2022-2023学年上学期高二上交大电工技术基础与技能课件项目三任务二：电路中电位的测量和计算

天津市经济易学校教案首页 教案序号 周次 授课日期 授课班级 课题 任务二：电路中电位的测量和计算 教学目的和要求 1.理解零电位点及电位的概念 2.掌握电位的计算方法 教学 重点 1.电位的概念 2.电位的计算方法 教学 难点 1.电位的计算方法 课型及 教法提示 讲述法 教具及 教学手段 多媒体课件 课后记 课的进程和内容(接下页) 天津市经济贸易学校 班级 科目 教师课时授课计划 年 月 日 1、 电路中各点电位的计算 （一）电位与零电位点： 和研究液体内部一样，电路分析中，我们常指定电路中的某一点为参考点，其它各点相对于该参考点的电压降，称为该点相对于参考点的电位。 1、零电位点： 所选定的参考点，称为零电位点，也就是规定该点的电位为零， 即UA= 0。 注意说明： [1]由于是参考点，故可以任意选择； [2]但一般常见选取方法： 　　 (1) 在工程中常选大地作为电位参考点； (2) 在电子线路中，常选一条特定的公共线或机壳作为电位参考点。 （3）电路分析中常选择电源的两极之一，最常见是负极。 　 [3]在电路图中通常用符号“⊥”表示零电位点。 2、电位： 在确定了零电位点后我们可进一步明确电位的定义： 　　 电路中某一点M的电位UM就是该点到电位参考点A的电压，也即M、A两点间的电位差（即电压），即 UM = UMA 说明： [1]电位是代数量、有正负值之分，正值表明电位高于零电位，反之低于0。 [2]单位同电压一样为伏特 复杂电路图分析：十二个元件用电压表示至少需要12个电压 说明电位是相对的 解释公共线：因电子电路元件的联结常汇集于一公共端 机壳：一般要求。 天津市经济贸易学校 班级 科目 教师课时授课计划 年 月 日 [3]电压也即为电位差：所以Uab = Ua - Ub 3、采用电位的分析方法优点： 结合图[2]用电压描述至少需要12个，而采用电位表示则仅需8 个，且可方便转换成所有电压， [1]简洁方便，所以在复杂电路中和工程上和分析广泛应用。 [2]测量方便，工程中可用万用电表电压档即可测定，方法是黑表棒接于选定的零电位点，红表棒接触待测点。根据指针偏转方向确定电位正、负值，读数为电位大小。 （二）电路中电位的计算方法 电路分析中计算电路中某点电位的方法按以下步骤进行： （1）确定零电位点的位置； （2）选择合适的待求点到零电位点的路径 （3）根据（或确定）待求电路中的电流，判定各元件两端电 压的大小及正负极性； （4）从被求点开始沿指定路径到零电位点的所有电压降的 代数和即该点的电位。 注：电源电动势与电压降方向相反。 【例1】 如右图所示电路，已知：E1 = 45 V，E2 = 12 V，电源内阻忽略不计；R1 = 5 ，R2 = 4 ，R3 = 2 。 求1．以Ａ点为零电位点求三点的电位UB、UC、UD 及电压UCE ２．UB＝０求电位UA、UC、UD 及电压UCE 解:1. 利用电路中A点为零电位点，电流方向为顺时针方向： 第2点我们在实验中进一步探讨。 提问电动势方向与电压方向 分析一：电路第一次出现双电源在串联电路中单回路形式。 分析二：要确定各点电位，需要确定电流，才可知道各电阻两端电压。 分析三：电流利用等效电路和电源概念说明：串联元件次序无关；电源反串；电流方向在此例中由电动势电源确定。 天津市经济贸易学校 班级 科目 教师课时授课计划 年 月 日 B点电位：UB = UBA = R1I =3A×5 = 15V {引导学生可否由从另一路径来求解，分析给出结果用于比较} 或UB = E1 +R3I + E2+ R2I = 45V+3A×2 +12V+3A×4 = 15V C点电位：UC = E1 R1I = 45V 3A×5 = 30 V 或UC = R3I + E2+ R2I = 3A×2 +12V+3A×4 = 30V D点电位：UD = UDA = E2 R2I = 12V 3A×4