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： 授課專業(yè)班級： 學(xué) 分： 6 學(xué) 時： 教師所在教研室： 電氣自動化技術(shù) 2016年 8 月教 學(xué) 內(nèi) 容注意點配時提問：試想如果沒有電，生活將會怎樣？導(dǎo)入新課：電工學(xué)是非電專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課，通過本課程的學(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，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算機(jī)、各種測試儀表等，從廣義說，都是電路。最簡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)﹄娦盘栠M(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) 容注意點配時2、電路模型和電路圖實際電路元件電磁性質(zhì)較為復(fù)雜。為便于對實際電路進(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表示。理想電路元件就是指只反映某一個物理過程的電路元件,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、動力電路等。典型電路是電力系統(tǒng)。（2）實現(xiàn)信息的傳輸和處理，如測量電路、擴(kuò)音機(jī)電路、計算機(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形成電流。2、電流的大小電流的大小是指單位時間內(nèi)通過導(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) 容注意點配時大小和方向都不隨時間變化的電流稱為恒定電流，也稱為直流電流，用表示。大小和方向隨時間變化的電流稱為交變電流，簡稱交流電流，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）實際方向習(xí)慣上規(guī)定正電荷移動的方向或負(fù)電荷移動的反方向為電流的實際方向。（2）參考方向：可以任意選取在分析電路時，常常要知道電流的方向，但有時電路中電流的實際方向難于判斷，此時常可任意選定某一方向作為電流的“參考方向（也稱正方向）”。所選的參考方向不一定與

5、實際方向一致。當(dāng)電流的實際方向與其參考方向一致時，則電流為正值；反之，當(dāng)電流的實際方向與其參考方向相反時，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、電流的測量用電流表（安培表）來測量。測量時注意：（1）交、直流電流用不同表測量。（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) 容注意點配時（3）直流電流表有正負(fù)端子，即：“+”、“-”記號，接線時不能接錯。（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。正極板a上的正電荷在電場力的作用下從a經(jīng)過負(fù)載移到負(fù)極板b，從而形成了電流。這說明電場力

6、做功產(chǎn)生了電流。規(guī)定：電場力把單位正電荷從a點移動到b點所做的功稱為a、b兩點之間的電壓，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、實際方向：由高電位指向低電位結(jié)論：對于電阻性負(fù)載來說，沒有電流就沒有電壓，有電壓就一定有電流。電阻兩端的電壓常叫做電壓降（壓降）。而對于電源來說，其端電壓的實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：、（3）雙下標(biāo)：電壓實際方向參考方向選取10教 學(xué) 內(nèi) 容注意點配時5、電壓的測量用電壓表（伏特表）來測量。測量時注意：（1）交、直流電壓用不同表測量。（

7、2）電壓表應(yīng)并聯(lián)在被測電路兩端。（3）直流電壓表有正負(fù)端子，即：“+”、“-”記號，接線時不能接錯。（4）選擇正確的量程。【例】電路如圖所示，已知，求：解：四、電動勢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：電源力克服電場力把單位正電荷從b點（負(fù)極）經(jīng)電源內(nèi)部移回到a點（正極）所做的功，叫電動勢，用表示。2、電動勢的實際方向電動勢的實際方向規(guī)定：在電源內(nèi)部由負(fù)極指向正極，即電位升，其單位與電壓單位相同，也是伏特（V）。電動勢的實際方向 教 學(xué) 內(nèi) 容注意點配時結(jié)論：對于一個電源來說，既有電動勢，

8、又有端電壓。電動勢只存在于電源內(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)部的電動勢，只有當(dāng)電源開路或者電源的內(nèi)阻忽略不計時，電源的端電壓才與其電動勢相等。3、電動勢（）和電壓（）的區(qū)別：* 物理意義不同；* 實際方向不同；* 電動勢只表示電源，而電壓既可表電源，也可表負(fù)載。4、直流電動勢的兩種圖形符號【例】電路如圖所示，已知電源電動勢，求出：解：，。五、功率把單位時間內(nèi)電場力所做的功稱為電功率。用“P”表示。定義式：單位：W、kW、mW其中：“W”為電功，指電流所做的功，簡稱“電功”（電能）。電流做功的過程，實質(zhì)上就是把電能

9、轉(zhuǎn)換為其他形式的能的過程。表達(dá)式：單位：焦耳（J）或千瓦時（） 教 學(xué) 內(nèi) 容注意點配時1指：1千瓦功率的設(shè)備，使用1小時所消耗的電能，俗稱1度電?！纠?】：1度電可以為20W的電燈供電（ 50 ）小時。【例2】：有一功率為的電燈，每天使用它照明時間為，如果按每月30天計算，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，平均每天開機(jī)2h，若每度電費(fèi)0.5元，則一年（以360天計算）要繳納多少錢電費(fèi)？解： 本次課小結(jié)：本次課講解了組成電路的三要素，電流這個主要物理量的物理意義及實際方向與參考方向的含義

10、，要求學(xué)生掌握電壓、電動勢和功率三個基本物理量，并知道電壓與電動勢間的區(qū)別。1的意義5 5教 學(xué) 內(nèi) 容注意點配時復(fù)習(xí)提問：1、電動勢與電壓的區(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)體對電流的阻礙作用稱為電阻，用符號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、長度和橫截面積：式中：制成電阻的材料的電阻率，國際單位制單位為；繞制成電阻的導(dǎo)線長度，國際單位制單位為m；繞制成電阻的導(dǎo)線橫截面積，國際單位制單位為；電阻值，國際單位制單位為。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：流過電阻的電流與電阻兩端的電壓成正比，與電阻值成反比，稱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5 5 10 10 教 學(xué) 內(nèi) 容注意點配時【例1】：應(yīng)用歐姆定律對下圖電路列出式子，并求電阻R。RU6V+2AR+U6VI(a)(b)I2A解：對圖(a)有，對圖(b)有，【例2】：已知某100W的白熾燈在電壓220V時正

12、常發(fā)光，此時通過的電流是0.455A，試求該燈泡工作時的電阻。解： 【例3】：有一個量程為 300V（即測量范圍是0300V）的電壓表，它的內(nèi)阻為 40k 。用它測量電壓時，允許流過的最大電流是多少？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，簡稱內(nèi)阻。用表示。外電阻：外電路的電阻。用表示。 教 學(xué) 內(nèi) 容注意點配時2、內(nèi)容：閉合電路中的電流與電源的電動勢成正比，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)多個元件逐個順次連接起來，就組成了串聯(lián)電路。兩個或兩個以上的電阻依次連接，組成一條無分支電路，這樣的連接方式叫做電阻的串聯(lián)。1、串聯(lián)電路的特點（1）等效電阻：* * 當(dāng)時，（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) 容注意點配時（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，總電阻，則有分壓公式，五、電阻的并聯(lián)把多個元件并列地連接起來，由同一電壓供電，就組成了并聯(lián)電路。兩個或兩個以上的電阻接在電路中相同的兩點之間，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（1）等效電阻：；* * 當(dāng)

14、時，（?。?）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) 容注意點配時【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?！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) 容注意點配時解：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) 容注意點配時 教 學(xué) 內(nèi) 容注意點配時復(fù)習(xí)提問：1、電阻的串、并聯(lián)特點；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)，也稱為滿載狀態(tài)。電氣設(shè)備滿載工作時經(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)，也稱為欠載狀態(tài)。電氣設(shè)備輕載工作時不經(jīng)濟(jì)。（3）過載狀態(tài)：電氣設(shè)備或元件高于額定功率運(yùn)行的工作狀態(tài)，也稱為超載狀態(tài)。電氣設(shè)備超載工作時容易損壞或造成嚴(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53030教 學(xué) 內(nèi) 容注意點配時上式表明：當(dāng)電源具有一定值的內(nèi)阻時，端電壓總是小于電源電動勢；當(dāng)電源電動勢和內(nèi)阻一定時，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、開路（斷路）將圖中的開關(guān)S斷開，電源處于開路狀態(tài)，也稱為電源的空載運(yùn)行，相當(dāng)于。此時負(fù)載上的電流、電壓和功率均為零。即：電源的開路電壓等于電源的電動勢。，3、短路電源兩端由于某種原因直接接觸時，電源就被短路，電路處于短路運(yùn)行狀態(tài)。其特點是：被短路元件兩端電壓為0。電路中電流稱為短路電流，且有，電源輸出電壓為。短路電流很大，如果沒有短路保護(hù)，會發(fā)生火災(zāi)。短路是電路最嚴(yán)重、最

18、危險的事故，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)在電路中接入過載和短路保護(hù)。【例1】：如圖所示，不計電壓表和電流表內(nèi)阻對電路的影響，求開關(guān)在不同位置時，電壓表和電流表的讀數(shù)各為多少？解：開關(guān)接“1”號位置，電路短路。電壓表讀數(shù)為0；電流表中的短路電流為：。開關(guān)接“2”號位置，電路斷路。 20 教 學(xué) 內(nèi) 容注意點配時電壓表讀數(shù)為電源電動勢的數(shù)值，即2V；電流表中無電流通過，。開關(guān)接“3”號位置，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、開路與短路的特點。布置作業(yè)：教材P30 習(xí)題1

19、4（4）、（5）5教 學(xué) 內(nèi) 容注意點配時復(fù)習(xí)提問：電路有載工作、開路與短路的特點。導(dǎo)入新課： 1.5 基爾霍夫定律電路有簡單電路和復(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定律。基爾霍夫電流定律應(yīng)用于節(jié)點，基爾霍夫電壓定律應(yīng)用于回路。為了闡明該定律，先介紹電路的幾個基本術(shù)語。（1）支路：電路中的每一個分支稱為支路。它由一個或幾個相互串聯(lián)的電路元件構(gòu)成。在同一支路內(nèi)，流過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，含有電源的支路稱有源支路，不含電源的支路稱無源支路。（2）節(jié)點：三條或三條以上支路所匯成的交點叫節(jié)點。圖中共有2個節(jié)點，分別是節(jié)點a和節(jié)點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個回路，分別是abca、abda、adbca。（4）網(wǎng)孔：中間無支路穿過的最簡單回路叫網(wǎng)孔或獨立回路。圖中共有2個網(wǎng)孔，分別是abca、abda。一、基爾霍夫電流定律（第一定律，簡稱KCL）節(jié)點1、內(nèi)容1：在任一瞬間，流入某一節(jié)點的電流之和等于流出該節(jié)點的電流之和。表達(dá)式為如上圖，對于節(jié)點a有： 明確基本概念節(jié)點電流方程的列寫51520教 學(xué) 內(nèi) 容注意點

21、配時將上式改寫成因此得到2、內(nèi)容2：在任一瞬間，流入（或流出）該節(jié)點的電流代數(shù)和恒等于零。符號的規(guī)定，流入節(jié)點的電流取“”號；流出節(jié)點的電流取“”號。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點的另一支路電流解：（1）對于節(jié)點A，有（2）對于節(jié)點B，有【例】：已知：，求。解： 注意符號規(guī)定 10教 學(xué) 內(nèi) 容注意點配時3、推廣應(yīng)用不僅適用于結(jié)點，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，還可以列寫電流方程。若把虛線所圍的閉合面看成是一個節(jié)點，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廣義節(jié)點，

22、則有，。兩種結(jié)果完全相同。KCL的推廣應(yīng)用教 學(xué) 內(nèi) 容注意點配時二、基爾霍夫電壓定律（第二定律，簡稱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；正極指向負(fù)極的方向與循環(huán)方向不一致，取“E”號。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；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。下圖中，對于回路abca，按順時針循環(huán)一周，根據(jù)電壓和電流的參考方向可列出?！纠?-9】：如圖所示電路，列出相應(yīng)的回路電壓方程。解：對于回路，電壓方程為對于回路，電壓方程為

23、回路電壓方程的列寫及符號的規(guī)定20教 學(xué) 內(nèi) 容注意點配時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兩點間開路無電流，設(shè)其間電壓為，對假想回路abdca，其循環(huán)方向為順時針方向，列出電壓方程因此可求出：【例1-10】：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，按順時針循環(huán)方向可得方程對于整個回路，按順時針循環(huán)方向列電壓方程：KVL的推廣應(yīng)用15教 學(xué) 內(nèi) 容注意點配時【例】：（選講）如圖示電路，已知：，求各支路電流。解：節(jié)點個數(shù)，支路條數(shù)對節(jié)點a有：，即 對于網(wǎng)孔，按順時針循環(huán)一周，根據(jù)電壓和電流的參考方向可列出：

24、，即對于網(wǎng)孔，按逆時針循環(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) 容注意點配時復(fù)習(xí)提問：導(dǎo)入新課：二、電壓源與電流源1、電壓源 (是對外提供電壓的電源，開路狀態(tài)時，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)電壓源按其內(nèi)阻是否考慮可分為兩類：一類是忽略內(nèi)阻或內(nèi)阻為零的電壓源，稱為理想電壓源，或稱恒壓源；一類是考慮內(nèi)阻，

25、內(nèi)阻不為零的電壓源，稱為實際電壓源。（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）實際電壓源 （c）外特性曲線 （2）實際電壓源（理想電壓源實際上是不存在的。一個實際電源總是有內(nèi)阻的，當(dāng)電源通過電流時，存在著能量損耗。一個實際電壓源可等效成一個理想電壓源E與內(nèi)阻RO串聯(lián)的模型。）當(dāng)接上負(fù)載時，電源端電壓（負(fù)載RL上的電壓和電流的關(guān)系）2、電流源 (是對外提供電流的電源，開路狀態(tài)時，有電流存在，無端電壓；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：一類是不考慮內(nèi)阻或內(nèi)阻為無窮大的電流源，稱為

26、理想電流源，或稱為恒流源；一類是考慮內(nèi)阻，內(nèi)阻不為無窮大的電流源，稱為實際電流源。（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，指針式萬用表的使用教 學(xué) 內(nèi) 容注意點配時筆應(yīng)接在什么位置上。紅色表筆的連線應(yīng)接到標(biāo)有“”符號的插孔內(nèi)，黑色表筆應(yīng)接到標(biāo)有“”或“*”符號的插孔內(nèi)。有些萬用表針對特殊量設(shè)有專用插孔（如MF500型萬用表面板上設(shè)有“5A”和“2500V”兩個專用插孔），在測量這些特殊量時，應(yīng)把紅色表筆改接到相應(yīng)的專用插孔內(nèi)，而黑色表筆的位置不變。（2）測量檔位的選擇 使用萬用表時，應(yīng)根據(jù)測量的對象將轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至相應(yīng)的位置上。例如，當(dāng)測

27、量交流電壓時，應(yīng)把轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至標(biāo)有“”的范圍內(nèi)。有的萬用表面板上設(shè)有兩個轉(zhuǎn)換開關(guān)旋鈕，使用時需要互相配合來完成測量工作。在進(jìn)行檔位的選擇時應(yīng)特別小心，稍有不慎就有可能損壞儀表。特別是在測量電壓時，如果誤選了電流檔或電阻檔，將會使表頭遭受嚴(yán)重?fù)p傷，甚至可能燒毀表頭。所以，選擇好測量種類后，應(yīng)仔細(xì)核對無誤后才能進(jìn)行測量。（3）量程選擇 用萬用表測量交直流電流或電壓時，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，以保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確度。用萬用表測量電阻時，則應(yīng)盡量使指針在中心刻度值的（1/1010）倍之間。如果測量前無法估計出被測量的大致范圍，則應(yīng)先把轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至量限最大的位置進(jìn)行粗測

28、，然后再選擇適當(dāng)?shù)牧肯捱M(jìn)行精確測量。（4）正確讀數(shù) 萬用表的表盤上有很多條標(biāo)度尺，每一條標(biāo)度尺上都標(biāo)有被測量的標(biāo)志符號，測量讀數(shù)時，應(yīng)根據(jù)被測量及量程在相應(yīng)的標(biāo)度尺上讀出指針指示的數(shù)值。另外，讀數(shù)時應(yīng)盡量使視線與表面垂直；對裝有反射鏡的萬用表，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，要注意以下幾個問題：1）每一次測量電阻時都必須調(diào)零，即將兩支表筆短接，旋動“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)零無法使指針達(dá)到歐姆零位時，則說明電池的電壓太低，應(yīng)更換新電池。2）測量電阻時被測電路不允許帶電，否則

29、，不僅使測量結(jié)果不準(zhǔn)確，而且很有可能燒壞表頭。3）被測電阻不能有并聯(lián)支路，否則其測量結(jié)果是被測電阻與并聯(lián)電阻并聯(lián)后的等效電阻，而不是被測電阻的阻值。由于這一原因，測量電阻時，不能用手去接觸表筆的金屬部分，避免因人體并聯(lián)于被測電阻兩端而造成不必要的誤差。4）用歐姆檔測量晶體管參數(shù)時，考慮到晶體管所能受的電壓比較小和容許通過的電流較小，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)電池的正指針式萬用表的使用注意事項使用歐姆檔時注意事項 教 學(xué) 內(nèi) 容注意點配時極連接。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 在萬用表的使用過程中，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，否則會發(fā)生觸電或影響測量準(zhǔn)確度。2）不允許帶電轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換開關(guān)，尤其是當(dāng)測量高電壓和大電流時，否則在轉(zhuǎn)換開關(guān)的刀及觸點分離和接觸的瞬間會產(chǎn)生電弧，使刀和觸點氧化，甚至燒毀。3）測量疊加有交流電壓的電壓時，要充分考慮轉(zhuǎn)換開關(guān)的最高耐壓值，否則會因為電壓幅度過大而使轉(zhuǎn)換開關(guān)中的絕緣材料被擊穿。4）萬用表使用完畢后，應(yīng)該把轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至交流電壓的最大量限檔，或旋至“OFF”檔。二、實驗1、實驗?zāi)康模?）學(xué)習(xí)萬用表的使用；（2）學(xué)習(xí)電阻的測量。2、實驗設(shè)備序 號名 稱型號與規(guī)格數(shù) 量1指針式萬用表MF30型1塊2電阻若干3、實驗內(nèi)容1）萬

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）將指針式萬用表的轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到歐姆檔，將兩表筆短接調(diào)零；3）測量電阻值，將結(jié)果填入表中。單位：物理量測量值布置作業(yè)：寫實訓(xùn)報告測量電阻教 學(xué) 內(nèi) 容注意點配時復(fù)習(xí)：1、基本物理量電壓2、基本物理量電動勢導(dǎo)入新課： 1.6 電路中電位的計算一、概念：是描述某一點性質(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，常常要分析電路中各點電位的高低。為了確定電路中各點的電位值，必須選擇電位的零點，即參考點，在電路圖中用符號“”來表示，又稱零電位。若電路中O點為參考點，則。其他各點的電位

32、都同它相比較，比它高的電位為正，比它低的電位為負(fù)。電路中某一點的電位等于該點到參考點之間的電壓。根據(jù)定義，電路中a點的電位為：【例1】：求各點電位 二、電位和電壓的區(qū)別A、電位針對一點 電壓針對兩點 B、電位是相對的 電壓是絕對的三、電位的意義* 相對的* 參考點不同，同一點電位不同* 一旦參考點選定，同一點的電位唯一兩個公式電位和電壓的區(qū)別電位的意義 教 學(xué) 內(nèi) 容注意點配時【例1-11】：如圖示電路，已知，若c為參考點，求、和若b為參考點，再求、和解：若c為參考點，即，則，若b為參考點，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) 容注意點配時復(fù)習(xí)提問：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間變化而變化的電量。交流電量：大小和方向均隨時間作周期性的變化，且在一個周期內(nèi)平均值為零。正弦交流電量：大小和方向隨時間按正弦函數(shù)規(guī)律變化的電流、電壓或電動勢稱為正弦交流電流、正弦交流電壓或正弦電動勢，統(tǒng)稱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：（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、振幅的大小和計時時刻的狀態(tài)三個方面，這三個量稱為正弦量的“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) 容注意點配時頻率：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：在我國工農(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)慣上稱為工頻。2、瞬時值、最大值與有效值瞬時值：指正弦量在任意瞬時對應(yīng)的值。用小寫字母表示，如、。最大值：表示瞬時值中最大的值，又叫振幅值、峰值，用帶有下標(biāo)“”的大寫字母表示，如、。工程上常采用有效值來衡量交流電能量轉(zhuǎn)換的實際效果。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：符號不可以亂用。（1）如無特別說明，本書中所說的交流電流、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) 容注意點配時3、相位和初相位正弦量在任意時刻的點角度稱為相位角，簡稱相位或相角，用表示。時的相位稱為初相位或初相角，簡稱初相。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，掌握正弦交流電的三要素，以及相關(guān)概念的計算。布置作業(yè)：教材P70 習(xí)題24（2）、（3）、（4）初相范圍教 學(xué) 內(nèi) 容注意點配時導(dǎo)入新課：實驗二：直流電路的基本測量一、實驗?zāi)康模?）學(xué)習(xí)電流、電壓和電位的測量；（2）驗證基爾霍夫電流定律和電壓定律。二、實驗設(shè)備序 號名 稱型號與規(guī)格

37、數(shù) 量1直流可調(diào)穩(wěn)壓電源0-30V兩路2指針式萬用表MF30型1塊3數(shù)字萬用表DT890A1塊4電阻若干5導(dǎo)線若干三、實驗原理（1）電壓與電位在電路中，某一點電位是指該點到參考點之間的電壓值。各點電位的高低視所選的電位參考點的不同而變，參考點的電位為零，比參考點電位高者為正，低者為負(fù)。電位是相對的，參考點選取的不同，同一點的電位值不同。但電壓是任意兩點間的電位差，它是絕對的。（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，KVL應(yīng)用于回路。KCL內(nèi)容：對于電路的任意一個節(jié)點，任意時刻，流入節(jié)點的電流的代數(shù)和等于零。其表達(dá)式為：。KVL內(nèi)容：對于電路中

38、的任意一個回路，任意時刻，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、實驗內(nèi)容1、電流的測量按圖示連接電路。測量電流可以用指針式萬用表，也可用數(shù)字式萬用表。為保證測量讀數(shù)的精確，選用數(shù)字式萬用表測量，將量程轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)電壓與電位區(qū)別基爾霍夫定律教 學(xué) 內(nèi) 容注意點配時到DCA位置20mA檔位，斷開被測支路，將萬用表串聯(lián)進(jìn)相應(yīng)支路，將測量結(jié)果記入表1中。圖 直流電路基本測量實驗電路表1 單位：mA物理量測量值2、電壓的測量測量電壓可以用指針式萬用表，也可用數(shù)字式萬用表。為保證測量讀數(shù)的精確，選用數(shù)字式萬用表測量，將量程轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)到DCV位置20V檔位，斷開被測支路，將萬用表并聯(lián)在

39、被測元件兩端進(jìn)行測量，將測量結(jié)果記入表2中。表2 單位：V物理量測量值3、電位的測量選取A、D點為參考點，分別測量B、C、D、E、F各點的電位，將測量結(jié)果記入表3中。表3 單位：V物理量電位參考點測量值A(chǔ)D教 學(xué) 內(nèi) 容注意點配時四、注意事項（1）防止穩(wěn)壓電源兩個輸出端碰線短路。（2）測量電阻時要在不帶電的情況下測量。（3）用指針式萬用表測量電壓或電流時，指針正偏，可讀取電壓或電流值。如果儀表指針反偏，則必須調(diào)換儀表極性重新測量。若用數(shù)字式萬用表測量電壓或電流時，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)號應(yīng)根據(jù)設(shè)定的電壓或電流參考方向來判斷。五、實驗總結(jié)（1）用實驗中測量的數(shù)據(jù)說明電壓的絕對性和電位的相對性。（2）用實驗中測量的數(shù)據(jù)驗證圖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)：寫實訓(xùn)報告教 學(xué) 內(nèi) 容注意點配時復(fù)習(xí)提問：1、正弦交流電的三要素；2、瞬時值表達(dá)式的書寫。導(dǎo)入新課：四、同頻率正弦電量的相位關(guān)系一個正弦交流電路中，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，常常要考查它們之間的相位關(guān)系。相位差是一個關(guān)鍵參數(shù)。兩個同頻率的正弦量的