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1、模块二直流电路的实验与探究任务一电路的组成与基本物理量任务二直流电路基本定律应用任务三知识拓展任务一电路的组成与基本物理量知识链接一电路的组成与电路模型一、直流电压表、电流表的结构及使用1、观察直流电压表、电流表的电路结构（1）电流表的内部电路是由电阻丝和一个微安电流表并联构成（2）电压表的内部电路是由电阻和一个微安电流表串联构成2、电路组成：简单电路一般由电源、负载、连接导线、控制和保护装置四个部分按一定方式连接起来的闭合电路。各部分作用：（1）电源（供能元件）：为电路提供电能的设备和器件（如蓄电池、发电机等）（2）负载（耗能元件）：使用（消耗）电能的设备和器件，并将其转化为其它形式的能量。
2、（如灯泡、电动机、喇叭等）（3）控制器件：控制电路工作状态的设备或器件（如开关等）（4）联接导线：将电器设备和元器件按照一定的方式联接起来（如铝、铜导线等）3、电路模型含义：一个实际电路可能由多个理想元件的组合来模拟，这样的电路称为电路模型。强调几点：（1）理想元件是具有某种确定电磁性的元件。（2）不同的实际电路，只要具有相同的主要电磁性能，在一定条件下可用同一模型表示。如消耗电能的理想元件为R（电灯、电烙铁）。（3）同一个实际电路部件在不同的应用条件下，它的模型可以有不同的形式。电路模型图（电路原理图）实际电路电路原理图常用电器元件符号固定电阻电容可调电阻可调电容电池无铁芯电感开关有铁芯电感
3、电压表相连接的交叉导线电流表不相连接交叉导线电压源接地电流源保险丝二、电池是一种转化与储存能量的装置，它通过化学反应将化学能转化为电能。手机电池：笔记本电池：充电电池：电池分为：一次电池只能放电不能充电二次电池（也可叫充电电池）可反复充、放电循环使用。纽扣电池：太阳能电池板：知识链接二电路的基本物理量电路的特性是由电流、电压和电功率等物理量来描述的。电路分析的基本任务是计算电路中的电流、电压和电功率。一、电流1、定义电荷的定向移动形成电流。规定：正电荷的移动方向为电流的实际方向。2、大小电流的大小等于单位时间内（t）通过导体横截面的电荷量（Q），称为电流强度（I）（简称电流），用I或i表示。电
4、流的单位采用国际单位制（SI）为安培(A)。常用的电流单位：还有千安（kA）、毫安（mA）、微安（A）它们之间的换算关系为：1kA=1000A=103A1A=1000mA=103mA1mA=1000A=103A1A=10-3mA=10-6A1mA=10-3A1A=103mA=106A3、分类（1）直流电流电流的大小及方向都不随时间变化，称为稳恒电流或恒定电流，简称为直流，记为DC或dc。注意：直流电流要用大写字母I表示，而不能用i。（2）交流电流电流的大小及方向均随时间变化，则称为变动电流。变动电流的大小及方向均随时间按正弦规律作周期性变化，简称为交流，记为AC或ac。注意：交流电流的瞬时值要
5、用小写字母i或i(t)表示，而不能用I。4、参考方向任选某一方向作为电流的参考方向，用实线箭头来表示。（）（）所选的参考方向与实际方向并不一定一致如果电流的实际方向与参考方向一致，则电流为正值。如（）图如果电流的实际方向与参考方向相反，则电流为负值。如（）图不设定参考方向而谈电流的正负是没有意义例1-1如图所示，试判断电流的实际方向（用虚线标注）。（）（）（c）解：（a）I=2A0。表明电流I的实际方向与参考方向一致，电流由a流向b。大小为2A。（b）I=-2A0表明电压的实际方向和参考方向一致，由a指向b。（b）U2=-3V0表明电压的实际方向和参考方向相反，由d指向c。5、电压的测量测量时
6、，电压表的正负极和被测电压一致并联在电路两端。电压表的“+”接线柱接被测电路的高电位端。“-”接线柱接被测电路的低电位端。三、电位在电路中任选一点作为参考点，则电路中某一点到参考点的电压就叫做该点的电位。电位用符号“V”表示例如：电路中a点的电位记作“Va”，b点的电位记作“Vb”。电位的单位也是伏（V）。电位实际上就是电压。例如，某电路中选择o点为参考点，则a点的电位为注意：电压是指任意两点而言，而电位则是指某一点与参考点而言。1、参考点是可以任意选定的，一经选定，电路中其他各点的电位也就确定了。2、若参考点改变，则电路中同一点的电位也会随之改变，因此一个电路中只能选一个参考点。3、两点间的
7、电压是个绝对值，与参考点无关。4、电位是个相对值，取决于参考点。通常规定：参考点的电位为零，因此参考点又叫零电位点。在电路中通常以接地点作为参考点，用符号“”表示。因为电路中任意两点之间的电压即为该两点之间的电位差即Uab=V-V所以，根据两点之间的电压，我们可方便地判断这两点电位的高低例如：已知a、b两点的电位分别为Va、Vb，则该两点间的电压为Uab，可以有以下三种不同情况：若Uab0，则a点电位高于b点电位；若Uab0，则a点电位低于b点电位；若Uab0，则a、b两点等电位。例1-3在如图所示的电路中，已知Uac=3V，Uab=2V，试分别以a点和c点为参考点，求b点的电位和b、c两点间
8、的电压。解（1）以a点为参考点则Va=0因为Uab=2V，Uab=Va-Vb，所以Vb=VaUab=0-2=-2VUac=3V，Uac=VaVcVc=VaUac=0-3=-3Vb、c两点间的电压:Ubc=Vb-Vc=-2-(-3)=1V解（2）以c点为参考点则Vc=0因为Uac=3V，Uac=Va-Vc，所以Va=Uac+Vc=3+0=3VUab=2V，Uab=VaVbVb=VaUab=3-2=1Vb、c两点间的电压:Ubc=Vb-Vc=1-0=1Vb、c两点间的电压与参考点的选择无关，始终是Ubc=1V四、电源的电动势每个电源都有两个电极，电位高的极为正极，电位低的为负极。电源的作用是把正电
9、荷由负极经内电路送到正极。并将内电路和外电路连接成一闭合电路。1、电动势的大小和单位（1）电动势：电源力将单位正电荷从电源负极移到正极所做的功，用符号E表示。（2）单位：伏特V2、电动势的方向电动势在数值上等于电源电极两端的电位差。方向为电位升高的方向，与电压的实际方向相反。3、电动势与电压的区别（1）电动势具有非电场力做功的本领，电压具有电场力做功的本领。（2）电动势存在于电源内部，电压不仅存在于电源内部，也存在于电源外部，电源的电动势在数值上等于电源两端的开路电压。（3）电动势与电压的方向相反。电动势是电位升的方向，电压是电位降的方向。五、电阻1、电阻的类别与选用（1）常用电阻器轴向引线金
10、属膜电阻轴向引线色环电阻片状电阻：线绕电阻：径向引线电阻：按电阻器的材料、结构形状分类：RT型碳膜电阻、RJ型金属膜电阻、RX型线绕电阻、片状电阻等多个种类。1）碳膜电阻器(RT)碳膜电阻器具有良好的稳定性，负温度系数小，高频特性好，受电压和频率影响小，噪声电动势小，阻值用色环表示且范围宽，制作工艺简单，生产成本低，广泛的应用在各种电子产品中。2）金属膜电阻器(RJ)金属膜电阻器具有耐热性好，工作频率范围宽等特点，而且要比同功率的碳膜电阻器体积小很多，另外比碳膜电阻器的精度高。金属膜电阻器常用于较高档的家电设备、仪器仪表及各种通信设备中。3）线绕电阻器（RX）线绕电阻器具有精密度较高、稳定性较
11、好的特点，因此可用于仪器仪表的电路中如指针万用表的分压、分流电路，也可用于电阻箱电路。功率大，能承受大功率负荷，缺点是高频性能差。（2）新型贴片电阻器（便于自动化焊接生产）1）贴片电阻器的阻值范围一般为0200M，01为超低电阻10M以上为超高电阻2）贴片电阻器的精度常规精度有：J级（5%）F级（1%）高精度系列的有：0.5%、0.25%、0.1%、0.05%、0.01%、3）贴片电阻器的额定功率主要与规格尺寸相关逐步递增4）贴片电阻器的命名方法5%精度RS05K102JT与1%精度RS05K1002FT的命名R表示电阻；S表示功率；05表示尺寸(英寸)：02表示0402、03表示0603、0
12、5表示0805、06表示1206、1210表示1210、1812表示1812、10表示1210、12表示2512。K表示温度系数；J表示精度为5%；F表示精度为1%；T表示编带包装；102为5%精度阻值表示法，前两位为有效数字，第三位表示有效数字后有多少个零，基本单位是。例如：102为1000=1K1002为1%精度阻值表示法，前三位为有效数字，第四位表示有效数字后有多少个零，基本单位是。例如：1002为10000=10K（3）电位器1）电位器的种类有碳膜电位器、有机实心电位器、线绕电位器、带开关电位器、同轴电位器等。电位器的文字符号为RP电路图形符号为2）最大电阻值和最小电阻值电位器的最大电
13、阻值就是电位器外壳上所标注的标称阻值，也就是电位器的两定片之间的电阻值。电位器的最小电阻值（又称为零位电阻）由于活动触点存在接触电阻，因此电位器的最小电阻值不可能为零，但要求电位器的接触电阻越小越好。3）阻值变化特性常见的电位器阻值变化规律有三种类型：直线式（X型）指数式（Z型）对数式（D型）4）电位器的检测家用电器中的电位器由于频繁的使用（例如收音机中的音量电位器经常反复旋调），使用一段时间后易发生故障。电位器产生的故障比较容易在整机上表现出来，如旋动电位器时噪声很大，声音时大时小，电源开关失灵等。电位器的好坏可以用万用表的欧姆档进行检查。方法是：检测标称阻值用适当的欧姆档测量电位器13端的
14、总阻值，看是否在标称值范围内。如果指针不动、指示不稳定或指示值与标称值相差很大，则说明该电位器已损坏。检测动臂与电阻体的接触是否良好将表笔接于12或23引出端间，反复慢慢地旋动电位器轴，看电表指针是否连续、均匀地变化。其阻值应在应在零欧与标称值之间连续变化。如变化不连续（跳动），则说明接触不良。检测带开关电位器的开关好坏用适当的欧姆档测量电位器的开关接点A和B，旋转电位器旋柄使开关交替地“开”和“关”，观察表头指针指示值:开关“开”时指针应指向电阻值“0”处；开关“关”时指针应指向电阻值“”处；此时说明开关是好的，否则接触不良。测量电位器各端子与外壳及旋转轴之间是否绝缘，正常绝缘电阻值应接近。
15、（4）电阻传感器1）光敏电阻工作原理基于内光电效应特性光照愈强，阻值就愈低。光敏电阻的亮电阻和暗电阻亮电阻是指光敏电阻在室温和一定光照条件下测得的稳定电阻值。MG4121型光敏电阻的亮电阻0.1M暗电阻是指光敏电阻在室温和全暗条件下测得的稳定电阻值。MG4121型光敏电阻的暗电阻0.1M光敏电阻的亮电阻越小越好，光敏电阻的暗电阻越大越好，这样光敏电阻的灵敏度越高。用途广泛用于光控门、光控灯等自动控制场合。2）热敏电阻是利用对温度敏感的半导体材料制成的，故又称为半导体热敏电阻。主要特征其阻值随外界环境温度变化有比较明显的改变。阻温特性电阻值对温度的依赖关系按阻值温度系数分类有两种热敏电阻一种是正
16、温度系数热敏电阻（PTC）另一种是负温度系数热敏电阻（NTC）热敏电阻的文字符号一般用RT表示热敏电阻的图形符号热敏电阻的外形有圆形、垫圈形、方形、管形等.热敏电阻的主要特点是：正温度系数热敏电阻在室温下，阻值不变，当温度升高时，其阻值随之升高，当温度大幅度上升时，电阻阻值可上升34个数量级。负温度系数热敏电阻在室温下，阻值不变，当温度升高时，其阻值随之下降，当温度大幅度上升时，电阻阻值可下降35个数量级。用途广泛应用于冰箱、空调、电热器等电子产品中，用于温度控制(NTC)。3）声敏电阻特点声波作用于声敏电阻时，声敏电阻的阻值会随音频的变化而变化。结构是很多石墨片连接在一起组成有声音的时候石墨压紧，电阻值变小，导通电流增大。声音小的
