1.3 电阻元件与欧姆定律（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 1.3 电阻元件与欧姆定律 知识目标 1. 理解电阻元件的基本概念，包括电阻的定义和常见电阻器的种类。 2. 掌握电阻器的主要参数，如电阻值、功率耗散能力等，以及这些参数对电路性能的影响。 能力目标 1. 理解并解释电阻元件的基本概念和常见电阻器种类，能够辨别不同电阻器的特点和适用场景。 2. 掌握电阻器的主要参数，包括电阻值、功率耗散能力等，能够分析这些参数对电路性能的影响，并能够选择合适的电阻器进行电路设计。 情感目标 1. 培养学生对实验操作的耐心和细心，提高他们的实验技能和操作准确性，增强实验过程中的自信心。 2. 培养学生对科学研究的认真态度和探究精神，引导他们能够主动提出问题、寻找解决方案并进行独立思考。 三维目标 导入情景 01 下图所示的是膜式(碳膜、金属膜、金属氧化膜）电阻 新知学习 02 二、电阻元件 1.电阻 电流流动过程中会受到一定的阻碍，这种阻碍作用表现为电阻。任何物体都有电阻，当电流流过时都要消耗一定的能量，电阻是导体本身固有的属性。电阻用字母R表示，在国际单位制中，单位是Ω( 欧[姆])。实际应用中电阻的单位还有k2(干欧)、M2(兆欧)等。 新知学习 02 二、电阻元件 利用电阻的这种特性制成的元件称为电阻器，简称电阻，电阻符号如图1.1.6所示。它的主要用途是稳定和调节电路中的电流和电压作为分流器、分压器和负载使用。 新知学习 02 二、电阻元件 2. 常见电阻器 电阻器是由各种不同电阻率的材料制成的，电阻器的分类方式很多。按制作材料可分为碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻;按用途可分为精密电阻、高频电阻、熔断电阻、敏感电阻;按其阻值是否可变，可分为固定电阻和可变电阻，常见固定电阻如图 1.1.7所示。 新知学习 02 二、电阻元件 新知学习 02 二、电阻的电压电流关系 伏安特性曲线 电阻元件的 u、i 关系可由 u – i 平面的一条曲线确定。 新知学习 02 导体的电阻定律 式中，p为导体的电阻率，L为导体长度，S为导体的横截面积。 上式表明，线性电阻的阻值只与导体的材料、长度和横截面积有关，与导体两端施加的电压以及通过导体的电流无关。 二、电阻元件要点提示 新知学习 02 3.电阻器的主要参数 电阻器的主要参数有电阻标称值、误差和额定功率。 电阻器参数的标注方法有直标法、文字符号法、数码法和色标法。各种标注方法及识读方法见表 1.1.3。 二、电阻元件 新知学习 02 二、电阻元件 切削运动分析： 新知学习 02 4.用万用表测量电阻器的阻值 可以使用万用表的电阻挡测量电阻器的阻值，测量时，首先把万用表转换开关旋至电阻挡，电阻挡的量程有Rx1、Rx10、RX100.Rx1k等，根据被测电阻值，选择适当的量程。其次进行电阻调零即把红、黑表笔短接，调节电阻调零旋钮，使指针指到电阻标尺的零位置上，如图1.1.10(a)所示。 二、电阻元件 切削运动分析： 新知学习 02 然后用两表笔分别接触两引脚，读出表盘上指针读数，该读数乘以选用的量程数值即为该电阻的阻值，如图1.1.10(b)所示。 二、电阻元件 切削运动分析： 新知学习 02 1. G — 电导，单位：西门子（S） 二、欧姆定律（线性电阻） 切削运动分析： 新知学习 02 关联参考方向： 非关联参考方向： 二、欧姆定律（线性电阻） 切削运动分析： 新知学习 02 1.部分电路的欧姆定律 只含有负载而不包括电源的一段电路称为部分电路，如图1.1.11所示。 流经负载的电流I与加在电路两端的电压成正比，与电路中的电阻R成反比，这一结论称为欧姆定律，用公式表示为 二、欧姆定律 切削运动分析： 新知学习 02 如果导体电阻的阻值为常数，不随电压、电流的变化而变化，这样的电阻称为线性电阻，否则就是非线性电阻。非线性电阻的阻值不是常数，随着电压或电流的变化而改变，例如二极管、三极管、晶闸管的电阻就是非线性电阻。 二、欧姆定律 切削运动分析： 新知学习 02 2.全电路欧姆定律 全电路又称闭合回路。图1.1.12所示为最简单的全电路，它包括内电路和外电路两部分，内电路指电源内部，E代表电源电动势R,代表电源的内电阻。 二、欧姆定律 切削运动分析： 新知学习 02 全电路欧姆定律的内容是:通过全电路的电流，与电源电动势成正比，与全电路的电阻成反比，用公式表示为 式中，I——全电路的电流，单位为A(安)。 E——电源电动势，单位为V(伏)。 R——外电路的电阻，单位为Ω(欧)。 一一内电路的电阻，单位为Ω(欧)。 二、欧姆定律 切削运动分析： 新知学习 02 3.端电压 还可以写为 式中，IR称为外电路的电压降，也是电源两端的电压，简称端电压;IR,称为内电路的电压降。 由于U=IR，所以 还可以写为 二、欧姆定律 切削运动分析： 新知学习 02 一、实训目的 学会用万用表测量电阻阻值。 二、实训要求 用万用表正确测量所提供电阻的阻值，并与识读电阻阻值结果做比较，看结果是否一致。 三、实训器材 万用表1只，不同阻值的电阻3只。 二、用万用表测量电阻阻值 切削运动分析： 新知学习 02 四、实训步骤 1.根据直标法、色标法识读所提供电阻的阻值 2.使用万用表测量电阻的阻值 (1)选择适当的量程 (2)电阻调零。 (3)测量，读数。 3.将万用表测量结果与识读结果相比较，看两者是否一致。 二、用万用表测量电阻阻值 小试牛刀 题目 1： 在欧姆定律中，端电压指的是？ A. 两端的电压之差 B. 两端的总电压 C. 单侧的电压 D. 电阻器的电压 正确答案：A. 两端的电压之差 解析：端电压指的是电路中电阻元件两端的电压差，即电流通过电阻器时的电压降。 尝试解答下面习题 小试牛刀 题目 2： 电路中的总电阻是多个电阻并联时，如何计算？ A. 相加 B. 平方和再开根号 C. 倒数之和再取倒数 D. 相乘 正确答案：C. 倒数之和再取倒数 解析：多个电阻并联时，总电阻的倒数等于各个电阻的倒数之和，即 1/Rt = 1/R1 + 1/R2 + ... + 1/Rn。 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： 以下哪种情况符合部分电路的欧姆定律？ A. 非线性电阻器中电压与电流呈线性关系 B. 温度对电阻值的影响很大 C. 电流方向与电压方向相同 D. 电路中存在电容器和电感器 正确答案：A. 非线性电阻器中电压与电流呈线性关系 解析：部分电路的欧姆定律是指在某些特定条件下，电压和电流之间呈线性关系，即符合V=IR形式的欧姆定律。 尝试解答下面习题 小试牛刀 题目 4： 一个电阻器的阻值为200Ω，通过它的电流为0.3A，求通过它的端电压是多少伏特？ A. 60V B. 90V C. 100V D. 120V 正确答案：B. 60V 解析：根据欧姆定律 V = IR，代入电阻值和电流计算得到 200Ω * 0.3A = 60V。 尝试解答下面习题 题目 5： 下列哪种情况符合全电路的欧姆定律？ A. 电阻两端的电压与电流成正比 B. 电阻两端的电压与电流成反比 C. 电路中有电容器和电感器 D. 电路中的功率不稳定 正确答案：A. 电阻两端的电压与电流成正比 解析：全电路的欧姆定律指整个电路中的电阻两端的电压与电流成正比，符合V=IR形式的欧姆定律。 小试牛刀 尝试解答下面习题 题目 6： 在一个电路中，如果电流保持不变，电阻增大，则电压会？ A. 增加 B. 减小 C. 保持不变 D. 无法确定 正确答案：B. 减小 解析：根据欧姆定律V=IR，电流不变的情况下，电阻增大会导致电压的降低。 小试牛刀 尝试解答下面习题 题目 7： 什么是电路中的“开路”？ A. 电路中没有任何电阻元件 B. 电路中电流无法流动 C. 电路中存在短路 D. 电路中存在超导体 正确答案：B. 电路中电流无法流动 解析：在电路中，如果电流无法流动，即电路中存在“开路”。 小试牛刀 尝试解答下面习题 题目 8： 下列哪种情况最可能导致电路中的短路？ A. 电阻器故障 B. 电容器连接错误 C. 电路中电流过大 D. 电路中缺少电源 正确答案：A. 电阻器故障 解析：当电路中的电阻器发生故障并成为短路时，就会导致电路出现短路。 小试牛刀 尝试解答下面习题 题目 9： 在图 1.1.12所示的闭合回路中，已知电源的电动势E= 24 V，内阻=22，外电阻R=6Ω，求:(1) 电路中的电流;(2) 电源的端电压。 (1)由全电路欧姆定律可知，电路中的电流为 (2)电源的端电压为 答:电路中的电流为3 A，电源的端电压为 18 V 小试牛刀 尝试解答下面习题 课堂小结 03 本节课我们学习了电阻元件与欧姆定律相关的知识点。首先，我们了解了电阻元件的概念，包括电阻的定义、常见电阻器的种类以及电阻器的主要参数。了解这些基础知识对于理解电路中的电阻元件起着重要作用。 其次，我们深入学习了欧姆定律，这是描述电路中电阻、电压和电流之间关系的基本定律。欧姆定律指出，在稳态下，电阻两端的电压与通过电阻的电流成正比，数学表达式为 V = IR。通过掌握欧姆定律，我们可以更好地分析和设计电路，理解电压、电流和电阻之间的相互关系。 最后，我们学习了如何使用万用表来测量电阻器的阻值，需要选择合适的测量档位并确保待测电阻器处于断开电路状态。这对于实验中准确测量电阻值具有重要意义。 通过本节课的学习，我们深入了解了电阻元件与欧姆定律这些基础概念，在未来的实验和应用中，这些知识将对我们有很大帮助。 作业布置 04 1.简述电阻器的作用，并举例说明电阻器在电路中的应用场景。 2.请列举并解释电阻器的主要参数，并说明它们对电阻器性能的影响。 3.根据欧姆定律 V = IR，如果一根电阻为 10 欧姆的电阻器通过 2 安培的电流，求该电阻器两端的电压是多少？ 感谢观看 $$