1.2 电路的常用物理量（课件）-《电工电子技术与技能》同步精品课堂（高教版）

《电工电子技术与技能》（高教版） 高等教育出版社 同步精品课程——中职专业课 第1章 直流电路 1.2 电路的常用物理量 知识目标 1. 理解电流的概念，能够描述电荷在导体中流动的物理现象，并能够计算电流的大小。 2. 掌握电压与电位的区别，能够解释电压、电位的概念及其应用，并能够计算电路中不同位置的电位差。 能力目标 1. 能够准确区分电流、电压与电位这三个常用物理量的概念，理解它们在电路中的作用和意义。 2. 能够熟练运用电位的计算公式，计算电荷在不同电势差下的电势能，并理解该计算在电路分析中的重要性。 情感目标 1. 培养学生对电路物理量的学习兴趣，激发对电学知识的好奇心和探索欲望。 2. 鼓励学生在学习过程中保持耐心和细心，尤其是在测量实验中，培养学生认真细致的态度。 三维目标 导入情景 01 下图所示的是直流电流表、直流电压表 新知学习 02 二、电流 （1） 定义 电流——带电粒子的定向运动。 电流强度——度量电流强弱的物理量。其数值=单位时间内通过导体某一横截面的电荷量。 电荷的定向移动形成电流，要形成电流必须有大量自由电荷。在金属导体中，有大量自由电子，它是能导电的自由电荷，而绝缘体之所以不容易导电是因为缺少大量自由电荷。 新知学习 02 二、电流 （2）公式 直流——当dq/dt=常数时，称恒定电流。即： 新知学习 02 二、电流 （3）单位 千安(kA)、安培(A) 、毫安(mA)、微安(μA) 1A=1C(库仑)/s(秒) 1mA= A 1μA= mA 1 mA=kA 新知学习 02 二、电流 （4）方向 电流的实际方向：规定正电荷运动的方向为电流的方向。 新知学习 02 二、电流 按图1.1.3(a)所示连接电路，用直流电流表测直流电流，实物图如图1.1.3(b)所示，测出流过指示灯的电流，记录测量过程，总结电流表的使用要求和读数方法。 新知学习 02 （1）定义 当电流流过负载时消耗电能，负载两端就会有一定的电压，常用U来表示电压，其中a是指电压的起点，b是指电压的终点。 电压——度量电场力做功的物理量。 二、电压与电位 新知学习 02 （2）公式 A、B两点间电压＝单位正电荷在电场力的作用下，由A点经外电路到B点电场力所做的功。 二、电压与电位 新知学习 02 （3）单位 千伏(kV) 、伏特(V)、毫伏(mV)、微伏(μV)。 （4）方向 电压的方向（实际方向）：习惯上规定从高电位点指向低电位点，即电压降的方向。 二、电压与电位 新知学习 02 （1）定义 度量电路中各点所具有的电位能大小的物理量。电位=电场力将单位正电荷从该点移到参考点所做的功。 电位实际上就是电路中某点至参考点之间的电压，通常设参考点的电位为零:接地点，Vo= 0 。 二、电压与电位 新知学习 02 电路中任意两点之间的电压等于这两点之间的电位之差。 (2)电位的计算 ①任选电路中某一点为参考点（常选大地为参考点)，设其电位为零。 ②标出各电流参考方向并计算。 ③计算各点至参考点间的电压，即为各点的电位。 二、电压与电位 切削运动分析： 新知学习 02 电源是电能的源泉，是电路中提供电能的设备，它的作用是将其他形式的能量转化为电能。干电池将化学能转化为电能，发电机将机械能转化为电能。电源的种类很多，如图1.1.5所示。 二、电动势 切削运动分析： 新知学习 02 不同的电源将其他形式的能转化为电能的本领不同，通常用电动势这个物理量来衡量电源将其他形式的能转化成电能本领的大小。电动势越大，表示这个电源将其他形式的能转化为电能的本领越大。 电动势仅存在于电源的内部，其大小由电源本身的性质决定，与电源是否接入电路无关。 二、电动势 切削运动分析： 新知学习 02 (1) 定义 为维持导线中的电流，保持电源两极间一定的电压，需借助外力使移动到负极的正电荷经过另一路径回到正极板，这种克服电场力作功的外力称为电源力。 电动势——是电源力将单位正电荷从电源负极移到电源正极所做的功。 二、电动势 切削运动分析： 新知学习 02 （2）单位 千伏(kV)、伏特(V)、毫伏(mV)、微伏(μV)。 （3）方向 电动势的实际作用方向—从低电位端指向高电位端，是电位升的方向。 （4）公式 二、电动势 切削运动分析： 新知学习 02 二、电路中常用的几个物理量 切削运动分析： 新知学习 02 一、实训目的 学会用直流电流表和直流电压表测量直流电流、直流电压。 二、实训要求 利用所提供的元器件搭接电路，用直流电流表和直流电压表分别测量指示灯电路中的电流和电压 三、实训器材 电压表、电流表各1只，干电池两节，电池盒、指示灯、开关各1个，导线若干。 二、直流电流表和直流电压表的使用 切削运动分析： 新知学习 02 四、实训步骤 1.按图1.1.3(a)连接电路，用直流电流表测量流过指示灯的电流大小。 2.按图1.1.4(a)连接电路，用直流电压表测量指示灯两端的电压。 五、注意事项 测量时，注意直流电流表、直流电压表的使用注意事项。 二、直流电流表和直流电压表的使用 小试牛刀 题目 1： 直流电压表用来测量： A. 电流的大小 B. 电压的大小 C. 电阻的大小 D. 电荷的大小 正确答案：B. 电压的大小 解析：直流电压表用来测量电路中电压的大小，通常以伏特（V）作为单位。 尝试解答下面习题 小试牛刀 题目 2： 以下哪个物理量不是描述电路的基本物理量？ A. 电流 B. 电压 C. 电阻 D. 电荷 正确答案：C. 电阻 解析：电阻是电路中元件的特性，不是描述电路的基本物理量，而电流、电压和电荷是描述电路的基本物理量。 尝试解答下面习题 单相变压器的基本结构包括以下哪些部分？ A. 铁芯、初级绕组、次级绕组、绝缘材料 B. 铁芯、次级绕组、初级绕组、绝缘材料 C. 铁芯、绝缘材料、初级绕组、次级绕组 D. 初级绕组、次级绕组、铁芯、绝缘材料 解析：正确答案是A。单相变压器的基本结构包括铁芯、初级绕组、次级绕组和绝缘材料等组成部分，它们共同实现电能的变压和传输。 小试牛刀 题目 3： 当电路中没有电流流动时，电路的状态称为： A. 通路 B. 开路 C. 短路 D. 断路 正确答案：B. 开路 解析：当电路中没有电流流动时，电路的状态称为开路，即电路断开，电流无法流通。 尝试解答下面习题 小试牛刀 题目 4： 短路通常指的是： A. 电路中没有电流流动 B. 电路中电流流动的阻力很大 C. 电路中两个导线直接连接在一起 D. 电路中电阻为零 正确答案：C. 电路中两个导线直接连接在一起 解析：短路是指电路中两个导线或元件之间直接连接而不经过负载或电阻，导致电流绕过原来的路径直接流过短路处。 尝试解答下面习题 题目 5： 电路中常用的导线的电气符号是： A. 直线 B. 波浪线 C. 点线 D. 矩形 正确答案：B. 波浪线 解析：导线的电气符号通常用波浪线表示，代表连接电路中各个元件的导线或电路路径。 小试牛刀 尝试解答下面习题 题目 6： 下列哪个符号代表电压源？ A. ⊕ B. ⊖ C. ○ D. ∆ 正确答案：A. ⊕ 解析：电压源的电气符号通常用 ⊕ 表示正极，⊖ 表示负极。 小试牛刀 尝试解答下面习题 题目 7： 请根据下图的电路图计算出 解析：选择A点作参考点，则 =-2V =2V 小试牛刀 尝试解答下面习题 题目 8： 有一个额定功率为40 W的照明灯，若每天正常使用时间为4 h如果平均每月按30天计算，求此照明灯每月消耗多少度电。 解析:该电灯平均每月工作时间t= 4x30 h= 120 h，P=40 W=0.04 kw，则 W= Pr= 0.04x120 kw . h = 4.8 kwh 答:此照明灯每月消耗4.8 kw·h(度)电。 小试牛刀 尝试解答下面习题 题目 9： 请计算出图a的 解析： 图a：选择O点作参考点，则=0 = = 小试牛刀 尝试解答下面习题 课堂小结 03 本节课我们深入探讨了电路中的常用物理量，包括电流、电压与电位、电动势、电功与电功率，以及直流电流表和直流电压表的使用。在学习本节课知识点的过程中，我们掌握了以下要点： 1. 电流是描述电荷在导体中流动的物理量，通常用符号 I 表示，单位是安培（A）。 2. 电压与电位是描述电荷在电场中位置关系的物理量，电压通常用符号 U 表示，单位是伏特（V）。 3. 电位的计算公式为 U = W / Q，其中 W 表示电势能，Q 表示电荷量。 4. 电动势是电源提供电能的能力，通常用符号 ε 表示，单位也是伏特（V）。 5. 电功表示单位电荷在电场中做功的量，电功的计算公式为 W = U * Q。 6. 电功率表示单位时间内电路中转换的电能，计算公式为 P = U * I，单位是瓦特（W）。 作业布置 04 1.一个电池的电动势为 1.5 V，其内部电阻为 0.5 Ω，当外电路电阻为 2 Ω时，计算电路中的电流。 2.使用直流电流表和直流电压表分别测量一个简单电阻电路中的电流和电压，并计算电功和电功率。 3.设计一个实验，测量并记录直流电流表和直流电压表在不同电压和电流条件下的读数，比较实际测量值与理论计算值之间的差异。 感谢观看 $$