专题二 简单电路（教案）-山东省职教高考《汽车电工电子基础》（高教版）专项复习讲练测

专题二.简单电路（讲义）-《汽车电工电子基础》（高教版）专题复习讲练测 [考纲要求] 1.掌握电阻的定义及单位 2.理解欧姆定律的表述和应用 3.能够根据焦耳定律的描述进行计算 4.掌握串联电路和并联电路的特点及计算方法 5.掌握混联电路的分析和计算 [课时安排] 2课时 [知识梳理] 1. 电阻 物体对电流的阻碍作用称为电阻作用。电阻作用使得电流流过物体时把电能转换成其他形式的能量。电阻是表示物体电阻作用大小的一个物理量,用字母R或r表示。电阻的单位是Ω(欧姆)。常用的电阻单位还有kΩ(千欧)MΩ(兆欧)等。电阻的倒数称为电导,用字母G表示,即G=1/R。电导的单位为S(西[门子])。 电阻反映了导体的导电能力,是导体的客观属性,它的大小与导体的材料、长度以及导体横截面面积有关,还与导体所处的环境温度有关。实验证明,在一定温度下,导体的电阻与导体的长度成正比,与导体的横截面面积成反比,即 电阻与温度的关系可以用电阻温度系数来表示。所谓电阻温度系数,是指温度升高1℃时电阻所产生的变化量与原电阻的比值。如果温度由变到,导体电阻由R变到R,则电阻温度系数α为 2. 欧姆定律 德国物理学家欧姆于1827年在大量实验的基础上总结出关于电压、电流和电阻三者关系的定律,称欧姆定律,应用于计算电路中的电压、电流和电阻三个物理量。 （1）部分电路欧姆定律 不含电源的一段电路称为部分电路。实验证明:在一段电路中,通过电路的电流大小与这段电路两端的电压大小成正比,与这段电路的电阻值成反比。用公式表示为 电流流过电阻时,电阻上的电压与电流的方向总是一致的。当电阻电压、电流选择关联参考方向时,欧姆定律表达式为 当电阻电压、电流选择非关联参考方向时,欧姆定律表达式为 当电阻上的电流、电压是交流值时,式(1-11)(1-12)中的字母U、应为小写字母。欧姆定律是用金属导体做实验总结出来的,对电解液导电也基本适用,但对气体导电就不适用了。 （2）全电路欧姆定律 一个含有电源的闭合电路称为全电路,如图1-15所示,图中点画线框内为电源内电路,r为电源的内电阻。实验证明:在全电路中,通过电路的电流与电源电动势的大小成正比,与电路的总电阻成反比,这就是全电路欧姆定律,用公式表示为 式中,U为外电路的电压降,也称路端电压;U,为内电路电压降,也称内阻压降。所以,电源的电动势等于端电压与内阻压降之和。或者说,电源所具有的电能通过电路被负载吸收(转换成其他能)和内阻消耗(发热),这是能量守恒定律在全电路中的一种表述。 （3）电源的外特性 电源的外特性就是电源的端电压U与电流1的关系。由式(1-14)可得 3. 电流的热效应--焦耳定律 当电流通过导体(或用电器)时,由于电阻的存在,会产生热量,称为电流的热效应。选择电压、电流参考方向后,将式(1-11)、式(1-12)代入式(1-7)、式(1-8)中可求得电阻功率的计算公式为 导体(用电器)在时间t内产生的热量为 英国物理学家焦耳通过实验证明:电流通过导体(或用电器)时产生的热量Q与电流1的平方、导体(用电器)的电阻R以及通电时间成正比,这一结论称为焦耳定律。 热量的单位是J焦[耳])。电流的热效应在电工和电子技术上有利也有弊。如,熔断器是利用电流的热效应熔断熔体切断电源的:;汽车上的油压表和水温表指针偏转,是靠电流通过加热线圈让金属片受热变形带动的。这是电流热效应的有利应用。而许多用电器加装散热片,就是为了克服电流的热效应。如电子电路中的功率放大管(或集成板)通常装在散热板上后才焊接在电路上。否则,由于温度过高,不仅加速电路老化,而且会烧坏电气设备 4. 电阻的串联电路 几个电阻首尾顺序相连,引出两接线端,中间无分支,称这几个电阻串联。常用符号“+”表示电阻的串联。图1-17所示为三个电阻串联的电路,可表示为R1+R2+R3。 串联电路中电压、电流的参考方向选择如图1-17所示时,电路具有以下特点: (1) 流过每个电阻的电流相等,并等于总电流,即 (2) 电路两端的总电压等于各电阻两端的分电压之和，即 (3) 电路的总电阻(等效电阻)等于各电阻之和,即 (4)每个电阻上分配到的电压与电阻成正比,即 由上式可得到电阻串联的分压公式: 5. 电阻的并联电路 几个电阻的首、尾接在相同两点之间所构成的电路称为并联电路。常用符号“//”表示电阻的并联。图1-20所示为三个电阻并联的电路,可表示为“R1//R2//R3”。 并联电路中电压、电流的参考方向选择如图1-20所示时,电路具有以下特