电工基础第二章__简单的直流电路导学案___学案.pdf

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1、第二章第二章 简单的直流电路简单的直流电路考纲要求考纲要求1.掌握闭合电路的欧姆定律。2.掌握串联.并联电路的性质和作用。3.理解串联分压.并联分流和功率分配的原理。4.掌握简单混联电路的分析方法及计算。5.掌握电路中各点电位以及任意两点间电压的计算方法。6.掌握电阻的各种测量方法（伏安法.万用表.惠斯通电桥法）复习提要与练习复习提要与练习一一.电源电动势（电源电动势（E E）1.1.大小大小：（1）电源电动势等于在没有外电路（电路开路）时正负两极间的电压。（2）电源电动势等于内外电压降之和。2.2.方向方向：规定自负极通过电源内部到正极自负极通过电源内部到正极的方向为电源电动势的方向。二二.

2、闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律(全电路欧姆定律全电路欧姆定律)1.1.内容内容：闭合电路中的电流与电源的电动势成正比，与整个电路内外电阻之和成反比，即2.2.公式：公式：注：在题干中，若 I、E、R、四个量中已知其中三个量，则根据以上公式可求第四个量。例如已知 E、R、三个物理量，可以求电流 I.*例例:（1）电源的电动势为 1.5V，内电阻为 0.1，外电路上的电阻为 1.4，求电路中的电流强度和路端电压。3.3.电源的外特性电源的外特性负载电阻（外电阻）增大，则也增大，通过可知 I 减小，由于端电压，电流 I 减小时，端电压 U 就增大；反之，外电路的电阻 R 减小时，电流 I 增大，于

3、是电压 U 就减小。即负载电阻（外电阻）增大，端电压增大，负载电阻减小，端电压减小。负载电阻（外电阻）增大，端电压增大，负载电阻减小，端电压减小。电源端电压随负载电流变化的规律叫做电源的外特性。电源的外特性。例例 判断：判断：通路状态下，负载电阻增大，电源端电压就要下降。（）4.4.电路两种特殊情况下的电流、端电压和内电压的变化情况。电路两种特殊情况下的电流、端电压和内电压的变化情况。（1 1）外电路断路）外电路断路外电路断路，电流为 I=0，则，即内电压等于 0，又因为，所以即外电路断路时，端电压等于电源电动势，内电压等于零。外电路断路时，端电压等于电源电动势，内电压等于零。（2 2）外电路

4、短路）外电路短路外电路短路，外电阻 R=0，则，即端电压等于 0，又因为，所以即外电路短路时，内电压等于电源电动势，端电压等于零。外电路短路时，内电压等于电源电动势，端电压等于零。注：外电路短路时，注：外电路短路时，所以（内阻极小，所以电流I 无穷大，即短路时会引起极大的电流）-如下表格参数电路状态电流端电压端电压内电压内电压/筱*通路U=IR开路（断路）I=0U=EU=E短路（捷路）U=0U=0例例 判断：判断：短路状态下，电源内电阻的压降为零。（）5.5.负载获得最大功率的条件负载获得最大功率的条件：获得的最大功率为最大功率为：注：注：当负载获得最大功率时，电源的效率只有 50%，并不是最

5、大。例例 判断判断：只有负载电阻等于电源内阻时，负载才能获得最大功率。（）三三.电阻的串联电阻的串联1.1.定义定义：把电阻一个接一个地依次连接起来，就组成串联电路。2.2.特点特点：（1）电路中各处的电流相等（）（2）电路两端总电压等于各部分电两端电压之和（）（3）串联电路的总电阻，等于各个串联电阻之和（）注：注：串联后的总电阻大于任何一个分电阻。3.3.电压分配关系电压分配关系（1）串联电路中各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比。（）（2）两个电阻串联时的分压公式：，4.4.功率分配关系功率分配关系:串联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成正比。5.5.应用（串联电阻扩大电压表的量程）应用（

6、串联电阻扩大电压表的量程）/筱例例：（1）现有一量程 10V 的电压表，内阻 Rg=10 千欧，若把它改成量程为 250V的电压表，应联的电阻 R=。（2）将 3和 2两个电阻串联后接在 15V 的电源上，2的电阻消耗的功率为_,3的电阻消耗的功率为_。四四.电阻的并联电阻的并联1.1.定义定义：把几个电阻并列地连接起来，就组成了并联电路。2.2.特点特点（1）电路中各支路两端的电压相等（）（2）电路中的总电流等于各支路的电流之和（）(3)并联电路的总电阻的倒数等于各个电阻的倒数之和。注注:当两个电阻并联时，总电阻当 n 个阻值均为 R 相同的电阻并联在电路中，总电阻并联后的总电阻小于任何一个

7、分电阻。例例：判断判断（1）通常电灯开的越多，总负载电阻越大。（）（2）两个电阻并联时，其等效电阻总是大于并联电阻中最小的一个电阻。（）3.3.电流分配关系电流分配关系（1）并联电路通过各个电阻的电流与它的电阻成反比()（2）两个电阻并联时的分流公式：,4.4.功率分配关系：功率分配关系：并联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成反比。例例两个同种材料的电阻丝，长度之比为 1：5,横截面积之比 2：3,它们的电阻之比为_。将它们串联时，它们的电压之比为_，电流强度之比为_；将它们并联时，它们的电压之比为_，电流强度之比_。5.5.应用（并联电阻扩大电流表的量程）应用（并联电阻扩大电流表的量程）例

8、例：有一表头，满刻度电流 Ig=100 微安，内阻 Rg=1.5 千欧，若把它改成量程为1mA 的电流表，应_联的电阻 R=_。课堂练习课堂练习1.已知电源电动势 E=2V，负载电阻 R=9,电源的端电压 U=1.8V，则电源的内电阻R0=。2.一只“220V 40W”的灯泡，它的灯丝电阻是_。当它接在 110V 的电路上，它的实际功率是_。（假定灯丝电阻不随温度而变化）3.电路处于开路状态时，电路中的电流等于_，路端电压等于_；电路处于短路状态时，电源内电压等于_，路端电压等于_。4.电源端电压与负载电阻的关系是：端电压随负载电阻的增大而_。当外电路断开时，端电压等于_。5.在理想的电压源系

9、统中，我们讲负载增加，通常是指（）A.负载电流增加 B.负载电阻增加 C.负载电压增加 D.总电阻增加五、电阻的混联五、电阻的混联1.1.混联电路等效电路图的画法混联电路等效电路图的画法（1）利用电流的流向及电流的分、合，电流的流向及电流的分、合，画出等效电路。例例 画出等效电路图，求等效电阻。（2）利用电路中各等电位点分析电路，画出等效电路。*等电位点的判断：电流总是从高电位点流向低电位点，电源正极可看成电位最高点，负极可看成电位最低点。电流从电源正极流向电源负极过程中，若经过用电器、电压表、电阻等对电流有较大阻碍作用的原件时，其电位会降低，故它们两端不是等电位点若只经过导线、闭合的开关、电

10、流表等对电流的阻碍作用几乎为零的元件时，电位不会降低，故这些位置可看成等点位点。等电位法画等效电路图的一般方法及步骤 在电阻之间的连接点上标注字母，电势相等的点标注同一字母根据等电位点法从电源正极出发或从电路中某一端点出发，按着电路图顺序依次画出等效电路，从同一节点出发的各支路均是并联关系。从同一节点出发的各支路均是并联关系。例例 画出等效电路图，求等效电阻。六六.电阻的测量电阻的测量1.1.万用表欧姆档万用表欧姆档特点：（1）反向刻度反向刻度，即刻度尺是由大到小刻度；（2）刻度尺不均匀刻度尺不均匀（3）使用欧姆档时，万用表内部电池提供电压，待测电阻必须与外电路断开。红表笔红表笔与内部电池的负

11、极负极相连，黑表笔黑表笔与内部电池的正极正极相连；（4）每测量一次电阻前，或者每进行一次换挡都要进行欧姆调零。2.2.伏安法测电阻（大内小外，大偏大、小偏小）伏安法测电阻（大内小外，大偏大、小偏小）（1）安培表内接法V适用场合：待测电阻远远大于电流表内阻时待测电阻远远大于电流表内阻时AR误差分析：测量值大于真实值测量值大于真实值（2）安培表外接法适用场合：待测电阻远远小于电压表内阻时待测电阻远远小于电压表内阻时/筱误差分析：测量值小于真实值测量值小于真实值例例 如图所示，如果伏特表读数为10V，安培表读数为V0.1A，安培表的电阻为 0.2，则待测电阻 Rx 的值为_。ARx3.3.惠斯通电桥

12、测电阻惠斯通电桥测电阻桥臂：桥臂：,其中为已知电阻，为待测电阻桥：桥：灵敏电流计（检流计）原理：原理：当灵敏电流计（检流计）指针指在零刻线时，流过检流计的电流=0，这时称为电桥平衡。表明 B、D 两点电位箱等：所以即：推出：推出：又因为：，所以：则待测电阻可求。例例 有一划线式电桥如图 16 所示，当滑柄滑到D 点时，电流计读数为_时，称电桥处于平衡状态。若这时测得：L1=40cm，L2=60cm，R=10则 Rx=_。七电路中各点电位的计算七电路中各点电位的计算1.1.电位电位（1 1）定义）定义：电路中任一点与零电位点之间的电压（电位差）电压（电位差）。（2 2）符号）符号：V*A 点的电

13、位可表示为B 点的电位可表示为（3 3）单位）单位：伏特（V）2.2.计算电路中某点电位的方法及步骤计算电路中某点电位的方法及步骤（1）根据题意选择好零电位点零电位点-（一般选择大地为零电位点）（一般选择大地为零电位点）（2）确定电路中电流的方向电流的方向和各元件两端电压的正负极各元件两端电压的正负极A.A.电流的方向判断原则电流的方向判断原则当回路中存在一个电源时，电流的方向与电源电动势方向相同；当回路中存在两个电源时，如果两个电源电动势方向相同，则电流的方向与电动势的方向相同；如果两个电源的电动势方向相反，则电流的方向与电动势大的方向相同。B.B.各元件两端电压的正负极各元件两端电压的正负

14、极电阻：电流流入端为正，流出端为负电源：长正短负（如图）（3）从被求点开始通过一定的路径绕到零电位点，则该点的电位即等于此路径上全部电压降的代数和代数和。C.C.各元件两端及电源两端电压降方向各元件两端及电源两端电压降方向总体原则：先遇到正极就取正；若先遇负极则取负注：注：电位与电压的区别：电位具有相对性（即参考点选择不同，电路中各点的电位也随之改变）；电压具有绝对性（即电路中任意亮点间的电压不随参考点的变化而变化）。例例 电路中任意两点间的电压值，与下列那个因素有关（）A.参考点位置的选择 B.路径的选择 C.电压与电流正方向的选择例例 如图所示，当 S 闭合时，Va=_，Uab=_；当 S/筱*断开时，Uba=_。课堂练习课堂练习1.如下图所示，R1=R2=R7=2,R3=R5=R6=4,R4=3求：AB 之间等效电阻。2.如图求 Va,Vb,Uab3.图右图所示，正确的表达式是A.U=E+IR0 B.U=E-IR0C.U=-E+IR0 D.U=-E-IR0/筱