电工基础教案

课程名称电工基础（第三版）第一章：电路的基本知识和基本定律第1节：电路及电路图审批签字授课时间2011年6月16日授课班级拜城电工培训班授课课时2实用课时2教学目的和要求掌握电路及电路的组成，了解电路的工作状态。教学重点和难点电路及电路的组成授课类型理论课教学方法讲授教具无参考资料电工技术基础（维文）复习提问1.什么叫电？2讲一下在生活中常用的电器教学过程和内容时间分配一、电路及电路的组成1、电路：电流所流经的路径称为电路。2、电路的组成电路由电源、负载、导线和开关四部分组成。（1）电源：将其他形式的能量转换成电能的设备。发电机：将热能、水能、核能产生的机械能转换成电能。蓄电池：将化学能转换成电能。光电池：将光能转换成电能。（2）负载：将电能转换成其他形式设备能量。电灯泡：将电能转换成光能。电炉：将电能转换成热能。电动机：将电能转换成机械能。（3）导线：用来连接电源和负载的元件。（4）开关：用来控制电路接通或断开的装置。二、电路图：把电气设备的实物图用规定的图形符号表示，画出的电路模型图。（用国家统一规定的符号来表示电路连接情况的图称电路图）。电路图中常用的部分图形符号如表1—1所教学过程和内容时间分配三、电路的三种状态1、通路：电源与负载接成闭合回路。特点：电路中有电流流过的正常工作状态。2、断路：电源与负载未接成闭合回路。特点：电路中无电流流过的状态。3、短路：电源未经负载而直接由导线接成通路。特点：电路中电流很大的严重故障状态，可能烧毁电源和其他电气设备。四、电路的作用：1、实现电能的传输、分配和转换。2、传递和处理信号。小结电路及电路的组成，电路的工作状态作业P20思考题：1、2课后教学回顾课程名称电工基础（第三版）第一章：电路的基本知识和基本定律第2节：电流审批签字授课时间2011年6月17日授课班级拜城电工培训班授课课时2实用课时2教学目的和要求掌握电流的定义、单位、方向，电流密度、电流强度的定义教学重点和难点电流的方向授课类型理论课教学方法讲授教具无参考资料电工技术基础（维文）复习提问电路及电路的组成和电路的工作状态教学过程和内容时间分配电路基本物理量：电流、电压、电动势、电阻一、电流的形成1、电流的形成（1）物质的组成：物质由分子组成，分子由原子组成。（2）原子的组成：原子核（带正电）电子（带负电）。（3）电荷：原子核和电子都带电称为电荷。2、电流的定义：电荷有规则的定向移动称为电流。二、电流的方向1、电流的方向：规定正电荷移动的方向为电流的方向。2、电流为正值：电流的实际方向与参考方向相同。3、电流为负值：电流的实际方向与参考方向相反。三、电流的大小1、电流强度：电流的大小用单位时间内通过导体横截面的电荷量的多少用电流强度表示。2、表达式：I=tq(１)电流用字母“I”表示，、单位“安培”用“KA”“A”“uA”“mA”、表示，换算关系：１KA=1×103A=1×103uA=1×103mA（２）电量用字母“q”表示，单位“库仑”、用字母“C”表示。例１—１某导体在５min（分钟）内均匀通过的电荷量为4.5C求：导体中的电流是多少。解：I=tq＝5605.4＝0.015A四、电流的分类和测量１、电流的分类：（１）直流电流：大小和方向不随时间变化的电流。（２）交流电流：大小和方向随时间变化的电流。２、电流的测量：教学过程和内容时间分配（１）直流电流：将电流表串接在电路中，电流从电流表正极（端）流入负端流出。（２）交流电流：电流表无正负端。五、电流密度1、作用：用来选择导线横截面积（粗细）2、定义：当电流在导体横截面积上均匀分布时，该电流与导体横截面积的比值。3、表达式：J=SIS:：导线的横截面积，单位为mm2I：电流，单位为AJ：电流密度,单位为A／mm2例：１—２某照明电路中需要通过２１A的电流，问应采用多粗的铜导线？（设铜导线的允许电流密度为６A／mm2）解：S=JI=621=3.5mm小结电流定义、单位、方向，电流密度、电流强度的定义作业P20思考题：３、４课后教学回顾课程名称电工基础（第三版）第一章：电路的基本知识和基本定律第３节：电压与电位课题：电压与电位审批签字授课时间2011年6月20日授课班级拜城电工培训班授课课时2实用课时2教学目的和要求掌握电压与电位的定义、电位的高低、电压和电位的方向、电压与电位的关系。教学重点和难点电位的高低、电压和电位的方向。授课类型理论课教学方法讲授教具无参考资料复习提问电流定义、单位、方向教学过程和内容时间分配一、电位1、定义：电场力把单位正电荷从电场中某点移动到参考点所作的功称该点的电位。（是比较两点电性能的物理量）2、参考点：参考点的电位规定为零，（通常把大地这个公共点作为参考点，电子设备中的金属底版、机壳等公共点作为参考点）3、表示方法：电位用字母“φ”表示，单位“伏特”用字母“V”表示如：a点的电位用φa表示，b点的电位用φb表示。4、电位的高低：高于参考点的电位是正电位，低于参考点的电位是负电位。二、电压1、定义：电场力把单位正电荷从电场中某点移动到另一点所作的功称这两点之间的电压。（是衡量电场力作功大小的物理量）电路中任意两点的电压就等于两点间的电位之差，所以电压又称为电位差。2、方向：由高电位指向低点位或由正极指向负极，对负载而言电流流入端为正，电流流出端为负（由于电压的实际方向是电位降的方向，即由高电位指向低点位的方向，所以电压又称为电压降）3、表示方法：电压用字母“U”表示，单位“伏特”用字母“V”表示换算关系：1KV=1×103V=1×106mv=1×109uv4、电压方向的表示方法：（1）箭头表示法：箭头由高电位指向低点位。电压为正值时箭头由高电位指向低点位，电压为负值时箭头由低电位指向高点位。（2）双下标字母表示法：如Uab前一个下标字母表示高电位，后一个下标字教学过程和内容时间分配母表示低电位。电压Uab为正值时，说明a点电位比b点电位高，电压Uab为负值时，说明b点电位比a点电位高三、电位和电压的关系1、电压等于两点间的电位之差Uab=φa—φb2、电压的大小于参考点无关。3、参考点改变各点的电位随之改变。4、电位相同的各点的电位之差为零。5、电路中任意两点间存在电位差就存在电压例题1：如图所示，以C点为参考点ΦA=3VΦB=0VΦC=1.5VUAB=1.5VUAC=3V以B点为参考点ΦA=3VΦB=0VΦc=1.5VUAB=1.5VUAC=3V例题2：如图所示，已知以O点为参考点，ΦA=10VΦB=5VΦC=－５V（１）求：UAB、UBCUACUCA（２）若以B点为参考点求：UAB、UBCUACUCA解：（１）以O点为参考点则ΦO＝０UAB＝ΦA—ΦB＝１0－５＝５VUBC＝ΦB－Φc＝５－（－５）＝１０VUAC＝ΦA－Φc＝１０－（－５）＝１５VUCA＝Φc－ΦA＝－５－１０＝－１５V（２）以B点为参考点则ΦB＝０UAB＝ΦA—ΦB＝１０－０＝１０VUBC＝ΦB－Φc＝０－（－５）＝５VUAC＝ΦA－Φc＝１０－（－５）＝１５VUCA＝Φc－ΦA＝－５－１０＝－１５V参考点例1—3在图1—5中，已知UCD＝２V。试分别以D点和O点为参考点，求各点的电位及D、O两点间的电压UDO。解：（1）以D点为参考点，即ΦD＝０V因为UCD＝Φc—ΦD教学过程和内容时间分配所以C点的电位Φc＝UCD+ΦD＝2＋０＝２V因为UCO＝Φc—ΦO所以O点的电位Φo＝Φc—UCO＝２—３＝－１VUDO＝ΦD—ΦO＝０—（—１）＝１V（2）以O点为参考点，即ΦO＝０V因为UCO＝Φc—Φo所以C点的电位Φc＝UCO＋Φo＝３V因为UCD＝Φc—ΦD所以D点的电位ΦD＝Φc—UCD＝３—２＝１VUDO＝ΦD—ΦO＝１－０＝１V小结电压与电位的定义、电位的高低、电压和电位的方向、电位的高低、电压和电位的方向。作业P20思考题：６、７P21习题一：５、６习题册：P1２电压与电位课后教学回顾课程名称电工基础（第三版）第一章：电路的基本知识和基本定律第4节：：电动势课题：电动势审批签字授课时间2011年6月20日授课班级拜城电工培训班授课课时2实用课时2教学目的和要求掌握电动势的定义、电源电动势和电源端电压的方向、电源电动势和电源端电压的关系。教学重点和难点电源电动势和电源端电压的方向、电源电动势和电源端电压的关系。授课类型理论课教学方法讲授教具无参考资料复习提问电压与电位的定义、电位的高低、电压和电位的方向、电位的高低、电压和电位的方向。教学过程和内容时间分配一、电动势１、电源力：在电源内部，由于其他形式能量的作用（发电机的电磁力、干电池的化学作用）产生的对电核的作用力。（在电源内部正是由于电源力的存在，会使正电荷从负极源源不断地移到正极，不会使正、负两极电压随电荷的移动而将低，由于电源力的作用在电源内部形成了电动势）２、电动势的定义：是衡量电源将非电能转换成电能本领大小的物理量。用符号E表示，单位：V３、、方向：规定在电源内部由电源负极经电源内部指向正极。二、电动势与端电压的关系1、端电压：电源两端的电位差称为电源的端电压，简称电源电压如图由图可得：Uab=φa-φb=-E即：方向：由电源的正极指向负极。2、电动势与电压的区别：教学过程和内容时间分配（1）物理意义不同电动势是用来衡量电源力做功本领大小的物理量电压是用来衡量电场力做功本领大小的物理量（2）方向不同电动势的方向：由低电位→高电位电压的方向：由高电位→低电位（3）电动势仅存在于电源内部电压不仅存在于电源外部，也存在于电源两端。例题1—5：如图所示，已知电源电动势E=3V，求各图中电源两端的电压Uab。解：a图：Uab=φa-φb=E=3Vb图：Uab=φa-φb=-E=-3Vc图：Uab=φa-φb=-E=-3Vd图：Uab=φa-φb=E=3V小结电动势的定义、电源电动势和电源端电压的方向、电源电动势和电源端电压的关系。作业P21习题一：4、６习题册：P3-4习题:电动势课后教学回顾课程名称电工基础（第三版）第一章：电路的基本知识和基本定律第5节：电阻与电导课题：电阻与电导审批签字授课时间2011年6月21日授课班级拜城电工培训班授课课时2实用课时2教学目的和要求了解电阻的基本概念及常用电阻的特点。教学重点和难点电阻的基本概念及常用电阻的特点。授课类型理论课教学方法讲授教具无参考资料复习提问电源电动势和电源端电压的方向、电源电动势和电源端电压的关系。教学过程和内容时间分配一、电阻：定义：对电流的阻碍作用的导体，称电阻(就是反映导体对电流产生阻碍作用大小的物理量)。用符号R或r表示。单位：欧姆，用符号Ω、KΩ、MΩ二、电阻定律：导体的电阻是客观存在的，它不随导体两端电压的大小而改变。实验证明：导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比，并与导体的材料性质有关。即：R=ρSL其中：ρ—电阻率，单位Ωm特点：１、电阻不随导体两端电压大小而变化。２、任何导体都存在电阻。３、导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比，并与导体的材料性质有关。三、电阻与温度的关系１、正温度系数电阻：温度上升，电阻的阻值将上升。２、负温度系数电阻：温度上升，电阻的阻值将下降。３、温度上升电阻的阻值将上升的内因：温度上升使得导体中的带电离子的热运动加据，自由电子在导体中碰撞的机会增多，因而电阻也要增大。四、常用电阻器1、电阻器：把具有一定阻值的实体元件，称电阻器。2、电阻器的结构与性能特点：固定电阻器：如线性电阻、簿膜电阻等电阻器分：可变电阻器：阻值在一定范围内可调如电位器常用固定电阻器的主要特点：（1）绕线电阻器：功率较大，稳定性高，但阻值较小教学过程和内容时间分配（2）簿膜电阻器：稳定性较好，误差小，阻值较大，但功率较小（3）实心电阻器：阻值较大，但功率较小，稳定性较差3、电阻器的主要指标：标称电阻、允许偏差、标称功率、最高工作电压、稳定性、温度特性等。五、电导：电阻的倒数，称电导。即：G=R1１、导体：具有良好导电性能的材料（铁、铜等金属）。２、绝缘体：不具备导电性能的材料（橡胶、塑料、