電路的特性參數(shù)與測量

1、學(xué)習(xí)任務(wù)二 電路的特性參數(shù)與測量知識(shí)目標(biāo)理解電流、電壓、電阻等電路特征參數(shù)； 掌握電路歐姆定律； 掌握電流、電壓、電阻和電功率的測量原理。學(xué)習(xí)目標(biāo)技能目標(biāo)能使用電流表、電壓表測量電路的電流、電壓； 初步掌握使用萬用表測量電阻、電壓、電流的方法； 能利用歐姆定律解決電路相關(guān)問題； 理解電功率的計(jì)算方法。素質(zhì)目標(biāo)規(guī)范課堂6S管理； 養(yǎng)成團(tuán)隊(duì)協(xié)作的好習(xí)慣； 養(yǎng)成獨(dú)立思考問題的好習(xí)慣。學(xué)習(xí)任務(wù)二 電路的特性參數(shù)與測量任務(wù)導(dǎo)入 電流是看不見摸不著的，需要通過測量儀器觀察相關(guān)的物理量才能分析。一輛帕薩特轎車起動(dòng)電路不工作，經(jīng)檢驗(yàn)，點(diǎn)火開關(guān)、起動(dòng)機(jī)等器件都是好的，那么是什么原因？你能檢測出來嗎？學(xué)習(xí)任務(wù)二

2、電路的特性參數(shù)與測量內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)習(xí)任務(wù)二 電路的特性參數(shù)與測量引導(dǎo)問題1電路中的基本物理量有哪些？電路中的基本物理量有哪些？ 電路的特性是由電壓、電流和電功率等物理量來描述的。電路分析的基本任務(wù)是計(jì)算電路中的電壓、電流和電功率。學(xué)習(xí)任務(wù)二 電路的特性參數(shù)與測量引導(dǎo)問題2什么是電壓、電動(dòng)勢？什么是電壓、電動(dòng)勢？ 1.電壓 電壓又稱電位差。電位是指電路中某點(diǎn)與參考點(diǎn)之間的電壓，用帶下標(biāo)的字母U表示。在電場中，若電場力將點(diǎn)電荷（電荷量為Q）從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，所做的功為WAB，則功WAB與電荷量Q的比值就稱為該兩點(diǎn)之間的電壓，數(shù)學(xué)表達(dá)式為UAB=WAB/Q。電壓學(xué)習(xí)任務(wù)二 電路的特性參數(shù)與測量 在電源內(nèi)部

3、，外力將單位正電荷從電源負(fù)極移動(dòng)到電源正極所做的功稱為電源的電動(dòng)勢，用符號(hào)E表示，數(shù)學(xué)表達(dá)式為E=W外/Q。 電動(dòng)勢的單位與電壓相同，也是伏特（V）。電動(dòng)勢2.2.電動(dòng)勢電動(dòng)勢學(xué)習(xí)任務(wù)二 電路的特性參數(shù)與測量注注意意 對于一個(gè)電源來說，既有電動(dòng)勢又有端電壓。電動(dòng)勢只存在于電源內(nèi)部，其方向在電源內(nèi)部由負(fù)極指向正極；而端電壓則是電源加在外電路兩端的電壓，其方向由正極指向負(fù)極。學(xué)習(xí)任務(wù)二 電路的特性參數(shù)與測量 1.電壓的測量 使用電壓表（伏特表）對電壓進(jìn)行測量。電壓測量時(shí)的注意事項(xiàng)如下。 （1）對交流、直流電壓應(yīng)分別使用交流電壓表和直流電壓表進(jìn)行測量。 （2）電壓表必須并聯(lián)在被測量電路的兩端。 （3

4、）直流電壓表表殼接線柱上標(biāo)明的“”“”記號(hào)，應(yīng)和被測兩點(diǎn)的電位相一致，即“”端接高電位，“”端接低電位，不能接錯(cuò)，否則指針反轉(zhuǎn)，并會(huì)損壞電壓表。 （4）要合理選擇電壓表的量程。電壓的測量引導(dǎo)問題3電壓的大小如何測量？其方向是如何規(guī)定的？電壓的大小如何測量？其方向是如何規(guī)定的？學(xué)習(xí)任務(wù)二 電路的特性參數(shù)與測量 電壓的基本單位是伏特，用字母V表示。其他主要單位還有千伏（kV）、毫伏（mV）和微伏（V），各單位的換算關(guān)系如下。1 kV=103 V=106 mV=109 V2.2.電壓的單位電壓的單位學(xué)習(xí)任務(wù)二 電路的特性參數(shù)與測量 電壓的方向在電路圖中有兩種表示方法。當(dāng)電壓的實(shí)際方向難以確定時(shí)，可參

5、考電流方向的確定方法予以確定。電壓的方向3.3.電壓的方向電壓的方向?qū)W習(xí)任務(wù)二 電路的特性參數(shù)與測量引導(dǎo)問題4什么是零電位？電位與電位差的區(qū)別是什么？什么是零電位？電位與電位差的區(qū)別是什么？零電位的符號(hào) 1.零電位 通常把參考點(diǎn)的電位規(guī)定為零，又稱零電位。一般選大地為參考點(diǎn)，即視大地為零電位。在電子儀器和設(shè)備中又常把金屬外殼或電路的公共接點(diǎn)的電位規(guī)定為零。學(xué)習(xí)任務(wù)二 電路的特性參數(shù)與測量電位與電位差 電位具有相對性，即電路中某點(diǎn)的電位值隨參考點(diǎn)位置的改變而改變；而電位差具有絕對性，即任意兩點(diǎn)之間的電位差與電路中參考點(diǎn)的位置選取無關(guān)。此外，電位有正負(fù)之分，當(dāng)某點(diǎn)的電位大于參考點(diǎn)（零電位）電位時(shí)，

6、稱其為正電位，反之稱其為負(fù)電位。2.2.電位與電位差的區(qū)別電位與電位差的區(qū)別學(xué)習(xí)任務(wù)二 電路的特性參數(shù)與測量引導(dǎo)問題5電流的大小如何測量？其方向是如何規(guī)定的？電流的大小如何測量？其方向是如何規(guī)定的？電流表串接在電路中電流的測量1.1.電流的測量電流的測量學(xué)習(xí)任務(wù)二 電路的特性參數(shù)與測量2.2.電流的方向電流的方向 1）直流電 大小和方向都不隨時(shí)間變化的電流稱為直流（direct current，DC）。直流只沿一個(gè)方向流動(dòng)。直流的優(yōu)點(diǎn)是可以將其存儲(chǔ)在采用電化學(xué)法的蓄電池中。 2）交流電 大小和方向都隨時(shí)間變化的電流稱為交流（alternating current，AC）。為了表示完整波形的過程

7、，通常使用一個(gè)正弦波來表示一個(gè)循環(huán)周期。學(xué)習(xí)任務(wù)二 電路的特性參數(shù)與測量引導(dǎo)問題6什么是電阻？電阻的種類有哪些？什么是電阻？電阻的種類有哪些？ 電阻是電路中最常見的元件之一，也稱為電阻器，用符號(hào)R表示。電阻能控制電流、放熱、點(diǎn)亮電燈或?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)的電壓降。電阻即阻礙電流的流動(dòng)，其主要作用是限流和調(diào)壓。 衡量電阻器的兩個(gè)最基本的參量是阻值和功率。阻值用來表示電阻器對電流的阻礙作用，用歐姆（）表示。除基本單位歐姆外，另有千歐（k）和兆歐（M）。電阻的標(biāo)稱功率值反映了正常工作時(shí)電阻上能承受的功率上限，基本單位為瓦特（W）。常用電阻的標(biāo)稱功率值有1/16 W、1/8 W、1/4 W、1/2 W、1 W、2

8、 W等多種，超過這一最大值，電阻器就會(huì)燒壞。通常尺寸大的電阻其標(biāo)稱功率也大。學(xué)習(xí)任務(wù)二 電路的特性參數(shù)與測量1.1.電阻與電阻器電阻與電阻器2.2.電阻器的分類電阻器的分類學(xué)習(xí)任務(wù)二 電路的特性參數(shù)與測量1 1）固定電阻器）固定電阻器（1）碳膜電阻器（2）金屬膜電阻器（3）線繞電阻器（4）水泥電阻器常用可變電阻器 2）可變電阻器 可變電阻器（又稱電位器）的阻值可以在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，簡稱變阻器。通過調(diào)節(jié)可變電阻器可以控制燈光亮度、起動(dòng)電動(dòng)機(jī)或控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速等。根據(jù)用途的不同，可變電阻器的電阻材料可以是金屬絲、金屬片、碳膜或?qū)щ娨?。學(xué)習(xí)任務(wù)二 電路的特性參數(shù)與測量學(xué)習(xí)任務(wù)二 電路的特性參數(shù)與測量

9、（1 1）熱敏電阻器）熱敏電阻器（2 2）光敏光敏電阻器電阻器（3 3）壓敏電阻器壓敏電阻器（4 4）磁敏電阻器磁敏電阻器（5 5）力敏電阻器力敏電阻器（6 6）氣敏氣敏電阻器電阻器學(xué)習(xí)任務(wù)二 電路的特性參數(shù)與測量電阻器的主要參數(shù)包括標(biāo)稱阻值、允許偏差、額定功率等。3.3.電阻器的參數(shù)電阻器的參數(shù)標(biāo)稱阻值標(biāo)準(zhǔn)系列值，非連續(xù)性，有E6,E12,E24,E48,E96,E196等。允許偏差生產(chǎn)出來的標(biāo)稱電阻允許它出現(xiàn)多大阻值偏差的指標(biāo)，如允許偏差有5%、10%、20%等E24系列，允差5%E24系列，允差5%E12系列，允差10%E12系列，允差10%E6系列，允差20%E6系列，允差20%1.0

10、1.11.21.31.51.61.82.02.22.42.73.03.33.63.94.34.75.15.66.26.87.58.29.11.01.21.51.82.22.73.33.94.75.66.88.21.01.52.23.34.76.8學(xué)習(xí)任務(wù)二 電路的特性參數(shù)與測量常用標(biāo)稱阻值系列和允許偏差23學(xué)習(xí)任務(wù)二 電路的特性參數(shù)與測量額定功率也采用標(biāo)準(zhǔn)化的額定功率系列值線繞電阻器的額定功率系列為：3W、4W、8W、10W、16W、25W、40W、50W、75W、100W、150W、250W、500W非線繞電阻器額定功率為： 0.05W、0.125W、0.25W、0.5W、1W、2W、5W1

11、/8W5W4W3W2W1W1/2W1/4W電阻的功率標(biāo)識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)二 電路的特性參數(shù)與測量引導(dǎo)問題7如何識(shí)別電阻器的大小和單位？如何檢如何識(shí)別電阻器的大小和單位？如何檢測電阻器？測電阻器？學(xué)習(xí)任務(wù)二 電路的特性參數(shù)與測量1.1.電阻器參數(shù)的標(biāo)注方法電阻器參數(shù)的標(biāo)注方法 （1 1）直標(biāo)法直標(biāo)法（2 2）數(shù)碼標(biāo)注法數(shù)碼標(biāo)注法（3 3）色環(huán)標(biāo)注法色環(huán)標(biāo)注法學(xué)習(xí)任務(wù)二 電路的特性參數(shù)與測量直標(biāo)法在一些體積較大的電阻器表面，直接用阿拉伯?dāng)?shù)字和單位符號(hào)標(biāo)注出標(biāo)稱阻值，有的還直接用百分?jǐn)?shù)標(biāo)出允許偏差。學(xué)習(xí)任務(wù)二 電路的特性參數(shù)與測量固定電阻直標(biāo)法示例阻值：510 5%R- 電阻的總稱X-材料為線繞G-表示大功

12、率6表示序號(hào)五色環(huán)電阻色標(biāo)法色標(biāo)法是用色環(huán)或色點(diǎn)(大多用色環(huán))來表示電阻器的標(biāo)稱阻值、允許誤差。色環(huán)有四色環(huán)(普通電阻)和五色環(huán)(精密電阻)兩種，如圖所示。學(xué)習(xí)任務(wù)二 電路的特性參數(shù)與測量第一、二道色環(huán)表示標(biāo)稱阻值的有效值；第三道色環(huán)表示倍乘；第四道色環(huán)表示允許偏差。四色環(huán)電阻第一、二、三道色環(huán)表示標(biāo)稱阻值的有效值；第四道色環(huán)表示倍乘；第五道色環(huán)表示允許偏差。學(xué)習(xí)任務(wù)二 電路的特性參數(shù)與測量+50%+50%-20%-20%電阻色環(huán)含義示意圖色標(biāo)法示例一有一電阻器，色環(huán)顏色順序?yàn)?棕、黑、橙、銀學(xué)習(xí)任務(wù)二 電路的特性參數(shù)與測量對應(yīng)關(guān)系為：棕1、黑0、橙103、銀10%則該電阻器標(biāo)稱阻值為：101

13、03 10%，即10 K10%。色標(biāo)法示例二有一電阻器，色環(huán)顏色順序?yàn)?綠、藍(lán)、紅、銀學(xué)習(xí)任務(wù)二 電路的特性參數(shù)與測量對應(yīng)關(guān)系為：綠5、藍(lán)6、紅102、銀10%則該電阻器標(biāo)稱阻值為：5610210%，即5.6 K10%。色標(biāo)法示例三色環(huán)顏色順序?yàn)?黃、紫、黑、金。對應(yīng)阻值：47100 5%=47 5%色標(biāo)電阻判別要點(diǎn)1.最靠近電阻引線一邊的色環(huán)為第一色環(huán)2.金、銀、黑等色環(huán)不可能為第一色環(huán)3.兩條色環(huán)之間距離最寬的邊色環(huán)為最后一條色環(huán) 課堂練習(xí)學(xué)習(xí)任務(wù)二 電路的特性參數(shù)與測量3.3M5%1.872%820K2%學(xué)習(xí)任務(wù)二 電路的特性參數(shù)與測量文字符號(hào)法用阿拉伯?dāng)?shù)字和字母按照一定規(guī)律排列，來表示

14、電阻器的標(biāo)稱阻值，其允許偏差也是用字母表示。例如一只3.3 K的電阻器，在圖紙或?qū)嵨锷先缛粲捎谟∷栴}或磨損，將小數(shù)點(diǎn)給丟掉了，3.3 K就變成33K，造成差錯(cuò)。在采用字母數(shù)字混標(biāo)法后，可避免這種情況。 電阻值字母數(shù)字混標(biāo)法電阻值字母數(shù)字混標(biāo)法0.1 R106.8M 6M8 0.59 R5968M 68M 1 1R0 270M 270M 5.9 5R91000M 1G 330 330R 3300M 3G3 1k 1k59000M 59G 5.9k 5k9105 M 100G 68k 68k106 M 1T 590k 590k3.3106 M 3T3 1M 1M6.8106 M 6T8 3.3M

15、 3M36.9106 M 6T9 文字符號(hào)法示例學(xué)習(xí)任務(wù)二 電路的特性參數(shù)與測量2.2.電阻器型號(hào)命名方法電阻器型號(hào)命名方法學(xué)習(xí)任務(wù)二 電路的特性參數(shù)與測量3.3.常用電阻器的檢測方法常用電阻器的檢測方法（1 1）固定）固定電阻器的電阻器的檢測檢測（3 3）壓）壓敏電阻器敏電阻器的檢測的檢測（2 2）正）正溫度系數(shù)溫度系數(shù)熱敏電阻熱敏電阻器的檢測器的檢測（4 4）光）光敏電阻器敏電阻器的檢測的檢測引導(dǎo)問題9什么是電功、電功率？如何計(jì)算電功、電功率？什么是電功、電功率？如何計(jì)算電功、電功率？ 1826年，德國物理學(xué)家喬治歐姆發(fā)現(xiàn)，在同一電路中，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與導(dǎo)體的電阻值成反比，這就是歐姆定律。歐姆定律的基本表達(dá)式是I=U/R。其中，電流的單位是安培（A），電壓的單位是伏特（V），電阻的單位是歐姆（）。1.1.歐姆定律歐姆定律學(xué)習(xí)任務(wù)二 電路的特性參數(shù)與測量 歐姆定律環(huán)圖是記憶歐姆定律的一種簡易方法。水平線表示“除以”，垂直線表示“乘以”。學(xué)習(xí)任務(wù)二 電路的特性參數(shù)與測量2.2.歐姆定律環(huán)圖歐姆定律環(huán)圖歐姆定律環(huán)圖引導(dǎo)問題10完成本次學(xué)習(xí)任務(wù)需要準(zhǔn)備哪些實(shí)訓(xùn)器