项目二 任务4分析电阻电路（课件）- 高一《电工技术基础与技能》同步教学（哈工程·2020）

电路的基本概念 项目二 任务四 分析电阻电路 （1）学会分析电阻电路的方法。 （2）熟练掌握欧姆定律，学会计算电路各个基本物理量。 （3）掌握电阻串并联的特点，能结合欧姆定律计算电路中各个基本物理量。 （4）掌握电能和电功率的知识，学会计算电功、电功率，分析实际问题。 （5）掌握焦耳定律，会计算电路产生的热量。 学习目标 不同的灯泡接在同一个电源上，它们的亮度是不同的。不同的电饭锅煮同样的米，需要的时间也不相同。为什么电路会有这些差别呢？这些电路中的电压、电流、电阻之间有什么关系？ 任务引入 知识拓展 欧姆定律发展历史 1825年5月欧姆在他的第一篇科学论文中发表电流产生的电磁力的衰减与导线长度的关系，是有关伽伐尼电路的论文，但其中的公式是错误的。 1826年4月欧姆改正了这个错误，得出有名的欧姆定律。 1827年出版了他最著名的著作《伽伐尼电路的数学论述》，文中列出了公式，明确指出伽伐尼电路中电流的大小与总电压成正比，与电路的总电阻成反比，式中S为导体中的电流强度(I)，A为导体两端的电压(U)，L为导体的电阻(R)，可见，这就是今天的部分电路欧姆定律公式。 1876年，詹姆斯·麦克斯韦与同事，共同设计出几种测试欧姆定律的实验方法，能够特别凸显出导电体对于加热效应的响应。 一、欧姆定律 1. 部分电路欧姆定律 图 2-33 所示为不含电源的部分电路。当电阻上施加电压后，电阻中会有持续的电流。 知识点 电流的大小与施加的电压及电阻本身的大小有什么关系呢 ? 通过实验可知：若电阻两端的电压增大，则流过电阻的电流也增大；若电阻两端的电压减小，则流过电阻的电流也减小。反复实验之后得到下述结论：流过导体的电流与这段导体两端的电压成正比，与这段导体的电阻成反比。这就是部分电路欧姆定律，写成如下公式： I = （2-2） 由式（2-2）可得 R= （2-3） 或 U=IR （2-4） 式中，I 为导体中的电流，A ；U 为导体两端的电压，V ；R 为导体两端的电阻，Ω。 这个定律揭示了电路中电压、电流、电阻三者之间的关系，是电路的基本定律之一，适用于所有的交、直流线性电路。 一个小动画告诉你什么是欧姆定律 想一想：根据公式 R= ，则可认为电阻值与电压值成正比，与电流值成反比。这种说法对吗？为什么？ 例 2-1　某灯泡接在 220 V 的电源上，正常工作时的电流为 0.5 A，试求此灯泡的电阻。 解：R= = =440 Ω 例 2-2　有一个量程为 500 V（测量范围是 0 ～ 500 V）的电压表，它的内阻是 40 kΩ。用它测量电压时，允许通过的最大电流是多少？ 分析：由于电压表的内阻是一个定值，所测量的电压越大，通过电压表的电流也就越大。 解： I= = =12.5 mA 2. 全电路欧姆定律 图 2-34 所示为全电路，它包括电源部分。全电路指含有电源的闭合回路。它可以分成两部分：一部分是电源外部的电路，称为外电路，外电路的电阻用 R 表示；另一部分是电源内部的电路，称为内电路。电源内部是有电阻的，这个电阻称为电源的内阻，用 r 表示。内阻存在于电源内部，与电动势是分不开的，在电源符号旁边标明内阻数值即可。有时为了方便，也可以在电路图上把内阻r 单独画出。 在闭合电路里，电流与电源的电动势成正比，与整个电路的电阻成反比。这就是全电路欧姆定律，即 I= （2-5） 将此公式进行变形： E=I（R+r） （2-6） E=IR+Ir 式中，IR=U 是外电路的电压，也称为端电压；Ir=U0 是内电路的电压。电源电动势等