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1、第二章 简单直流电路,2.1 闭合电路欧姆定律,2.2 电阻串联电路,2.3 电阻并联电路,2.5 万用表,2.4 电阻混联电路,2.6 电阻的测量,2.7 电位的计算,2.1 电动势 闭合电路欧姆定律,【学习目标】,1.掌握闭合电路欧姆定律。 2.理解电源的外特性。,【观察与思考】,答：电源电动势,一.电源电动势:用E表示,如图所示，电池上标着的“3.7V”和“1.2V”分别指锂电池的电动势为3.7V，镍镉电池的电动势为1.2V。,1.电动势的大小由电源本身的性质决定，与外电路的情况无关。,2.方向：由负极指向正极。,3.单位：伏（V）,4.标量,二.闭合电路的欧姆定律,闭合电路中的电流I，
2、与电源电动势E成正比，与电路的总电阻R+r（内电路电阻与外电路电阻之和）成反比，这就是闭合电路欧姆定律。,2.欧姆定律,用公式表示为：,图 2-1 简单的闭合电路,（适用于线性电路）,进一步作数学变换得： EIr+IR,由于IRU是外电路上的电压降（电源的端电压）， IrU0是内电路上的电压降（内压降），,所以: EU+U0,这就是说：电源的电动势等于内、外电路电压降之和 。,电工基础,中职职业学校,【例1】有一电源电动势为3V，内阻r0.5，外接负载R9.5，求：（1）电路中的电流；（2）电源端电压；（3）负载上的电压；（4）电源内阻上的电压。,电工基础,三.电源与外特性：,1.电源端电压随
3、负载电流变化的规律叫做电源的外特性，绘成的曲线称为外特性曲线，如右图所示。,外特性曲线,2.电源端电压U会随着外电路上负载电阻R的改变而改变，其变化规律为：,（1） RI U0IrUEIr 特例：开路时（R），I0，UE （2） RI U0IrUEIr 特例：短路时（R0）， IE/R ，U0,从外特性曲线也可以看出，当I0（电路开路）时，电源的端电压最大，等于电源的电动势，即UE； 当电路闭合时，电路中有电流I，电源的端电压小于电动势，即UE，并随着电路中电流I的增大而减小。,外特性曲线,四负载获得最大功率的条件：,负载电阻R的大小与各功率之间的关系,图 2-1 简单的闭合电路,负载获得最大
4、功率条件：当电源给定而负载可变时，负载电阻R和电源内阻r相等时，负载能够从电源中获得最大功率。最大功率为：,负载功率随电阻变化的曲线,小知识：当负载,小知识：获得最大功率时，由于Rr，所以负载上和内阻上消耗的功率相等，这时电源的效率不高，只有50%。在电子技术中，有些电路主要考虑负载获得最大功率，效率高低是次要问题，因而电路总是工作在Rr附近，这种工作状态一般称为“阻抗匹配状态”。而在电力系统中，希望尽可能减少内部损失，提高供电效率，故要求Rr。,【例2】如下图所示电路中，电源电动势E6V，内阻r0.5，R12.5，R2为变阻器，要使变阻器获得功率最大，R2应为多大？R2获得的最大功率是多少？
5、,电工基础,中职职业学校,1.闭合电路欧姆定律。 2.电源的外特性。 3.负载获得最大功率条件。,【课堂小结】,【课堂练习】,教材41页,【课后作业】,1.电源电动势为1.5V，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。 2.电动势为3.6V的电源，与8 的电阻接成闭合电路，电源两极间的电压为3.2V，求电源的内电阻。 3.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。,2.2 电阻的串联,【回顾复习】,1.闭合电路欧姆定律。,答：闭合电路中的电流I，与电源电动势E成正比，与电路的总电阻R+r（内电路电阻与外电路电阻之和）成反比，这就是
6、闭合电路欧姆定律。 用公式表示为：,2.负载获得最大功率的条件是什么？,答：负载电阻R和电源内阻r相等时，负载获得的功率最大。最大功率为：,【导入新课】,家里配电箱中的熔断丝熔断后，所有其他的用电器都断电无法工作，请大家想一想，熔断丝是以什么方式接入电路的？,2.2 电阻的串联,【学习目标】,1.掌握电阻串联电路的特点。 2.学会用电阻串联电路的特点分析实际电路。 3.了解电阻串联电路的应用。,一.串联电路：,把两个或两个以上的电阻一个接一个依次连接起来，就组成串联电路。,二.串联电路的特点：,电流特点。,II1I2I3In,串联电路中电流处处相等。,电压特点。,UU1+ U2+ U3+ Un
7、,电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。,电阻特点。,RR1+ R2+ R3+ Rn,电路的总电阻（也叫等效电阻）等于各串联电阻之和。,电阻串联及其等效电路,【例2-3】 有一盏额定电压 U1 40 V，额定电流 I 5 A 的电灯，应该怎样把它接入电压 U 220 V 照明电路中？,分析：,解：将电灯(设电阻为 R1)与一只分压电阻R2串联后，接入 U 220 V 电源上，如图 所示。,分压电阻 R2 上的电压 U2 = UU1 = (220 40 )V= 180 V，且 U2 = R2I，则,练习：,小灯泡电路,小明在做电路实验时，遇到了如下问题：想让一个额定值为“3V、0.1A”
8、的小灯泡正常工作，可手头只有12V的电源，如果把小灯泡直接接到12V的电源中，小灯泡肯定会被烧坏，这可怎么办呢？你能帮小明解决这个问题吗？,答：串联一个90的电阻。,电压分配。,串联电路中各个电阻两端的电压与其阻值成正比。,小知识：当只有两个电阻R1、R 2串联时，可得R1、R 2两端的分电压U1、U 2与总电压U之间的关系分别为：,功率分配。,串联电路中各个电阻上消耗的功率与其阻值成正比。,【例2-4】一个4和一个6的两个电阻串联后，两端接10V的直流电源，问4和6电阻两端的电压分别为多少？ 电路中的电流又为多少？4电阻消耗的功率为多大？,三.串联电路的应用：,分压器,2.常利用几个电阻串联
9、构成分压器，使同 一电源能供给不同电压，如图所示：,1.利用小阻值的电阻串联来获得较大电阻；,3.利用串联电阻的方法来限制、调节电路中的电流， 常用的有电子电路中的二极管限流电阻；,4.利用串联电阻的方法来扩大电压表的量程等等。,【例 2-4】有一只电流表，内阻 Rg 1 k ，满偏电流 为Ig 100A，要把它改成量程为 Un 3 V的电压表， 应该串联一只多大的分压电阻 R？,1.串联电路的定义。 2.串联电路的特点。 3.串联电路的应用。,【课堂小结】,【课堂练习】,教材41页,【课后作业】,教材43页4.（1）（2）（3）,2.3 电阻并联电路,【学习目标】,1.掌握电阻并联电路的特点
10、。 2.学会用电阻并联电路的特点分析实际电路。 3.了解电阻并联电路的应用。,【观察与思考】,小明在维修电子设备时，遇到了如下问题：急需一个5的电阻，而手头只有10、20等的较大电阻。,其实我们只需把2个10的电阻或者4个20的电阻并接，就能得到5的电阻。,你能帮小明解决这个问题吗？,一.并联电路:,把几个电阻并列地连接起来，就组成并联电路。如图（a）所示是由三个电阻组成的并联电路，图（b）所示电路是图（a）的等效电路。,电阻并联及等效电路,二.并联电路的特点:,电压特点。并联电路中各电阻两端电压相等，等于电路两端总电压，即UU1U2U3Un,电流特点。并联电路的总电流等于通过各电阻的分电流之
11、和，即II1+I2+I3+In,电阻特点。并联电路的总电阻（等效电阻）等于各电阻倒数之和，即,1.两只电阻 R1、R2 并联时，等效电阻为 2.电阻并联越多，总电阻就越小。,小知识,电流分配。并联电路中通过各个电阻的电流与它的阻值成反比，即,小知识：当只有两个电阻R1、R 2并联时，可得流过R1、R 2上的分电流I1、I 2与总电流I之间的关系分别为：,功率分配。并联电路中各电阻消耗的功率与各电阻的阻值成反比，即,【例1】一个4和一个6的两个电阻并联后，两端接12V的直流电源，试求：（1）加在6电阻两端的电压；（2）电路中的总电阻；（3）通过电路的总电流。,小提示：电阻的阻值越并越小。当n个相
12、同阻值的电阻并联时，其总电阻（等效电阻）为,【例2】已知R12，R23，现把R1、R2两个电阻并联后接入一直流电源中，测得通过R1的电流为1A，则通过R2的电流为多大？,小知识：当只有两个电阻R1、R 2并联时，可得通过R1、R 2电阻的分电流I1、I2与总电压I之间的关系分别为：,三.并联电路的应用：,电阻并联电路的应用非常广泛。 1.在工程上，常利用并联电阻的分流作用来扩大电流表的量程； 2.实际上凡是额定电压相同的用电器几乎都采用并联，如各种电动机、各种照明灯具都采用并联，这样既可以保证用电器在额定电压下正常工作，又能在断开或闭合某个用电器时，不影响其他用电器的正常工作； 3.利用大阻值
13、的电阻并联来获得较小电阻等等。,【例2-6】有一只微安表，满偏电流Ig = 100 A、内阻 Rg=1 k， 要改装成量程为 In =0.1A的电流表，试求所需分流电阻 R。,1.并联电路 2.并联电路的特点 3.并联电路的应用,【课堂小结】,【课堂练习】,教材42页 2.(4)(5)(6)(7),【课后作业】,2.4 电阻混联电路,【学习目标】,1.掌握混联电路的一般分析方法。 2.学会混联电路的等效变换，会求混联电路的等效电阻。,混联电路,一.混联电路:,在实际电路中，既有电阻串联又有电阻并联的电路， 称为混联电路。,二.混联电路求等效电阻的方法：,在原电路图中，给各电阻的连接点标注一个字
14、母，对用导线相连的各点必须标注同一个字母。 将标注的各字母沿水平方向依次展开，待求两端的字母排在左右两端。 将各电阻依次接入与原电路图对应的两字母之间，画出等效电路图。 根据等效电路图中电阻之间的串， 并联关系，求出等效电阻。,例1.求出A,B两点间的等效电阻。,(a),(b),(c),【例2】如图所示电路，已知U220V，R1R410，R2300，R3600。试求：（1）电路的等效电阻R；（2）电路中的总电流I；（3）电阻R2两端的电压U2；（4）电阻R3消耗的功率P3。,1.混联电路 2.混联电路求等效电阻的方法,【课堂小结】,【课堂练习】,如下图所示，已知R1=R2=R3=1K，当开关S
15、1，S2都闭合时，其等效电阻RAB为多少。,【课后作业】,教材43页4.（5） （6）,2.5 万用表,万用表,一. 万 用 表 面 板：,二 操作前的准备：,1. 将万用表水平放置。 2. 机械调零。,3. 插好表笔。 4. 电气调零。,将量程选择开关旋到电阻挡R1挡，把红、黑表笔短接，旋转“电阻调零旋钮”进行“电气调零”。若万用表指针不能转到刻度右端的零位，说明电压不足，需要更换电池。,5.万用表使用完毕后，一般应把转换开关旋至交流电压最高挡或“OFF”挡。,三 电阻的测量：,以测4.7K电阻为例,选择挡位与倍率。选择R1k挡。 电阻调零。每次选好或更换倍率后，测量之前必须进行电阻调零。
16、测电阻。用万用表的红、黑表笔分别接被测电阻的两端。,四.直流电压的测量,以测电池两端电压为例：,选择挡位与量程。直流2.5V 万用表与被测电池并接。红表笔接高电位端，黑表笔接低电位端,五.直流电流的测量,测直流电流时应注意：,挡位与量程的选择一般为被测电流的1.52倍 。若事先无法确定被测值的大小，量程的选择一般应从大到小，直到合适为止。 万用表应串接在被测电路中,六 正确读数,1.刻度盘,测量交、直流电压与电流时，读第二根标尺。 测量电阻时，读第一根标尺,2.测直流电压与电流时读数,测直流电压与电流时，应该看刻度盘中的第二根标尺，其左端为“0”，右端为满量程，标有“250、50、10”三组量程。标尺上共标有50
