2.1 电路的组成（课件）-《电工技术基础与技能》同步精品课堂（机工版·第3版）

项目2 电路的基本概念 2.1 电路的组成 《电工技术基础与技能》（机械版•第3版） 同步精品课堂 1 学习目标 知识目标 1.透彻理解电流、电压、电动势等基本概念及单位换算。 2.熟练掌握欧姆定律、焦耳定律及电能电功率计算方法。 能力目标 1.能够精准使用直流电压表、电流表进行电路测量。 2.熟练运用万用表测量直流电压、电流和电阻。 情感目标 1.培养对电工知识的探索热情和严谨的科学态度。 2.增强解决电路问题的自信心和团队协作的意识。 项目2 电路的基本概念 导入情景 01 大家思考一下，这些电器设备为什么能正常工作呢？它们背后的电路是怎样的呢？ 新知学习 02 一、电源 电源 电源是电路中电能的源泉，它将其他形式的能转换为电能。现在常用的电源有:各种电池电源、太阳能电源、风力发电电源、火力发电电源、水力发电电源、核能发电。 新知学习 02 二、导线 导线 导线构成电路的通路。因为用途不同，导线的外形及结构也不同，图2-3a是电力多股电缆线，主要在电力系统中用作输电导线;图2-3b是用于低压电器的电源导线:图2-3c是电气设备上的各种导线，有多股塑料绝缘导线、屏蔽导线、屏蔽绞线等。 新知学习 02 三、开关 开关 开关是控制电路通、断的电器(设备)。根据用途不同，其体积、形状差别很大，有用在电子仪器、小型设备上的微型开关;用在电力设备上的耐高压、大电流的高压开关;用在运动设备上的接近开关;用在一般设备上的刀开关、断路器和接触器等。 新知学习 02 四、负载 负载 负载是电能转化或消耗的设备。电流通过负载，将电源的电能转化为热能机械能、光能等其他形式的能，为人们所用。电路常用的负载有将电能转化为机械能的电动机;将电能转化为热能的电炉、电热器、电吹风、电烙铁等。 新知学习 02 五、电流 电流的形成 由物理学可知，金属导体中存在着大量的自由电子，如图2-6a所示通常情况下自由电子处于紊乱的、无规则的热E运动状态。当把导体外加上电场(接到电源上形成闭合回路)时，自由电子在电场力的作用下做定向移动，如图 2-6b所示，电荷在电场力6作用下的有规则的定向移动就形成了电流。2)可见，在导体中形成电流的条件是:有可以移动的电荷和维持电荷做定向移动的电场。 新知学习 02 五、电流 电流的正方向 电流既然是电荷的定向流动，就存在流动的方向问题。由于历史的原因，人们起初认为电流是由正电荷的定向流动形成的，因此规定:正电荷的运动方向为电流的正方向。 新知学习 02 六、电压、电位、电动势 电流和水流有着相似的规律，如图 2-10所示，要想形成图中电流，必须在白炽灯两端加上电场，使其存在电位差(类似水槽的水位差)。 新知学习 02 六、电压、电位、电动势 在分析水槽中水的流动时，用到了水位的概念。水槽中的高水位是相对于水槽中的低水位而言，没有参考水位来谈高水位或低水位是没有意义的。在电路中也经常用到电位的概念。 【电位的定义】 取电路中任一点作为参考点，并规定为零电位，电路中任一点到参考点之间的电压，就称为该点的电位。 【电位的方向】 当某点到参考点的电压为正时，则该点的电位为正;当某点到参考点的电压为负时，则该点的电位为负。电位用符号“V”来表示。 新知学习 02 六、电压、电位、电动势 电动势就是表征电源力对电荷做功能力的物理量。 新知学习 02 七、电流、电压的测量 【电流的测量】 图 2-11是用指针式电流表测量电流接线图。测量时，将表的两个接线端串联在电路中(千万不可并联在电路上)，表的“+”端为电流的流人端:表的“-”端为电流的流出端。 电压的测量用电压表。测量时将表的两个接线端并联在被测电路的两端。图 2-12是指针式电压表测量电压接线图，测量时表的“+”接线端接被测电压的高电位,“_”接线端接被测电压的低电位。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目 1： 1kV 等于（ ）V A. 10 B. 100 C. 1000 D. 10000 答案：C 解析：电压单位换算关系为 1kV = 1000V，所以答案为 C。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目 2： 电压是由（ ）指向（ ） A. 高电位、低电位 B. 低电位、高电位 C. 正极、负极 D. 负极、正极 答案：A 解析：电压由高电位指向低电位，在电源外部从电源的正极指向负极，所以答案为 A。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目 3： 取电路中某点为参考点并规定为零电位，电路中另一点到参考点之间的电压称为该点的（ ） A. 电压 B. 电位 C. 电动势 D. 电势差 答案：B 解析：根据电位的定义，取电路中任一点作为参考点，并规定为零电位，电路中任一点到参考点之间的电压，就称为该点的电位，所以答案为 B。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目 4： 若 A、B 两点间电压为 5V，设 B 点为参考点，则 A 点电位为（ ） A. 0V B. -5V C. 5V D. 无法确定 答案：C 解析：已知 A、B 两点间电压为 5V，设 B 点为参考点，根据电位定义，A 点电位就是 A、B 两点间电压，为 5V，所以答案为 C。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目 5： 电动势的单位是（ ） A. J B. C C. V D. W 答案：C 解析：电动势的单位与电压相同，是伏特（V），所以答案为 C。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目 6： 电动势的方向规定为（ ） A. 由电源的正极指向负极 B. 由电源的负极指向正极 C. 与电流方向相同 D. 与电压方向相同 答案：B 解析：电动势的方向规定为由电源的负极指向正极，它与电压方向相反，是电源力对电荷做功的方向，所以答案为 B。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目 7： 用电流表测量电流时，电流表应（ ） A. 串联在电路中 B. 并联在电路中 C. 与电源并联 D. 与负载并联 答案：A 解析：测量电流时，电流表必须串联在电路中，这样才能准确测量通过电路的电流，若并联在电路中会导致短路等问题，所以答案为 A。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目 8： 用电压表测量电压时，电压表应（ ） A. 串联在电路中 B. 并联在电路中 C. 与电源串联 D. 与负载串联 答案：B 解析：电压的测量用电压表，测量时将表的两个接线端并联在被测电路的两端，这样才能测量出电路两端的电压，所以答案为 B。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目 9： 下列关于电流、电压、电动势说法正确的是（ ） A. 有电压就一定有电流 B. 有电流就一定有电压 C. 有电动势就一定有电流 D. 有电流就一定有电动势 答案：B 解析：电路中有电流的条件是有电压且电路是闭合的，所以有电流就一定有电压；有电压但电路不闭合时没有电流，有电动势但没有形成闭合回路也没有电流，所以答案为 B。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目 10： 以下哪种情况不会影响电路中电流大小（ ） A. 改变电源电压 B. 更换电阻值不同的电阻 C. 改变电路连接方式（串联或并联） D. 改变测量电流的电流表量程 答案：D 解析：电流表量程的改变只是改变了测量仪表的测量范围，不会影响电路本身的电流大小。而电源电压、电阻值、电路连接方式的改变都会使电路中的电流发生变化，所以答案为 D。 在本次课程中，我们全面且深入地学习了电路的基本概念这一关键知识。 从电路的组成部分来看，我们认识了电源作为电能提供者、导线构建通路、开关控制通断、负载消耗或转化电能的重要作用，了解了它们在实际生活和各类电器设备中的广泛应用。 在电路物理量方面，对于电流，我们明晰了其形成机制、定义公式、单位换算以及正方向的规定；对于电压，掌握了其定义、与电位的关系和方向特性；对于电动势，理解了其在维持电流持续流动中的关键作用以及与电压的区别。 同时，还学习了电流和电压的测量方法，这为后续电路实验和实际操作奠定了基础。通过本节课的学习，对电路知识体系构建了初步框架，为进一步深入学习电工技术做好了充分准备。 课堂小结 04 课堂小结 04 作业布置 05 画出简单电路并标注各部分名称及功能，巩固电路组成知识。 计算给定电阻和电压下的电流值，运用欧姆定律求解。 感谢观看 $$