电工基础基本电路知识

电工基础基本 电路 模拟电路李宁答案12数字电路仿真实验电路与电子学第1章单片机复位电路图组合逻辑电路课后答案 知识 新课 2.1闭合电路的欧姆定律 课型 课 题 授课班级 授课时数 4 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。 教学目标 1(闭合电路的欧姆定律。 2(电源输出功率与外电阻的关系。 教学重点 闭合电路的欧姆定律。 教学难点 学情 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 教学效果 教后记 2.1 电动势 闭合电路的欧姆定律 一、电动势 新课 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 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 14 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 UI , R 2(闭合电路欧姆定律的推导 (1) 电路 (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W , E q , E I t，电流通过R和R时电能转化为热能 022 Q , I R t ， IR t 0 因为 W , Q 所以 22E I t , I R t ， I R t 0 EE , I R ， I R或I , 0R，R0 (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) U , I R , E , I R 0 内电路上的电压降 U, , I R 0 电动势等于内、外电路电压降之和 E , I R ， I R , U ， U, 0 例1:如上图，若电动势E , 24 V，内阻R, 4 ,，负载电阻R , 20 ,，试求:(1)0 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 ,，求电路中的电流和端电压。 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3.2 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 15 加端电压增加，随着外电阻的减少端电压减小。 E证明:I , R，R0 当R增加时，(R， R)增加，电流I减小，U , E , I R 增加;同理可证，当R减 00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。 I , 0 U , E , I R, E 0 即 U , E 应用:可用电压表粗略地测定电源的电动势 E(2)当外电路短路时，R趋近于零，I , 趋向于无穷大，U趋近于零。短R，R0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:测量电动势和电源内阻。 例4:例2-1(《电工技术基础与技能》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 2 1(P , I E;P , I U;P, IR;U , E , , R电源负载内阻 00 同乘以I ，得 2I U , I E , I R 02I E , I U ， I R 0 P , P ， P电源负载内阻 在何时电源的输出功率最大,设负载为纯电阻当R , R时， 0 2EP, max 4R0 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R , R时，电源输出功率最大，但此时电源的效率仅为50%。 0 16 习题(《电工技术基础与技能》周绍敏主编) 1(是非题(1)、(2)。 2(选择题(1)、(2)。 练习 1(电源电动势的大小和方向。 2(闭合电路的欧姆定律的内容和表达式。 3(端电压的概念;外电阻增大和减小时，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。 小结 习题(《电工技术基础与技能》周绍敏主编) 3(填充题(1)、(2)。 4(问答与计算题(1)、(2)。 布置作业 17 18 新课 2.2电阻的串联 课型 课 题 授课班级 授课时数 1 1(熟练掌握电阻串联的性质和作用。 2(理解串联分压和功率分配的原理。 3(掌握电压表扩大量程的方法和计算。 教学目标 1(电阻串联的性质和作用。 2(电压表扩大量程的方法和计算。 教学重点 多量程电压表分压电阻的计算。 教学难点 学生在物理中已学过电阻的串联。 学情分析 教学效果 教后记 课前复习 1(电动势的定义。 新课 2(闭合电路的欧姆定律的内容和表达式。 2.2 电阻的串联 19 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。 ? 电路总电压等于各部分电路两端的电压之和。 二、重要性质 1(总电阻 U , I R;U , I R;U, I R ;, , ,;U, I R 112 2n n U , U ， U ， U ， , , , ， U 1 23n I R , I R ， I R ， I R， , , ,+ R 12 3 n R , R， R ， R+ , , ,+ R 1 23 n 结论 圆锥曲线的二级结论椭圆中二级结论圆锥曲线的二级结论圆锥曲线的二级结论探究欧姆定律实验步骤 :串联电路的总电阻等于各个电阻之和。 2(电压分配 UUUU3n12I , ;I , ;I , ;, , ,;I , RRRR123n UUUU3n12 , , , , , , , , I RRRR123n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 UU, I R;U , I R ;I , 1 122R，R12 RR12U, U;U, U 1 2 R，RR，R12123(功率分配 2P , I U , I R 22 2 2P= I R;P, I R;P, IR;, , , ;P , IR 112 2 3 3n n PPPP3n12 , , , , , , , RRRR123n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R, 20 ,，R, 15 ,，R, 10 ,，R, 10 ,，接在110 V1 2 3 4 的电压上。求 (1)电路的总电阻及电流;(2)R电阻上的电压。 1 例2:例3(《电工技术基础与技能》周绍敏主编)。 例3:R、R为两个串联电阻，已知R, 4 R若R上消耗的功率为1 W，求R上消，121 212 耗的功率。 三、电压表 (1)常用的电压表是用微安表或毫安表改装成的。 20 (2)毫安表或微安表的重要参数: I——满偏电流 g R 表头内阻 g (3)电流越大，毫安表或微安表指针的偏角就越大。由于U , I 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I，内阻为R，要gg改装成量程为U的电压表，求串入的R U,IRUggRR , , IIgg 例4:例4(《电工技术基础与技能》周绍敏主编)。 , 50 µA，内阻为R , 3 k,，若改装成量程为15 V的1(有一表头，它的满偏电流 Igg 电压表，应串联多大的电阻, 2((《电工技术基础与技能》周绍敏主编) 练习 1(是非题(3)、(4)，2(选择题(3)。 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。 小结 习题(《电工技术基础与技能》周绍敏主编) 3(填充题(4)，4(问答与计算题(7)。 布置作业 21 新课 2(3电阻的并联 课 题 课型 授课班级 授课时数 1 1(熟练掌握电阻并联的性质和作用。 2(理解并联分流和功率分配的原理。 3(掌握电流表扩大量程的方法和计算。 教学目标 1(电阻并联的性质和作用。 2(电流表扩大量程的方法和计算。 教学重点 电阻并联的重要性质。 教学难点 学生在物理中已学过电阻的并联。 学情分析 教学效果 教后记 22 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、电压分配和功率分配。 新课 3(串联电阻的分压作用。 第三节 电阻的并联 一、定义 1(电阻的并联:把若干个电阻一端连接在一起，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和。 二、重要性质 1(总电阻 设电压为U，根据欧姆定律，则 UUUUI = ;I, ;I, ;, , , ;I, 1 2 n RRRR12n因为 I , I， I， I， , , , ， I 1 2 3 n所以 11111 , ， ， ， , , , ， RRRRR123n结论:并联电路总电阻的倒数等于各个电阻的倒数之和。 2(电流分配 U , IR;U , IR;U , IR ;, , , ;U , IR 1 12 23 3n n IR, IR, IR, , , , , I R, U 1 1 2 2 3 3 nn 结论:并联电路中通过各个电阻的电流与它的阻值成反比。 RR21当只有两只电阻并联时I, I;I, I 1 2 R，RR，R12123(功率分配 2UP, U I, k k Rk PR, PR, PR, , , , , PR 1 1 2 2 3 3 n n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:R, 24 ,，R= 8 ,，U , 12V，求总电阻及各电阻上的电流。 1 2 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R为100 ,，通过R的电流I为0.4A，通过整个并联电111 23 路的电流I为1A，求R和通过R的电流I。 222 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。 三、电流表 利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，则可以利用微安表和毫安表测量大的电流(扩大量程)。 IRUggRR , , I,IIgR 其中:I为电流表的满偏电流;R为电流表内阻;I为电流表的量程;R为分流电阻。 gg 例5:P28例6。 习题(《电工技术基础与技能》周绍敏主编) 2(选择题(5),(7);3(填充题(5)。 练习 并联电路的特点和重要性质;分流电阻的计算。 小结 习题4((《电工技术基础与技能》周绍敏主编) 问答与计算题(4)。 布置作业 24 新课 2(4电阻的混联 课 题 课型 授课班级 授课时数 1 掌握简单混联电路的分析和计算。 教学目标 混联电路的计算。 教学重点 画等效电路图。 教学难点 学生已学过电阻的串联和并联。 学情分析 教学效果 教后记 25 课前复习: 电阻串、并联的基本特点和重要性质。 新课 2.4 电阻的混联 一、混联 既有电阻的串联又有电阻的并联，称为电阻的混联。 二、混联的计算步骤 1(把电路进行等效变换; 2(先计算各电阻串联和并联的等效电阻值，再计算电路的总的等效电阻; 3(由电路的总的等效电阻值和电路的端电压计算电路的总电流; 4(利用电阻串联的分压关系和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:R, R, 8 ,，R, R, 6 ,，R, R, 4 ,，R, R, 24 ,，R, 16 ,，U , 224 V，1 2 3 4 5 6 7 8 9 求:通过 R的电流和 R两端的电压。 9 9 例2:例8。(《电工技术基础与技能》周绍敏主编) 练习 1(混联的计算步骤。 2(电路等效变换的两种方法。 小结 习题4((《电工技术基础与技能》周绍敏主编) 问答与计算题(10)。 布置作业 26 新课 2(5万用表 课型 课 题 授课班级 授课时数 1 1(了解万用表的构造。 2(掌握万用表的使用。 教学目标 万用表的操作。 教学重点 万用表的操作注意事项。 教学难点 学情分析 教学效果 教后记 2.5 万用表 一、认识面板结构 表头、指针、刻度盘、挡位开关等。 新课 27 二、万用表使用前准备 步骤1:万用表水平放置，检查表笔是否完好。 步骤2:检查表针是否停在表盘左端的零位。如有偏离，可用小螺丝刀轻轻转动表头上的机械调零旋钮，使表针指零。 步骤3:将表笔按要求插入表笔插孔。 步骤4:将选择开关旋到相应的项目和量程上。 三、用万用表测量 1.用万用表测量直流电压 步骤1:准备 把选择开关旋到直流电压V(DC V)适当的量程。适当是指在保证安全的条件下，使指针偏转最大，最好在一半至三分之二刻度处。在知道被测量值的可能范围时，只要使量程大于可能的最大值。若不知被测量的范围，则先选用直流电压最大量程进行试测。然后根据试测值选用适当量程。 步骤2:测量 把两支表笔分别接触待测电压元件的两端，使万用表与待测元件并联。红表笔接电势高点，黑表笔接电势低点(或电流流出点)，否则指针会逆向偏转而被打弯。 步骤3:读测量值 选用DC VA(或V-A)刻度线(一般是从上往下数第二条刻度线)。满刻度值就是所选的量程值，其余刻度值按比例确定。目光正对表盘，若指针没对准刻度线(位于两条刻度间)，选读靠近的刻度值;若指针恰在两刻度间中点，读取左、右刻度都可以。 2.用万用表测量直流电流 基本方法同测量直流电压，但有以下几点区别: (1)选用直流电流mA或μA挡的适当量程，若超过必须并联分流电阻。 (2)断开待测电流处的电路，使表笔接断开点两端，把表串联接入电路，红表笔接流入点。 3.用万用表测电阻值 步骤1:准备 把量程选择开关旋到电阻(Ω)挡适当倍率。 适当的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 是使测量时指针在面板刻度的中间区域。较靠近左端或右端，则所选的倍率都是不适当的。 28 若指针靠右端，应该减小倍率;若指针靠左，应增大倍率。 步骤2:进行欧姆调零。 把两支表笔直接接触，指针应偏转到Ω刻度(面板最上一条刻度线)右端“0”刻 度。若不是，则应旋转欧姆零位调整器，使指针对准右端“0”刻度。欧姆零位调整中 两支表笔始终要接触。 步骤3:测量 把两支表笔接触待测电阻器的两端。 四、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:应使表头指针偏到满刻度三分之二左右。无法估算测量值时可从最大量 程挡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。 练习 使用万用表测量时的注意事项。 小结 习题(《电工技术基础与技能》周绍敏主编) 4(问答与计算题(9)。 布置作业 29 新课 2(6电阻的测量 课型 课 题 授课班级 授课时数 2 1(掌握电阻的测量方法。 2(掌握产生测量误差的原因。 教学目标 电阻的测量方法及产生测量误差原因的分析。 教学重点 产生测量误差原因的分析。 教学难点 学生已学过部分电路欧姆定律。 学情分析 教学效果 教后记 课前复习: 使用万用表进行测量时要注意的问题。 新课 30 2.6 电阻的测量 一、伏安法 1(利用U , I R(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。 U(3)用R , 公式计算电阻值。 I 3(方法有两种 I电流表外接法 II电流表内接法 (1)电流表外接法 R , R测实 适用条件:待测电阻阻值比电压表内阻小得多(R ,, R)。 v(2)电流表内接法 R , R测实 适用条件:待测电阻阻值比电流表内阻大得多(R ,, R)。 a二、惠斯通电桥法 1(原理 (1)P32图2-26 R、R、R、R是电桥的4个臂，其中R为待测电阻，其余312344 个为可调已知电阻，G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I , 0 g I , I;I , I1234 当R和R上电压降相等，R和R上的电压降也相等，即IR , I R ，I R , I R13241 1332244 时，两式相除，得 RR13 , RR42 RR23R , 4R12(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 l2R, R x l1 31 练习 1(伏安法测量电阻的两种方法:电流表外接法和电流表内接法。 2(这两种方法测量值和实际值的关系。 3(这两种方法适用的条件。 4(惠斯通电桥测量电阻的原理和方法。 小结 习题(《电工技术基础与技能》周绍敏主编) 3(填充题(7)、(8);问答与计算题(10)。 布置作业 32 新课 2(7电路中各点电位的计算 课型 课 题 授课班级 授课时数 1 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。 教学目标 电路中各点电位的计算。 教学重点 教学难点 学生第一次接触电位的概念。 学情分析 教学效果 教后记 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误差的原因。 新课 3(电桥平衡的条件。 33 2(7 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和。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V、V、V、V、U、U、U ABCDABBCDC 例2:已知:E , 45 V，E , 12 V，内阻忽略，R , 5 ,，R , 4 ,，R , 2 ,，求:12123B、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。 习题(《电工技术基础与技能》第2版周绍敏主编) 1(是非题(9)、(10);2(选择题(8)。 练习 计算电路中某点电位的方法。 小结 习题(《电工技术基础与技能》周绍敏主编) 3(填充题(9)、(10);4(问答与计算题(11)、(12)。 布置作业 34