電工電子技術(shù)(上)教案

1、. 電工電子技術(shù)（上）課程教 案（2016-2017學(xué)年秋季學(xué)期）授課教師： 授課專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 學(xué) 分： 6 學(xué) 時(shí)： 教師所在教研室： 電氣自動(dòng)化技術(shù) 2016年 8 月教 學(xué) 內(nèi) 容注意點(diǎn)配時(shí)提問(wèn)：試想如果沒(méi)有電，生活將會(huì)怎樣？導(dǎo)入新課：電工學(xué)是非電專(zhuān)業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課，通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具備電工技術(shù)與電子技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)，為升學(xué)以及后續(xù)課程打下一定的基礎(chǔ)。1、電工學(xué)課程研究的對(duì)象“電”2、電工學(xué)課程的發(fā)展3、電能的優(yōu)越性（1）便于轉(zhuǎn)換（2）便于輸送（3）便于控制第1章 直流電路電路：電流流通的路徑。直流電路：由直流電源供電的電路。1.1 電路及主要基本物理量一、電路的組成及作用電路就是電流

2、通過(guò)的閉合路徑，它是由各種電氣器件按一定方式用導(dǎo)線連接組成的總體。電路的結(jié)構(gòu)形式和所能完成的任務(wù)是多種多樣的，從日常生活中使用的用電設(shè)備到工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中用到的各種生產(chǎn)機(jī)械的電器控制部分及計(jì)算機(jī)、各種測(cè)試儀表等，從廣義說(shuō)，都是電路。最簡(jiǎn)單的電路如圖所示的手電筒電路。1、組成：電路主要由三部分組成。（1）電源 是供應(yīng)電能的設(shè)備。在發(fā)電廠內(nèi)將化學(xué)能或機(jī)械能等非電能轉(zhuǎn)換為電能，如電池、蓄電池、發(fā)電機(jī)等。（2）負(fù)載 是使用電能的設(shè)備，又稱(chēng)用電器。作用是將電能轉(zhuǎn)換成其它形式的能量，如電燈、電爐、揚(yáng)聲器、電動(dòng)機(jī)等。（3）中間環(huán)節(jié) 用于連接電源和負(fù)載。起傳輸和分配電能或?qū)﹄娦盘?hào)進(jìn)行傳遞和處理的作用，如變壓器、

3、輸電線等。電路三部分組成5 510教 學(xué) 內(nèi) 容注意點(diǎn)配時(shí)2、電路模型和電路圖實(shí)際電路元件電磁性質(zhì)較為復(fù)雜。為便于對(duì)實(shí)際電路進(jìn)行分析，需用能夠代表其主要電磁特性的理想電路元件或它們的組合來(lái)表示。理想電路元件就是指只反映某一個(gè)物理過(guò)程的電路元件,包括電阻、電感、電容、電源等。用理想電路元件所組成的電路即為電路模型，手電筒電路的電路模型如圖所示。3、作用（1）進(jìn)行電能的傳輸和轉(zhuǎn)換，如照明電路、動(dòng)力電路等。典型電路是電力系統(tǒng)。（2）實(shí)現(xiàn)信息的傳輸和處理，如測(cè)量電路、擴(kuò)音機(jī)電路、計(jì)算機(jī)電路等。典型電路是擴(kuò)音機(jī)。二、電流1、電流的形成電荷的定向移動(dòng)形成電流。2、電流的大小電流的大小是指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體

4、橫截面的電荷量。恒定電流 （DC）（“”） 交變電流 （AC）（“”）電路模型電路的作用1020教 學(xué) 內(nèi) 容注意點(diǎn)配時(shí)大小和方向都不隨時(shí)間變化的電流稱(chēng)為恒定電流，也稱(chēng)為直流電流，用表示。大小和方向隨時(shí)間變化的電流稱(chēng)為交變電流，簡(jiǎn)稱(chēng)交流電流，用i表示。電流的單位為A（安培），還有kA（千安）、mA（毫安）、A（微安）等。 3、電流的方向（1）實(shí)際方向習(xí)慣上規(guī)定正電荷移動(dòng)的方向或負(fù)電荷移動(dòng)的反方向?yàn)殡娏鞯膶?shí)際方向。（2）參考方向：可以任意選取在分析電路時(shí)，常常要知道電流的方向，但有時(shí)電路中電流的實(shí)際方向難于判斷，此時(shí)?？扇我膺x定某一方向作為電流的“參考方向（也稱(chēng)正方向）”。所選的參考方向不一定與

5、實(shí)際方向一致。當(dāng)電流的實(shí)際方向與其參考方向一致時(shí)，則電流為正值；反之，當(dāng)電流的實(shí)際方向與其參考方向相反時(shí)，則電流為負(fù)值，如圖所示。a） b）4、電流的表示方法（1）箭頭： （2）雙下標(biāo)：5、電流的測(cè)量用電流表（安培表）來(lái)測(cè)量。測(cè)量時(shí)注意：（1）交、直流電流用不同表測(cè)量。（2）電流表應(yīng)串聯(lián)在電路中。參考方向選取20教 學(xué) 內(nèi) 容注意點(diǎn)配時(shí)（3）直流電流表有正負(fù)端子，即：“+”、“-”記號(hào)，接線時(shí)不能接錯(cuò)。（4）選擇正確的量程。三、電壓（電位差）1、物理意義在圖中，極板a帶正電，極板b帶負(fù)電，a、b間存在電場(chǎng)。正極板a上的正電荷在電場(chǎng)力的作用下從a經(jīng)過(guò)負(fù)載移到負(fù)極板b，從而形成了電流。這說(shuō)明電場(chǎng)力

6、做功產(chǎn)生了電流。規(guī)定：電場(chǎng)力把單位正電荷從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)所做的功稱(chēng)為a、b兩點(diǎn)之間的電壓，用表示。電壓的單位為V（伏特），還有kV（千伏）、mV（毫伏）、V（微伏）等。 2、實(shí)際方向：由高電位指向低電位結(jié)論：對(duì)于電阻性負(fù)載來(lái)說(shuō)，沒(méi)有電流就沒(méi)有電壓，有電壓就一定有電流。電阻兩端的電壓常叫做電壓降（壓降）。而對(duì)于電源來(lái)說(shuō)，其端電壓的實(shí)際方向是正極指向負(fù)極。3、參考方向：可以任意選取，同電流參考方向的選取4、電壓的表示方法（1）箭頭：（2）正負(fù)號(hào)：、（3）雙下標(biāo)：電壓實(shí)際方向參考方向選取10教 學(xué) 內(nèi) 容注意點(diǎn)配時(shí)5、電壓的測(cè)量用電壓表（伏特表）來(lái)測(cè)量。測(cè)量時(shí)注意：（1）交、直流電壓用不同表測(cè)量。（

7、2）電壓表應(yīng)并聯(lián)在被測(cè)電路兩端。（3）直流電壓表有正負(fù)端子，即：“+”、“-”記號(hào)，接線時(shí)不能接錯(cuò)。（4）選擇正確的量程?！纠侩娐啡鐖D所示，已知，求：解：四、電動(dòng)勢(shì)1、物理意義為維持電路中的電流流通，則必須保持電路a、b兩端間的電壓恒定不變，這就需要電源力源源不斷地把正電荷從負(fù)極板b移回正極板a上。規(guī)定：電源力克服電場(chǎng)力把單位正電荷從b點(diǎn)（負(fù)極）經(jīng)電源內(nèi)部移回到a點(diǎn)（正極）所做的功，叫電動(dòng)勢(shì)，用表示。2、電動(dòng)勢(shì)的實(shí)際方向電動(dòng)勢(shì)的實(shí)際方向規(guī)定：在電源內(nèi)部由負(fù)極指向正極，即電位升，其單位與電壓?jiǎn)挝幌嗤?，也是伏特（V）。電動(dòng)勢(shì)的實(shí)際方向 教 學(xué) 內(nèi) 容注意點(diǎn)配時(shí)結(jié)論：對(duì)于一個(gè)電源來(lái)說(shuō)，既有電動(dòng)勢(shì)，

8、又有端電壓。電動(dòng)勢(shì)只存在于電源內(nèi)部，方向由負(fù)極指向正極；而端電壓只存在于電源外部，其方向由正極指向負(fù)極。一般情況下，電源的端電壓總是低于電源內(nèi)部的電動(dòng)勢(shì)，只有當(dāng)電源開(kāi)路或者電源的內(nèi)阻忽略不計(jì)時(shí)，電源的端電壓才與其電動(dòng)勢(shì)相等。3、電動(dòng)勢(shì)（）和電壓（）的區(qū)別：* 物理意義不同；* 實(shí)際方向不同；* 電動(dòng)勢(shì)只表示電源，而電壓既可表電源，也可表負(fù)載。4、直流電動(dòng)勢(shì)的兩種圖形符號(hào)【例】電路如圖所示，已知電源電動(dòng)勢(shì)，求出：解：，。五、功率把單位時(shí)間內(nèi)電場(chǎng)力所做的功稱(chēng)為電功率。用“P”表示。定義式：?jiǎn)挝唬篧、kW、mW其中：“W”為電功，指電流所做的功，簡(jiǎn)稱(chēng)“電功”（電能）。電流做功的過(guò)程，實(shí)質(zhì)上就是把電能

9、轉(zhuǎn)換為其他形式的能的過(guò)程。表達(dá)式：?jiǎn)挝唬航苟↗）或千瓦時(shí)（） 教 學(xué) 內(nèi) 容注意點(diǎn)配時(shí)1指：1千瓦功率的設(shè)備，使用1小時(shí)所消耗的電能，俗稱(chēng)1度電?！纠?】：1度電可以為20W的電燈供電（ 50 ）小時(shí)?！纠?】：有一功率為的電燈，每天使用它照明時(shí)間為，如果按每月30天計(jì)算，那么每月消耗的電能為多少度？合多少焦耳？解：該電燈平均每月工作實(shí)際，則 即每月消耗的電能為7.2度，約合?！纠?】：某19寸彩電功率180W，平均每天開(kāi)機(jī)2h，若每度電費(fèi)0.5元，則一年（以360天計(jì)算）要繳納多少錢(qián)電費(fèi)？解： 本次課小結(jié)：本次課講解了組成電路的三要素，電流這個(gè)主要物理量的物理意義及實(shí)際方向與參考方向的含義

10、，要求學(xué)生掌握電壓、電動(dòng)勢(shì)和功率三個(gè)基本物理量，并知道電壓與電動(dòng)勢(shì)間的區(qū)別。1的意義5 5教 學(xué) 內(nèi) 容注意點(diǎn)配時(shí)復(fù)習(xí)提問(wèn)：1、電動(dòng)勢(shì)與電壓的區(qū)別；2、1度電的概念？導(dǎo)入新課： 1.2 電阻元件和歐姆定律一、電阻與電阻率1、電阻：導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用稱(chēng)為電阻，用符號(hào)R表示。電阻元件是耗能元件，其單位為（歐姆）。常用的電阻單位還有、。2、電阻率：導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)。它的大小決定于導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度和橫截面積：式中：制成電阻的材料的電阻率，國(guó)際單位制單位為；繞制成電阻的導(dǎo)線長(zhǎng)度，國(guó)際單位制單位為m；繞制成電阻的導(dǎo)線橫截面積，國(guó)際單位制單位為；電阻值，國(guó)際單位制單位為。純金屬的電阻率很小，

11、絕緣體的電阻率很大。銀是最好的導(dǎo)體，但價(jià)格昂貴而很少采用，目前電氣設(shè)備中常采用導(dǎo)電性能良好的銅、鋁作導(dǎo)線。二、部分電路歐姆定律1、部分電路：只含有負(fù)載而不包含電源的一段電路。2、內(nèi)容：流過(guò)電阻的電流與電阻兩端的電壓成正比，與電阻值成反比，稱(chēng)為部分電路歐姆定律。3、表達(dá)式：（、參考方向一致）（、參考方向不一致） a）、參考方向一致 b）、參考方向不一致單位換算注意表達(dá)式的符號(hào)5 5 10 10 教 學(xué) 內(nèi) 容注意點(diǎn)配時(shí)【例1】：應(yīng)用歐姆定律對(duì)下圖電路列出式子，并求電阻R。RU6V+2AR+U6VI(a)(b)I2A解：對(duì)圖(a)有，對(duì)圖(b)有，【例2】：已知某100W的白熾燈在電壓220V時(shí)正

12、常發(fā)光，此時(shí)通過(guò)的電流是0.455A，試求該燈泡工作時(shí)的電阻。解： 【例3】：有一個(gè)量程為 300V（即測(cè)量范圍是0300V）的電壓表，它的內(nèi)阻為 40k 。用它測(cè)量電壓時(shí)，允許流過(guò)的最大電流是多少？解： 三、全電路歐姆定律1、概念（1）全電路：含有電源的閉合電路。（2）內(nèi)電路：電源內(nèi)部的電路。外電路：電源外部的電路。（3）內(nèi)電阻：電源內(nèi)部的電阻，簡(jiǎn)稱(chēng)內(nèi)阻。用表示。外電阻：外電路的電阻。用表示。 教 學(xué) 內(nèi) 容注意點(diǎn)配時(shí)2、內(nèi)容：閉合電路中的電流與電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，與電路的總電阻，即內(nèi)電阻和外負(fù)載電阻之和（）成反比。3、表達(dá)式：是內(nèi)阻上的壓降；既是外阻上的壓降，又是電源兩端的電壓（路端電壓或

13、端電壓）。四、電阻的串聯(lián)多個(gè)元件逐個(gè)順次連接起來(lái)，就組成了串聯(lián)電路。兩個(gè)或兩個(gè)以上的電阻依次連接，組成一條無(wú)分支電路，這樣的連接方式叫做電阻的串聯(lián)。1、串聯(lián)電路的特點(diǎn)（1）等效電阻：* * 當(dāng)時(shí)，（大）（2）流經(jīng)各電阻的電流相等。全電路歐姆定律表達(dá)式 20教 學(xué) 內(nèi) 容注意點(diǎn)配時(shí)（3）串聯(lián)總電壓等于各電阻上電壓之和，即；（4）分壓關(guān)系為：當(dāng)兩只電阻R1、R2串聯(lián)時(shí)，總電阻，則有分壓公式，五、電阻的并聯(lián)把多個(gè)元件并列地連接起來(lái)，由同一電壓供電，就組成了并聯(lián)電路。兩個(gè)或兩個(gè)以上的電阻接在電路中相同的兩點(diǎn)之間，承受同一電壓，這樣的連接方式叫做電阻的并聯(lián)。1、并聯(lián)電路的特點(diǎn)（1）等效電阻：；* * 當(dāng)

14、時(shí)，（?。?）各電阻電壓相等。（3）并聯(lián)總電流等于各電阻上電流之和，即；（4）分流公式為：，注意分壓公式的使用教 學(xué) 內(nèi) 容注意點(diǎn)配時(shí)【例1】：圖所示的并聯(lián)電路中，求等效電阻、總電流、各負(fù)載電阻上的電壓、各負(fù)載電阻中的電流。解：等效電阻總電流各負(fù)載上的電壓各負(fù)載上的電流六、電阻的混聯(lián)既有串聯(lián)又有并聯(lián)的電路稱(chēng)為混聯(lián)?；炻?lián)電路形式多種多樣，但可以利用電阻串、并聯(lián)關(guān)系進(jìn)行逐步化簡(jiǎn)?！纠?-5】：教材P6 略【例2】：（選作）如圖，已知，求等效電阻。等效電阻的求解注意分流公式的使用 20教 學(xué) 內(nèi) 容注意點(diǎn)配時(shí)解：等效電阻【例3】：（選作）如圖，已知，求等效電阻。解： 等效電阻本次課小結(jié)：本次課講解

15、了電阻元件和歐姆定律，要求學(xué)生了解電阻定律，熟練掌握部分電路和全電路歐姆定律，熟練掌握電阻串、并聯(lián)的特點(diǎn)及混聯(lián)電阻的等效變換。布置作業(yè)：1、教材P31 習(xí)題15（2）2、課外選作題：電路等效電阻的求解15 5教 學(xué) 內(nèi) 容注意點(diǎn)配時(shí) 教 學(xué) 內(nèi) 容注意點(diǎn)配時(shí)復(fù)習(xí)提問(wèn)：1、電阻的串、并聯(lián)特點(diǎn)；2、分壓、分流公式。導(dǎo)入新課： 1.3 電路的三種工作狀態(tài)一、負(fù)載的額定值1、額定電流、額定電壓和額定功率電氣設(shè)備安全工作時(shí)所允許的最大電流、最大電壓和最大功率。2、銘牌數(shù)據(jù)通常電氣設(shè)備或元件的額定值標(biāo)在產(chǎn)品的銘牌上，故額定值也稱(chēng)銘牌數(shù)據(jù)。如一白熾燈標(biāo)有“220V/40W”，表示它的額定電壓為220V，額定

16、功率為40W。3、電氣設(shè)備的工作狀態(tài)（1）額定工作狀態(tài)：電氣設(shè)備或元件在額定功率下工作的狀態(tài)，也稱(chēng)為滿載狀態(tài)。電氣設(shè)備滿載工作時(shí)經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠。（2）輕載狀態(tài)：電氣設(shè)備或元件低于額定功率運(yùn)行的工作狀態(tài)，也稱(chēng)為欠載狀態(tài)。電氣設(shè)備輕載工作時(shí)不經(jīng)濟(jì)。（3）過(guò)載狀態(tài)：電氣設(shè)備或元件高于額定功率運(yùn)行的工作狀態(tài)，也稱(chēng)為超載狀態(tài)。電氣設(shè)備超載工作時(shí)容易損壞或造成嚴(yán)重事故，一般不允許出現(xiàn)。二、電路的三種狀態(tài)1、通路電源的有載工作將電路中的開(kāi)關(guān)S閉合，電源與負(fù)載接通，構(gòu)成回路，電源處于有載工作狀態(tài)。a）電源的有載工作 b）電源開(kāi)路 c）電源短路電路中的電流為：端電壓與輸出電流的關(guān)系為：電氣設(shè)備的工作狀態(tài)電路

17、的三種狀態(tài)的特點(diǎn)53030教 學(xué) 內(nèi) 容注意點(diǎn)配時(shí)上式表明：當(dāng)電源具有一定值的內(nèi)阻時(shí)，端電壓總是小于電源電動(dòng)勢(shì)；當(dāng)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻一定時(shí)，端電壓隨輸出電流的增大而下降。電源產(chǎn)生的功率=負(fù)載取用的功率+內(nèi)阻及線路損耗的功率。2、開(kāi)路（斷路）將圖中的開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，電源處于開(kāi)路狀態(tài)，也稱(chēng)為電源的空載運(yùn)行，相當(dāng)于。此時(shí)負(fù)載上的電流、電壓和功率均為零。即：電源的開(kāi)路電壓等于電源的電動(dòng)勢(shì)。，3、短路電源兩端由于某種原因直接接觸時(shí)，電源就被短路，電路處于短路運(yùn)行狀態(tài)。其特點(diǎn)是：被短路元件兩端電壓為0。電路中電流稱(chēng)為短路電流，且有，電源輸出電壓為。短路電流很大，如果沒(méi)有短路保護(hù)，會(huì)發(fā)生火災(zāi)。短路是電路最嚴(yán)重、最

18、危險(xiǎn)的事故，是禁止的狀態(tài)。產(chǎn)生短路的原因主要是接線不當(dāng)，線路絕緣老化損壞等。應(yīng)在電路中接入過(guò)載和短路保護(hù)?！纠?】：如圖所示，不計(jì)電壓表和電流表內(nèi)阻對(duì)電路的影響，求開(kāi)關(guān)在不同位置時(shí)，電壓表和電流表的讀數(shù)各為多少？解：開(kāi)關(guān)接“1”號(hào)位置，電路短路。電壓表讀數(shù)為0；電流表中的短路電流為：。開(kāi)關(guān)接“2”號(hào)位置，電路斷路。 20 教 學(xué) 內(nèi) 容注意點(diǎn)配時(shí)電壓表讀數(shù)為電源電動(dòng)勢(shì)的數(shù)值，即2V；電流表中無(wú)電流通過(guò)，。開(kāi)關(guān)接“3”號(hào)位置，電路處于通路狀態(tài)。電流表讀數(shù)：電壓表讀數(shù)：或本次課小結(jié)：通過(guò)本次課講解，要求學(xué)生了解用電設(shè)備的幾種工作狀態(tài)，掌握電路有載工作、開(kāi)路與短路的特點(diǎn)。布置作業(yè)：教材P30 習(xí)題1

19、4（4）、（5）5教 學(xué) 內(nèi) 容注意點(diǎn)配時(shí)復(fù)習(xí)提問(wèn)：電路有載工作、開(kāi)路與短路的特點(diǎn)。導(dǎo)入新課： 1.5 基爾霍夫定律電路有簡(jiǎn)單電路和復(fù)雜電路之分，不能用電阻串、并聯(lián)關(guān)系化簡(jiǎn)的電路叫做復(fù)雜電路。分析電路的方法很多，但它們的依據(jù)是電路的兩條基本定律歐姆定律和基爾霍夫定律?；鶢柣舴蚨杉冗m用于直流電路，又適用于交流電路。它包括基爾霍夫電流定律和基爾霍夫電壓定律兩個(gè)定律?；鶢柣舴螂娏鞫蓱?yīng)用于節(jié)點(diǎn)，基爾霍夫電壓定律應(yīng)用于回路。為了闡明該定律，先介紹電路的幾個(gè)基本術(shù)語(yǔ)。（1）支路：電路中的每一個(gè)分支稱(chēng)為支路。它由一個(gè)或幾個(gè)相互串聯(lián)的電路元件構(gòu)成。在同一支路內(nèi)，流過(guò)所有元件的電流相等。如圖所示電路中有3條

20、支路，分別是ab、acb、adb。其中，含有電源的支路稱(chēng)有源支路，不含電源的支路稱(chēng)無(wú)源支路。（2）節(jié)點(diǎn)：三條或三條以上支路所匯成的交點(diǎn)叫節(jié)點(diǎn)。圖中共有2個(gè)節(jié)點(diǎn)，分別是節(jié)點(diǎn)a和節(jié)點(diǎn)b。（3）回路：電路中任意由支路組成的閉合路徑叫回路。圖中共有3個(gè)回路，分別是abca、abda、adbca。（4）網(wǎng)孔：中間無(wú)支路穿過(guò)的最簡(jiǎn)單回路叫網(wǎng)孔或獨(dú)立回路。圖中共有2個(gè)網(wǎng)孔，分別是abca、abda。一、基爾霍夫電流定律（第一定律，簡(jiǎn)稱(chēng)KCL）節(jié)點(diǎn)1、內(nèi)容1：在任一瞬間，流入某一節(jié)點(diǎn)的電流之和等于流出該節(jié)點(diǎn)的電流之和。表達(dá)式為如上圖，對(duì)于節(jié)點(diǎn)a有： 明確基本概念節(jié)點(diǎn)電流方程的列寫(xiě)51520教 學(xué) 內(nèi) 容注意點(diǎn)

21、配時(shí)將上式改寫(xiě)成因此得到2、內(nèi)容2：在任一瞬間，流入（或流出）該節(jié)點(diǎn)的電流代數(shù)和恒等于零。符號(hào)的規(guī)定，流入節(jié)點(diǎn)的電流取“”號(hào)；流出節(jié)點(diǎn)的電流取“”號(hào)。表達(dá)式為【例1-7】：如圖所示電路，已知：，求：（1）AB支路的電流（2）交于B點(diǎn)的另一支路電流解：（1）對(duì)于節(jié)點(diǎn)A，有（2）對(duì)于節(jié)點(diǎn)B，有【例】：已知：，求。解： 注意符號(hào)規(guī)定 10教 學(xué) 內(nèi) 容注意點(diǎn)配時(shí)3、推廣應(yīng)用不僅適用于結(jié)點(diǎn)，還適用于任一假設(shè)的閉合面。把該閉合面看成廣義大節(jié)點(diǎn)，還可以列寫(xiě)電流方程。若把虛線所圍的閉合面看成是一個(gè)節(jié)點(diǎn)，應(yīng)有【例1-8】：已知：，求：、和。解：，或用基爾霍夫電流定律的推廣形式，將中間三條支路看成一個(gè)廣義節(jié)點(diǎn)，

22、則有，。兩種結(jié)果完全相同。KCL的推廣應(yīng)用教 學(xué) 內(nèi) 容注意點(diǎn)配時(shí)二、基爾霍夫電壓定律（第二定律，簡(jiǎn)稱(chēng)KVL）回路1、內(nèi)容：在任一閉合回路中，沿某循環(huán)方向各部分電壓降的代數(shù)和等于零。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：，符號(hào)的規(guī)定：電源正極指向負(fù)極的方向與循環(huán)方向一致，取“E”號(hào)；正極指向負(fù)極的方向與循環(huán)方向不一致，取“E”號(hào)。負(fù)載電流的參考方向與循環(huán)方向一致，電阻上的壓降取“IR”號(hào)；電流的參考方向與循環(huán)方向不一致，電阻上的壓降取“IR”號(hào)。下圖中，對(duì)于回路abca，按順時(shí)針循環(huán)一周，根據(jù)電壓和電流的參考方向可列出。【例1-9】：如圖所示電路，列出相應(yīng)的回路電壓方程。解：對(duì)于回路，電壓方程為對(duì)于回路，電壓方程為

23、回路電壓方程的列寫(xiě)及符號(hào)的規(guī)定20教 學(xué) 內(nèi) 容注意點(diǎn)配時(shí)2、推廣應(yīng)用基爾霍夫電壓定律不僅適用于電阻、電源等實(shí)際元件構(gòu)成的回路，也適用于假想的回路。電路中a、b兩點(diǎn)間開(kāi)路無(wú)電流，設(shè)其間電壓為，對(duì)假想回路abdca，其循環(huán)方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?，列出電壓方程因此可求出：【?-10】：如圖示電路，已知電壓，求。解：圖示電路右側(cè)可以假想為閉合回路，按順時(shí)針循環(huán)方向可得方程對(duì)于整個(gè)回路，按順時(shí)針循環(huán)方向列電壓方程：KVL的推廣應(yīng)用15教 學(xué) 內(nèi) 容注意點(diǎn)配時(shí)【例】：（選講）如圖示電路，已知：，求各支路電流。解：節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，支路條數(shù)對(duì)節(jié)點(diǎn)a有：，即 對(duì)于網(wǎng)孔，按順時(shí)針循環(huán)一周，根據(jù)電壓和電流的參考方向可列出：

24、，即對(duì)于網(wǎng)孔，按逆時(shí)針循環(huán)一周，根據(jù)電壓和電流的參考方向可列出：，即3個(gè)方程聯(lián)立求解：解得： 本次課小結(jié)：本次課講解了基爾霍夫電壓定律、基爾霍夫電流定律，要求學(xué)生熟練掌握基爾霍夫電壓定律(KVL): U0、基爾霍夫電流定律(KCL):I入I出、I0及其推廣應(yīng)用的靈活使用。布置作業(yè)：教材P31 習(xí)題15（1）、（2）5教 學(xué) 內(nèi) 容注意點(diǎn)配時(shí)復(fù)習(xí)提問(wèn)：導(dǎo)入新課：二、電壓源與電流源1、電壓源 (是對(duì)外提供電壓的電源，開(kāi)路狀態(tài)時(shí)，兩端有電壓，電流為零；當(dāng)接成閉合回路后，電壓源上有電流流過(guò))電壓源按其內(nèi)阻是否考慮可分為兩類(lèi)：一類(lèi)是忽略?xún)?nèi)阻或內(nèi)阻為零的電壓源，稱(chēng)為理想電壓源，或稱(chēng)恒壓源；一類(lèi)是考慮內(nèi)阻，

25、內(nèi)阻不為零的電壓源，稱(chēng)為實(shí)際電壓源。（1）理想電壓源（恒壓源）：內(nèi)阻為0* 輸出電壓恒定不變，U = E * 輸出電流由外負(fù)載決定， （a）理想電壓源 （b）實(shí)際電壓源 （c）外特性曲線 （2）實(shí)際電壓源（理想電壓源實(shí)際上是不存在的。一個(gè)實(shí)際電源總是有內(nèi)阻的，當(dāng)電源通過(guò)電流時(shí)，存在著能量損耗。一個(gè)實(shí)際電壓源可等效成一個(gè)理想電壓源E與內(nèi)阻RO串聯(lián)的模型。）當(dāng)接上負(fù)載時(shí)，電源端電壓（負(fù)載RL上的電壓和電流的關(guān)系）2、電流源 (是對(duì)外提供電流的電源，開(kāi)路狀態(tài)時(shí)，有電流存在，無(wú)端電壓；當(dāng)接成閉合回路后，電流源兩端有電壓存在)電流源按其內(nèi)阻是否考慮可分為兩類(lèi)：一類(lèi)是不考慮內(nèi)阻或內(nèi)阻為無(wú)窮大的電流源，稱(chēng)為

26、理想電流源，或稱(chēng)為恒流源；一類(lèi)是考慮內(nèi)阻，內(nèi)阻不為無(wú)窮大的電流源，稱(chēng)為實(shí)際電流源。（1）理想電流源（恒流源）：內(nèi)阻為 * 輸出電流恒定不變，I = IS * 其端電壓由外負(fù)載決定，指針式萬(wàn)用表的使用教 學(xué) 內(nèi) 容注意點(diǎn)配時(shí)筆應(yīng)接在什么位置上。紅色表筆的連線應(yīng)接到標(biāo)有“”符號(hào)的插孔內(nèi)，黑色表筆應(yīng)接到標(biāo)有“”或“*”符號(hào)的插孔內(nèi)。有些萬(wàn)用表針對(duì)特殊量設(shè)有專(zhuān)用插孔（如MF500型萬(wàn)用表面板上設(shè)有“5A”和“2500V”兩個(gè)專(zhuān)用插孔），在測(cè)量這些特殊量時(shí)，應(yīng)把紅色表筆改接到相應(yīng)的專(zhuān)用插孔內(nèi)，而黑色表筆的位置不變。（2）測(cè)量檔位的選擇 使用萬(wàn)用表時(shí)，應(yīng)根據(jù)測(cè)量的對(duì)象將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)旋至相應(yīng)的位置上。例如，當(dāng)測(cè)

27、量交流電壓時(shí)，應(yīng)把轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)旋至標(biāo)有“”的范圍內(nèi)。有的萬(wàn)用表面板上設(shè)有兩個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)旋鈕，使用時(shí)需要互相配合來(lái)完成測(cè)量工作。在進(jìn)行檔位的選擇時(shí)應(yīng)特別小心，稍有不慎就有可能損壞儀表。特別是在測(cè)量電壓時(shí)，如果誤選了電流檔或電阻檔，將會(huì)使表頭遭受?chē)?yán)重?fù)p傷，甚至可能燒毀表頭。所以，選擇好測(cè)量種類(lèi)后，應(yīng)仔細(xì)核對(duì)無(wú)誤后才能進(jìn)行測(cè)量。（3）量程選擇 用萬(wàn)用表測(cè)量交直流電流或電壓時(shí)，其量程選擇的要盡量使指針工作在滿刻度值的2/3以上的區(qū)域，以保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度。用萬(wàn)用表測(cè)量電阻時(shí)，則應(yīng)盡量使指針在中心刻度值的（1/1010）倍之間。如果測(cè)量前無(wú)法估計(jì)出被測(cè)量的大致范圍，則應(yīng)先把轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)旋至量限最大的位置進(jìn)行粗測(cè)

28、，然后再選擇適當(dāng)?shù)牧肯捱M(jìn)行精確測(cè)量。（4）正確讀數(shù) 萬(wàn)用表的表盤(pán)上有很多條標(biāo)度尺，每一條標(biāo)度尺上都標(biāo)有被測(cè)量的標(biāo)志符號(hào)，測(cè)量讀數(shù)時(shí)，應(yīng)根據(jù)被測(cè)量及量程在相應(yīng)的標(biāo)度尺上讀出指針指示的數(shù)值。另外，讀數(shù)時(shí)應(yīng)盡量使視線與表面垂直；對(duì)裝有反射鏡的萬(wàn)用表，應(yīng)使鏡中指針的像與指針重合后再進(jìn)行讀數(shù)。（5）歐姆檔的使用 使用歐姆檔時(shí)，要注意以下幾個(gè)問(wèn)題：1）每一次測(cè)量電阻時(shí)都必須調(diào)零，即將兩支表筆短接，旋動(dòng)“零歐姆調(diào)整器旋鈕”指針指示在“”標(biāo)度尺的“0”刻度線上。特別是改變了歐姆倍率檔后，必須重新進(jìn)行調(diào)零。當(dāng)調(diào)零無(wú)法使指針達(dá)到歐姆零位時(shí)，則說(shuō)明電池的電壓太低，應(yīng)更換新電池。2）測(cè)量電阻時(shí)被測(cè)電路不允許帶電，否則

29、，不僅使測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確，而且很有可能燒壞表頭。3）被測(cè)電阻不能有并聯(lián)支路，否則其測(cè)量結(jié)果是被測(cè)電阻與并聯(lián)電阻并聯(lián)后的等效電阻，而不是被測(cè)電阻的阻值。由于這一原因，測(cè)量電阻時(shí)，不能用手去接觸表筆的金屬部分，避免因人體并聯(lián)于被測(cè)電阻兩端而造成不必要的誤差。4）用歐姆檔測(cè)量晶體管參數(shù)時(shí)，考慮到晶體管所能受的電壓比較小和容許通過(guò)的電流較小，一般應(yīng)選擇或的倍率檔。另外要注意，紅色表筆與表內(nèi)電池的負(fù)極相接，而黑色表筆與表內(nèi)電池的正指針式萬(wàn)用表的使用注意事項(xiàng)使用歐姆檔時(shí)注意事項(xiàng) 教 學(xué) 內(nèi) 容注意點(diǎn)配時(shí)極連接。5）在使用的間歇中，不要讓兩根表筆短接，以免浪費(fèi)電池。（6）注意操作安全 在萬(wàn)用表的使用過(guò)程中，必

30、須十分重視人身和儀表安全，要注意：1）決不允許用手接觸表筆的金屬部分，否則會(huì)發(fā)生觸電或影響測(cè)量準(zhǔn)確度。2）不允許帶電轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，尤其是當(dāng)測(cè)量高電壓和大電流時(shí)，否則在轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的刀及觸點(diǎn)分離和接觸的瞬間會(huì)產(chǎn)生電弧，使刀和觸點(diǎn)氧化，甚至燒毀。3）測(cè)量疊加有交流電壓的電壓時(shí)，要充分考慮轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的最高耐壓值，否則會(huì)因?yàn)殡妷悍冗^(guò)大而使轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)中的絕緣材料被擊穿。4）萬(wàn)用表使用完畢后，應(yīng)該把轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)旋至交流電壓的最大量限檔，或旋至“OFF”檔。二、實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）學(xué)習(xí)萬(wàn)用表的使用；（2）學(xué)習(xí)電阻的測(cè)量。2、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序 號(hào)名 稱(chēng)型號(hào)與規(guī)格數(shù) 量1指針式萬(wàn)用表MF30型1塊2電阻若干3、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1）萬(wàn)

31、用表紅表筆插入標(biāo)有“+”的孔中，黑表筆插入標(biāo)有“”的孔中；2）將指針式萬(wàn)用表的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)撥到歐姆檔，將兩表筆短接調(diào)零；3）測(cè)量電阻值，將結(jié)果填入表中。單位：物理量測(cè)量值布置作業(yè)：寫(xiě)實(shí)訓(xùn)報(bào)告測(cè)量電阻教 學(xué) 內(nèi) 容注意點(diǎn)配時(shí)復(fù)習(xí)：1、基本物理量電壓2、基本物理量電動(dòng)勢(shì)導(dǎo)入新課： 1.6 電路中電位的計(jì)算一、概念：是描述某一點(diǎn)性質(zhì)的物理量。電位是分析電路常用的物理量，用“”表示。從物理學(xué)可知，電壓就是電位的差值，即：在進(jìn)行電路研究時(shí)，常常要分析電路中各點(diǎn)電位的高低。為了確定電路中各點(diǎn)的電位值，必須選擇電位的零點(diǎn)，即參考點(diǎn)，在電路圖中用符號(hào)“”來(lái)表示，又稱(chēng)零電位。若電路中O點(diǎn)為參考點(diǎn)，則。其他各點(diǎn)的電位

32、都同它相比較，比它高的電位為正，比它低的電位為負(fù)。電路中某一點(diǎn)的電位等于該點(diǎn)到參考點(diǎn)之間的電壓。根據(jù)定義，電路中a點(diǎn)的電位為：【例1】：求各點(diǎn)電位 二、電位和電壓的區(qū)別A、電位針對(duì)一點(diǎn) 電壓針對(duì)兩點(diǎn) B、電位是相對(duì)的 電壓是絕對(duì)的三、電位的意義* 相對(duì)的* 參考點(diǎn)不同，同一點(diǎn)電位不同* 一旦參考點(diǎn)選定，同一點(diǎn)的電位唯一兩個(gè)公式電位和電壓的區(qū)別電位的意義 教 學(xué) 內(nèi) 容注意點(diǎn)配時(shí)【例1-11】：如圖示電路，已知，若c為參考點(diǎn)，求、和若b為參考點(diǎn)，再求、和解：若c為參考點(diǎn)，即，則，若b為參考點(diǎn)，即，則，本次課小結(jié)：本次課講解了基爾霍夫電壓定律，要求學(xué)生熟練掌握基爾霍夫電壓定律(KVL): U0及其

33、推廣應(yīng)用的靈活使用。布置作業(yè)：教材P31 習(xí)題15（4）、（5） 教 學(xué) 內(nèi) 容注意點(diǎn)配時(shí)復(fù)習(xí)提問(wèn)：正弦函數(shù)的波形導(dǎo)入新課：第二章 正弦交流電路2.1 正弦交流電的基本概念一、什么是交流電直流電量：大小和方向均不隨時(shí)間變化而變化的電量。交流電量：大小和方向均隨時(shí)間作周期性的變化，且在一個(gè)周期內(nèi)平均值為零。正弦交流電量：大小和方向隨時(shí)間按正弦函數(shù)規(guī)律變化的電流、電壓或電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為正弦交流電流、正弦交流電壓或正弦電動(dòng)勢(shì)，統(tǒng)稱(chēng)為正弦交流電或正弦量。和直流電相比，交流電具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）交流電比直流電輸送方便、使用安全。（2）交流電機(jī)結(jié)構(gòu)比直流電機(jī)簡(jiǎn)單，成本也較低，使用維護(hù)方便、運(yùn)行可靠。（3）可以應(yīng)

34、用整流裝置，將交流電變換成所需的直流電。二、交流電的產(chǎn)生由交流發(fā)電機(jī)提供，也可由振蕩器產(chǎn)生。三、正弦交流電的三要素 瞬時(shí)值表達(dá)式或解析式為：由上式可知，正弦交流電的特征具體表現(xiàn)在變化的快慢、振幅的大小和計(jì)時(shí)時(shí)刻的狀態(tài)三個(gè)方面，這三個(gè)量稱(chēng)為正弦量的“三要素”，它們分別用角頻率（或頻率、周期）、最大值（或有效值）和初相位來(lái)表示。1、周期、頻率與角頻率周期：正弦交流量變化一次所需要的時(shí)間，用表示，它的單位是秒（）。正弦量的“三要素”教 學(xué) 內(nèi) 容注意點(diǎn)配時(shí)頻率：正弦量每秒內(nèi)變化的次數(shù)，用表示，單位是赫茲（）。根據(jù)定義，頻率與周期互為倒數(shù)，即： 或 角頻率：表示正弦量每秒變化的弧度數(shù)，用表示，單位是弧

35、度每秒（）。T、三者之間的關(guān)系為：常識(shí)：在我國(guó)工農(nóng)業(yè)及生活中使用的交流電頻率為，周期為，角頻率為或，習(xí)慣上稱(chēng)為工頻。2、瞬時(shí)值、最大值與有效值瞬時(shí)值：指正弦量在任意瞬時(shí)對(duì)應(yīng)的值。用小寫(xiě)字母表示，如、。最大值：表示瞬時(shí)值中最大的值，又叫振幅值、峰值，用帶有下標(biāo)“”的大寫(xiě)字母表示，如、。工程上常采用有效值來(lái)衡量交流電能量轉(zhuǎn)換的實(shí)際效果。有效值是根據(jù)交流電流和直流電流的熱效應(yīng)相等的原則來(lái)定義的。 經(jīng)數(shù)學(xué)推算可以得出正弦交流電的有效值和最大值之間的關(guān)系： 注意：符號(hào)不可以亂用。（1）如無(wú)特別說(shuō)明，本書(shū)中所說(shuō)的交流電流、電壓的大小，均指有效值。（2）電氣設(shè)備銘牌標(biāo)注的額定值也是指有效值。（3）用交流電表

36、測(cè)得的值為交流電量的有效值。（4）市用照明電壓為,指的是有效值，最大值為工頻含義最大值與有效值關(guān)系教 學(xué) 內(nèi) 容注意點(diǎn)配時(shí)3、相位和初相位正弦量在任意時(shí)刻的點(diǎn)角度稱(chēng)為相位角，簡(jiǎn)稱(chēng)相位或相角，用表示。時(shí)的相位稱(chēng)為初相位或初相角，簡(jiǎn)稱(chēng)初相。習(xí)慣上初相的取值范圍在到之間，即：。本次課小結(jié)：本次課要求學(xué)生了解正弦電量的特點(diǎn)，掌握正弦交流電的三要素，以及相關(guān)概念的計(jì)算。布置作業(yè)：教材P70 習(xí)題24（2）、（3）、（4）初相范圍教 學(xué) 內(nèi) 容注意點(diǎn)配時(shí)導(dǎo)入新課：實(shí)驗(yàn)二：直流電路的基本測(cè)量一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）學(xué)習(xí)電流、電壓和電位的測(cè)量；（2）驗(yàn)證基爾霍夫電流定律和電壓定律。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序 號(hào)名 稱(chēng)型號(hào)與規(guī)格

37、數(shù) 量1直流可調(diào)穩(wěn)壓電源0-30V兩路2指針式萬(wàn)用表MF30型1塊3數(shù)字萬(wàn)用表DT890A1塊4電阻若干5導(dǎo)線若干三、實(shí)驗(yàn)原理（1）電壓與電位在電路中，某一點(diǎn)電位是指該點(diǎn)到參考點(diǎn)之間的電壓值。各點(diǎn)電位的高低視所選的電位參考點(diǎn)的不同而變，參考點(diǎn)的電位為零，比參考點(diǎn)電位高者為正，低者為負(fù)。電位是相對(duì)的，參考點(diǎn)選取的不同，同一點(diǎn)的電位值不同。但電壓是任意兩點(diǎn)間的電位差，它是絕對(duì)的。（2）基爾霍夫定律基爾霍夫定律分為電流定律（KCL）和電壓定律（KVL）。KCL應(yīng)用于節(jié)點(diǎn)，KVL應(yīng)用于回路。KCL內(nèi)容：對(duì)于電路的任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)，任意時(shí)刻，流入節(jié)點(diǎn)的電流的代數(shù)和等于零。其表達(dá)式為：。KVL內(nèi)容：對(duì)于電路中

38、的任意一個(gè)回路，任意時(shí)刻，沿回路循環(huán)方向各部分電壓的代數(shù)和等于零。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、電流的測(cè)量按圖示連接電路。測(cè)量電流可以用指針式萬(wàn)用表，也可用數(shù)字式萬(wàn)用表。為保證測(cè)量讀數(shù)的精確，選用數(shù)字式萬(wàn)用表測(cè)量，將量程轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)電壓與電位區(qū)別基爾霍夫定律教 學(xué) 內(nèi) 容注意點(diǎn)配時(shí)到DCA位置20mA檔位，斷開(kāi)被測(cè)支路，將萬(wàn)用表串聯(lián)進(jìn)相應(yīng)支路，將測(cè)量結(jié)果記入表1中。圖 直流電路基本測(cè)量實(shí)驗(yàn)電路表1 單位：mA物理量測(cè)量值2、電壓的測(cè)量測(cè)量電壓可以用指針式萬(wàn)用表，也可用數(shù)字式萬(wàn)用表。為保證測(cè)量讀數(shù)的精確，選用數(shù)字式萬(wàn)用表測(cè)量，將量程轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)到DCV位置20V檔位，斷開(kāi)被測(cè)支路，將萬(wàn)用表并聯(lián)在

39、被測(cè)元件兩端進(jìn)行測(cè)量，將測(cè)量結(jié)果記入表2中。表2 單位：V物理量測(cè)量值3、電位的測(cè)量選取A、D點(diǎn)為參考點(diǎn)，分別測(cè)量B、C、D、E、F各點(diǎn)的電位，將測(cè)量結(jié)果記入表3中。表3 單位：V物理量電位參考點(diǎn)測(cè)量值A(chǔ)D教 學(xué) 內(nèi) 容注意點(diǎn)配時(shí)四、注意事項(xiàng)（1）防止穩(wěn)壓電源兩個(gè)輸出端碰線短路。（2）測(cè)量電阻時(shí)要在不帶電的情況下測(cè)量。（3）用指針式萬(wàn)用表測(cè)量電壓或電流時(shí)，指針正偏，可讀取電壓或電流值。如果儀表指針?lè)雌?，則必須調(diào)換儀表極性重新測(cè)量。若用數(shù)字式萬(wàn)用表測(cè)量電壓或電流時(shí)，則可直接讀出電壓或電流值。但應(yīng)注意：所讀電壓或電流值的正、負(fù)號(hào)應(yīng)根據(jù)設(shè)定的電壓或電流參考方向來(lái)判斷。五、實(shí)驗(yàn)總結(jié)（1）用實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的數(shù)據(jù)說(shuō)明電壓的絕對(duì)性和電位的相對(duì)性。（2）用實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的數(shù)據(jù)驗(yàn)證圖1-38電路中電流、電壓之間的關(guān)系是否符合基爾霍夫定律。布置作業(yè)：寫(xiě)實(shí)訓(xùn)報(bào)告教 學(xué) 內(nèi) 容注意點(diǎn)配時(shí)復(fù)習(xí)提問(wèn)：1、正弦交流電的三要素；2、瞬時(shí)值表達(dá)式的書(shū)寫(xiě)。導(dǎo)入新課：四、同頻率正弦電量的相位關(guān)系一個(gè)正弦交流電路中，電壓和電流的頻率是相同的，但它們的初相位有可能不同，進(jìn)行加減運(yùn)算時(shí)，常常要考查它們之間的相位關(guān)系。相位差是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。兩個(gè)同頻率的正弦量的