電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能教案（第3版）

1、電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能教案（第3版）電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能教案（第3版） 第241頁 共241頁電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能教案（第3版）章節(jié)課題1.1緒言，1.2認(rèn)識(shí)試驗(yàn)室，1.3 安全用電 課時(shí)2節(jié)教學(xué)目的1.了解電工技術(shù)在國民建設(shè)中的地位2.了解實(shí)訓(xùn)室常用工具和儀器。3.安全用電常識(shí) 重點(diǎn)難 點(diǎn)重點(diǎn)：用電規(guī)范和安全用電。難點(diǎn)：觸電急救。教學(xué)方法講授、圖片展示、實(shí)驗(yàn)室參觀作業(yè)P81-1 1-2 1-3課后小結(jié)1.不同電工實(shí)訓(xùn)室的設(shè)置和功能。2.電工實(shí)訓(xùn)室常用工具介紹。3.安全用電教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容1.1 為什么要學(xué)習(xí)電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能課程1.1.1 總述現(xiàn)在進(jìn)入到智能控制時(shí)代。什么是智能時(shí)代？

2、就是一切生產(chǎn)設(shè)備、生活用品、通訊設(shè)備、交通設(shè)備、天上飛的、地上跑的、水里游的等等，都在設(shè)備中安裝上一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)芯片，使設(shè)備變?yōu)橹悄茉O(shè)備。智能設(shè)備具有自動(dòng)控制、網(wǎng)絡(luò)控制、以太網(wǎng)控制等功能。智能設(shè)備替代了人繁重的體力勞動(dòng)，使人體力勞動(dòng)強(qiáng)度下降，腦力勞動(dòng)在加強(qiáng)。中國正在向中等發(fā)達(dá)國家邁進(jìn)，正在由農(nóng)業(yè)國向工業(yè)國轉(zhuǎn)移，作為當(dāng)代社會(huì)的一員，不掌握一門專業(yè)技術(shù)，很難在社會(huì)上立足。本課程是電工基礎(chǔ)課，是一切和電有關(guān)的技術(shù)的總基礎(chǔ)。本課程學(xué)習(xí)電工技術(shù)的三大元件，電阻、電容、電感。我們常見的電動(dòng)機(jī)、電動(dòng)自行車、電燈、電視機(jī)、計(jì)算機(jī)，以及一切電器，都是由電路的三大器件組成的。就是天上打雷打閃，也是電容放電

3、形成的。我們現(xiàn)在被各種電器所包圍，生活、工作一刻也離不開電器，特別是我們今后工作中總會(huì)和某種電器相伴，沒有電的知識(shí)怎么會(huì)安全、高效的完成工作。認(rèn)真學(xué)習(xí)電工基礎(chǔ)，為一生的生活打基礎(chǔ)。1.1.2. 分述在交通運(yùn)輸業(yè)，各種運(yùn)輸機(jī)械都不同程度的安裝有電氣控制系統(tǒng)。在農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)和加工中，電氣化程度越來越高，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，疾病的診斷與治療，已經(jīng)脫離了靠醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)診治的時(shí)代，病人到醫(yī)院就診，要通過化驗(yàn)、透視、B超、CT掃描成像等一系列電子儀器設(shè)備檢查，確診病情。在建筑領(lǐng)域，建筑物的質(zhì)量和科技含量不斷提高。在石油、化工、冶金、紡織、電子等各行各業(yè)，各種電器設(shè)備都在普遍使用，作為一線的技能型人才，無不和各種電器打交

4、道，掌握一定的電工知識(shí)，是勝任工作的基本條件。1.2 電工實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)室及儀器“電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能”是一門理論和實(shí)踐結(jié)合非常緊密的課程，我們?cè)趯W(xué)習(xí)理論的同時(shí)，必須要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)。實(shí)驗(yàn)通過電工電路驗(yàn)證理論的正確性，加深對(duì)理論的理解；實(shí)訓(xùn)訓(xùn)練動(dòng)手操作能力，進(jìn)行技能培養(yǎng)，為我們以后進(jìn)入職業(yè)領(lǐng)域打好基礎(chǔ)。要想學(xué)好電工知識(shí)，實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)是必不可少的兩個(gè)重要環(huán)節(jié)。1.2.1電工實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)室介紹1.臺(tái)式電工實(shí)驗(yàn)室臺(tái)式電工實(shí)驗(yàn)室的主要設(shè)備為安裝好的臺(tái)式電工實(shí)驗(yàn)臺(tái)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)接有220V或380V交流電，操作面板上安裝有控制開關(guān)、電壓及電流指示儀表、各種電工單元控制電路等。每個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)可安排兩名同學(xué)進(jìn)行電路的連接、調(diào)

5、試、測量等基本實(shí)驗(yàn)工作，再配以電壓、電流、功率等測量儀表，示波器等測量儀器，即可完成常規(guī)電工實(shí)驗(yàn)工作。圖1-1所示為臺(tái)式電工實(shí)驗(yàn)臺(tái)的一種，實(shí)驗(yàn)元器件安裝在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，實(shí)驗(yàn)時(shí)只需連接上適當(dāng)?shù)膶?dǎo)線即可。臺(tái)式電工實(shí)驗(yàn)臺(tái)主要是進(jìn)行理論的驗(yàn)證，學(xué)習(xí)儀表的測量和調(diào)試。2.網(wǎng)孔板式安裝實(shí)訓(xùn)室圖1-2所示為網(wǎng)孔板式安裝實(shí)訓(xùn)臺(tái)，該實(shí)訓(xùn)臺(tái)可以將實(shí)訓(xùn)元器件由學(xué)生安裝在網(wǎng)孔板上，然后連接導(dǎo)線，組成實(shí)際控制電路。該實(shí)訓(xùn)臺(tái)的實(shí)訓(xùn)元器件 圖1-1臺(tái)式電工實(shí)驗(yàn)臺(tái)都是電路的實(shí)際元器件，連接導(dǎo)線也是 按照電工的操作規(guī)范，對(duì)線頭進(jìn)行剝削處理、彎曲、旋緊，導(dǎo)線走線槽與工程實(shí)際安裝 非常接近。故網(wǎng)孔板式安裝實(shí)訓(xùn)臺(tái)既可訓(xùn)練學(xué)生的安裝技能，

6、又可訓(xùn)練學(xué)生的測量、調(diào)試能力。3.安裝板式實(shí)訓(xùn)室 圖1-3所示為電工安裝實(shí)訓(xùn)室，該實(shí)訓(xùn)室有實(shí)訓(xùn)桌、安裝板、安裝工具和測量儀器儀 表。實(shí)訓(xùn)桌上配備單相和三相電源，供學(xué)生試機(jī)時(shí)使用。該實(shí)訓(xùn)室更接近于實(shí)際工作現(xiàn)場， 在安裝板上可以采取和工程控制柜上相同的安裝工藝，訓(xùn)練學(xué)生的電器安裝技能。通過這些近似實(shí)際操作的練習(xí)，最大限度地提高了學(xué)生的動(dòng)手能力，鞏固了所學(xué)知識(shí)。1.2.2 電工實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)1.電工實(shí)驗(yàn)電工實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)電工理論知識(shí)的有效手段。通過實(shí)驗(yàn)，觀察電工物理量的變化過程及各物理量之間的關(guān)系，對(duì)所學(xué)理論知識(shí)有一個(gè)直觀的印象，加深對(duì)理論知識(shí)的理解。實(shí)驗(yàn)可提高學(xué)生的理論知識(shí)水平和操作技能。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)是以驗(yàn)證

7、所學(xué)理論為主，提高動(dòng)手能力為輔，所以實(shí)驗(yàn)室可采用連接好的實(shí)驗(yàn)臺(tái)， 以節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間。2.電工實(shí)訓(xùn)電工實(shí)訓(xùn)是訓(xùn)練學(xué)生操作技能的有效手段。技能是個(gè)人通過動(dòng)手、操作練習(xí)所獲得的能力，教師教給學(xué)生獲得技能的方法，任何一種技能的養(yǎng)成，必須通過一定時(shí)間的訓(xùn)練。中職學(xué)生的崗位群主要是從事一線的技能性工作，獲得電工的相關(guān)操作技能是本課程的一項(xiàng)重要任務(wù)。電工實(shí)訓(xùn)是模擬電工的工作現(xiàn)場，練習(xí)電工工具的正確使用、導(dǎo)線的連接、電氣元器件的安裝；練習(xí)電氣電路的安裝調(diào)試；練習(xí)常用電工儀器儀表的使用等。學(xué)生具備了這些電工操作的基本技能，可為以后的工作奠定基礎(chǔ)。本書在編寫過程中，參考了“電工”國家職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)容涵蓋了中級(jí)工的

8、知識(shí)技能點(diǎn)。理論面向應(yīng)用，實(shí)訓(xùn)課題來自實(shí)踐。通過本課程理論與實(shí)踐技能的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具有一定的學(xué)習(xí)、理解、觀察、判斷、推理和計(jì)算的能力；手指、手臂靈活，動(dòng)作協(xié)調(diào)，達(dá)到中級(jí)“電工”的理論水平和初級(jí)“電工”的技能水平。在課程結(jié)束后考取相應(yīng)的國家職業(yè)資格證書，從而從事電工工作。圖1-3 是電工安裝實(shí)訓(xùn)室1.3 安全用電1.3.1安全用電常識(shí)1.施工規(guī)程在電力施工中，必須按操作規(guī)程操作，才能保證施工安全。不同的施工現(xiàn)場，有不同的施工要求，在室內(nèi)、室外配線安裝中，應(yīng)按以下規(guī)程施工：（1）室內(nèi)、室外配線施工的一般要求1）室內(nèi)、室外配線應(yīng)采用耐壓不低于500V的絕緣導(dǎo)線。2）重要場所、有易燃易爆危險(xiǎn)品的場所應(yīng)

9、采用金屬管配線。3）腐蝕性場所應(yīng)采用硬塑料管配線，且管接頭處應(yīng)密封。4）重要控制回路、移動(dòng)用的導(dǎo)線、特別潮濕的場所和嚴(yán)重腐蝕性場所、有劇烈振動(dòng)的用電設(shè)備及有特殊規(guī)定的場所應(yīng)采用銅線。（2）低壓帶電作業(yè)的一般規(guī)則1）低壓帶電作業(yè)應(yīng)設(shè)專人監(jiān)護(hù)。工作時(shí)，戴絕緣手套和安全帽，使用有絕緣柄的工具，站在干燥的絕緣物上進(jìn)行操作。必須穿長袖衣服工作，嚴(yán)禁使用銼刀、金屬尺和帶有金屬物的毛刷、毛撣等工具。2）高低壓同桿架設(shè)、在低壓帶電線路上工作時(shí)，應(yīng)先檢查與高壓線的距離（不小于1.2m），采取防止誤碰帶電高壓設(shè)備的措施。在低壓帶電導(dǎo)線未采取絕緣措施時(shí)，工作人員不得穿越。在帶電的低壓配電裝置上工作時(shí)，應(yīng)采取防止相間

10、短路和單相接地的絕緣隔離措施。2.安全用電與觸電急救（1）安全用電的注意事項(xiàng)1）不可用銅絲、鐵絲代替熔絲。因銅絲、鐵絲的熔點(diǎn)比熔絲的熔點(diǎn)高，當(dāng)發(fā)生短路等事故時(shí)，鋼絲、鐵絲不能熔斷，失去了對(duì)電路的保護(hù)作用。2）不要移動(dòng)處于工作狀態(tài)中的用電器，應(yīng)在切斷電源的情況下移動(dòng)。防止電路中用電器的總功率負(fù)荷過大，導(dǎo)線中電流超過導(dǎo)線所允許通過的最大正常工作電流而引起導(dǎo)線發(fā)熱，燒毀導(dǎo)線絕緣層，損壞用電設(shè)備。3）發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線絕緣層破損時(shí)，應(yīng)及時(shí)用電工絕緣膠布（專用膠布）包扎，不可使用白色醫(yī)用膠布及一般塑料膠帶包扎。4）用電器發(fā)生異?；蛴薪轨挝兜痊F(xiàn)象時(shí)，應(yīng)迅速切斷電源，防止情況惡化、釀成火災(zāi)4.觸電后的急救（1）在切斷

11、電源過程中，應(yīng)注意以下事項(xiàng)：絕對(duì)不允許直接用手去拉觸電者，以防止救護(hù)人員觸電；要特別防止高處觸電者脫離電源后摔傷；如采用人為短路的辦法，使前級(jí)熔斷器熔斷或使自動(dòng)開關(guān)掉閘，則應(yīng)一方面考慮再次送電的可能性，另一方面要迅速采取適當(dāng)措施，使觸電者脫離電源。（2）當(dāng)觸電者脫離電源以后，可根據(jù)受傷者的不同情況采取搶救措施：a如果觸電者神志清醒但乏力、心慌、頭昏時(shí)，應(yīng)使其就地安靜休息，并及時(shí)請(qǐng)醫(yī)生或送醫(yī)院治療。b如果觸電者神志不清，失去知覺，但還有呼吸、心跳時(shí)，應(yīng)使其處于空氣流通環(huán)境，并解開其上衣，以利于其呼吸，然后迅速請(qǐng)醫(yī)生救治，或用救護(hù)車緊急送醫(yī)院搶救。c如果觸電者神志不清且呼吸、心跳停止時(shí)，應(yīng)毫不遲疑

12、地在現(xiàn)場進(jìn)行人工呼吸和心臟按摩，進(jìn)行緊急搶救，同時(shí)向醫(yī)院或急救中心求救。（3）人工呼吸法(口對(duì)口人工呼吸法)a使觸電者平直仰臥，頭部盡量后仰，并清除口腔里的異物。救護(hù)者蹲跪在觸電者的頭旁，一只手捏緊觸電者的鼻孔(不要漏氣)，另一只手將其下頜拉向前下方，使他的嘴能張開。b救護(hù)者深吸氣后，即對(duì)觸電者的口吹氣。吹氣以胸部略有起伏為宜，吹氣用力過大過小都不好。c吹氣完畢，救護(hù)者自己吸氣時(shí)，應(yīng)將觸電者的鼻孔放松，使傷者自動(dòng)向外呼氣。d以上步驟應(yīng)周而復(fù)始連續(xù)進(jìn)行，應(yīng)保持35 s吹氣1次，直至患者的心跳和呼吸恢復(fù)正常為止。以上步驟如圖1-5所示。 檢查心臟是否跳動(dòng)（摸靜脈） 吹氣 心臟復(fù)蘇位置 心臟復(fù)蘇和吹

13、氣同時(shí)進(jìn)行圖1-5 搶救現(xiàn)場當(dāng)觸電者心跳完全停止時(shí)，除一個(gè)救護(hù)者對(duì)傷員進(jìn)行人工呼吸外，同時(shí)還應(yīng)由另一救護(hù)者對(duì)其施行胸外心臟擠壓，使其心臟恢復(fù)跳動(dòng)。進(jìn)行胸外心臟擠壓的救護(hù)者，應(yīng)由經(jīng)過訓(xùn)練、掌握要領(lǐng)的人進(jìn)行。胸外心臟擠壓方法如圖1-6所示。1.3.2 電工職業(yè)道德規(guī)范1.熱愛電工這個(gè)職業(yè)，對(duì)技術(shù)精益求精，一絲不茍，在實(shí)踐中不斷學(xué)習(xí)進(jìn)取，提高技術(shù)技能，在理論上要不斷充實(shí)自己。2.對(duì)工作認(rèn)真負(fù)責(zé)，一絲不茍，對(duì)所從事的電工作業(yè)，必須做到測試和接線準(zhǔn)確無誤，連接可靠。當(dāng)感到自己工作不能勝任時(shí)，應(yīng)虛心向他人或書本求教，做到不恥下問。 3電工作業(yè)要干凈利落，美觀整潔，作業(yè)完畢后要清理現(xiàn)場，及時(shí)將遺留雜物清理干

14、凈，避免污染環(huán)境，杜絕妨礙他人或運(yùn)行。4任何時(shí)候、任何地點(diǎn)、任何情況下電工作業(yè)必須遵守安全操作規(guī)程，設(shè)置安全措施，保證設(shè)備、線路、人員和自身的安全。時(shí)刻做到質(zhì)量在我手中，安全在我心中。章節(jié)課題2.1 電路的組成2.2 電路的物理量課時(shí)2節(jié)教學(xué)目的1.掌握電路的組成要素2.掌握有關(guān)電路中幾個(gè)物理量的概念、方向及其計(jì)算重點(diǎn)難 點(diǎn)重點(diǎn)：有關(guān)電路的幾個(gè)物理量的概念、方向及其測量難點(diǎn)：電流參考方向的概念及電壓、電動(dòng)勢實(shí)際方向的確定教學(xué)方 法課堂講授與練習(xí)相結(jié)合，綜合學(xué)生實(shí)際，適當(dāng)處理教材，因材施教，講解問題時(shí)力求清晰明了，注意引導(dǎo)學(xué)生對(duì)本課程的興趣和調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，并通過練習(xí)加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解與

15、掌握，盡可能達(dá)到好的教學(xué)效果，以提高學(xué)生的理論水平。作業(yè)P412-3-1課后小結(jié)1.電流的實(shí)際方向規(guī)定為正電荷運(yùn)動(dòng)的方向，為了便于電路的分析和計(jì)算，事先任意假定的電流方向，為參考方向。2.電動(dòng)勢是衡量電源力做功的物理量，它的實(shí)際方向由電源的負(fù)極指向正極，它的單位為V。3.電壓是衡量電場力做功的物理量，它的實(shí)際方向由電源的正極指向負(fù)極，它的單位與電動(dòng)勢相同，也是V。教學(xué)內(nèi)容2.1 電路的組成教學(xué)目的掌握：歐姆定律，熟練應(yīng)用歐姆定律進(jìn)行計(jì)算。 理解：電能和電功率的概念，掌握焦耳定律，掌握電能、電功率的計(jì)算。了解：1.電流、電壓、電動(dòng)勢的基本概念，掌握其單位及單位的換算。 2.電阻的概念和電阻與溫度

16、的關(guān)系，掌握電阻定律。技能要求掌握：1.使用直流電壓表、電流表。2.萬用表測量直流電壓、直流電流和電阻。教學(xué)內(nèi)容2.1 電路的組成電路是電流流通的途徑，電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能要通過閉合電路來完成。因此，為了利用電能，必須組成各種形式的電路。電路是由電源、導(dǎo)線、開關(guān)和負(fù)載四大部分組成。下圖是直流電動(dòng)機(jī)控制回路，當(dāng)開關(guān)閉合，電池給電動(dòng)機(jī)供電，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)開關(guān)斷開，電流不能形成回路，電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。1.電源電源是電路的源泉，它為電路提供電能?，F(xiàn)在應(yīng)用的電源有各種干電池電源、太陽能電源、風(fēng)力發(fā)電電源、火力發(fā)電電源、水力發(fā)電電源、核能發(fā)電電源等。2.導(dǎo)線導(dǎo)線構(gòu)成電路的通路。因?yàn)橛猛静煌瑢?dǎo)線的種類繁多

17、，主要用于電力系統(tǒng)作為輸電導(dǎo)線。教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容3.電動(dòng)勢電動(dòng)勢就是表征電源力對(duì)電荷做功能力的物理量。電動(dòng)勢的方向規(guī)定為由電源的負(fù)極指向正極，用“”、“-”號(hào)來表示，如圖2-10所示。 電動(dòng)勢的方向規(guī)定為由電源的負(fù)極指向正極，用“”、“-”號(hào)來表示。電動(dòng)勢的單位也是伏，符號(hào)為V 。 2.2.3 電流、電壓的測量1電流的測量測量時(shí)將表的兩個(gè)接線端串聯(lián)在電路中（千萬不可并聯(lián)在電路上），表的“”端為電流的流入端；表的“”端為電流的流出端。根據(jù)表針?biāo)甘镜目潭?，讀出電流的大小。 2電壓的測量測量時(shí)將表的兩個(gè)接線端并聯(lián)在被測電壓的兩端 ，測量時(shí)表的“+”接線端接被測電壓的正極，“-”接線端接被測電壓的負(fù)

18、極。根據(jù)表針?biāo)甘镜目潭?，讀出電壓的大小。 章節(jié)課題2.3 電阻課時(shí)2節(jié)教學(xué)目的掌握：1.電阻的概念2.電阻與溫度的關(guān)系，3.電阻的選用 重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：電阻的概念、電阻的溫敏特性難點(diǎn)：如何正確理解導(dǎo)體的電阻率與溫度系數(shù)的關(guān)系教學(xué)方法課堂講授與練習(xí)相結(jié)合，綜合學(xué)生實(shí)際，適當(dāng)處理教材，因材施教，講解問題時(shí)力求清晰明了，注意引導(dǎo)學(xué)生對(duì)本課程的興趣和調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，并通過練習(xí)加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解與掌握，盡可能達(dá)到好的教學(xué)效果，以提高學(xué)生的理論水平。作業(yè)P412-2-4課后小結(jié)1.任何導(dǎo)體對(duì)電流都具有阻礙作用，即導(dǎo)體都具有電阻。2.導(dǎo)體電阻的大小與導(dǎo)體的長度成正比，與導(dǎo)體的橫截面成反比，并與導(dǎo)體材

19、料的電阻率成正比。 3.導(dǎo)體的電阻率隨溫度的變化而變化。所有金屬的電阻率都隨溫度的升高而增大，因此，金屬均為正溫度系數(shù)導(dǎo)體。 4.不同種類的電阻具有不同的特征和用途。5.電阻時(shí)耗能元件，它將電能不可逆地轉(zhuǎn)化為熱能。6.測電阻時(shí)，換檔需要調(diào)零，不允許帶電測量電阻。教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容2.3 電阻教學(xué)目的掌握：電阻的概念理解：電阻與溫度的關(guān)系技能要求掌握：電阻的識(shí)別與測量教學(xué)內(nèi)容2.3.1導(dǎo)體的電阻1.導(dǎo)體電阻的概念圖2-14所示是電子在導(dǎo)體中流動(dòng)示意圖。圖2-14a和圖2-14b是不同的兩種導(dǎo)體材料，材料內(nèi)的原子結(jié)構(gòu)不同，導(dǎo)體對(duì)電子流動(dòng)呈現(xiàn)出的“阻力”不同；圖2-14c是同一種導(dǎo)體材料，由于

20、材料的截面積不同，導(dǎo)體對(duì)電子流動(dòng)呈現(xiàn)出的“阻力”不同。 HYPERLINK /jp2005/25/dzjc/p04/ch13/sec11/index.htm t _blank 導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用稱為 HYPERLINK /jp2005/25/dzjc/p04/ch13/sec11/index.htm t _blank 導(dǎo)體的電阻，用符號(hào)“R”來表示，其基本單位為歐姆（）。較大的單位有k和M，其換算關(guān)系為1M=1000k 1 k=1000 提示：要特別強(qiáng)調(diào)：電荷在流動(dòng)時(shí)和障礙物碰撞發(fā)熱，將電能消耗掉了，體現(xiàn)出來的阻礙作用，叫電阻。電阻是可以直接用電能做功的。2.導(dǎo)體的電阻率與溫度系數(shù)1）電阻定

21、律 導(dǎo)體電阻的大小與導(dǎo)體的電阻率和導(dǎo)體長度成正比，與導(dǎo)體的橫截面S成反比，用公式表示為 當(dāng) HYPERLINK /jp2005/25/dzjc/p04/ch13/sec11/index.htm t _blank 溫度變化時(shí)， HYPERLINK /jp2005/25/dzjc/p04/ch13/sec11/index.htm t _blank 導(dǎo)體的電阻率也隨之變化。如果導(dǎo)體的電阻率隨 HYPERLINK /jp2005/25/dzjc/p04/ch13/sec11/index.htm t _blank 溫度的升高而升高，則為正溫度系數(shù)導(dǎo)體；反之，則為負(fù)溫度系數(shù)導(dǎo)體。所有金屬的電阻率都隨溫度的

22、升高而增大，因此，金屬均為正溫度系數(shù)導(dǎo)體。當(dāng)溫度在0100 OC范圍內(nèi)變化時(shí)，大部分金屬的電阻率與溫度成如下的線性關(guān)系：表2-1給出了常用導(dǎo)體材料在0時(shí)的電阻率和溫度系數(shù)。由表中可以看出，金屬材料的電阻溫度系數(shù)都是正值，它們的阻值隨著溫度的上升而增加，如銀、銅、鋁等。利用導(dǎo)體的這一溫度特性可以制作金屬溫度計(jì)，如用鉑、銅制成的電阻溫度計(jì)分別適用于200500和50150范圍內(nèi)的溫度測量。有些合金如康銅（鎳銅合金）和錳銅的電阻溫度系數(shù)很小，常用來制作標(biāo)準(zhǔn)電阻?！纠?-1】 長度為1km、截面積為10mm2的一條鋁導(dǎo)線和一條銅導(dǎo)線，試計(jì)算它們?cè)?時(shí)的電阻各為多少？解：從表1-1中查的m，m，代入1-

23、5式得 3.電阻材料表2-1給出了幾種常用金屬材料在0時(shí)的電阻率和電阻的溫度系數(shù)。導(dǎo)體材料的電阻率和電阻溫度系數(shù)，看起來就是一張表格，實(shí)際上是電工技術(shù)的源泉和發(fā)祥地。電工技術(shù)就是在一百多年中通過對(duì)電工材料特性的研究，逐漸發(fā)展為現(xiàn)在的巨大電工技術(shù)產(chǎn)業(yè)群的。由表中可以看出，金屬材料的電阻溫度系數(shù)都是正值，它們的阻值隨著溫度的上升而增加。利用導(dǎo)體的這一溫度特性可以制作金屬溫度計(jì)，如用鉑、銅制成的電阻溫度計(jì)分別適用于-200500和-50150范圍內(nèi)的溫度測量。有些合金如康銅（鎳銅合金）和錳銅的電阻溫度系數(shù)很小，常用來制作標(biāo)準(zhǔn)電阻。提示：人們認(rèn)識(shí)了金屬材料的溫敏特性，就根據(jù)這個(gè)特性開發(fā)出了很多應(yīng)用，也

24、就是說這是發(fā)明創(chuàng)造的源泉。圖2-16為鉑金屬絲制造的溫度檢測儀， 利用鉑絲的溫敏特性，可以檢測1000以下的溫度。2.3.2 電阻器 1.電阻器的作用和分類 電阻器是應(yīng)用具有一定電阻率且溫度系數(shù)小的導(dǎo)電材料制成的電路元件。電阻器亦簡稱為電阻，是工程技術(shù)中用量最大的電路元件之一。電阻器是根據(jù)工程的不同需要，根據(jù)電阻具有阻礙電流流動(dòng)的特性而制造的電路部件。工程上需要不同種類、不同特性的電阻，例如需要溫度穩(wěn)定性高的電阻，就要采用表2-1中溫度系數(shù)非常小的碳、鎳銅合金、鐵鎳合金等；如果需要熱敏電阻，就要采用和溫度變化敏感的半導(dǎo)體材料等。 下圖是幾種不同功能的電阻。大功率用金屬絲繞制，小功率用金屬薄膜。

25、電阻的芯子是陶瓷管或棒，因?yàn)槠渌牧鲜軣嶙冃尾荒透邷亍?熱敏電阻的特性就是其阻值隨著溫度的變化而變化，主要應(yīng)用在電子電路中作為溫度補(bǔ)償或溫度控制中?？烧{(diào)電阻由于工作中阻值可調(diào)，應(yīng)用極廣。 2.電阻參數(shù)電阻關(guān)鍵參數(shù)有兩個(gè)，一是阻值大小，二是功率大小。這兩個(gè)參數(shù)才可以確定一個(gè)電阻。（1）阻值 阻值是表示電阻大小的物理 量。為了制造和選用方便，電阻分為兩大系 列：E24和E96。超出這兩個(gè)系列規(guī)定的阻值，稱為非標(biāo)電阻，需要定做。常用的E24 系列的電阻基數(shù)阻值共有24個(gè)，分別是：1.0、1.1、1.2、1.3、1.5、1.6、1.8、2.0、2.2、2.4、2.7、3.0、3.3、3.6、3.9、4

26、.3、 4.7、5.1、5.6、6.2、6.8、7.5、8.2、9.1，單位為0，誤差為5%。阻值向下延伸或向上延伸，分別0.1、10、100、，可得到0.109.1M0的阻值系列。這個(gè)系列的電阻在市場上用量最大，多在普通設(shè)備中應(yīng)用。 E96系列電阻基數(shù)阻值為96個(gè)，阻值間隔更小，這是精密電阻，誤差為1%，多在儀 器設(shè)備中應(yīng)用。 （2）耗散功率 金屬膜電阻的常用功率范圍為1/162W，分別為1/16W、1/8W、 1/4W、1/2W、1W、2W。 繞線電阻的常用功率范圍為1/20500W，分別為1/20W、1/8W、1/4W、1/2W、1W、 2W、4W、8W、10W、16W、25W、40W、

27、50W、75W、100W、150W、250W、500W。 電阻在較大電流的場合應(yīng)用時(shí)，使用時(shí)一定要核算一下電阻的功率是否足夠，否則工作中會(huì)過熱損壞。3.電阻元件模型及電路符號(hào) 實(shí)際電路中的電阻器、白熾燈、電爐、電烙鐵等電路器件，在電路中表現(xiàn)出來的都是電阻的特性，為了分析方便，就不考慮它們的結(jié)構(gòu)、形狀等次要因素，只考慮它的電阻，這個(gè)電阻就稱為實(shí)際電路器件的電阻元件模型。電阻元件模型也簡稱為電阻，其電路符號(hào)如 圖2-19所示。電阻是耗能元件，它將電能不可逆地轉(zhuǎn)換為熱能。4.結(jié)論 （1）導(dǎo)體中存在電阻是一種自然現(xiàn)象。 電流在導(dǎo)體中流動(dòng)時(shí)要受到電阻的阻礙，把電流的電能變?yōu)闊崮堋ｋ娮枋请姽ぜ夹g(shù)中三大元件

28、之一，是直流電路中的主要研究對(duì)象。 （2）電阻元件是為了滿足電路的需要而制造的，根據(jù)電路的需要來選擇電阻的材料。當(dāng)電路中需要阻值非常穩(wěn)定的電阻時(shí)，必須選擇溫度系數(shù)非常小的材料制造，如表2-1中的錳 銅合金、鎳銅合金，用它們做成金屬絲或金屬膜；碳的溫度系數(shù)小，又好加工，可做一般應(yīng)用的碳膜電阻；當(dāng)電路中需要溫度敏感電阻時(shí)，就要選用溫度系數(shù)非常大的材料制造；廣泛應(yīng)用于壓力傳感器和稱重設(shè)備上的壓敏電阻，選用的是溫度系數(shù)非常小、且受壓時(shí)阻值會(huì)發(fā)生變化、具有壓敏特性的材料。 （3）本課程的特色就是理論結(jié)合實(shí)際，這樣大家才能學(xué)懂，學(xué)會(huì)。 章節(jié)課題2.4 歐姆定律課時(shí)2節(jié)教學(xué)目的掌握：歐姆定律的物理內(nèi)含，能用

29、歐姆定律解決實(shí)際問題。重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：歐姆定律的應(yīng)用難點(diǎn)：對(duì)歐姆定律的正確理解教學(xué)方法 講授時(shí)注意: 定律表達(dá)式是一個(gè)數(shù)學(xué)公式，要賦予物理意義，也就是說公式是三個(gè)電量之間的物理關(guān)系的表達(dá)，先講清三個(gè)物理量的關(guān)系，再講公式。作業(yè)P412-3-2課后小結(jié)1. HYPERLINK /jp2005/25/dzjc/p04/ch12/sec04/ t _parent 歐姆定律是分析、計(jì)算電路的最基本定律之一。 2.部分電阻電路的歐姆定律可表述為：流經(jīng)電阻的電流與加在電阻兩端的電壓成正比，與電阻的阻值成反比。 3.全電路的歐姆定律可表述為：通過全電路的電流與電源的電動(dòng)勢成正比，與電路中的總電阻成反比。 4.

30、在一個(gè)閉合電路中，電壓升等于電壓降，滿足電壓平衡方程式。5.歐姆定律的應(yīng)用 2.4 歐姆定律教學(xué)目的掌握：歐姆定律，熟練應(yīng)用歐姆定律進(jìn)行計(jì)算。技能要求掌握：運(yùn)用歐姆定律解決實(shí)際問題。教學(xué)內(nèi)容根據(jù)電能做功的概念定義了電壓、電流、電阻三個(gè)電工物理量，它們?nèi)咧g是什么關(guān)系？家用電器損壞了，是什么原因造成的？用電設(shè)備不能正常工作，故障在什么地方？一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，電源線過長，工作就無力；一把電烙鐵，達(dá)不到應(yīng)有的溫度，是什么原因？凡此種種，用什么方法去解決？用歐姆定律的理論去分析，可以得到解決。2.4.1電阻電路歐姆定律一段只含有電阻、而不含有電源的電路，稱為電阻電路，如圖2-19所式。a)關(guān)聯(lián)參考方向 b

31、)非關(guān)聯(lián)參考方向 圖 2-19 部分電阻電路 電阻電路的歐姆定律可表述為：流經(jīng)電阻的電流與加在電阻兩端的電壓成正比，與電阻的阻值成反比，其表達(dá)式為 或 （2-7）在式2-7中，電壓與電流的正方向設(shè)定為一致，稱為關(guān)聯(lián)參考方向，如圖2-19a所示；如果電壓與電流的正方向設(shè)定相反,如圖2-19b所示, 則稱為非關(guān)聯(lián)參考方向，非關(guān)聯(lián)參考方向的表達(dá)式為 （2-8）在以后的電路分析中，如不加特別說明，均為關(guān)聯(lián)參考方向。歐姆定律只適應(yīng)于線性電阻電路，即當(dāng)電壓和電流變化時(shí)，電阻的阻值不變。圖2-20a是線性電阻的伏安特性曲線。某些電阻元件，如半導(dǎo)體二極管的正向電阻、白熾燈的燈絲電阻，它們不遵循歐姆定律，伏安特

32、性曲線是一條曲線，這種電阻稱為非線性電阻，它的阻值隨工作電壓的變化而變化，如圖2-20b所示。 a）線性電阻的伏安特性 b）非線性電阻的伏安特性圖 2-20 電阻的伏安特性曲線2.4.2全電路歐姆定律由含有內(nèi)阻的 HYPERLINK /jp2005/25/dzjc/p04/ch13/sec11/index.htm t _blank 電源和負(fù)載電阻組成的閉合回路稱為 HYPERLINK /jp2005/25/dzjc/p04/ch13/sec11/index.htm t _blank 全電路。最簡單的全電路如圖2-21所示，圖中E 為電動(dòng)勢，RO為電動(dòng)勢的內(nèi)阻，R為外電路負(fù)載電阻。圖 2-21簡

33、單的全電路全電路的歐姆定律可表述為：通過全電路的電流與電源的電動(dòng)勢成正比，與電路中的總電阻成反比，其表達(dá)式為 或 （2-9）由式中可見，為外電路電阻上的電壓，令；為內(nèi)電路內(nèi)阻上的電壓，令，則有 （2-10）此式稱為 HYPERLINK /jp2005/25/dzjc/p04/ch13/sec11/index.htm t _blank 全電路電壓平衡方程式，它說明了在一個(gè)閉合電路中，電壓升（電動(dòng)勢E）等于電壓降（）。2.歐姆定律總結(jié)（1）歐姆定律是根據(jù)能量守恒原理總結(jié)出來的基本電工規(guī)律。（2）歐姆定律表達(dá)了電工的三個(gè)基本物理量U、I、R之間的關(guān)系，只要知道了其中的兩個(gè)物理量，就可以求出第三個(gè)物理

34、量。在一切電工設(shè)備中，都離不開這三個(gè)物理量，我們可以應(yīng)用歐姆定律進(jìn)行電路設(shè)計(jì)計(jì)算、進(jìn)行電路維護(hù)測量。該公式被電工奉為萬能公式，對(duì)工作很有幫助。2.4.3 活學(xué)活用 歐姆定律的應(yīng)用并不是簡單的套用公式，而往往是要分析解決實(shí)際問題?！練W姆定律表達(dá)式是根據(jù)電壓、電流、電阻三個(gè)物理量之間的關(guān)系建立的數(shù)學(xué)模型，后來人們就用這個(gè)數(shù)學(xué)模型來解決實(shí)際問題，這就是理論的作用】，下舉例歐姆定律怎么用。3.確定電路工作狀態(tài)在工程中，電路正常工作的條件為：（1）電路中這三個(gè)物理量全都存在。（2）這三個(gè)物理量必須都在設(shè)定值上。條件 ：給出了判斷設(shè)備不工作的方法。即用電設(shè)備不加電不工作，加上電壓電路斷路也不工作。條件：給

35、出了判斷設(shè)備工作不正常的方法。根據(jù)歐姆定律，測量電路的三個(gè)物理量，將測量值和正常值比較，哪個(gè)值偏離了正常值，電路就不能正常工作?！景咐?電器通電不工作】一臺(tái)電飯鍋插上電源插頭不工作。案例分析：圖2-26a是測量圖，圖2-26b是電路原理圖。根據(jù)電器正常工作的條件分析：電源插座壞，沒電；電源線壞，不通；電飯鍋內(nèi)部電阻絲損壞，不發(fā)熱。將萬用表撥至100電阻檔，閉合電飯鍋的外部開關(guān)S，測量電源線插頭上的a、b接插針兩端電阻，表針不動(dòng)，電路不通；將電源線從電飯鍋上拔掉，測量電飯鍋上的輸入接插針，電阻為400左右，正常。判斷故障原因?yàn)殡娫淳€內(nèi)部開路，更換一條新電源線，電飯鍋恢復(fù)正常。該例是歐姆定律的概念

36、應(yīng)用，并沒有進(jìn)行具體計(jì)算。4. 電路參數(shù)發(fā)生了變化，使電路工作不正?！景咐?電烙鐵發(fā)熱量不足】案例敘述某電氣維修工使用的一把電烙鐵（見圖2-27）發(fā)熱量不足，不知是什么原因。電烙鐵的正常工作參數(shù)如下：電壓為220V，電流為90mA。案例分析電烙鐵的發(fā)熱體就是一個(gè)用鐵鉻鋁合金電阻絲繞制的電阻，該電阻絲不容易老化，是電熱器的常用材料。電烙鐵外形如圖2-27a所示，等效電路如圖2-27b所示。發(fā)熱量不足一是外加電壓低于220V；二是電烙鐵的工作電流小于正常值。用電壓表測量220V電源電壓，為正常值；斷開電源后，用萬用表（電阻檔）測量電烙鐵的發(fā)熱體電阻，阻值為3.1k。根據(jù)歐姆定律，計(jì)算電烙鐵的實(shí)際電

37、流為：I=U/R=（220/3.1）mA71mA 由于71mA90mA，電烙鐵的發(fā)熱量不足。其原因?yàn)榘l(fā)熱體老化，阻值變大所致。 【案例3電阻率地下探測儀】 案例敘述（先介紹一個(gè)例子：上個(gè)世紀(jì)70年代，中原的河北連年干旱，莊稼欠收，開采地下水成了農(nóng)村保苗增產(chǎn)的唯一出路。河北文安中學(xué)一個(gè)物理老師，根據(jù)地下不同地質(zhì)結(jié)構(gòu)電阻率不同的原理，發(fā)明了地下水位探測儀，轟動(dòng)了全國，當(dāng)時(shí)人民日?qǐng)?bào)以及全國各省市主流報(bào)紙紛紛轉(zhuǎn)載，并在全國推廣應(yīng)用）。 地下探礦、找水、考古等勘探中，因?yàn)榈叵挛镔|(zhì)不同，電阻率不同，通過地下電阻率的測量，可知地下不同的物質(zhì)結(jié)構(gòu)，達(dá)到勘探目的。圖2-28a是電極連接圖，由a-a、 b-b、h

38、-h組成豎向測量電極；由A-A、B-B、H-H組成橫向測量電極。給每對(duì)電極通上直流電壓U，檢測電極之間電流的大小。如果兩個(gè)電極之間有空洞，測出的電阻就大；如果兩個(gè)電極之間有電阻率低的金屬礦石，測出的電阻就小。因?yàn)槭嵌鄠€(gè)電極正交測量，可以根據(jù)每對(duì)電極之間電阻的大小，在計(jì)算機(jī)的顯示屏上顯示出電阻率異常區(qū)域的圖形，測量儀外形如圖2-28所示，根據(jù)電極之間距離的大小，可以換算出異常電阻率區(qū)域的面積。如果是找水，異常電阻率部分的電阻率小，含水量大；如果是考古，異常電阻率部分就是不同的地質(zhì)結(jié)構(gòu)；如果是找礦，異常電阻率部分的電阻率小，就是要找的金屬礦石。案例分析：該例應(yīng)用了不同物質(zhì)電阻率不同的概念，通過兩個(gè)

39、電極，給電極兩端加上固定電壓U，檢測兩個(gè)電極之間的電流I，根據(jù)歐姆定律，兩個(gè)電極之間的電阻R=U/I，根據(jù)不同檢測點(diǎn)之間測出的電阻不同，可繪出異常電阻率的區(qū)域范圍。由該例可見，電阻率的概念和歐姆定律并不深?yuàn)W，我們可根據(jù)簡單的理論發(fā)明神奇的儀器，這就是電工學(xué)的魅力！ 該例可以給同學(xué)們講一講，一個(gè)發(fā)明創(chuàng)造，不都是需要高深的理論。章節(jié)課題2.5電功與電功率課時(shí)2節(jié)教學(xué)目的理解：電能和電功率的概念 掌握：電能、電功率的計(jì)算 重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：1.電能、電功率的計(jì)算 2.掌握電流的熱效應(yīng)的概念難點(diǎn)：對(duì)電功率概念的正確理解教學(xué)方法課堂講授與練習(xí)相結(jié)合，綜合學(xué)生實(shí)際，適當(dāng)處理教材，因材施教，講解問題時(shí)力求清晰明

40、了，注意引導(dǎo)學(xué)生對(duì)本課程的興趣和調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，并通過練習(xí)加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解與掌握，盡可能達(dá)到好的教學(xué)效果，以提高學(xué)生的理論水平。功率的公式很簡單，物理內(nèi)含很豐富，要結(jié)合案例講解作業(yè)P402-3-4課后小結(jié)1.生活中處處都用到電能。某一段時(shí)間用電多少，用電功表示，在工程上電功又稱電能，常用kWh(千瓦時(shí))表示，1kWh就是通常說的1度電。 2. HYPERLINK /jp2005/25/dzjc/p04/ch13/sec11/index.htm t _parent 電流做功的快慢是用 HYPERLINK /jp2005/25/dzjc/p04/ch13/sec11/index.htm

41、t _parent “ HYPERLINK /jp2005/25/dzjc/p04/ch13/sec11/index.htm t _parent 電功率 HYPERLINK /jp2005/25/dzjc/p04/ch13/sec11/index.htm t _parent ” HYPERLINK /jp2005/25/dzjc/p04/ch13/sec11/index.htm t _parent 來表示的。3.功率、額定功率、實(shí)際功率、總功率的概念及其計(jì)算。 4.在一個(gè)閉合電路中，總功率滿足功率平衡方程式。5.電流熱效應(yīng)的概念與應(yīng)用教學(xué)內(nèi)容2.5 電功與電功率教學(xué)目的理解：電能和電功率的概念

42、。掌握：電能、電功率的計(jì)算。技能要求掌握：電度表的安裝及其使用。教學(xué)內(nèi)容2.5.1電功電流在電路中流動(dòng)，通過負(fù)載時(shí)要對(duì)負(fù)載做功。如電流流入電動(dòng)機(jī)的繞組，電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩，拖動(dòng)機(jī)械負(fù)載運(yùn)動(dòng)做功，電能通過電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。 電能通過負(fù)載做功的大小，與流過負(fù)載的電流I、負(fù)載兩端的電壓U以及通電時(shí)間t成正比，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為 在工程上電功又稱電能，常用kWh(千瓦時(shí))表示，1kWh就是通常說的1度電。它與焦耳之間的換算關(guān)系為1kWh =1000W3600s=3.6106J在工程上電能是由電能表進(jìn)行測量的，電能表俗稱電度表，圖2-31是電能表的外形圖。電能表在測量過程中是通過表內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)字輪，

43、由字輪上的數(shù)字指示出電路消耗的電能。 智能插卡電能表 老式電能表2.5.2 電功率在日常生活或工程中，不僅要了解電流做功的多少，還要知道電流做功的快慢。 HYPERLINK /jp2005/25/dzjc/p04/ch13/sec11/index.htm t _blank 電流做功的快慢是用“電功率”來表示的。1.電功率 HYPERLINK /jp2005/25/dzjc/p04/ch13/sec11/index.htm t _blank 電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功稱為電功率，用P來表示。其表達(dá)式為 電功率的基本單位為W（瓦），還有kW（千瓦）和mW（毫瓦）2.額定功率為了使電器能安全、可靠地工

44、作，對(duì)電器的工作電壓和電流都有一個(gè)規(guī)定值 HYPERLINK /jp2005/25/dzjc/p04/ch13/sec11/index.htm t _blank 。這個(gè)規(guī)定值就稱為電器的額定電壓和額定電流。額定電壓和額定電流的乘積，稱為電器的額定功率。額定電壓、電流、電功率統(tǒng)稱為用電器的額定值，用電器的額定值都在銘牌上標(biāo)出，以方便使用。在應(yīng)用時(shí)，用電器所加電壓和電流不能高于或低于額定值。如所加電壓偏高，會(huì)影響用電器的使用壽命，嚴(yán)重時(shí)還可能將用電器燒壞； HYPERLINK /jp2005/25/dzjc/p04/ch13/sec11/index.htm t _blank 當(dāng)所加電壓低于額定電壓

45、時(shí)，用電器的輸出 HYPERLINK /jp2005/25/dzjc/p04/ch13/sec11/index.htm t _blank 功率達(dá)不到額定值，不能正常工作。3實(shí)際功率 用電器在實(shí)際電壓下工作時(shí)所消耗的功率為實(shí)際功率。用電器實(shí)際消耗的功率，U、I分別為用電器兩端實(shí)際電壓和通過用電器的實(shí)際電流。2.5.3 電流的熱效應(yīng)電流在通過導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體要消耗電能而發(fā)熱，這種現(xiàn)象稱為電流的熱效應(yīng)。電流的熱效應(yīng)在電器設(shè)備中得到廣泛地應(yīng)用，電烙鐵、電烤箱、電暖氣等都是利用電流的熱效應(yīng)加熱工作的。電流的熱效應(yīng)也有其不利的一面，它使工作中的電器設(shè)備發(fā)熱，這不但消耗了電能，還會(huì)造成電器設(shè)備過早老化，如果溫升

46、超過允許值，還會(huì)燒壞電器設(shè)備，因此，常用給電器設(shè)備吹風(fēng)降溫的方法來減少電流的熱效應(yīng)造成的危害。例2-3有一家用電冰箱（見圖2-32a），已知電動(dòng)機(jī)的功率為120W，工作電壓為220V，電動(dòng)機(jī)工作/停機(jī)時(shí)間比為1：1，請(qǐng)計(jì)算電冰箱電動(dòng)機(jī)的工作電流、工作電阻和一天的耗電量。解：根據(jù)功率公式P=UI、P=I2R，計(jì)算得I=P/U=（120/220）A=0.55AR= P/ I2 =（120/0.552）=400或R=U/I=（220/0.55）=400電冰箱一天的耗電量為W=Pt=120W12h=1440Wh=1.44kWh例2-4有一電阻絲取暖器（見圖2-32b），工作額定電壓為220V，額定功率

47、為1000W。工作中因?yàn)殡妷航?jīng)常達(dá)到250V，取暖器工作了一個(gè)月電阻絲燒斷，請(qǐng)從理論上分析損壞原因。 解：取暖器的額定工作電流為 I=（1000/220）A=4.55A 取暖器的工作電阻為 R=（220/4.55）=48.4 取暖器工作在250V時(shí)的電功率為由計(jì)算可知，當(dāng)加在電阻性負(fù)載上的電壓變化時(shí)，功率和電壓是二次方的關(guān)系，該例電壓增加了14%，功率增加了29%，故取暖器工作了一個(gè)月電阻絲燒斷。所以電器設(shè)備在工作中，應(yīng)防止工作電壓出現(xiàn)較大的變化。國家規(guī)定，220V電壓的工作范圍為10%+7%，即電壓保持在198235.4V范圍內(nèi)。活學(xué)活用1.電參數(shù)測算案例1 電熱水器電線容量計(jì)算 案例任務(wù)

48、有一家庭需安裝一臺(tái)額定電壓為220V、額定功率為1200W 的電熱水器（見圖2-32），請(qǐng)核算墻體內(nèi)的電源線容量是否能滿足需要。已知墻體電線為塑料絕緣銅導(dǎo)線，線徑為1.5mm，安全載流量為(58)A/mm2。 圖2-32 電熱水器安裝圖 案例分析 1）墻體內(nèi)電源線電流容量等于： 單位截面積電流容量導(dǎo)線總截面積 =（58）A（1.5/2）23.14=(8.8314.13)A 2）電熱水器總電流為 A 因?yàn)?.45A E2時(shí)，E1處于放電狀態(tài)，E2處于充電狀態(tài)，圖中R為限流電阻。充電狀態(tài)的電動(dòng)勢由于電流的方向和電動(dòng)勢的方向相反，處于吸能狀態(tài)，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存起來。當(dāng)充電到一定程度，電池內(nèi)完成

49、了化學(xué)的轉(zhuǎn)化過程，充電就完成了。 在充電過程中，要注意兩個(gè)問題，一是不能過充。當(dāng)充電完成以后，要切斷充電電路，過充電對(duì)電池是非常不利的。對(duì)充電有嚴(yán)格要求的電池，在電池內(nèi)部都有防過充電保護(hù)電路（如手機(jī)電池），以防長時(shí)間過充電對(duì)電池的損害。二是不能欠充電，電池長期的欠充電，對(duì)電池也是很不利的，會(huì)降低電池的使用壽命。給二次電池充電，很多都是取自電網(wǎng)的交流電，通過充電器中的電源變換電路，將交流電變?yōu)檫m合被充電電池的低壓直流電。充電器和電池有嚴(yán)格的電壓配套關(guān)系，一般不可互用，否則因?yàn)殡妷翰黄ヅ鋾?huì)造成事故。圖3-23b是電動(dòng)自行車的一種充電器。 a) b) 圖3-23 充電電路與充電器 a)充電電路 b)

50、 充電器 章節(jié)課題3.3 電壓源和電流源及其應(yīng)用課時(shí)2節(jié)教學(xué)目的掌握：1.電壓源和電流源的概念及其電路模型2.電壓源和電流源的等效互換重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：電壓源和電流源的電路模型難點(diǎn)：電流源的實(shí)際應(yīng)用教學(xué)方法課堂講授與練習(xí)相結(jié)合，綜合學(xué)生實(shí)際，適當(dāng)處理教材，因材施教，講解問題時(shí)力求清晰明了，注意引導(dǎo)學(xué)生對(duì)本課程的興趣和調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，并通過練習(xí)加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解與掌握，盡可能達(dá)到好的教學(xué)效果，以提高學(xué)生的理論水平。作業(yè)P763-1-8課后小結(jié)1.電池是將化學(xué)能或其它形式的能變換成電能的裝置，常見電池分為一次電池、二次電池和燃料電池。 2.電池串聯(lián)后的總電動(dòng)勢等于各個(gè)電池電動(dòng)勢之和，電池串聯(lián)后

51、電池組的總內(nèi)阻等于每個(gè)電池的內(nèi)阻之和。3.并聯(lián)電池的電動(dòng)勢必須相同，其內(nèi)阻亦應(yīng)相同，并聯(lián)后的總電動(dòng)勢與單個(gè)電池的電動(dòng)勢相同。4.電池的正確選用和使用教學(xué)內(nèi)容3.3電壓源和電流源 教學(xué)目的掌握：電壓源和電流源的外特性 技能要求掌握：電壓源和電流源的等值互換教學(xué)內(nèi)容3.3.1 話題引入電源是電器設(shè)備的源泉，我們以上介紹了電池電源，還有發(fā)電機(jī)電源，太陽能電源等。電源的基本功能是為負(fù)載提供一定的電壓和電流，但我們知道，一節(jié)1.5V的新電池，當(dāng)把它接到電路中，電路中的電流變化時(shí)，電池兩端的電壓基本上不變，這就是具有所謂的恒壓特性，如下圖3-20（a）所示。而光伏電池的輸出特性則不同，它的輸出電壓變化時(shí)，

52、輸出電流基本不變，即具有恒流特性，如下圖3-2（b）所示。這兩種電源的本質(zhì)是：恒壓源的內(nèi)阻很小，恒流源的內(nèi)阻很大。也就是電源因?yàn)閮?nèi)阻不同所表現(xiàn)出來的兩種特性。這兩類不同輸出特性的電源各有什么用途？在使用中要注意哪些問題？在工程上，有時(shí)由恒流源供電，但是負(fù)載需要的是恒壓源，怎樣進(jìn)行電源互換，就是今天要解決的問題。 3.3.2 電壓源 電壓源是我們?cè)缫咽煜さ碾娫幢硎痉椒ǎ蓛?nèi)阻R0和電動(dòng)勢E 相串聯(lián)。電壓源的符號(hào)如圖3-21a所示。當(dāng)電壓源的內(nèi)阻為零時(shí)，稱為理想電壓源或恒壓源，其電路符號(hào)如圖3-21b所示圖3-21電壓源符號(hào) 當(dāng)將電壓源與負(fù)載電阻相連時(shí)（如圖3-22a所示），由于電流通過 電壓源內(nèi)

53、阻時(shí)產(chǎn)生了電壓降，使電壓源的端電壓比電源的電動(dòng)勢要小，即U= USI R0圖3-22b是電壓源U-I特性曲線。在輸出電流I相同的情況下，電壓源的內(nèi)阻R0越大，端電壓U越低；R0越小，則端電壓U越高。如果R0=0，則端電壓U=US，即為理想電壓源。實(shí)際電源是否可以看作理想電壓源，由電源的內(nèi)阻R0和電源的負(fù)載RL相比較而定， 當(dāng)RLR0時(shí)，在R上的壓降可以忽略，可將電源視為理想電壓源。例如，實(shí)驗(yàn)室中的穩(wěn)壓電源在工作范圍內(nèi)，其內(nèi)阻很小（RLR0），輸出電壓基本不隨輸出電流的變化而變化，故可將其看作理想電壓源。3.3.3電流源用一恒定電流與一內(nèi)阻相并聯(lián)來表示的電源稱為電流源。其符號(hào)如圖3-23a所示。

54、電流源的內(nèi)阻越大，在上的分流越小，輸出電流越接近。當(dāng)內(nèi)阻為無窮大時(shí)（不存在），稱為理想電流源或恒流源，其輸出電流與端電壓無關(guān)，理想電流源的符號(hào)如圖3-23b所示。圖3-23電流源在實(shí)際電源中，當(dāng)電源的內(nèi)阻時(shí)，在上的分流可以忽略，即可將其視為理想電流源。實(shí)際電源中，光電池、串激直流發(fā)電機(jī)以及晶體管等的輸出特性，都比較接近恒流源。如果將電流源接入負(fù)載電阻，如圖3-28a所示，則電路中的電流為 其UI特性曲線如圖3-28b所示，負(fù)載中的電流越小，輸出電壓越高。 a) b)圖3-28 電流源與輸出特性3.3.4 活學(xué)活用案例1 電源短路的危害 案例敘述：電源在工作中或因事故造成短路會(huì)有什么危害？ 案例

55、分析：我們?cè)诠ぷ髦?，接觸到的大部分電源是恒壓性質(zhì)的電源，因?yàn)殡娫吹膬?nèi)阻很小，一但短路，將會(huì)引起很大的災(zāi)害。圖3-29a是電源短路的情況，由電路參數(shù)可知，短路電流可達(dá) I=U/R=220/(0.5+0.5+0.5)A=147A(歐姆定律) 每條導(dǎo)線上的短路功率和電源上的短路功率為 P=UI=I2R=14720.5w=10.8kW（電阻電路的電功率） 10.8kW的短路功率可引起導(dǎo)線嚴(yán)重發(fā)熱，點(diǎn)燃絕緣層引起火災(zāi)，造成財(cái)產(chǎn)的嚴(yán)重?fù)p失和人員傷亡。 對(duì)于電氣設(shè)備上的小功率電源，因?yàn)樨?fù)載短路，可將電源燒毀。造成設(shè)備不能正常工作。所以，不管是大功率電源還是小功率電源，都不能短路。 b) 圖3-29電源短路

56、a)電源短路示意圖 b）電源短路引起的大火 電源在工作中，除了短路造成災(zāi)害之外，如果超載工作，也會(huì)引起嚴(yán)重后果。一會(huì)議禮堂因?yàn)榻尤肓诉^多的大功率燈光設(shè)備，使電源導(dǎo)線超載過流發(fā)熱，引起大火，因人員來不及疏散，造成大量的人員傷亡。 【案例2電壓源與電流源的應(yīng)用】案例敘述：現(xiàn)代電器設(shè)備中，控制信號(hào)都已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，電流信號(hào)是020mA；電壓信號(hào)是010V。這兩個(gè)信號(hào)可以看做是理想電流源和理想電壓源，見圖3-26a、b所示。在應(yīng)用時(shí)，有的是需要將理想電壓源信號(hào)轉(zhuǎn)換為理想電流源信號(hào)；有的是需要將理想電流源信號(hào)轉(zhuǎn)換為理想電壓源信號(hào)。圖3-36 電流源和電壓源的互換a)電壓源接口 b)電流源接口 c)電壓源和電

57、流源等效互換 d) 電流源和電壓源等效互換案例分析電流源和電壓源等值互換，必須要有內(nèi)阻。根據(jù)歐姆定律，只要在理想電壓源上串聯(lián)上合適的電阻、在理想電流源上并聯(lián)上合適的電阻，就可以完成互換。圖a）和圖c）是將電壓源信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流源信號(hào)的情況，在電路中串聯(lián)上一個(gè)500的電阻（見圖c），當(dāng)電壓信號(hào)從0V上升到10V時(shí)，輸出電流也從0上升到20mA。圖b）和圖d）是將電流源信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓源信號(hào)的情況，在電路中并聯(lián)上一個(gè)500的電阻（見圖d），當(dāng)電流信號(hào)從0V上升到20nA時(shí)，輸出電壓也從0上升到10V。為了轉(zhuǎn)換方便，在電阻上串聯(lián)上一個(gè)開關(guān)S，當(dāng)S打開，輸出為電流，當(dāng)S閉合，輸出為電壓。結(jié)論理想電流源和理

58、想電壓源是不能等效互換的，要想等效互換必須加內(nèi)阻。電流源轉(zhuǎn)電壓源，其內(nèi)阻的阻值為輸出開路時(shí)的等效電壓源的電壓除以電流源的電流；電壓源轉(zhuǎn)電流源，其內(nèi)阻的阻值為輸出短路時(shí)電壓源除以等效電流源的電流。章節(jié)課題3.4 基爾霍夫定律與支路電流法課時(shí)2節(jié)教學(xué)目的掌握：1.基爾霍夫定律及支路電流法 2.用疊加原理分析電路的方法重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：1.基爾霍夫定律的內(nèi)容及其應(yīng)用2.用支路電流法如何求解電路 3.戴維寧定理的應(yīng)用4.如何用疊加定理分析電路難點(diǎn)：基爾霍夫電壓定律電壓和電動(dòng)勢的方向如何確定教學(xué)方法課堂講授與練習(xí)相結(jié)合，綜合學(xué)生實(shí)際，適當(dāng)處理教材，因材施教，講解問題時(shí)力求清晰明了，注意引導(dǎo)學(xué)生對(duì)本課程的興趣

59、和調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，并通過練習(xí)加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解與掌握，盡可能達(dá)到好的教學(xué)效果，以提高學(xué)生的理論水平。作業(yè)P783-3-9 3-3-11課后小結(jié)1.基爾霍夫定律提供了求解復(fù)雜電路的方法。2.對(duì)復(fù)雜電路中節(jié)點(diǎn)、支路、回路、網(wǎng)孔等概念的理解。3.基爾霍夫電流定律也稱為節(jié)點(diǎn)電流定律，它確定了節(jié)點(diǎn)電流之間的關(guān)系。 4.基爾霍夫電壓定律是說明回路中各電壓之間相互關(guān)系的定律5.支路電流法是以電路中的支路電流為未知量進(jìn)行求解的一種方法。利用支路電流法求解電路，注意列出獨(dú)立方程。6.戴維寧定理的應(yīng)用。 7.疊加原理的應(yīng)用和應(yīng)用時(shí)的注意事項(xiàng)。教學(xué)內(nèi)容3.4 基爾霍夫定律與支路電流法教學(xué)目的掌握：1.基爾霍

60、夫定律及支路電流法 2.用疊加原理分析電路的方法技能要求掌握：使用萬用表驗(yàn)證基爾霍夫定律教學(xué)內(nèi)容電路分為簡單電路和復(fù)雜電路。不能應(yīng)用電阻的串并聯(lián)等方法進(jìn)行化簡解出的電路稱為復(fù)雜電路。如圖3-37所示，此圖是汽車運(yùn)行時(shí)發(fā)電機(jī)給蓄電池充電同時(shí)又點(diǎn)亮車燈的連線圖，將圖中的發(fā)電機(jī)和蓄電池分別用電壓源E1 、 E2來等效，車燈用電阻R3來等效，如圖3-27b所示。此圖中的各個(gè)支路電流不能應(yīng)用以前學(xué)過的方法解出，故此電路是一個(gè)復(fù)雜電路，我們還要學(xué)習(xí)求解復(fù)雜電路的方法。 a) b) 圖3-27 汽車電路接線圖 支路：電路中通過同一電流的各個(gè)分支，稱為支路。圖3-27中，共有AF、BH、CD三條支路。節(jié)點(diǎn)：三