電工基礎(chǔ)第4版教學(xué)教案

第1章電路的基本知識(shí)

【知識(shí)目標(biāo)】

■理解電流、電位、電壓、電動(dòng)勢(shì)、電阻、電能、電功率等基本電量。

⑥知道常用電阻器的類型，熟悉常用電阻器的型號(hào)，會(huì)識(shí)別電阻器的主要參

數(shù)。

破掌握歐姆定律、焦耳定律和最大功率輸出定理等基木定律（定理）。

【技能目標(biāo)】

⑥能比較電位與電壓、電壓與電動(dòng)勢(shì)、電能與電功率，具有計(jì)算電路基本電

量的能力。

■會(huì)應(yīng)用電阻定律、歐姆定律、焦耳定律和最大功率輸出定理，分析和解

決生產(chǎn)、生活中的實(shí)際問(wèn)題。

⑥會(huì)使用儀表測(cè)量電流、電壓、電阻、電能等基本電量。

【參考學(xué)時(shí)】

22學(xué)時(shí)

1.1電路

【教學(xué)目標(biāo)】

?認(rèn)識(shí)基本電路組成的基本要素，知道電路的工作狀態(tài)。

?會(huì)識(shí)讀簡(jiǎn)單的電路圖。

【教學(xué)重點(diǎn)】

電路組成要素、電路工作狀態(tài)

【教學(xué)難點(diǎn)】

電路的工作狀態(tài)

【參考學(xué)時(shí)】

2學(xué)時(shí)

【教學(xué)過(guò)程】

一、任務(wù)導(dǎo)入

實(shí)物（如手電筒）演示及列舉實(shí)例，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)電路，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

二、任務(wù)實(shí)施

將干電池、小燈泡、導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)按如圖（a）所示連接，圖（b）所示是它的

電路圖。

(a)實(shí)物圖

簡(jiǎn)單電路

1.認(rèn)識(shí)電路的基本組成

電路是電流流過(guò)的路徑。一個(gè)完整的電路通常至少要有電源、負(fù)載、連接導(dǎo)

線、控制和保護(hù)裝置四部分組成。

(1)電源

干電池是電路的電源。電源是供給電能的裝置，它把其他形式的能轉(zhuǎn)換成電

能。

干電池與蓄電池三峽水電站

(2)負(fù)載

小燈泡是電路的負(fù)載。負(fù)載也稱用電設(shè)備或用電器,是應(yīng)用電能的裝置，它

把電能轉(zhuǎn)換成其他形式的能量。

(a)燈泡(b)電動(dòng)機(jī)(c)電熱電器

常見(jiàn)的負(fù)載

(3)導(dǎo)線

導(dǎo)線把電源和負(fù)載連接成閉合回路，輸送和分配電能。常用的導(dǎo)線是銅線和

鋁線。

常見(jiàn)的導(dǎo)線

(4)控制和保護(hù)裝置

開(kāi)關(guān)是電路的控制裝置。為了使電路安全可靠地工作，電路通常還裝有天關(guān)、

熔斷器等器件，對(duì)電路起控制和保護(hù)作用.常見(jiàn)的控制和保護(hù)裝置有開(kāi)關(guān)、低壓

斷路器和熔斷器等。

常見(jiàn)的控制和保護(hù)裝置

2.認(rèn)識(shí)電路圖

用統(tǒng)一規(guī)定的符號(hào)來(lái)表示電路，稱為電路圖。電路圖是用來(lái)說(shuō)明電氣設(shè)備之間連接

方式的圖。電路圖中部分常用的圖形符號(hào)見(jiàn)表。

表電路圖中部分常用的圖形符號(hào)

名稱圖形符號(hào)名稱圖形符號(hào)名稱圖形符號(hào)

電阻-cn-電感電容HF

電位涔占開(kāi)關(guān)—/_電池*

電燈0電流表電壓表0

熔斷器接地接機(jī)殼±

3.識(shí)別電路的工作狀態(tài)

(1)通路

通路是指正常工作狀態(tài)下的閉合電路。此時(shí)，開(kāi)關(guān)閉合，電路中有電流通過(guò)，

負(fù)載能正常工作。

(2)斷路

斷路，又稱為開(kāi)路，是指電源與負(fù)載之間未接成閉合電路，即電路中有一處

或多處是斷開(kāi)的。此時(shí)，電路中沒(méi)有電流通過(guò)。

(3)短路

短路是指電源不經(jīng)負(fù)載直接被導(dǎo)線相連。電路不允許無(wú)故短路，特別不允許

電源短路。

三、任務(wù)評(píng)價(jià)

請(qǐng)將“電路”的操作過(guò)程、收獲體會(huì)及任務(wù)評(píng)價(jià)填入“任務(wù)評(píng)價(jià)表”。

任務(wù)評(píng)價(jià)表

課題1.1電路

班級(jí)姓名學(xué)號(hào)日期

任務(wù)實(shí)施

任務(wù)

儀器儀表使用

過(guò)程

安全文明生產(chǎn)

記錄

團(tuán)隊(duì)協(xié)作

任務(wù)

收獲

任務(wù)

體會(huì)

評(píng)定人評(píng)語(yǔ)等級(jí)簽名

自己評(píng)

任務(wù)同學(xué)評(píng)

評(píng)價(jià)老師評(píng)

綜合評(píng)

定等級(jí)

開(kāi)始時(shí)間結(jié)束時(shí)間實(shí)際時(shí)間

1.2電流

【教學(xué)目標(biāo)】

?說(shuō)出電流的概念，寫(xiě)出電流的公式。

?說(shuō)出電流的方向，區(qū)分電流的參考方向和實(shí)際方向。

【教學(xué)重點(diǎn)】

電流的概念

【教學(xué)難點(diǎn)】

電流的方向

【參考學(xué)時(shí)】

1學(xué)時(shí)

【教學(xué)過(guò)程】

一、任務(wù)導(dǎo)入

列舉實(shí)例，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)電流，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

二、任務(wù)實(shí)施

1.認(rèn)識(shí)產(chǎn)生電流的條件

如圖所示，有兩個(gè)帶電體A、B,A帶正電，B帶負(fù)電。兩個(gè)帶電體A、B

之間將形成電流。這種自由電子的定向移動(dòng)形成的電子流就稱為電流。

兩個(gè)帶不同電荷的帶電體連接

要形成電流，首先要有可以移動(dòng)的電荷一自由電子。同時(shí)，要獲得持續(xù)的電

流，導(dǎo)體兩端必須保持一定的電位差（電壓），才能持續(xù)不斷地推動(dòng)自由電子朝同

一個(gè)方向移動(dòng)。

2.認(rèn)識(shí)電流的概念及方向

衡量電流大小或強(qiáng)弱的物理量稱為電流強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱電流。

電流的大小等于通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量與通過(guò)這些電荷量所用的時(shí)間的

比值。用公式表示為：

1=2

t

在國(guó)際單位制中，電流的單位是安培，簡(jiǎn)稱安，符號(hào)是A。常用單位還有毫

安(mA)和微安(UA)：

1A=1()3mA=1()611A

電流的方向習(xí)慣上規(guī)定為正電荷定向移動(dòng)的方向，與電子流的方向正好相反。

電流的方向不隨時(shí)間變化的電流稱為直流電流。電流的大小和方向都不隨時(shí)間

變化的電流稱為穩(wěn)恒電流，如圖(a)所示。直流電的文字符號(hào)用字母“DC”表示，

圖形符號(hào)用“一”表示。

電流的大小隨時(shí)間變化，但方向不隨時(shí)間變化的電流稱為脈動(dòng)電流，如圖(b)

所示。如果電流的大小和方向都隨時(shí)間周期性變化，這樣的電流稱為交流電流，

如圖(c)所示。交流電的文字符號(hào)用字母“AC”表示，圖形符號(hào)用“?”表示。

(a)直流電流(b)脈動(dòng)直流電流(c)交流電流

直流電流、脈動(dòng)電流和交流電流

【例1.1］某導(dǎo)體在0.5min的時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量是120C,求

導(dǎo)體中的電流是多少？

【分析】f=0.5min=30s<>

解：由電流公式可得

效=4(A)

/30

三、任務(wù)評(píng)價(jià)

請(qǐng)將“電流”的操作過(guò)程、收獲體會(huì)及任務(wù)評(píng)價(jià)填入“任務(wù)評(píng)價(jià)表二

任務(wù)評(píng)價(jià)表

課題1.2電流

班級(jí)姓名學(xué)號(hào)日期

任務(wù)實(shí)施

任務(wù)

儀器儀表使用

過(guò)程

安全文明生產(chǎn)

記錄

團(tuán)隊(duì)協(xié)作

任務(wù)

收獲

任務(wù)

體會(huì)

評(píng)定人評(píng)語(yǔ)等級(jí)簽名

自己評(píng)

任務(wù)同學(xué)評(píng)

評(píng)價(jià)老師評(píng)

綜合評(píng)

定等級(jí)

開(kāi)始時(shí)間結(jié)束時(shí)間實(shí)際時(shí)間

1.3電壓與電位

【教學(xué)目標(biāo)】

?說(shuō)出電壓、電位的概念，寫(xiě)出電壓、電位的公式。

?會(huì)比較電壓與電位。

【教學(xué)重點(diǎn)】

電壓

【教學(xué)難點(diǎn)】

電位

【參考學(xué)時(shí)】

1學(xué)時(shí)

【教學(xué)過(guò)程】

一、任務(wù)導(dǎo)入

列舉實(shí)例，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)電壓，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

二、任務(wù)實(shí)施

1.認(rèn)識(shí)電壓

“水往低處流”，水總是從水位高的地方流向水位低的地方，如圖所示。

水往低處流

電與水類似，如圖所示，如果帶正電體A和帶負(fù)電體B之間存在一定的電位

差（電壓），只要用導(dǎo)線連接帶電體A、B,就會(huì)有電流流動(dòng)，電流也會(huì)做功，

即電荷在電場(chǎng)中受到電場(chǎng)力的作用而做功。

電壓就是衡量電場(chǎng)力做功能力大小的物理量。

A、B兩點(diǎn)間的電壓UAB在數(shù)值上等于電場(chǎng)力把電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)所做的

功WAB與被移動(dòng)電荷的電荷量q的比值。用公式表示為

九①

q

在國(guó)際單位制中，電壓的單位是伏特，簡(jiǎn)稱伏，符號(hào)是V。

規(guī)定電壓的方向由高電位指向低電位，即電位降低的方向。電壓也常被稱為

電壓降。

U

(a)用高電位指向低電位的箭頭表示(b)高電位標(biāo)“+”，低電位標(biāo)“一”來(lái)表示

2.電位

電壓是兩點(diǎn)間的電位差。在電路中，A、B兩點(diǎn)間的電壓等于A、B兩點(diǎn)間

的電位之差，即

(/AB=VA-VB

規(guī)岸參考點(diǎn)的電位為零。原則上參考點(diǎn)是可以任意詵定的，但習(xí)慣上通常詵

擇大地為參考點(diǎn)。在實(shí)際電路中也選取公共點(diǎn)或機(jī)殼作為參考點(diǎn)，一個(gè)電路中只

能選一個(gè)參考點(diǎn)。

綜合案例

電路如圖所示，已知：以O(shè)點(diǎn)為參考點(diǎn)，VA=1()V,VB=5V,VC=-5VO

(1)求UAB、UBC、UAC；

(2)若以B點(diǎn)為參考點(diǎn)，求各點(diǎn)電位和電壓UAB、UBC、UAC。

思路分析

求解本題的關(guān)鍵是要明確電壓與電位的關(guān)系，即：UAB二VA-VB,VA=UAB+VB。

RBR

優(yōu)化解答AO-a一一=~0(

(1)(/AB=VA-VB=10-5=5(V)『

(/BC=VB-VC=5-(-5)=10(V)±0

綜合案例電路圖

f/AC=VA-Vc=10-(-5)=15(V)

(2)若以B點(diǎn)為參考點(diǎn)，則

VB=0

VA=UAB=5V

VC=(7CB=-(/BC=-10(V)

^/AB=VA-VB=5-O=5(V)

UBC=VB-VC=0-(-10)=10(V)

UAC=VA-VC=5-(-10)=15(V)

三、任務(wù)評(píng)價(jià)

請(qǐng)將“電壓與電位”的操作過(guò)程、收獲體會(huì)及任務(wù)評(píng)價(jià)填入“任務(wù)評(píng)價(jià)表二

任務(wù)評(píng)價(jià)表

課題1.3電壓與電位

班級(jí)姓名學(xué)號(hào)日期

任務(wù)實(shí)施

任務(wù)

儀器儀表使用

過(guò)程

安全文明生產(chǎn)

記錄

團(tuán)隊(duì)協(xié)作

任務(wù)

收獲

任務(wù)

體會(huì)

評(píng)定人評(píng)語(yǔ)等級(jí)簽名

自己評(píng)

任務(wù)同學(xué)評(píng)

評(píng)價(jià)老師評(píng)

綜合評(píng)

定等級(jí)

開(kāi)始時(shí)間結(jié)束時(shí)間實(shí)際時(shí)間

1.4電源與電源電動(dòng)勢(shì)

【教學(xué)目標(biāo)】

?認(rèn)識(shí)常見(jiàn)電源。

?說(shuō)出電動(dòng)勢(shì)的概念，寫(xiě)出電壓、電位的公式。

?會(huì)比較電動(dòng)勢(shì)與電壓。

【教學(xué)重點(diǎn)】

電動(dòng)勢(shì)

【教學(xué)難點(diǎn)】

電動(dòng)勢(shì)

【參考學(xué)時(shí)】

1學(xué)時(shí)

【教學(xué)過(guò)程】

一、任務(wù)導(dǎo)入

實(shí)物（如各種電源）演示及列舉實(shí)例，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)電源，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。。

二、任務(wù)實(shí)施

1.認(rèn)識(shí)電源

如圖所示為一個(gè)閉合的水路，水槽B處的水由水泵從低處送到高處的水槽A,

再由水槽A從高處流向低處的水槽Bo水泵是這個(gè)水路的水源。

閉合水路示意圖

電路也類似，如圖所示為一個(gè)閉合的電路。為保證電路中有持續(xù)不斷的電流,

就需要干電池把正電荷從負(fù)極B源源不斷地移到正極A,保證A、B兩極間電壓

不變，電路中才能有持續(xù)不斷的電流，干電池是這個(gè)電路的電源。

閉合電路示意圖

電源是把其他形式的能轉(zhuǎn)換成電能的裝置。

在電路中，電源以外的部分叫外電路，電源以內(nèi)的部分叫內(nèi)電路，如圖所示。

外電路與內(nèi)電路

2.認(rèn)識(shí)電源電動(dòng)勢(shì)

在內(nèi)電路中，也必定有一種力能夠不斷地把正電荷從低電位移到高電位，這

種力稱為電源力。

對(duì)于不同的電源，電源力做功的性質(zhì)和大小不同，衡量電源力做功能力的大

小的物理量稱為電源電動(dòng)勢(shì)C

在電源內(nèi)部，電源力把正電荷從低電位（負(fù)極）移到高電位（正極）反抗電

場(chǎng)力所做的功w與被移動(dòng)電荷的電荷量"的比值就是電源電動(dòng)勢(shì)。用公式表示

為

q

常用干電池的電動(dòng)勢(shì)約為1.5V,鉛蓄電池的電動(dòng)勢(shì)約為2V,鋰離子電池的

電動(dòng)勢(shì)約為3.7V。電源電動(dòng)勢(shì)的方向規(guī)定為由電源的負(fù)極（低電位）指向正極

（高電位）。

電壓和電動(dòng)勢(shì)的單位都是伏特，但電壓和電動(dòng)勢(shì)是兩個(gè)不同的概念。電壓是

衡量電場(chǎng)力做功能力大小的物理量，其方向?yàn)楦唠娢恢赶虻碗娢?，電源?nèi)、外部

電路均有電壓；而電動(dòng)勢(shì)是衡量電源力做功能力大小的物理量，其方向?yàn)榈碗娢?/p>

指向高電位，僅存在于電源內(nèi)部。

三、任務(wù)評(píng)價(jià)

請(qǐng)將“電源與電源電動(dòng)勢(shì)”的操作過(guò)程、收獲體會(huì)及任務(wù)評(píng)價(jià)填入“任務(wù)評(píng)

價(jià)表，

任務(wù)評(píng)價(jià)表

課題1.4電源與電源電動(dòng)勢(shì)

班級(jí)姓名學(xué)號(hào)日期

任務(wù)實(shí)施

任務(wù)

儀器儀表使用

過(guò)程

安全文明生產(chǎn)

記錄

團(tuán)隊(duì)協(xié)作

任務(wù)

收獲

任務(wù)

體會(huì)

評(píng)定人評(píng)語(yǔ)等級(jí)簽名

自己評(píng)

任務(wù)同學(xué)評(píng)

評(píng)價(jià)老師評(píng)

綜合評(píng)

定等級(jí)

開(kāi)始時(shí)間結(jié)束時(shí)間實(shí)際時(shí)間

1.5電阻

【教學(xué)目標(biāo)】

?說(shuō)出電阻的概念，寫(xiě)出電阻定律的公式，會(huì)應(yīng)用電阻定律計(jì)算導(dǎo)體電阻。

?知道常用電阻器的類型，熟悉常用電阻器的符號(hào)功能和典型應(yīng)用。

?熟悉常用電阻器的型號(hào)，會(huì)識(shí)別電阻器的主要參數(shù)。

【教學(xué)重點(diǎn)】

電阻器的標(biāo)稱阻值和允許誤差的識(shí)讀、電阻器的檢測(cè)

【教學(xué)難點(diǎn)】

電阻器的標(biāo)稱阻值和允許誤差的識(shí)讀

【參考學(xué)時(shí)】

4學(xué)時(shí)

【教學(xué)過(guò)程】

一、任務(wù)導(dǎo)入

實(shí)物演示及列舉實(shí)例，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)電阻器，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

二、任務(wù)實(shí)施

L認(rèn)識(shí)電阻與電阻定律

當(dāng)自由電荷在導(dǎo)體中做定向移動(dòng)形成電流時(shí)會(huì)遇到阻礙，這種阻礙作用使自

由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速度降低，自由電子的一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)換成分子熱運(yùn)動(dòng)一熱

能，這種阻礙電流通過(guò)的作用就稱為電阻，用字母R表示。

在國(guó)際單位制中，電阻的單位是歐姆，簡(jiǎn)稱歐，符號(hào)是電阻的常用單位

還有千歐（kC）和兆歐（MC）,它們之間的關(guān)系為

lkQ=103Q

1MQ-1O6Q

導(dǎo)體電阻值的大小不僅與導(dǎo)體的材料有關(guān)，江與導(dǎo)體的尺寸有關(guān)。

在溫度不變時(shí)，一定材料的導(dǎo)體的電阻值與它的長(zhǎng)度成正比，與它的截面積

成反比，這個(gè)規(guī)律稱為電阻定律。均勻?qū)w的電阻可用公式表示為

R=pL

S

常用材料在20℃時(shí)的電阻率見(jiàn)表。

表常用材料的電阻率（20℃）和電阻溫度系數(shù)

用途材料名稱電阻率夕/（C?m）電阻溫度系數(shù)（1/℃）

銀1.65x10-83.6x107

導(dǎo)電材

銅1.75乂10一84.0x10-3

料

鋁2.83x10-84.2x107

電阻材柏1.06X10-74.0x10-3

料鋁5.3x10-84.4X10T

缽銅4.4x10-76x1O-6

5.0x10-75乂10-6

電阻康銅

材料鍥銘鐵1.0x10-71.5x10-4

碳l.OxlO-7-5x104

根據(jù)物質(zhì)導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱，自然界的物質(zhì)分為導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體。

導(dǎo)體是能很好傳導(dǎo)電流的物質(zhì)，其主要作用是輸送和傳遞電流。各種金屬材

料都是導(dǎo)體，如圖（a）所示。

絕緣體是基本不能傳導(dǎo)電流的物質(zhì)，其主耍作用是將帶電體與不帶電體隔離，

確保電流的流向或人身安全。常用的絕緣體有玻璃、膠木、陶瓷、云母等，如圖

（b）所示。

半導(dǎo)體是導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體與絕緣體之間的物質(zhì)。圖（c）所示為半導(dǎo)體二極

管。

<a）導(dǎo)體（b）絕緣體

導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體

【例1.2】小王家裝修需一圈銅導(dǎo)線，銅導(dǎo)線的長(zhǎng)度為100m,截面積為1.5mn?,

求它的電阻為多少？

【分析】L=100m,5=1.5mm2=1.5xl0-6m2,查表1.2可知銅導(dǎo)線的電阻率p

=1.75x10—8。?m。

解：由電阻定律可得

A=pA=1.75xlO-8x一^—=1.17(Q)

51.5x10-6

因?yàn)閷?dǎo)線的電阻很小，所以在實(shí)際電路中其電阻可以忽略不計(jì)。

2.認(rèn)識(shí)常用電阻器

電阻器是利用金屬或非金屬材料對(duì)電流起阻礙作用的特性制成，電阻器通常

稱為電阻。電阻器的分類如下：

按結(jié)構(gòu)形式分，有固定電阻器、可變電阻器(可調(diào)電阻器、電位器)；

按制作材料分，有碳膜電阻器、金屬膜電阻器、線繞電阻器；

按用途分，有精密電阻器、高頻電阻器、熔斷電阻器、敏感電阻器。

(1)固定電阻器

固定電阻器是阻值不能改變的電阻器。電阻器的一般

圖形符號(hào)如圖所示，文字稱號(hào)為R。電明器的一般符號(hào)

①碳膜電阻器。碳膜電阻器是采用碳膜作為導(dǎo)電層，將通過(guò)真空高溫?zé)岱?/p>

解出的結(jié)晶碳沉積在柱形或管形陶瓷骨架上制成的，其實(shí)物如圖所示。

②金屬膜電阻器。金屬膜電阻器是采用金屬膜作為導(dǎo)電層，用高真空加熱

蒸發(fā)等技術(shù)，將合金材料蒸鍍?cè)谔沾晒羌苌现瞥?，?jīng)過(guò)切割調(diào)試阻值，以達(dá)到最

終要求的精密阻值。其實(shí)物如圖所示。

碳膜電阻器金屬膜電阻器

③線繞電阻器。線繞電阻器是用電阻絲繞在絕緣骨架上，再經(jīng)過(guò)絕緣封裝

處理而成的一類電阻器。線繞電阻器通常涂成黑色、綠色或棕色，其實(shí)物如圖所

zT<o

線繞電阻器

工程上，作為電動(dòng)機(jī)控制電路中常用的電阻器，屬于線繞電阻器，是電動(dòng)機(jī)

的啟動(dòng)、制動(dòng)和調(diào)速控制的重要附件。常用系列有ZX2系列和RT系列，其實(shí)物

如圖所示。

(a)ZX2系列(b)RT系列

電動(dòng)機(jī)捽制電路常用電阻器

（2）可變電阻器

阻值可變的電阻器稱為可變電阻器或電位器，分為半可變電阻器和電位器。

半可變電阻器（電位器）的實(shí)物、符號(hào)及用途見(jiàn)表。

表常見(jiàn)可變電阻器（電位器）比較

序號(hào)名稱實(shí)物圖符號(hào)用途

電阻值可在某一值到標(biāo)稱值

半可范圍內(nèi)變動(dòng)。一般用于晶體管

R

1變電中的偏流電阻，在收音機(jī)、電

阻器視機(jī)中作為電源濾波、調(diào)整偏

流等

碳膜阻值范圍在100G?4.7MG內(nèi)

UTWH

2電位變動(dòng)。一般用于家用電器中，

器由作音量控制、亮度調(diào)節(jié)等

繞線額定功率大，一般可達(dá)幾瓦

3電位到幾十瓦，而且耐高溫、精度

器高，但阻值變化范圍較小。用

于功率較大的電路中，作電源

電壓調(diào)節(jié)等

利用接觸電刷調(diào)節(jié)阻值，用

實(shí)心

于小型電子設(shè)備及儀器儀表的

4電位

交直流電路中，作電壓調(diào)節(jié)或

器

電流微調(diào)用

直滑利用滑動(dòng)桿做直線運(yùn)動(dòng)來(lái)調(diào)

式節(jié)電阻值，常用于家用電器、

5WHWT

電位儀器儀表面板作電壓、電流控

器制和音調(diào)、音量的調(diào)節(jié)等

附有開(kāi)關(guān)裝置的電位器，開(kāi)

開(kāi)關(guān)關(guān)和電位器各自獨(dú)立，但由同

WTWII

6電位9?軸相連、控制，常在電視機(jī)、

器收音機(jī)中作為音量控制兼電源

控制

3.識(shí)讀電阻器的主要參數(shù)

（1）電阻器的型號(hào)

電阻器的型號(hào)一般由4部分組成，各部分的含義如圖所示，電阻器和電位器

型號(hào)的命名方法見(jiàn)表。

第1部分第2部分第3部分

—序號(hào)（用數(shù)字表示:

分類（用數(shù)字、字母表示）

材料（用字母表示）

主稱（用字母R或W表示）

電阻器的型號(hào)

表1.4電阻器和電位器型號(hào)的命名方法

第1部分第2部分第3部分第4部分

主稱材料分類序號(hào)

符號(hào)意義符號(hào)意義符號(hào)意義

R電阻器T碳膜1普通

W電位器P硼碳膜2普通

U硅碳膜3超高頻

H合成膜4高阻

I玻璃釉膜5同溫

J金屬膜(箔)7精密

電阻：高壓；電位器：

Y氧化膜8

特殊

S有機(jī)實(shí)芯9特殊

N無(wú)機(jī)實(shí)芯G高功率

X線繞T可調(diào)

G光敏X小型

L測(cè)量用

W微調(diào)

(2)電阻器的主要參數(shù)

①標(biāo)稱阻值。電阻器的標(biāo)稱阻值是指電阻器表面所標(biāo)的限值。

②允許誤差。標(biāo)稱阻值與實(shí)際阻值的差值與標(biāo)稱阻值之比的百分?jǐn)?shù)稱為阻

值誤差，它表示電阻器的精度。允許誤差與精度等級(jí)對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)表。

表允許誤差與精度等級(jí)對(duì)應(yīng)關(guān)系

允許誤差±0.5%±1%±2%±5%±10%±20%

精度等級(jí)0050102IIIIII

標(biāo)稱阻值按標(biāo)準(zhǔn)化優(yōu)先數(shù)系列制造，系列數(shù)對(duì)應(yīng)于允許誤差。常用標(biāo)稱電阻

系列有E6、E12、E24等，見(jiàn)表。

表普通電阻器的標(biāo)稱阻值系列

阻值系列允許誤差電阻標(biāo)稱值

E6±20%1.0、1.5、2.2、3.3、4.7、6.8

1.0、1.2、1.5、1.8、2.2、2.7、3.3、3.9、4.7、5.6、

E12±10%

6.8、8.2

1.0、1.1、1.2、1.3、1.5、1.6、1.8、2.0、2.2、2.4、

E24±5%2.7、3.0、3.3、3.6、3.9、4.3、4.7、5.1、5.6、6.2、

6.8、7.5、8.2、9.1

③額定功率。電阻器的額定功率是指在規(guī)定的溫度和大氣壓卜，電阻器在

交流或直流電路中能長(zhǎng)期連續(xù)工作所消耗的最大功率。常用的有1/8W、1/4W、

1/2W、1W,2W、5W、10W、20W等數(shù)值。

—----------------r7n———-----------------m——

O.125W0.25W0,5W1W

—nn----------------rv~i——m-----------------1i—

2W5W1OW20W

電阻器額定功率的圖形符號(hào)

（3）電阻器主要參數(shù)的標(biāo)注方法

①直標(biāo)法。直標(biāo)法一般用數(shù)字和單位符號(hào)直接標(biāo)稱電阻值并標(biāo)注在電阻器

±o電位器和功率較大的固定電阻器，體積比較大，一般用直標(biāo)法標(biāo)注在電阻器

表面。如圖（a）所示電阻器的標(biāo)稱阻值為0.1Q,額定功率為5W；如圖（b）所

示電位器的標(biāo)稱阻值為470Qo

(a)(b)

電阻直標(biāo)法

②文字符號(hào)法。文字符號(hào)法是用數(shù)字和單位符號(hào)組合在一起表示，文字符

號(hào)前面的數(shù)字表示整數(shù)阻值，文字符號(hào)后面的數(shù)字表示小數(shù)點(diǎn)后面的小數(shù)阻值。

電阻單位的文字符號(hào)、允許誤差的文字符號(hào)見(jiàn)表，如圖（a）所示，電阻器的標(biāo)

稱阻值為10。，允許誤差為±5%；如圖（b）所示，電位器的標(biāo)稱阻值為5.6k。，

允許誤差均為±5%。

表電阻單位的文字符號(hào)

文字符號(hào)RkMGT

歐姆千歐姆兆歐姆吉?dú)W姆太歐姆

表示單位

(C)(10：'。)(106Q)(109Q)(1012Q)

表電阻允許誤差的文字符號(hào)

文字符號(hào)DFGJKM

允許偏差±0.5%±1%±2%±5%±10%±20%

(a)(b)

電阻文字符號(hào)法

③數(shù)碼法。數(shù)碼法是在電阻器上用3位或4位數(shù)碼表示標(biāo)稱值的標(biāo)注方法。

體積較小的可變電阻，一般采用3位數(shù)碼表示。數(shù)碼從左到右，第一、二

位表示電阻的有效值，第三位表示指數(shù)，即零的個(gè)數(shù)，單位為歐姆(C)。允

許誤差通常采用文字符號(hào)表示。如圖所示，202表示電阻器阻值為20X10?=

2kQ?

電位器數(shù)碼法

貼片電阻的電阻值，用3位或4位數(shù)碼法表示。當(dāng)貼片電阻器阻值允許誤差

為±5%時(shí)，采用3個(gè)數(shù)字表示：跨接電阻(相當(dāng)于導(dǎo)線)記為000；阻值小于10Q

的，在兩個(gè)數(shù)字之間補(bǔ)加“R”；阻值在10。以上的，則最后一個(gè)數(shù)值表示增加的

零的個(gè)數(shù)。如圖(a)所示，103表示電阻阻值為10kd6R8表示電阻阻值為6.EQ。

當(dāng)貼片電阻器允許誤差為±1%時(shí)，采用4個(gè)數(shù)字表示，前面3個(gè)數(shù)字為有效

數(shù)，第4位表示增加的零的個(gè)數(shù)；阻值小于10C的，仍在第2位補(bǔ)加“R”；組值

為100C的,則在第4位補(bǔ)“0”。如圖(b)所示，1502表示電阻阻值為15kd

8R20表示電阻阻值為8.2Q0

(a)(b)

貼片電阻數(shù)碼法

④色標(biāo)法。色標(biāo)法是用不同顏色的帶或點(diǎn)在電阻器表面標(biāo)出標(biāo)稱阻值和允

許偏差。電阻器色環(huán)符號(hào)規(guī)定見(jiàn)表。色標(biāo)法分為兩位有效數(shù)字表示法和3位有效

數(shù)字表示法兩種。

表電阻器色環(huán)符號(hào)對(duì)照表

顏色有效數(shù)字倍乘數(shù)允許誤差/%顏色有效數(shù)字倍乘數(shù)允許誤差/%

里7

八、、010°——紫710±0.1

棕110,±1灰810s—

紅2102±2白9109一

橙3103——金——10-1±5

黃4101—銀—102±10

無(wú)

綠5105±0.5———±20

色

藍(lán)6II)6±0.25

a.兩位有效數(shù)字的色標(biāo)法。普通電阻器用四色環(huán)表示，前3條表示電阻值，

最后一條表示誤差，如圖所示。如圖所示的四色環(huán)電阻器的電阻值為20X

102=2kQ,允許誤差為土5%。

倍數(shù)」

允許誤差」

四色環(huán)的意義四色環(huán)電阻器

b.3位有效數(shù)字的色標(biāo)法。精密電阻器用五色環(huán)表示，前四條表示阻值，最

后一條表示誤差，如圖所示。圖所示的五色環(huán)電阻器，電阻值為470X100=47CC,

允許誤差為±1乳

五色環(huán)電阻器

4.認(rèn)識(shí)電阻傳感器

電阻傳感器種類繁多，其基本原理就是將被測(cè)物理量的變化轉(zhuǎn)換成電阻值的

變化，再經(jīng)相應(yīng)的測(cè)量電路顯示或記錄被測(cè)量值的變化。

應(yīng)變式傳感器是基于測(cè)量物體受力變形所產(chǎn)生應(yīng)變的一種傳感器。最常用的

傳感元件為電阻應(yīng)變片，如圖（a）所示。

壓阻式傳感器是利用單晶硅材料的壓阻效應(yīng)和集成電路技術(shù)制成的傳感器。

常用的壓阻式傳感器有半導(dǎo)體應(yīng)變式傳感器和固態(tài)壓阻式傳感器，如圖（b）和

圖（c）所示。

妙.

（a）應(yīng)變式傳感器（b）半導(dǎo)體應(yīng)變式傳感器（c）固態(tài)張阻式傳感器

電阻傳感器

三、任務(wù)評(píng)價(jià)

請(qǐng)將“電阻”的操作過(guò)程、收獲體會(huì)及任務(wù)評(píng)價(jià)填入“任務(wù)評(píng)價(jià)表:

任務(wù)評(píng)價(jià)表

課題1.5電阻

班級(jí)姓名學(xué)號(hào)日期

任務(wù)實(shí)施

任務(wù)

儀器儀表使用

過(guò)程

安全文明生產(chǎn)

記錄

團(tuán)隊(duì)協(xié)作

任務(wù)

收獲

任務(wù)

體會(huì)

評(píng)定人評(píng)語(yǔ)等級(jí)簽名

自己評(píng)

任務(wù)同學(xué)評(píng)

評(píng)價(jià)老師評(píng)

綜合評(píng)

定等級(jí)

開(kāi)始時(shí)間結(jié)束時(shí)間實(shí)際時(shí)間

1.6歐姆定律

【教學(xué)目標(biāo)】

?說(shuō)出歐姆定律的內(nèi)容，寫(xiě)出歐姆定律的表達(dá)式。

?會(huì)靈活應(yīng)用歐姆定律分析和解決實(shí)際問(wèn)題。

【教學(xué)重點(diǎn)】

歐姆定律

【教學(xué)難點(diǎn)】

全電路歐姆定律

【參考學(xué)時(shí)】

4學(xué)時(shí)

【教學(xué)過(guò)程】

一、任務(wù)導(dǎo)入

實(shí)物演示及列舉實(shí)例，引出電壓與電流的關(guān)系，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

二、任務(wù)實(shí)施

1.認(rèn)識(shí)部分電路歐姆定律

1826年，德國(guó)科學(xué)家歐姆提出了部分電路歐姆定律：電路中的電流/與

電阻兩端的電壓U成正比，與電阻A成反比。一

如圖所示電路中，電壓、電流的參考方向如圖中箭頭所示，7

部分電路歐姆定律可以用公式表示為卜q

—O

l"部分電路

R

電流與電壓間的正比關(guān)系，可以用伏安特性由線來(lái)表示。伏安特性曲線是以

電壓U為橫坐標(biāo)，以電流/為縱坐標(biāo)畫(huà)出的UT關(guān)系曲線。

電阻元件的伏安特性由線如圖所示，伏安特性曲線是直線

時(shí)，稱為線性電阻；如果不是直線，則稱為非線性電阻。

線性電阻組成的電路稱為線性電路。歐姆定律只適用于線

性電路。

歐姆定律經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)變換，還可以得出：電阻的伏安特性曲線

U=Rl

R=T

電阻的伏安特性曲線是非線性的，這類電阻統(tǒng)稱為敏感電阻器。常見(jiàn)的敏

感電阻器有:

①熱敏電阻。熱敏電阻是一種對(duì)溫度極為敏感的電阻器，分為正溫度系

數(shù)和負(fù)溫度系數(shù)電阻器，如圖（a）所示。

②光敏電阻。光敏電阻是其阻值隨著光線的強(qiáng)弱而發(fā)生變化的電阻格,

分為可見(jiàn)光光敏電阻、紅外光光敏電阻、紫外光光敏電阻，如圖（b）所示。

③壓敏電阻。壓敏電阻是對(duì)電壓變化很敏感的非線性電阻器。壓敏電阻

可分為無(wú)極性（對(duì)稱型）壓敏電阻和有極性（非對(duì)稱型）壓敏電阻，如圖（c）

所示。

④濕敏電阻。濕敏電阻是對(duì)濕度變化非常敏感的電阻器，是將濕度轉(zhuǎn)換

成電信號(hào)的換能器件,

（a）熱敏電阻（d）濕敏電阻

敏感電阻器

【例1.3］已知某燈泡兩端的電壓為220V,燈泡的電阻為1210C,求通過(guò)燈

泡的電流。

解：由部分電路歐姆定律可得

3奇T°」82（A）

【例1.4】某導(dǎo)體兩端電壓為3V,通過(guò)導(dǎo)體的電流為0.5A,導(dǎo)體的電阻為多

大？當(dāng)電壓改變?yōu)?V時(shí)，電阻為多大？此時(shí)通過(guò)導(dǎo)體的電流又為多少？

【分析】電阻的大小與電壓無(wú)關(guān)，R二彳僅僅意味著利用加在電阻兩端的電壓

和通過(guò)電阻的電流，可以量度電阻的大小，而絕不意味著電阻的大小是由電壓和

電流決定的。

解：由部分電路歐姆定律可得

R與*(Q)

當(dāng)電壓改變?yōu)?V時(shí)，電阻不變，R=6Q.

此時(shí)，電流片(=g=l(A)o

R6

【例1.5】小鳥(niǎo)站在一條能導(dǎo)電的鋁質(zhì)裸輸電線上,

如圖所示。導(dǎo)線的橫截面積為240mm2,導(dǎo)線上通過(guò)的

電流為400A,小鳥(niǎo)兩爪間的距離為5cm。求小鳥(niǎo)兩爪

間的電壓。

小鳥(niǎo)站在輸電線上

【分析】小鳥(niǎo)兩爪間的電壓U=RL7=400A,R=p-

Sf

L=5cm=5xl02m,S=240mm2=240x106m2,查表可知鋁的電阻率p=2.83x10?m。

解：由電阻定律可得

■2

R=pL=2.83X10-8X5x10\^5.9X10-6(Q)

S240XQ6

由部分電路歐姆定律可得

U=RI=5.9x10-6X400=2.36X10-3(V)=2.36(mV)

因?yàn)樾▲B(niǎo)兩爪間的電壓只有2.36mV,通過(guò)小鳥(niǎo)的電流很小，所以小鳥(niǎo)站

在輸電線上是安全的。

2.認(rèn)識(shí)全電路歐姆定律

實(shí)際電路是由電源和負(fù)載組成的閉合電路，稱為全電路，如圖所示。

全電路歐姆定律內(nèi)容：閉合電路中的電流與電源電動(dòng)

勢(shì)成正比，與電路的總電阻(內(nèi)電路電阻與外電路電阻之

和)成反比。用公式表示為

全電路

E

r+R

進(jìn)一步做數(shù)學(xué)變換得

E=rl+Rl

而R/二U是外電路上的電壓，稱為路端電壓或端電壓。全電路中的路端電壓

U=E-rI

端電壓隨外電路電阻變化的規(guī)律：

特例：開(kāi)路時(shí)（廬8）,Z=0,U-E

r+R

R\7=匚L除rILWE-U、\特例：短路時(shí)（廬0）,/=-,6-0

i'+Rr

【例1.6］如圖所示電路中，已知電源電動(dòng)勢(shì)E=22OV,

電源內(nèi)阻）=1OC,負(fù)載電阻/?=100Qo求：（1）電路電流;

（2）電源端電壓；（3）負(fù)載上的電壓；（4）電源內(nèi)阻上的

電路圖

電壓。

【分析】本題可利用全電路歐姆定律和部分電路歐姆定律相關(guān)公式求解。

解：（1）由全電路歐姆定律可得

品T2(A)

（2）電源端電壓

(/=E-r/=22O-10x2=200(V)

（3）負(fù)載上的電壓

Cf=/?/=100x2=200（V）

負(fù)載上的電壓等于電源端電壓。

（4）電源內(nèi)阻上的電壓

Uo=〃=10x2=20(V)

綜合案例

如圖所示電路中，口知E=6V,尸（）.5C,A=2（）（）Qc求

開(kāi)關(guān)S分別處于1、2、3位置時(shí)電壓表和電流表的讀數(shù)。

思路分析

解本題的關(guān)鍵是要弄清楚開(kāi)關(guān)S分別處于1、2、3位

置時(shí)，電路的工作狀態(tài)。

優(yōu)化解答

S處于1時(shí)，電路呈短路狀態(tài)

/=-=—=12(A)

r0.5

U=0

S處于2時(shí)，電路呈開(kāi)路狀態(tài)

/=0

U=E=6V

S處于3時(shí)，電路呈通路狀態(tài)

1=-^=一--=0.03(A)

R+r200+0.5

t/=/?Z=20()x0.03=6(V)

三、任務(wù)評(píng)價(jià)

請(qǐng)將“歐姆定律”的操作過(guò)程、收獲體會(huì)及任務(wù)評(píng)價(jià)填入“任務(wù)評(píng)價(jià)表”。

任務(wù)評(píng)價(jià)表

課題1.6歐姆定律

班級(jí)姓名學(xué)號(hào)日期

任務(wù)實(shí)施

任務(wù)

儀器儀表使用

過(guò)程

安全文明生產(chǎn)

記錄

團(tuán)隊(duì)協(xié)作

任務(wù)

收獲

任務(wù)

體會(huì)

評(píng)定人評(píng)語(yǔ)等級(jí)簽名

任務(wù)自己評(píng)

評(píng)價(jià)同學(xué)評(píng)

老師評(píng)

綜合評(píng)

定等級(jí)

開(kāi)始時(shí)間結(jié)束時(shí)間實(shí)際時(shí)間

1.7電能與電功率

【教學(xué)目標(biāo)】

?理解電能和電功率的概念，能簡(jiǎn)單計(jì)算電能和電功率。

?會(huì)應(yīng)用電能、焦耳定律分析和解決實(shí)際問(wèn)題。

【教學(xué)重點(diǎn)】

電功率

【教學(xué)難點(diǎn)】

電能

【參考學(xué)時(shí)】

4學(xué)時(shí)

【教學(xué)過(guò)程】

一、任務(wù)導(dǎo)入

實(shí)物（如各種家用電器）演示及列舉實(shí)例，引出電能與電功率，激發(fā)學(xué)生學(xué)

習(xí)興趣。

二、任務(wù)實(shí)施

1.認(rèn)識(shí)電能

在電場(chǎng)力作用下，電荷定向移動(dòng)形成的電流所做的功稱為電功。電流做功的

過(guò)程就是將電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能的過(guò)程。因此，電功也稱電能。

如果加在導(dǎo)體兩端的電壓為U,在時(shí)間/內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量為外

則電功的大小為

W=Uq=UIt

電流在一段電路上所做的功，與這段電路兩端的電壓、電路中的電流和通電

時(shí)間成正比。

在國(guó)際單位制中，電功的單位是焦耳，簡(jiǎn)稱焦，符號(hào)是J。

在實(shí)際使用中，電功常用千瓦時(shí)（俗稱度）為單位，符號(hào)是kW-h.

IkW?h=3.6x!06J=3.6MJ

對(duì)于純電阻電路，卬=支/=/加

R

2.認(rèn)識(shí)電功率

電功率是描述電流做功快慢的物理量。電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功稱為電功

率。電功率為

尸」

t

在國(guó)際單位制中，電功率的單位是瓦特，簡(jiǎn)稱瓦，符號(hào)是W。常用單位還有

千瓦(kW)和毫瓦(mW),它們之間的關(guān)系為

lkW=103W

lW=103mW

對(duì)純電阻電路，電功率的公式還可以寫(xiě)成

7/2

P=UI=—=『R

R

M列1.7】一電阻器表面