2023年周绍敏电工基础第二版全部精品讲义.pdf

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1、周绍敏电工基础第二版-全部-教案 课 题 11 电路 12 电流 教学目标 1.路的组成及其作用,电路的三种基本状态。2.理解电流产生的条件与电流的概念,掌握电流的计算公式。教学重点 1.电路各部分的作用及电路的三种状态。2.电流的计算公式。教学难点 对电路的三种状态的理解。第一节 电路 一、电路的组成 1.电路:由电源、用电器、导线与开关等组成的闭合回路。2.电路的组成:电源、用电器、导线、开关(画图讲解)。(1)电源:把其她形式的能转化为电能的装置。如:干电池、蓄电池等。(2)用电器:把电能转变成其她形式能量的装置,常称为电源负载。如电灯等。(3)导线:连接电源与用电器的金属线。作用:把电

2、源产生的电能输送到用电器。(4)开关:起到把用电器与电源接通或断开的作用。二、电路的状态(画图说明)1.通路(闭路):电路各部分连接成闭合回路,有电流通过。2.开路(断路):电路断开,电路中无电流通过。3.短路(捷路):电源两端的导线直接相连。短路时电流很大,会损坏电源与导线,应尽量避免。三、电路图 1.电路图:用规定的图形符号表示电路连接情况的图。2.几种常用的标准图形符号。第二节 电流 一、电流的形成 1.电流:电荷的定向移动形成电流。(提问)2.在导体中形成电流的条件(1)要有自由电荷。(2)必须使导体两端保持一定的电压(电位差)。二、电流 1.电流的大小等于通过导体横截面的电荷量与通过

3、这些电荷量所用时间的比值。I=tq 2.单位:1A1C/s;1mA 10 3 A;1 A10 6A 3.电流的方向 实际方向规定:正电荷定向移动的方向为电流的方向。周绍敏电工基础第二版-全部-教案 提问:金属导体、电解液中的电流方向如何？参考方向:任意假定。4.直流电:电流方向与强弱都不随时间而改变的电流。(画图说明 练习 习题(电工基础第 2 版周绍敏主编)1.就是非题(1)(3)小结 1.电路的组成及其作用。2.电路的三种工作状态。3.形成电流的条件。4.电流的大小与方向。5.直流电的概念。布置作业 习题(电工基础第 2 版周绍敏主编)1.选择题(1)、(2)。2.填空题(1)(3)。课

4、题 13 电阻 14 部分电路欧姆定律 教学目标 1.了解电阻的概念与电阻与温度的关系,掌握电阻定律。2.熟练掌握欧姆定律 教学重点 1.电阻定律。2.欧姆定律。教学难点 R与 U、I 无关。温度对导体电阻的影响。第三节 电阻 一、电阻 1.导体对电流所呈现出的阻碍作用。不仅金属导体有电阻,其她物体也有电阻。2.导体电阻就是由它本身的物理条件决定的。例:金属导体,它的电阻由它的长短、粗细、材料的性质与温度决定。3.电阻定律:在保持温度不变的条件下,导体的电阻跟导体的长度成正比,跟导体的横截面积成反比,并与导体的材料性质有关。RSl 式中:导体的电阻率。它与导体的几何形状无关,而与导体材料的性质

5、与导体所处的条件有关(如温度)。单位:R欧姆();l米(m);S平方米(m2);欧 米(m)。4.(1)阅读 P6 表 1-1,得出结论。(2)结论:电阻率的大小反映材料导电性能的好坏,电阻率愈大,导电性能愈差。导体:10-6 m 绝缘体:107m 半导体:10-6m 107m(3)举例说明不同导电性能的物质用途不同。二、电阻与温度的关系 1.温度对导体电阻的影响:(1)温度升高,自由电子移动受到的阻碍增加;周绍敏电工基础第二版-全部-教案(2)温度升高,使物质中带电质点数目增多,更易导电。随着温度的升高,导体的电阻就是增大还就是减小,瞧哪一种因素的作用占主要地位。2.一般金属导体,温度升高,

6、其电阻增大。少数合金电阻,几乎不受温度影响,用于制造标准电阻器。超导现象:在极低温(接近于热力学零度)状态下,有些金属(一些合金与金属的化合物)电阻突然变为零,这种现象叫超导现象。3.电阻的温度系数:温度每升高 1C 时,电阻所变动的数值与原来电阻值的比。若温度为t1时,导体电阻为 R1,温度为 t2时,导体电阻为 R2,则)(12112ttRRR 即 R2R1 1(t2t1)例 1:一漆包线(铜线)绕成的线圈,15C 时阻值为 20,问 30C 时此线圈的阻值 R为多少？例 2:习题(电工基础第 2 版周绍敏主编)4、计算题(3)。第四节 欧姆定律 一、欧姆定律 1.内容:导体中的电流与它两

7、端的电压成正比,与它的电阻成反比。IRU 2.单位:U伏特(V);I安培(A);R欧姆()。注:(1)R、U、I 须属于同一段电路;(2)虽 RRU,但绝不能认为 R就是由 U、I 决定的;(3)适用条件:适用于金属或电解液。例 3:给一导体通电,当电压为 20 V 时,电流为 0、2 A,问电压为 30 V 时,电流为多大？电流增至 1、2 A 时,导体两端的电压多大？当电压减为零时,导体的电阻多大？二、伏安特性曲线 1.定义:以电压为横坐标,电流为纵坐标,可画出电阻的 UI 关系曲线,叫电阻元件的伏安特性曲线。周绍敏电工基础第二版-全部-教案 2.线性电阻:电阻元件的伏安特性曲线就是直线。

8、KUI;RRUK1 3.非线性电阻:若电阻元件的伏安特性曲线不就是直线,例:二极管。练习 习题(电工基础第 2 版周绍敏主编)1.就是非题(4)(7)。2.选择题(3)、(4)。小结 1.电阻定律的内容;电阻与温度的关系。2.部分电路欧姆定律的内容。3.伏安特性曲线 布置作业 习题(电工基础第 2 版周绍敏主编)3.填充题(5)。4.问答与计算题(2)、(4)、(5)、(6)。课 题 15 电能与电功率 教学目标 1.理解电能与电功率的概念。2.掌握焦耳定律以及电能、电功率的计算。教学重点 1.焦耳定律以及电能、电功率的计算。2.实际功率的计算。3.额定功率与实际功率的关系。教学难点 额定功率

9、与实际功率的关系。课前复习 电阻定律与部分电路欧姆定律。第五节 电能与电功率 一、电能 1.设导体两端电压为 U,通过导体横截面的电量为 q,电场力所做的功为:WqU而 qI t,所以 WU I t 单位:W焦耳(J);U伏特(V);I安培(A);t秒(s)。1 度h k W 13、6106J 2.电场力所做的功即电路所消耗的电能 WUIt。3.电流做功的过程实际上就是电能转化为其她形式的能的过程。二、电功率 1.在一段时间内,电路产生或消耗的电能与时间的比值。PtW 或 PU I 单位:P瓦特(W)。周绍敏电工基础第二版-全部-教案 新课 2.额定功率、额定电压:用电器上标明的电功率与电压,

10、叫用电器的额定功率与额定电压。若给用电器加上额定电压,它的功率就就是额定功率,此时用电器正常工作。若加在它上面的电压改变,则它的实际功率也改变。例 1:有一 220 V60 W 的白炽灯接在 220 V 的供电线路上,它消耗的功率为多大？若加在它两端的电压为 110 V,它消耗的功率为多少？(不考虑温度对电阻的影响)例 2:P8 例题。三、焦耳定律 1.电流的热效应 2.焦耳定律:电流通过导体产生的热量,跟电流的平方、导体的电阻与通电时间成正比。QI2 R t 3.单位:Q焦耳(J);I安培(A);R欧姆();t秒(s)练习 1.一只 220 V40 W 的白炽灯正常发光时,它的灯丝电阻就是多

11、少？当它接在 110 V 的电路上,它的实际功率就是多少？(不考虑温度对电阻的影响)2.习题(电工基础第 2 版周绍敏主编)1、就是非题(8)(10);选择题(6)(8)。小结 1.电能与电功的计算。2.额定电压与额定功率的概念。3.焦耳定律的内容。布置作业 习题(电工基础第 2 版周绍敏主编)3、填充题(6)(8);4、问答与计算题(7)、(8)。课 题 21 闭合电路的欧姆定律 教学目标 1.理解电动势、端电压的概念。2.熟练掌握闭合电路的欧姆定律。3.掌握电源输出功率与外电阻的关系。教学重点 1.闭合电路的欧姆定律。2.电源输出功率与外电阻的关系。教学难点 闭合电路的欧姆定律。第一节 闭

12、合电路的欧姆定律 一、电动势 1.电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。用符号E 表示。2.单位:伏特(V)注意点:(1)电动势由电源本身决定,与外电路无关。(2)电动势的规定方向:自负极通过电源内部到正极的方向。二、闭合电路的欧姆定律 1.复习部分电路的欧姆定律 IRU 2.闭合电路欧姆定律的推导(1)电路 周绍敏电工基础第二版-全部-教案 (2)推导 设 t 时间内有电荷量 q 通过闭合电路的横截面。电源内部,非静电力把 q 从负极移到正极所做的功 WE qE It,电流通过 R与 R0时电能转化为热能 QI2R tI2R0t 因为 WQ 所以 E I tI2 R tI2 R0

13、t EI RI R0或 I0RRE(3)闭合电路欧姆定律 闭合电路内的电流,与电源电动势成正比,与整个电路的电阻成反比。其中,外电路上的电压降(端电压)UI REI R0 内电路上的电压降 UI R0 电动势等于内、外电路压降之与 EI RI R0UU 例1:如上图,若电动势E24 V,内阻R04,负载电阻R20,试求:(1)电路中的电流;(2)电源的端电压;(3)负载上的电压降;(4)电源内阻上的电压降。例 2:电源电动势为 1、5 V,内电阻为 0、12,外电路电阻为 1、38,求电路中的电流与端电压。例 3:电动势为 3、6 V 的电源,与 8 的电阻接成闭合电路,电源两极间的电压为 3

14、、2 V,求电源的内电阻。三、端电压 1.电动势与外电路电阻的变化无关,但电源端电压随负载变化,随着外电阻的增加端电压增加,随着外电阻的减少端电压减小。证明:I0RRE 当 R 增加时,(RR0)增加,电流 I 减小,UEI R0 增加;同理可证,当 R 减小时,U 也减小。2.两种特例:(1)当外电路断开时,R 趋向于无穷大。I0 UEI R0E 即 UE 应用:可用电压表粗略地测定电源的电动势 周绍敏电工基础第二版-全部-教案(2)当外电路短路时,R 趋近于零,I0RRE趋向于无穷大,U 趋近于零。短路时电流很大,会烧坏电源,引起火灾,决不允许将导线或电流表直接接到电源上,防止短路。应用:

15、测量电动势与电源内阻。例 4:例 1(电工基础第2 版周绍敏主编)。例 5:有一简单闭合电路,当外电阻加倍时,通过的电流减为原来的 2/3,求内阻与外阻的比值。四、电源向负载输出的功率 1.P电源I E;P负载I U;P内阻I 2R0;UE R0 同乘以 I,得 U II EI2 R0 IEIUI2 R0 P电源P负载P内阻 在何时电源的输出功率最大？设负载为纯电阻当 RR0时,Pmax 024RE 这时称负载与电源匹配。2.电源输出功率 P 与负载电阻 R的变化关系曲线 3.注意:当 RRO时,电源输出功率最大,但此时电源的效率仅为 50%。练习 习题(电工基础第 2 版周绍敏主编)1.就是

16、非题(1)、(2)。2.选择题(1)、(2)。小结 1.电源电动势的大小与方向。2.闭合电路的欧姆定律的内容与表达式。3.端电压的概念;外电阻增大与减小时,端电压的变化。4.电源输出功率最大的条件,这时的输出效率。布置作业 习题(电工基础第 2 版周绍敏主编)3.填充题(1)、(2)。4.问答与计算题(1)、(2)。课 题 22 电池组 教学目标 掌握串、并联电池组的特点。教学重点 串、并联电池组电动势、内阻的计算。教学难点 混联电池组的计算 课前复习:1.闭合电路欧姆定律的内容与表达式。2.端电压随外电阻的变化规律。3.电源输出最大功率的条件。周绍敏电工基础第二版-全部-教案 第二节 电池组

17、 一个电池所能提供的电压不会超过它的电动势,输出的电流有一个最大限度,超出这个极限,电源就要损坏。对于要求较高电压或较大电流的场合,就要用到多个电池的串联与并联及混联。一、电池的串联 1.当负载需要较高电压时,可使用串联电池组供电。设串联电池组 n 个电动势为 E,内阻为 R0的电池组成,则:E串n E r串n R0 2.特点:(1)电动势等于单个电池电动势之与。(2)内阻等于单个电池内电阻之与。3.注:用电器的额定电流必须小于单个电池允许通过的最大电流。二、电池的并联 1.当负载需要较大电流时,可使用并联电池组供电。设并联电池组 n 个电动势为 E,内阻为 R0的电池组成,则 E并E;R0并

18、 nR0 2.特点:(1)电动势等于单个电池的电动势。(2)内阻等于单个电池内阻的n1。3.注:用电器的额定电压必须低于单个电池的电动势。三、电池的混联 1.当单个电池的电动势与允许通过的最大电流都小于用电器额定电压与额定电流时,可采用混联电池组供电。例 1:有 3 个电池串联,若每个电池的电动势E1、5 V,内阻 R0 0、2,求串联电池组的电动势与内阻。例 2:有 5 个相同的电池,每个电池的 E1、5 V,R00、02,将它们串联后,外接电阻为 2、4,求电路的电流及每个电池两端的电压。小结 1.串并联电池组的电动势与内电阻。2.在什么情况下使用串联电池组？在什么情况下使用并联电池组？布

19、置作业 习题(电工基础第 2 版周绍敏主编)3.填充题(3)、(4)。4.问答与计算题(3)、(4)。课 题 23 电阻的串联 教学目标 1.熟练掌握电阻串联的性质与作用。2.理解串联分压与功率分配的原理。3.掌握电压表扩大量程的方法与计算。周绍敏电工基础第二版-全部-教案 新课 教学重点 1.电阻串联的性质与作用。2.电压表扩大量程的方法与计算。教学难点 多量程电压表分压电阻的计算。课前复习 1.串、并联电池组的电动势与内电阻的计算。2.串、并联电池组的应用场合。第三节 电阻的串联 一、定义(1)电阻的串联把两个或两个以上的电阻依次连接起来,使电流只有一条通路。(2)特点 电路中电流处处相等

20、。电路总电压等于各部分电路两端的电压之与。二、重要性质 1.总电阻 UIR;U1 IR1 U2IR2Un IRn UU1 U2U3 Un IRI R1 I R2 IR3+Rn RR1R2 R3+Rn 结论:串联电路的总电阻等于各个电阻之与。2.电压分配 I11RU;I22RU;I33RU;InnRU 11RU 22RU 33RU nnRU I 结论:串联电路中各电阻两端的电压与它的阻值成正比。若两个电阻串联,则 U1I R1;U2 I R2;I21RRU U1211RRR U;U2212RRR U 3.功率分配 PI UI2 R P1=I2R1;P2I2 R2;P3I 2R3PnI2 Rn 1

21、1RP22RP33RPnnRP 结论:串联电路中各电阻消耗的功率与它的阻值成正比。例 1:有个电阻串联,其中 R120 ,R215 ,R310 ,R410 ,接在 110 V的电压上。求(1)电路的总电阻及电流;(2)R1电阻上的电压。例 2:例 1(电工基础第 2 版周绍敏主编)。周绍敏电工基础第二版-全部-教案 新课 例 3:R1、R2为两个串联电阻,已知 R14 R2,若 R1上消耗的功率为 1 W,求 R2上消耗的功率。三、电压(1)常用的电压表就是用微安表或毫安表改装成的。(2)毫安表或微安表的重要参数:Ig满偏电流 Rg表头内阻 (3)电流越大,毫安表或微安表指针的偏角就越大。由于

22、 UI R,则毫安表或微安表两端的电压越大,指针偏角也越大。(4)如果在刻度盘上直接标出电压值,就可用来测电压,但这时能测的电压值很小。为了能测较大的电压,可串联一电阻,分担部分电压,就完成了电压表的改装。(5)测量时要与被测电路并联。(6)关键:会计算串联的电阻 R 的大小。设电流表的满偏电流为 Ig,内阻为 Rg,要改装成量程为 U 的电压表,求串入的 R RgIURgggIRIU 例 4:例 2(电工基础第 2 版周绍敏主编)。练习 1.有一表头,它的满刻度电流 Ig50 A,内阻为 Rg3 k,若改装成量程为 15 V 的电压表,应串联多大的电阻？2.习题(电工基础第 2 版周绍敏主编

23、)1.就是非题(3)、(4),2.选择题(3)。小结 1.串联的定义及特点。2.串联的重要性质。3.电压表量程的扩大 布置作业 习题(电工基础第 2 版周绍敏主编)3.填充题(5),4.问答与计算题(5)。课 题 24 电阻的并联 教学目标 1.熟练掌握电阻并联的性质与作用。2.理解并联分压与功率分配的原理。3.掌握电流表扩大量程的方法与计算。教学重点 1.电阻并联的性质与作用。2.电流表扩大量程的方法与计算。教学难点 电阻并联的重要性质。课前复习:1.串联电路中电流、电压的基本特点。2.串联电路的总电阻、电流分配与功率分配。3.串联电阻的分压作用。第四节 电阻的并联 一、定义 周绍敏电工基础

24、第二版-全部-教案 1.电阻的并联:把若干个电阻一端连在一起,另一端连接在一起。2.特点:电路中各支路两端的电压相等;电路中总电流等于各支路的电流之与。二、重要性质 1.总电阻 设电压为 U,根据欧姆定律,则 I=RU;I1 1RU;I22RU;InnRU 因为 II1I2 I3In 所以 R111R21R31RnR1 结论:并联电路总电阻的倒数等于各个电阻的倒数之与。2.电流分配 UI1 R1;UI2 R2;UI3 R3UInRn I1 R1I2 R2I3 R3I RnU 结论:并联电路中通过各个电阻的电流与它的阻值成反比。当只有两只电阻并联时 I1212RRRI;I2211RRR I 3.

25、功率分配 PKU IKKRU2 P1R1P2 R2P3 R3Pn Rn 结论:并联电路中各个电阻消耗的功率与它的阻值成反比。例 1:R124,R2=8,U12V,求总电阻及各电阻上的电流。例 2:5 个 25的电阻并联,总电阻为多少？例 3:两只电阻并联,其中 R1为 100,通过 R1的电流 I1为 0、4A,通过整个并联电路的电流 I 为 1A,求 R2与通过 R2的电流 I2。例 4:在 240 V 的线路上并接 15、30、40电热器各一个,求(1)各电热器上的电流;(2)总电流及总电阻;(3)总功率及各电热器消耗的电功率。例 5:例 1(电工基础第 2 版周绍敏主编)。三、电流表 利

26、用并联电路的分流原理,在微安表或毫安表上并联一分流电阻,按比例分流一部分电流,则可以利用微安表与毫安表测量大的电流(扩大量程)。周绍敏电工基础第二版-全部-教案 新课 RRRIUgggIIRI 其中:Ig为电流表的满偏电流;Rg为电流表内阻;I 为电流表的量程;R 为分流电阻。例 5:P26 例 2。练习 习题(电工基础第 2 版周绍敏主编)2.选择题(5)(7);3.填充题(6)。小结 并联电路的特点与重要性质;分压电阻的计算。布置作业 习题 4.(电工基础第 2 版周绍敏主编)问答与计算题(7)。课 题 25 电阻的混联 教学目标 掌握简单混联电路的分析与计算。教学重点 混联电路的计算。教

27、学难点 画等效电路图。学情分析 学生已学过电阻的串联与并联。课前复习:电阻串、并联的基本特点与重要性质。第五节 电阻的混联 一、混联 既有电阻的串联又有电阻的并联,叫电阻的混联。二、混联的计算步骤 1.把电路进行等效变换;2.先计算各电阻串联与并联的等效电阻值,再计算电路的总的等效电阻;3.由电路的总的等效电阻值与电路的端电压计算电路的总电流;4.利用电阻串联的分压与电阻并联的分流关系,计算各部分电压及电流。三、进行电路等效变换的两种方法 方法一:利用电流的流向及电流的分合,画出等效电路图。例1:已知:R1R28,R3R4 6,R5R64,R7R824,R916,U224 V,求:通过 R9的

28、电流与 R9两端的电压。例 2:例 2。(电工基础第2 版周绍敏主编)小结 1.混联的计算步骤。周绍敏电工基础第二版-全部-教案 2.电路等效变换的两种方法。布置作业 习题 4.(电工基础第 2 版周绍敏主编)问答与计算题(8)。课 题 26 万用表的基本原理 教学目标 1.了解万用表的构造、基本原理。2.掌握万用表的使用。教学重点 万用表的基本原理及其操作 教学难点 万用表的实际操作。第六节 万用表的基本原理 一、表头 简述表头原理。表头的参数:Ig满偏电流;Rg表头内阻。二、直流电压的测量 1.IRRUg I 正比于 U可以用来测量电压。2.分压电阻的计算 当 UUL(UL为电压表的量程)

29、则 IIg IgRRUlg RgggIRIUl 3.多量程的电压表 例:例题。(电工基础第 2 版周绍敏主编)三、交流电压的测量 1.补充:二极管的单向导电性通断条件(二极管图)2.工作原理 四、直流电流的测量 1.利用并联分流原理 Ig RRRgI 2.工作原理 五、电阻的测量 1.A 满偏电流为 Ig、内阻为 Rg的电流表;R调零电阻 2.调零 红、黑表笔短接,调 R,使 Ig0gRRRE 则指针满偏,红、黑笔间电阻为 0。周绍敏电工基础第二版-全部-教案 新课 3.测量 接入电阻 Rx,I0 xgRRRRE 随 Rx变化,I 也变化,每个 Rx对应一个 I。4.注意(1)刻度不均匀;(2

30、)测量随电池内阻 r 的变化有影响,不精确。六、使用万用表的注意事项 1.了解性能及各符号字母的含义,会读数,了解各部件作用及用法。2.观察表头指针就是否处于零位。3.测量前选择正确的位置:量程选择:应使表头指针偏倒满刻度三分之二左右。无法估算测量值时可从最大量程当逐渐减少到合适量程。4.读数(1)对有弧形反射镜的表盘,应使像、物重合。(2)估读一位小数。(3)了解每一刻度的值。5.被测位正、负要分清。6.测电流要串联。7.测电压时要并联在被测电路两端。8.测电阻时不可带电测量。9.测量过程中不允许拨动转换开关选择量程。10.使用结束后,要置于最高交流电压挡或 off 挡。小结 万用表表头的两

31、个重要参数;使用万用表测量时的注意事项。布置作业 习题(电工基础第 2 版周绍敏主编)4.问答与计算题(9)。课 题 27 电阻的测量 教学目标 1.掌握电阻的测量方法。2.掌握产生测量误差的原因。教学重点 电阻的测量方法及产生测量误差原因的分析。教学难点 产生测量误差原因的分析。课前复习:使用万用表进行测量时要注意的问题。第七节 电阻的测量 一、伏安法 1.利用 UIR(欧姆定律)来测量电阻 2.步骤:(1)用电压表测出电阻两端的电压。(2)用电流表测出通过电阻的电流。(3)用 RIU 公式计算电阻值。3.方法有两种 I 电流表内接法 周绍敏电工基础第二版-全部-教案 新课 II 电流表外接

32、法(1)电流表外接法 R测R实 适用条件:待测电阻值比电压表内阻小得多(RRv)。(2)电流表内接法 R测R实 适用条件:待测电阻阻值比电流表内阻大得多(RRa)。二、惠斯通电桥 1.原理(1)P32 图 2-26 R1、R2、R3、R4就是电桥的 4 个臂,其中 R4为待测电阻,其余 3个为可调已知电阻,G 就是灵敏电流计,比较 B、D 两点的电位。(2)调节已知电阻的阻值,使 Ig0 I1I2;I3I4 当 R1与 R3上 电 压 降 相 等,R2与 R4上 的 电 压 降 也 相 等,既 I1 R1I3 R3,I2 R2I4 R4时,两式相除,得 21RR43RR R4132RRR 2.

33、测量结果的准确程度由下面的因素决定:(1)已知电阻的准确程度。(2)电流计的灵敏度。3.学校常用的滑线式电桥 计算方式 Rx12ll R 小结 1.伏安法测量电阻的两种方法:电流表内接法与电流表外接法。2.这两种方法测量值与实际值的关系。3.这两种方法适用的条件。4.惠斯通电桥测量电阻的原理与方法。布置作业 习题(电工基础第 2 版周绍敏主编)3.填充题(7)、(8);问答与计算题(10)。课 题 28 电路中各点电位的计算 教学目标 1.掌握电路中各点电位的计算。2.掌握电路中任意两点间电压的计算方法。教学重点 电路中各点电位的计算。课前复习 1.伏安法测量电阻的原理。2.伏安法测量电阻产生

34、误差的原因。周绍敏电工基础第二版-全部-教案 新课 3.电桥平衡的条件。第八节 电路中各点电位的计算 一、电位的概念 1.零电位点 计算电位的起点。习惯上规定大地的电位为零或电路中的某一公共点为零电位。2.电位 电路中任一点与零电位点之间的电压就就是该点的电位。二、电位的计算方法 1.确定零电位点。2.标出电路中的电流方向,确定电路中各元件两端电压的正、负极。3.从待求点通过一定的路径绕到零电位点,则该点的电位等于此路径上全部电压降的代数与。如果在绕行过程中从元件的正极到负极,此电压便为正的,反之,从元件的负极到正极,此电压则为负。三、举例 例 1:如图,求 VA、VB、VC、VD、UAB、U

35、BC、UDC 例 2:已知:E145 V,E212 V,内阻忽略,R15,R24,R32,求:B、C、D 三点的电位。结论:(1)电位与所选择的绕行路径无关。(2)选取不同的零电位点,各电位将发生变化,但电路中任意两点间的电压将保持不变。练习 习题(电工基础第 2 版周绍敏主编)1.就是非题(9)、(10);2.选择题(8)。小结 计算电路中某点电位的方法。布置作业 习题(电工基础第 2 版周绍敏主编)3.填充题(9)、(10);4.问答与计算题(11)、(12)。课 题 31 基尔霍夫定律 教学目标 1.掌握节点、支路、回路、网孔的概念。2.熟练掌握基尔霍夫电流定律与基尔霍夫电压定律。教学重

36、点 基尔霍夫电流与电压定律的应用。教学难点 基尔霍夫电流与电压定律的推广应用。第一节 基尔霍夫定律 一、基本概念 1.复杂电路。2.支路:由一个或几个元件首尾相接构成的无分支电路。节点:三条或三条以上的支路汇聚的点。回路:电路中任一闭合路径。网孔:没有支路的回路称为网孔。3.举例说明上述概念。4.提问:图 3-1中有几个节点、几条支路、几条回路、几个网孔？周绍敏电工基础第二版-全部-教案 新课 5.举例 二、基尔霍夫电流定律 1.形式一:电路中任意一个节点上,流入节点的电流之与等于流出节点的电流之与。I入I出 形式二:在任一电路的任一节点上,电流的代数与永远等于零。I0 规定:若流入节点的电流

37、为正,则流出节点的电流为负。2.推广:应用于任意假定的封闭面。流入封闭面的电流之与等于流出封闭面的电流之与。例:本节例题 三、基尔霍夫电压定律 1.内容:从一点出发绕回路一周回到该点时,各端电压的代数与等于零。U0 2.注意点:(1)在绕行过程中从元器件的正极到负极,电压取正,反之为负。(2)绕行方向可选择,但已经选定后不能中途改变。练习 习题(电工基础第 2 版周绍敏主编)1.就是非题(1)(4)。2.选择题1)(6)。小结 1.基尔霍夫电流定律的内容、表达式。2.基尔霍夫电压定律的内容、表达式。布置作业 习题(电工基础第 2 版周绍敏主编)3.填充题(2)(5)。课 题 32 支路电流法

38、教学目标 1.掌握支路电流法并能运用它解题。教学重点 支路电流法的应用。教学难点 支路电流法的应用。课前复习 1.电路的节点、支路、回路、网孔的概念。2.基尔霍夫电流定律、电压定律的内容与表达式。第二节 基尔霍夫定律的应用 一、支路电流法 1.以支路电流为未知量,应用基尔霍夫两定律列出联立方程,求出各支路电流的方法。2.对于 n 条支路,m 个节点的电路,应用支路电流法解题的步骤:(1)选定各支路电流为未知量,并标出各电流的参考方向,并标出各电阻上的正、负。(2)按基尔霍夫电流定律,列出(m1)个独立的节点电流方程式。周绍敏电工基础第二版-全部-教案 新课(3)指定回路的绕行方向,按基尔霍夫电

39、压定律,列出 n(m1)个回路电压方程。(4)代入已知数,解联立方程式,求各支路的电流。(5)确定各支路电流的实际方向。3.举例 例 1:本节例题 例2:如图,已知E1E217 V,R11,R25 ,R32 ,用支路电流法求各支路的电流。练 习 如 图 所 示,已 知 电 源 电 动 势E118 V,E29 V,内 阻 不计,R1R21,R34,试用支路电流法求各支路的电流。小结 1.支路电流法解题步骤。2.用支路电流法解题的注意点。布置作业 习题(电工基础第 2 版周绍敏主编)3.填充题(6),4.问答与计算题(1)、(2)。课 题 33 叠加定理 教学目标 1.掌握叠加定理的内容。2.正确

40、应用叠加定理计算两个网孔的电路。教学重点 应用叠加定理解题及几个注意点。教学难点 不能应用叠加定理计算功率。课前复习 习题(电工基础第 2 版周绍敏主编)4.计算题(3),用支路电流法求各支路的电流。第三节 叠加定理 一、叠加原理 1.运用叠加定理可以将一个复杂的电路分为几个比较简单的电路,然后对这些比较简单的电路进行分析计算,再把结果合成,就可以求出原有电路中的电压、电流,避免了对联立方程的求解。2.内容:在线性电路中,任何一个支路中的电流(或电压)等于各电源单独作用时,在此支路中产生的电流(或电压)的代数与。3.步骤:(1)分别作出由一个电源单独作用的分图,其余电源只保留其内阻。(对恒压源

41、,该处用短路替代,对恒流源,该处用开路替代)。(2)按电阻串、并联的计算方法,分别计算出分图中每一支路电流(或电压)的大小与方向。(3)求出各电动势在各个支路中产生的电流(或电压)的代数与,这些电流(或电压)就就是各电源共同作用时,在各支路中产生的电流(或电压)。4.注意点:周绍敏电工基础第二版-全部-教案 新课(1)在求与时要注意各个电流(或电压)的正、负。(2)叠加定理只能用来求电路中的电流或电压,而不能用来计算功率。二、举例 例 1:本节例题 小结 1.叠加定理的内容。2.应用叠加定理解题的步骤。3.两个注意点。布置作业 习题(电工基础第 2 版周绍敏主编)4.问答与计算题(3)、(4)

42、。课 题 34 戴维宁定理 教学目标 1.掌握戴维宁定理的内容。2.能正确运用戴维宁定理进行解题 教学重点 运用戴维宁定理进行解题。教学难点 运用戴维宁定理进行解题 课前复习 叠加定理的内容。第四节 戴维宁定理 当有一个复杂电路,并不需要把所有支路电流都求出来,只要求出某一支路的电流,在这种情况下,用前面的方法来计算就很复杂,应用戴维宁定理求解就较方便。一、二端网络 1.网络:电路也称为电网络或网络。2.二端网络:任何具有两个引出端与外电路相连的电路。3.输入电阻:由若干个电阻组成的无源二端网络,可以等效成的电阻。4.开路电压:有源二端网络两端点之间开路时的电压。二、戴维宁定理 1.内容:对外

43、电路来说,一个含源二端线性网络可以用一个电源来代替。该电源的电动势E0等于二端网络的开路电压,其内阻R0等于含源二端网络内所有电动势为零,仅保留其内阻时,网络两端的等效电阻(输入电阻)。2.步骤:(1)把电路分为待求支路与含源二端网络两部分。(2)把待求支路移开,求出含源二端网络的开路电压 Uab。(3)将网络内各电源除去,仅保留电源内阻,求出网络二端的等效电阻 Rab。(4)画出含源二端网络的等效电路,并接上代求支路电流。3.注意:代替含源二端网络的电源极性应与开路电压 Uab的极性一致。三、举例 例 1:例 1 例 2:例 2 小结 1.戴维宁定理的内容。2.应用戴维宁定理解题的步骤。3.

44、注意点。布置作业 习题(电工基础第 2 版周绍敏主编)3.填充题(7)、(8)。4.问答与计算题(5)、(6)。课 题 35 两种电源模型的等效变换 周绍敏电工基础第二版-全部-教案 新课 教学目标 1.建立电压源与电流源的概念。2.掌握电压源与电流源的等效变换。教学重点 电压源与电流源的等效变换条件与应用场合。教学难点 应用电压源与电流源的等效变换解题。学情分析 学生在前面的学习中已接触过电压源。课前复习 戴维宁定理的内容。第五节 两种电源模型的等效变换 一、电压源 1.电压源:为电路提供一定电压的电源。2.恒压源:电源内阻为零,电源提供恒定不变的电压。3.恒压源的特点(1)它的电压恒定不变

45、。(2)通过它的电流可以就是任意的,且决定于与它连接的外电路负载的大小。4.符号 二、电流源 1.电流源:为电路提供一定电流的电源。2.恒流源:电源内阻为无穷大,电源将提供恒定不变的电流。3.恒流源的特点(1)它提供的电流恒定不变,不随外电路而改变。(2)电源端电压就是任意的,且决定于外电路。4.符号 三、电压源与电流源的等效变换 1.电压源理想电压源串联内阻 R0 电流源理想电流源并联内阻 R0 2.电压源 UUSIR0 I0SRUU 电流源 IISSRU 对外等效 0SRUUISSRU 所以 IS 0SRU SSRU,R0 RS 3.结论(1)一个电压源与电阻的串联组合,可用一个电流源与电

46、阻的并联组合来等效代替。条件:ISUSR0,RSR0,如下图 周绍敏电工基础第二版-全部-教案 (2)一个电流源与电阻的并联组合,可用一个电压源与电阻的串联组合来等效代替。条件:USIS RS,R0RS如下图。四、举例 例 1:例 1 例 2:例 2 注意:(1)IS与 US的方向一致。(2)等效变换对外电路等效,对电源内部不等效。(3)恒压源与恒流源之间不能等效。五、电源等效变换及化简原则 1.注意点(3)2.两个并联的电压源不能直接合并成一个电压源,但两个并联的电流源可以直接合并成一个电流源。3.两个串联的电流源不能直接合并成一个电流源,但两个串联的电压源可以直接合并成一个电压源。4.与恒

47、压源并联的电流源或电阻均可去除;与恒流源串联的电压源或电阻均可去除。例 4:将下图中的含源二端网络等效变换为一个电压源。例 5:用电压源与电流源等效变换的方法计算1电阻上的电流。练习 习题(电工基础第 2 版周绍敏主编)1.就是否题(9)、(10)。2.选择题(9)、(10)。3.填充题(8)(10)。小结 1.电压源与电流源的概念。2.恒压源与恒流源的特点。3.电压源与电流源等效变换的条件。4.电源等效变换及化简原则。布置作业 习题(电工基础第 2 版周绍敏主编)4.问答与计算题(9)、(10)。课 题 期中复习 教学目标 1.掌握第一、二、三章的主要内容。2.熟练运用闭合电路的欧姆定律等来

48、解题。3.熟练掌握复杂电路的几种求解方法。教学重点 1.闭合电路的欧姆定律。周绍敏电工基础第二版-全部-教案 复习内容 2.电阻的串联、并联与混联的计算;电路中各点电位的计算。3.复杂电路的几种求解方法。教学难点 1.画等效电路图。2.电位的计算。3.复杂电路的几种求解方法的应用。第一章 1.了解电路的组成及各部分原理 2.电流(1)定义(2)产生条件(3)方向 (4)电流的大小 3.电阻(1)电阻就是表示导体对电流的阻碍作用的物理量(2)电阻大小的决定因素(3)电阻与温度的关系 4.欧姆定律(1)部分电路欧姆定律(2)闭合电路欧姆定律 5.电路中能量转换(1)电流通过用电器时 转换电能的计算

49、 WU I t 电功率的计算 PU I 焦耳定律(电流热效应的规律)电热:QI2Rt;热功率:PI2 R (2)电源的功率与输出功率 PE I02RRE 分配给内电路的功率 分配给外电路的功率 第二章 1.电池阻的串、并联 2.电阻的串、并联规律总结 3.电阻的混联 4.万用表的基本原理 5.电阻的测量(1)伏安法:电流表外接;电流表内接(2)惠斯通电桥 6.电位的计算 方法(1)标出电流方向确定元件电压正、负极性(2)确定零电位点(3)从待求点通过一定路径绕到零电位点,该点电位等于此路径上全部电压的周绍敏电工基础第二版-全部-教案 新课 代数与。第三章 1.复杂电路、支路、节点、回路、网孔的

50、概念 2.基尔霍夫定律的内容、表达式、注意事项、应用 3.复杂电路的求解方法(1)支路电流法:内容 解题步骤 注意点 应用(2)叠加定理 内容 解题步骤 注意点 应用(3)戴维宁定理 内容 解题步骤 注意点 应用(4)电压源与电流源的等效变换 电压源、电流源的概念;恒压源、恒流源的概念;电压源与电流源的等效互换变换的条件;注意点 应用 布置作业 辅导与练习上的单元测验。课 题 41 电容器与电容 教学目标 1.理解电容器的电容概念。2.理解决定平行板电容器的电容大小的因素。3.掌握电容的计算公式。教学重点 1.平行板电容器电容的计算。2.电容就是电容器的固有特性。教学难点 电容就是电容器的固有