电动势E1=12V，E2=3V，E3=4V，R1=3，R2=2，R3=10，求：电路中各点的电位。，求：电路中各点的电位。【分析】电阻【分析】电

47、阻R3上无电流通过，因此上无电流通过，因此R3两端电压为零。两端电压为零。解：闭合电路电流方向如图所示，闭合电路的电流解：闭合电路电流方向如图所示，闭合电路的电流电路中各点的电位分别为电路中各点的电位分别为VA=E3=4(V)VB=E1+E3=12+4=8(V)或或VB=R1I+E2R2I+E3=33+323+4=8(V)VC=E2R2I+E3=323+4=1(V)或或VC=R1IE1+E3=3312+4=1(V)VD=R2I+E3=23+4=2VVF=02.5基尔霍夫定律说出基尔霍夫电流、电压定律的内容，写出表达说出基尔霍夫电流、电压定律的内容，写出表达式。式。能正确熟练地列出节点电流方程和

48、回路电压方程。能正确熟练地列出节点电流方程和回路电压方程。能应用基尔霍夫定律分析复杂电路。能应用基尔霍夫定律分析复杂电路。2.5基尔霍夫定律 不能用电路串联、并联分析方法简化成一个单回路的电路，不能用电路串联、并联分析方法简化成一个单回路的电路，称为复杂电路。称为复杂电路。2.5.1复杂电路的有关名词1支路支路支路是由一个或几个元件首尾相接构成的无分支电路。支路是由一个或几个元件首尾相接构成的无分支电路。2.节点节点节点是节点是3 条或条或3 条以上支路的交点。条以上支路的交点。3.回路回路回路是电路中任何一条闭合的路径。回路是电路中任何一条闭合的路径。4.网孔网孔网孔是内部不包含支路的回路。

49、网孔是内部不包含支路的回路。2.5.2复杂电路的有关名词 1.安装复杂直流电路安装复杂直流电路（a）电路图）电路图 （b）实物图）实物图 电流表测各支路电流结果表电流表测各支路电流结果表2.测试测试复杂直流电路复杂直流电路 电压表测各支路电压结果表电压表测各支路电压结果表2.5.3复杂直流的分析基尔霍夫定律1分析复杂直流电路各支路电流关系分析复杂直流电路各支路电流关系基尔霍夫第一基尔霍夫第一定律定律 基尔霍夫第一定律基尔霍夫第一定律：对电路中的任一节点，在任一时对电路中的任一节点，在任一时刻，流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。刻，流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。Ii=Io基尔

50、霍夫第一定律也称节点电流定律基尔霍夫第一定律也称节点电流定律 在如图所示电路中，有在如图所示电路中，有5 条支路条支路汇集于节点汇集于节点A，I2、I4 流入节点流入节点A，I1、I3、I5 流出节点流出节点A，因此，因此I2+I4=I1+I3+I5 通常规定流入节点的电流为正值，通常规定流入节点的电流为正值，流出节点的电流为负值，汇集于节点流出节点的电流为负值，汇集于节点A 的各支路电流关系为的各支路电流关系为-I1+I2-I3+I4-I5=0在任一时刻，通过电路中任一节点的电流代数和恒等于零。在任一时刻，通过电路中任一节点的电流代数和恒等于零。I1-I2+I3=0Ib+Ic-Ie=0基尔霍