2.2电路的常用物理量(课件）-《电工电子技术与技能》同步教学（华东师大版）

直流电路 主题2 1. 了解简单实物电路并熟知电路的组成及各种状态。 2. 熟悉电路中电流、电压、电位、电功、电功率等常用物理量的概念。 3. 熟悉电阻及相关概念，掌握电阻与欧姆定律的关系。 4. 掌握基尔霍夫电流定律及基尔霍夫电压定律。 知识目标 1. 能够动手连接简单电路且能分析电路的各种状态。 2. 能够对简单直流电路中的常用物理量进行简单的分析与计算。 3. 能够应用基尔霍夫电流定律分析电路。 4. 能够应用基尔霍夫电压定律分析电路。 技能目标 电路 探寻1 电路的常用物理量 探寻2 电阻的连接 探寻3 基尔霍夫定律 探寻4 测量与识读电阻值 实训1 测量直流电路的电流与电压 实训2 测量直流电路的电流与电压 目录 电路的常用物理量 探寻2 涡轮要工作，应有水流流过。要使水管中有水流，水管两端必须形成水压，此时水流流过，涡轮做功。同理，电灯要工作，要有电流流过。要使电路中有电流流过，电路两端必须要有电压，此时电灯工作时也在做功。 ▲ 水流的形成过程 ▲ 电流的形成过程 若将电流比作水流，水管的粗细如同导线的粗细，导线越粗，电阻越小；电阻则像是水流在管中受到的阻力，电压则如水流的压力（提供水压的水泵就如电源），水压（电压）越大，水管（导线）越粗，则阻力（电阻）越小，水流量（电流）越大。 学习引入 电流 一 电荷的定向移动形成了电流。金属导体中带有负电的自由电子在无外电场力的作用下，做无规则运动。在有外电场力的作用下，金属中的自由电子会发生定向的移动，形成电流。 1. 电流的形成 知识链接 2. 电流的大小 电流的大小指单位时间内通过导体横截面的电荷量，用“I”表示。 I——电流，单位为安培（A），简称安； Q——电荷量，也称电量，单位为库仑（C）； t ——时间，单位为秒（s）。 3. 电流的方向 通常规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。金属导体中的电子带负电，所以在金属导体中电子定向移动的方向与实际规定的电流方向相反。 若计算的电流结果为正值，表明电流的设定参考方向与实际方向相同；若计算的电流结果为负值，表明电流的设定参考方向与实际方向相反。 知识链接 电压与电位 二 1. 电压 （1）电压的形成 知识链接 单位正电荷从a点移动到b点的电场力所做的功，为两点间的电压，用“Uab”表示，其公式表示为： （2）电压的大小 Uab——电路ab两点间的电压，单位为伏特（V），简称伏； W ——电功，指电场力驱使正电荷由a到b所做的功，单位为焦耳（J）； Q ——电荷量，也称电量，单位为库仑（C）。 通常，电压的方向由高电位指向低电位，即电位降低的方向为实际电压的正方向。 （3）电压的方向 若正电荷从a点移动到b点，则规定电压方向为从a指向b，电压用双下标表示，记为Uab。电压的方向也称为电压的极性，在电路图中可用“+”和“-”表示，也可以用箭头表示。 知识链接 2. 电位 在电路中任选一个参考点，电路中某一点到参考点的电压叫作该点的电位。电位的符号用V表示。 参考点是计算电位的基准点，电路中各点电位都是针对基准点而言。通常规定参考点的电位为零，因此参考点又叫零电位点，用接地符号“⊥”表示。 例如电路中某点a和参考点o之间的电压Uao为a点的电位，记作Va，单位为伏特（V）。 3. 电压与电位的关系 电压与电位之间的关系为： 知识链接 电位与电压的关系 知识链接 电阻与欧姆定律 三 在金属导体中，自由电子在定向移动时与导体中的金属正离子发生碰撞或摩擦所呈现的对电流的阻碍作用称为电阻。 1. 电阻 电阻的基本信息 知识链接 一般情况下比Ω小的单位量级不作表示。 注意 在温度不变的情况下，导体的电阻跟导体的长度l、电阻率ρ成正比，与导体的横截面积S成反比，这个规律可称为电阻定律。 其公式为： R——导体的电阻，单位为欧姆（Ω）； l ——导体的有效长度，单位为米（m）； S ——导体的横截面积，单位为平方米（m2）； ρ ——导体的电阻率，单位为欧姆·米（Ω·m）。 ▲ 决定电阻大小的因素 知识链接 2. 电阻率 电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，常用ρ表示。一般电阻率越大，导电性能越差。 常见导电材料的电阻率 知识链接 电阻率越小，物体越容易导电，这种易导电的物体称为导体；电阻率越大，物体越不易导电，这种物体称为绝缘体。导电能力介于导体与绝缘体之间的物体称为半导体。一般通过ρ的大小来对物体的导电性能进行划分。 导体： 绝缘体： 半导体： 决定电阻大小的因素除了导体的材料、导体的有效长度与横截面积外，温度也会对电阻的大小产生一定的影响。温度升高，自由电子移动受到的阻碍增加；或温度升高，使物质中带电质子数目增多，更易导电。具体产生何种影响，取决于物体的哪一种因素占主导地位。例如，一般金属导体的电阻会随着温度的升高而增加，而一些