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1、揩章节篇目(课题)1-3 描述 电路的状态有哪些物理量 计划课时 6课型(理论课或实操课)理论课授课时间(周次)06 年 9 月 19 日第四周星期二教学目标知识目标:(1)掌握电流、电压和电位的概念和计算方法。(2)掌握电压和电位的区别与联系。(3)掌握电功和电功率。能力目标:掌握用万用表测量电阻、电流和电压的方法。重点难点电流、电压、 电位和电功率电压和电位的联系与区别。教学媒体 多媒体教学 教学方法 授课式教学过程及内容(一)复习:1、电路由(电源)、 (负载) 、 (连接导线) 、 (控制开关)等四个部分组成。 2 电路的三种状态是_通路_、断路 和_断路_。3、指出下列图形符号的含义
2、A V(二)讲授新课第二节电流和电压一、电流的基本概念电路中电荷沿着导体的定向运动形成电流,其方向规定为正电荷流动的方向(或负电荷流动的反方向),其大小等于在单位时间内通过导体横截面的电量,称为电流强度(简称电流),用符号 I 或 i(t)表示,讨论一般电流时可用符号 i。设在 t = t2 t1时间内,通过导体横截面的电荷量为 q = q2 q1,则在 t 时间内的电流强度可用数学公式表示为 tqi)(式中, t 为很小的时间间隔,时间的国际单位制为秒(s),电量 q的国际单位制为库仑(C)。电流 (t)的国际单位制为安培(A)。i常用的电流单位还有毫安 mA、微安 A、千安 kA 等,它们
3、与安培的换算关系为1 mA = 10-3A; 1 A = 10 -6 A; 1 kA = 103 A二、 直流电流如果电流的大小及方向都不随时间变化,即在单位时间内通过导体横截面的电量相等,则称之为稳恒电流或恒定电流,简称为直流(Direct Current),记为 DC 或 dc,直流电流要用大写字母I 表示。常 数tQqI直流电流 I 与时间 t 的关系在 I t 坐标系中为一条与时间轴平行的直线。三、交流电流如果电流的大小及方向均随时间变化,则称为变动电流。对电路分析来说,一种最为重要的变动电流是正弦交流电流,其大小及方向均随时间按正弦规律作周期性变化,将之简称为交流(Alternati
4、ng current),记为 AC 或 ac,交流电流的瞬时值要用小写字母 i 或 i(t)表示。四、电压1电压的基本概念电压是指电路中两点 A、B 之间的电位差(简称为电压),其大小等于单位正电荷因受电场力作用从 A 点移动到 B 点所作的功,电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。电压的国际单位制为伏特(V),常用的单位还有毫伏(mV)、微伏(V)、千伏(kV)等,它们与伏特的换算关系为1 mV = 103 V; 1 V = 10 6 V; 1 kV = 10 3 V2直流电压与交流电压如果电压的大小及方向都不随时间变化,则称之为稳恒电压或恒定电压,简称为直流电压,用大写字母 U 表示。
5、如果电压的大小及方向随时间变化,则称为变动电压。对电路分析来说,一种最为重要的变动电压是正弦交流电压(简称交流电压),其大小及方向均随时间按正弦规律作周期性变化。交流电压的瞬时值要用小写字母 u 或 u(t)表示。五、电位、参考点(零电位点)常用字母表示,在电路图中常用接地符号“ ”表示。通常参考点既为零电位点,其电位为零。常以大地为零电位点,电子仪器或设备中以金属板、机壳或公共点作为零 电位点。、电位表征电荷在电路中某一点具有的电位能的一个物理量,用符号“”表示。电路中某点的电位,就是该点到参考点之间的电压。VA=A0=WAo/q 单位:伏(V)电位是一个标量。电路中电位相等的两点称为等电位
6、点。所有电位相同等的点所连成的线称为等位线。四、电压(电位差)与电位的关系电路中两点间的电压等于这两点的电位之差 = V 电压是矢量,既有大小又有方向。A B C3V 6V(a)A B C3V 6V(b)(a)图中将A点接地(V A=0)B点的电位比A点高3伏(+3V)C点的电位比A点高9伏(+9V)(b)图中将B点接地( V B=0)A点电位比B点电位低3伏(-3V)C点电位比B点电位高6伏(+6V)当参考点改变时各点的电位也随之变化,电位是标量。(a)图中将A点接地(V A=0) (b)图中将B点接地( V B=0)UAB=VAV B=03V= - 3V U AB= VA V B= - 3
7、V0= - 3VUAC=VAV C=09V= - 9V U AC= VA V C= - 3V6V= - 9VUBC=VBV C=3V9V= - 6V U BC=VBV C=06V= - 6V1、电压与参考点的选择无关。2、电路中某点的电位,数值上等于该点与参考点之间的电压。 (如V A=UAB+ VB)A B C3V 6V(a)A B C3V 6V(b)结论:例题例1.3.4 如图1.3.5所示的电路,当选择d点做参考点时,a点的电位V a=10V,b点的电位V b=5V,c点的电位等于V c=2V,e点的电位Ve=-2V。求U ab、U cd、U bd、U ed。例1.3.5 如图1.3.6
8、所示的电路,用成用表测得Uab=6V,U bd=3V,U ac=3V,U ed=2.3V。求电路中a、b、c、d、e各点的电位和电压U be、U ec。1、电路中任意点的电位高低与参考点的选择是(有)关的;电路中任意两点之间的电压与参考点(无)关。外电路中电压方向与电流方向(相同) ,从高电位指向低电位。电位、电压的单位都是(伏特)。2、电流的测量电流的方法:必须把电流表(串联)在被测电路中,并使电流从表的“+”端流入,“”端流出。deb cde 电压的测量方法:必须把电压表与被测电路两(并联) ,并使电流从表的“+”端流入,“”端流出。六、电功率 电功:在电路中,电场力对电荷所做的功即电流所
9、做的功,简称电功。电功表达式:W=Uit电功的单位还有KWh (千瓦时),它是常用单位,1 KWh就是通常所说的1度,表示功率为1KW的负载工作1h消耗的电能。1KWh=1kW1h=1000W3600s=3.6106J电流做的功等于电路的电压与电路中的电流和通电时间的乘积。电路中的电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能。练习:例1.3.6:电饭锅的电压为220V,通过其中的电流3.4A,通电10 min,电饭锅产生的热能是多少?练习:有一台取暖器,接在220V的电源上工作2小时,通过它的电流为2A,它将消耗多少电能(kWh)?产生多少热量?3、电功率 概念:电流在单位时间(1S)内所做
10、的功称做电功率。用P表示。 电功率为电路电压与电流的乘积。表达式:P=UI 电功率的国际单位制单位为瓦特(W),常用的单位还有毫瓦(mW)、千瓦(kW),它们与W的换算关系是1 mW = 103 W; 1 kW = 103 W关于负载正常使用的一些规定:为使在电路中的负载正常工作,常规定负载的电流、电压和功率大小。负载正常工作的电流称作额定电流,用符号I N表示;负载正常工作的电压称作额定电压,用符号U N表示;负载正常工作的电功率称作额定功率,用符号P N表示,P N=UNIN。若负载在电路中的实际电流II N,或实际电压UU N,或实际电功率PP N,负载可能损坏;若负载在电路中的实际电流II N,或实际电压UU N,或实际电功率PP N,负载不能正常工作。例 1.3.7 一用电器具的电压U=220V,通过其中的电流 I=5A,用电器具的电功率P是多少?例 1.3.8 一只额定功率PN=100W,额定电压UN=220V的灯泡,求:(1)灯泡的额定电流;(2)灯泡工作2h消耗的电能。小结: 什么是电流和电流强度? 什么是电压?怎样判断电压的方向? 电流表、电压表和万用表的连接方法。 什么是电位? 电压和电位之间有什么关系? 什么是电功?什么是电功率?作业:第9页:想一想:2;第11页:想一想;