课程教案电工电子技术eapn.docx
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1、山 东 协 和和 学 院课程教案使用教材材电工工与电子子技术 出出版社 人人民邮电电出版社社 适用专业业机械设设计制造造及其自自动化层层 次次 本本科 总学时时 800 授课教师师 马磊 教研研室 自动动化 教研室室 授课学年年 15-16学学年 学 期 第一一 学期期课 程 教 案案教 师师马磊职称副教授专业机设班级2班课程名称称电工与与电子技技术章节第一章 1.1 电路的的作用与与组成部部分 11.2 电路的的模型 11.3 电路的的基本物物理量及及参考方方向教学时数数2教学方法法及手段段多媒体,板板书目的要求1、了解解电路的的作用、电电路模型型;2、掌握握电路的的组成及及其功能能;3、掌
2、握握电路的的基本物物理量(电电压、电电流的定定义和参参考方向向,功率率的计算算)。教学内容提问:试试想如果果没有电电,生活活将会怎怎样?导入新课课:电工学是是非电专专业的技技术基础础课,通通过本课课程的学学习,使使学生具具备电工工技术与与电子技技术的基基础知识识,为升升学以及及后续课课程打下下一定的的基础。1、电工工学课程程研究的的对象“电”2、电工工学课程程的发展展3、电能能的优越越性(1)便便于转换换(2)便便于输送送(3)便便于控制制时间分 配重点难点思考题重点:电电路的组组成及其其功能 难点点:无 思考考题:本本节全部部思考题题参考文献1电电工电子子技术 刘刘述民 人人民邮电电出版社社
3、2.电电工电子子技术 于于荣义 人人民邮电电出版社社课程教案案附页内 容时间分配配第1章 电路路的基本本概念与与基本定定律电路:电电流流通通的路径径。直流电路路:由直直流电源源供电的的电路。一、电路路的组成成及作用用电路就是是电流通通过的闭闭合路径径,它是是由各种种电气器器件按一一定方式式用导线线连接组组成的总总体。电电路的结结构形式式和所能能完成的的任务是是多种多多样的,从从日常生生活中使使用的用用电设备备到工、农农业生产产中用到到的各种种生产机机械的电电器控制制部分及及计算机机、各种种测试仪仪表等,从从广义说说,都是是电路。最最简单的的电路如如图所示示的手电电筒电路路。1、组成成:电路路主
4、要由由三部分分组成。(1)电电源 是供应应电能的的设备。在在发电厂厂内将化化学能或或机械能能等非电电能转换换为电能能,如电电池、蓄蓄电池、发发电机等等。(2)负负载 是使用用电能的的设备,又又称用电电器。作作用是将将电能转转换成其其它形式式的能量量,如电电灯、电电炉、扬扬声器、电电动机等等。(3)中中间环节节 用用于连接接电源和和负载。起起传输和和分配电电能或对对电信号号进行传传递和处处理的作作用,如如变压器器、输电电线等。2、电路路模型和和电路图图实际电路路元件电电磁性质质较为复复杂。为为便于对对实际电电路进行行分析,需需用能够够代表其其主要电电磁特性性的理想想电路元元件或它它们的组组合来表
5、表示。理理想电路路元件就就是指只只反映某某一个物物理过程程的电路路元件,包括电电阻、电电感、电电容、电电源等。用理想电路元件所组成的电路即为电路模型,手电筒电路的电路模型如图所示。课程教案案附页内 容时间分配配3、作用用(1)进进行电能能的传输输和转换换,如照照明电路路、动力力电路等等。典型型电路是是电力系系统。(2)实实现信息息的传输输和处理理,如测测量电路路、扩音音机电路路、计算算机电路路等。典典型电路路是扩音音机。二、电流流1、电流流的形成成电荷的定定向移动动形成电电流。2、电流流的大小小电流的大大小是指指单位时时间内通通过导体体横截面面的电荷荷量。恒定电流流 (DDC)(“”) 交变变
6、电流(AAC)(“”)大小和方方向都不不随时间间变化的的电流称称为恒定定电流,也也称为直直流电流流,用表表示。大大小和方方向随时时间变化化的电流流称为交交变电流流,简称称交流电电流,用用i表示。电流的单单位为AA(安培),还还有kAA(千安安)、mmA(毫毫安)、A(微安)等。3、电流流的方向向(1)实实际方向向习惯上规规定正电电荷移动动的方向向或负电电荷移动动的反方方向为电电流的实实际方向向。课程教案案附页内 容时间分配配(2)参参考方向向:可以以任意选选取在分析电电路时,常常常要知知道电流流的方向向,但有有时电路路中电流流的实际际方向难难于判断断,此时时常可任任意选定定某一方方向作为为电流
7、的的“参考方方向(也也称正方方向)”。所选的参参考方向向不一定定与实际际方向一一致。当电流的的实际方方向与其其参考方方向一致致时,则则电流为为正值;反之,当当电流的的实际方方向与其其参考方方向相反反时,则则电流为为负值,如如图所示示。a) b)4、电流流的表示示方法(1)箭箭头:(2)双双下标:5、电流流的测量量用电流表表(安培培表)来来测量。测测量时注注意:(1)交交、直流流电流用用不同表表测量。(2)电电流表应应串联在在电路中中。 (3)直流电流流表有正正负端子子,即:“+”、“-”记号,接接线时不不能接错错。(4)选选择正确确的量程程。三、电压压(电位位差)1、物理理意义在图中,极极板a
8、带正电电,极板板b带负电电,a、b间存在在电场。正正极板aa上的正正电荷在在电场力力的作用用下从aa经过负负载移到到负极板板b,从而而形成了了电流。这这说明电电场力做做功产生生了电流流。规定:电电场力把把单位正正电荷从从a点移动动到b点所做做的功称称为a、b两点之之间的电电课程教案案附页内 容时间分配配压,用表表示。电电压的单单位为VV(伏特),还还有kVV(千伏伏)、mmV(毫毫伏)、V(微伏)等。2、 实际方向向:由高高电位指指向低电电位结论:对于电阻阻性负载载来说,没没有电流流就没有有电压,有有电压就就一定有有电流。电电阻两端端的电压压常叫做做电压降降(压降降)。而对于电电源来说说,其端
9、端电压的的实际方方向是正正极指向向负极。3、参考考方向:可以任任意选取取,同电电流参考考方向的的选取4、电压压的表示示方法(1)箭箭头:(2)正正负号:、(3)双双下标:5、电压压的测量量用电压表表(伏特特表)来测测量。测测量时注注意:(1)交交、直流流电压用用不同表表测量。(2)电电压表应应并联在被测测电路两端端。(3)直直流电压压表有正正负端子子,即:“+”、“-”记号,接接线时不不能接错错。(4)选选择正确确的量程程。课程教案案附页内 容时间分配配【例】电电路如图图所示,已知,求:解:四、电动动势1、物理理意义为维持电电路中的的电流流流通,则则必须保保持电路路a、b两端间间的电压压恒定不
10、不变,这这就需要要电源力力源源不不断地把把正电荷荷从负极极板b移回正正极板aa上。规定:电电源力克克服电场场力把单单位正电电荷从bb点(负负极)经经电源内内部移回回到a点点(正极极)所做做的功,叫叫电动势势,用表表示。2、电动动势的实实际方向向电动势的的实际方方向规定定:在电电源内部部由负极极指向正正极,即即电位升升,其单单位与电电压单位位相同,也也是伏特特(V)。结论:对于一个个电源来来说,既既有电动动势,又又有端电电压。电电动势只只存在于于电源内内部,方方向由负负极指向向正极;而端电电压只存存在于电电源外部部,其方方向由正正极指向向负极。一般情况况下,电电源的端端电压总总是低于于电源内内部
11、的电电动势,只只有当电电源开路路或者电电源的内内阻忽略略不计时时,电源源的端电电压才与与其电动动势相等等。3、电动动势()和和电压()的区别:课程教案案附页内 容时间分配配* 物物理意义义不同;* 实实际方向向不同;* 电电动势只只表示电电源,而而电压既既可表电电源,也也可表负负载。4、直流流电动势势的两种种图形符符号五、功率率把单位时时间内电电场力所所做的功功称为电电功率。用“P”表示。定义式:单位:WW、kWW、mWW其中:“W”为电功功,指电电流所做做的功,简简称“电功”(电能能)。电电流做功功的过程程,实质质上就是是把电能能转换为为其他形形式的能能的过程程。表达式:单位:焦焦耳(JJ)
12、或千千瓦时()1指:11千瓦功功率的设设备,使使用1小小时所消消耗的电电能,俗俗称1度度电。小结:本次课讲讲解了组组成电路路的三要要素,电电流这个个主要物物理量的的物理意意义及实实际方向向与参考考方向的的含义,要求学生掌握电压、电动势和功率三个基本物理量,并知道电压与电动势间的区别。课 程 教 案案教 师师马磊职称副教授专业机设班级2班课程名称称电工与与电子技技术章节1.4 欧姆定定律 1.55 电路路的工作作状态1.5.1 有有载工作作状态及及额定工工作状态态 1.5.22 断路路 1.5.33 短路路教学时数数3教学方法法及手段段多媒体、板板书目的要求 1、了了解电阻阻串并联联的实际际应用
13、,进进一步熟熟悉欧姆姆定律及及其应用用; 2、掌掌握电路路常见的的三种状状态及其其特点。 教学内容复习提问问:1、电动势与电压的区别;2、1度度电的概概念?一、部分分电路欧欧姆定律律1、部分分电路:只含有有负载而而不包含含电源的的一段电电路。2、内容容:流过过电阻的的电流与与电阻两两端的电电压成正正比,与与电阻值值成反比比,称为为部分电电路欧姆姆定律。3、表达达式:(、参考方方向一致致)(、参考考方向不不一致)时间分 配重点难点思考题重点:11. 电电路常见见的三种种状态及及其特点点2. 欧欧姆定律律及其应应用难点:无无参考文献1电电工电子子技术 刘刘述民 人人民邮电电出版社社2.电电工电子子
14、技术 于于荣义 人人民邮电电出版社社课程教案案附页内 容时间分配配a)、参参考方向向一致 b)、参考方方向不一一致【例1】:应用用欧姆定定律对下下图电路路列出式式子,并并求电阻阻R。RU6V+2AR+U6VI(a)(b)I2A解:对图图(a)有,对图(bb)有,二、全电电路欧姆姆定律1、概念念(1)全全电路:含有电电源的闭闭合电路路。(2)内内电路:电源内内部的电电路。外电路:电源外外部的电电路。(3)内内电阻:电源内内部的电电阻,简简称内阻阻。用表表示。外电阻:外电路路的电阻阻。用表表示。2、内容容:闭合合电路中中的电流流与电源源的电动动势成正正比,与与电路的的总电阻阻,即内内电阻和和外负载
15、载电阻之之和()成成反比。课程教案案附页内 容时间分配配3、表达达式:是内阻上上的压降降;既是是外阻上上的压降降,又是是电源两两端的电电压(路路端电压压或端电电压)。电路的三三种工作作状态一、负载载的额定定值1、额定定电流、额额定电压压和额定定功率电气设备备安全工工作时所所允许的的最大电电流、最最大电压压和最大大功率。2、铭牌牌数据通常电气气设备或或元件的的额定值值标在产产品的铭铭牌上,故故额定值值也称铭铭牌数据据。如一一白炽灯灯标有“2200V/40WW”,表示示它的额额定电压压为2220V,额额定功率率为400W。3、电气气设备的的工作状状态(1)额额定工作作状态:电气设设备或元元件在额额
16、定功率率下工作作的状态态,也称称为满载载状态。电电气设备备满载工工作时经经济合理理、安全全可靠。(2)轻轻载状态态:电气气设备或或元件低低于额定定功率运运行的工工作状态态,也称称为欠载载状态。电电气设备备轻载工工作时不不经济。(3)过过载状态态:电气气设备或或元件高高于额定定功率运运行的工工作状态态,也称称为超载载状态。电电气设备备超载工工作时容容易损坏坏或造成成严重事事故,一一般不允允许出现现。二、电路路的三种种状态1、通路路电源源的有载载工作将电路中中的开关关S闭合合,电源源与负载载接通,构构成回路路,电源源处于有有载工作作状态。a)电源源的有载载工作 b)电源开开路 c)电源短短路课程教
17、案案附页内 容时间分配配电路中的的电流为为:端电压与与输出电电流的关关系为:上式表明明:当电电源具有有一定值值的内阻阻时,端端电压总总是小于于电源电电动势;当电源源电动势势和内阻阻一定时时,端电电压随输输出电流流的增大大而下降降。电源源产生的的功率=负载取取用的功功率+内内阻及线线路损耗耗的功率率。2、开路路(断路路)将图中的的开关SS断开,电电源处于于开路状状态,也也称为电电源的空空载运行行,相当当于。此此时负载载上的电电流、电电压和功功率均为为零。即即:电源源的开路路电压等等于电源源的电动动势。,3、短路路电源两端端由于某某种原因因直接接接触时,电电源就被被短路,电电路处于于短路运运行状态
18、态。其特特点是:被短路路元件两两端电压压为0。电路路中电流流称为短短路电流流,且有有,电源源输出电电压为。短路电流流很大,如如果没有有短路保保护,会会发生火火灾。短短路是电电路最严严重、最最危险的的事故,是是禁止的的状态。产产生短路路的原因因主要是是接线不不当,线线路绝缘缘老化损损坏等。应应在电路路中接入入过载和和短路保保护。本次课小小结:通过本次次课讲解解,要求求学生了了解用电电设备的的几种工工作状态态,掌握握电路有有载工作作、开路路与短路路的特点点。课 程 教 案案教 师师马磊职称副教授专业机设班级2班课程名称称电工与与电子技技术章节1.6 基尔霍霍夫定律律 1.7 电电路中电电位的概概念
19、和计计算方法法教学时数数2教学方法法及手段段多媒体,板板书目的要求1.理解解基尔霍霍夫两定定律阐述述的内容容;2.掌握握基尔霍霍夫两定定律的应应用。教学内容复习提问问:电路路有载工工作、开开路与短短路的特特点。导入新课课:电路有简简单电路路和复杂杂电路之之分,不不能用电电阻串、并并联关系系化简的的电路叫叫做复杂杂电路。分分析电路路的方法法很多,但但它们的的依据是是电路的的两条基基本定律律欧姆姆定律和和基尔霍霍夫定律律。基尔尔霍夫定定律既适适用于直直流电路路,又适适用于交交流电路路。它包包括基尔尔霍夫电电流定律律和基尔霍霍夫电压压定律两两个定律律。基尔尔霍夫电电流定律律应用于于节点,基基尔霍夫夫
20、电压定定律应用用于回路路。为了阐明明该定律律,先介介绍电路路的几个个基本术术语。(1)支支路:电电路中的的每一个个分支称称为支路路。它由由一个或或几个相相互串联联的电路路元件构构成。在在同一支支路内,流流过所有有元件的的电流相相等。如如图所示示电路中中有3条支路路,分别别是abb、acbb、adbb。其中中,含有有电源的的支路称称有源支支路,不不含电源源的支路路称无源源支路。时间分 配重点难点思考题重点:11.基尔尔霍夫定定律的应应用难点:22. 11.基尔尔霍夫定定律的应应用思考题:课后习习题参考文献1电电工电子子技术 刘刘述民 人人民邮电电出版社社2.电电工电子子技术 于于荣义 人人民邮电
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