1.2 测量基本电量（课件）《电子元器件与电路基础》（高教版·第2版）同步精品课堂

1.2 测量基本电量 《电子元器件与电路基础》（高教版·第2版） 同步精品课堂—中职专业课 1 学习目标 会测量直流电压和直流电流。 熟悉电流、电压等基本电量。 能够清晰阐述电流、电压的基本概念，以及电位的含义。 01 02 03 学习目标 新知学习 同学们，在生活中，我们处处都能感受到电的存在和作用。比如，手机没电时我们会焦虑，因为它无法再为我们提供通讯、娱乐等功能；台灯不亮，我们在夜晚就失去了明亮的学习环境。今天，我们就像一群电路小侦探，一起学习如何测量基本电量 —— 直流电压和直流电流。掌握了这些测量方法，我们不仅能更好地了解身边电子设备的 “健康状况”，还能为以后深入学习电子电路知识打下坚实的基础 。 让我们马上开启今天的探索之旅吧！ 情景导入 新知 学习 根据要求，会使用直流电压表、直流电流表测量直流电压和直流电流。 新知学习 新知学习 一、任务描述 1.电流 电荷的定向运动形成电流。电流的流动与水在水泵作用下在水管里流动相似，水在水管中流动，流量有多有少。同样，电流在导体中流动，也有多有少。 电流既是一种物理现象，又是一个表示带电粒子定向运动强弱的物理量。电流的大小等于通过导体横截面的电荷量与通过这些电荷量所用的时间的比值。用公式表示为 新知学习 新知学习 二、任务准备 在国际单位制中，电流的单位是A(安[培])。如果在1s内通过导体横截面的电荷量是1C，导体中的电流就是1A。电流的常用单位还有mA(毫安)和 μA(微安) 电流的方向习惯上规定为正电荷定向移动的方向，与电子流的方向正好相反。因此，在金属导体中，电流的方向与电子定向移动的方向相反。 新知学习 新知学习 二、任务准备 一段电路中电流的方向是客观存在的，是确定的。但在具体分析电路时，有时很难判断出电流的实际方向。为了方便计算，常常事先假设一个电流方向，称为参考方向，用箭头在电路图中标明。 新知学习 新知学习 二、任务准备 如果电流计算的结果为正值，那么电流的真实方向与参考方向一致;如果电流计算的结果为负值，那么电流的真实方向与参考方向相反，如图1.11所示。 电流虽然有大小又有方向，但它只是一个标量，电流方向只表明电荷的定向移动方向。电流的方向不随时间变化的电流称为直流电流。电流的大小和方向都不随时间变化的电流称为稳恒电流，如图1.12(a)所示。 新知学习 新知学习 二、任务准备 新知学习 新知学习 二、任务准备 电流的大小随时间变化、但方向不随时间变化的电流称为脉动电流，如图1.12(b)所示直流电的文字符号用字母“DC”表示，图形符号用“一”表示。 在实际应用中，若不特别强调，一般所说的直流电流是指稳恒电流。如果电流的大小和方向都随时间周期性变化且不含直流分量(平均值为零)，这样的电流称为交流电流，如图1.12(c)所示。交流电的文字符号用字母“AC”表示，图形符号用“~”表示。 2.电压 要形成电流，首先要有可以移动的电荷--如自由电子。金属导体中就有能移动的自由电子。同时，要获得持续的电流，导体两端必须保持一定的电位差(电压)，才能持续不断地推动自由电子朝同一个方向移动。 新知学习 新知学习 二、任务准备 新知学习 新知学习 二、任务准备 俗话说:“水往低处流”。水总是从水位高的地方流向水位低的地方。如果高处的水槽装满了水，水流自然流向低处的水槽。电流与水流类似。如图1.13所示。 新知学习 新知学习 二、任务准备 如果带正电体A和带负电体B之间存在一定的电位差(电压)，只要用导线连接带电体A、B，就会有电流流动，电流也会做功，即电荷在电场中受到电场力的作用而做功。电压就是衡量电场力做功能力大小的物理量。 A、B 两点间的电压 在数值上等于电场力把电荷由 A 点移到 B点所做的功与被移动电荷的电荷量q的比值。用公式表示为 新知学习 新知学习 二、任务准备 规定电压的方向由高电位点指向低电位点，即电位降低的方向。因此，电压也常被称为电压降。电压的方向可以用高电位点指向低电位点的箭头表示:也可以用高电位点标“+”，低电位点标“_”来表示，如图 1.14 所示。 电压有正负。如果>0，说明A点电位比B点电位高;如果(说明 A 点电位与 B 点电位相等;如果<0，说明A点电位比B点电位低。 新知学习 新知学习 三、任务实施 1.测量直流电压 (1)连接电路 将干电池、小灯泡、导线、开关和电压表按图 1.15(a)所示连接，图 1.1(b)所示为实物图。 新知学习 新知学习 三、任务实施 (2)测量直流电压 合上开关 S，测量小灯泡两端电压，将测量结果填入表 1.2中。断开开关重复测量一次。 新知学习 新知学习 三、任务实施 电压表，又称伏特表，是一种用来测量电源或某段电路两端电压的仪表。电压表使用时要注意以下几点: (1)选择合适的量程 如被测电压在 600 V以上，则需应用电压互感器以扩大量程。 (2)注意电压的极性 直流电压表的“+”接线柱接电源正极或靠近电源正极的一端，直流电压表的“_”接线柱接电源负极或靠近电源负极的一端，如图 1.15 所示 (3)与待测电路并联 测量时电压表应并联接入待测电路中。 新知学习 新知学习 三、任务实施 2.测量直流电流 (1)连接电路 将干电池、小灯泡、导线、开关和电流表按图 1.16(a)所示连接，图 1.16(b)所示为其实物图。 新知学习 新知学习 三、任务实施 (2)测量直流电流 合上开关S，测量通过小灯泡的电流，将测量结果填入表1.3中。断开开关，重复测量一次。 新知学习 新知学习 三、任务实施 电流表，又称安培表，是一种用来测量电路中电流的仪表。电流表使用时要注意以下几点: (1)选择合适的量程 电流表选用量程一般应为被测电流值的1.5~2倍，如果被测量电流为50 A 以上，可采用电流互感器以扩大量程。 (2)注意电流的极性 直流电流表的“+”接线柱接电源正极或靠近电源正极的一端，直流电流表的“_”接线柱接电源负极或靠近电源负极的一端，如图 1.16 所示。 (3)与待测电路串联 测量时电流表应串联接入待测电路中。 (4)防止短路 流过电流表的电流一定要同时流过用电器，不能不经过用电器而直接接到电源的两极上。 3.用万用表测量直流电压和直流电流 直流电压和直流电流也可以用万用表测量。万用表是一种多用途、广量程、使用方便的测量仪表，可用来测量直流电压、直流电流、交流电压和电阻，中高档的万用表还可以测量交流电流、电容、电感及三极管的主要参数等。常用的万用表有指针式和数字式两种，其外形如图1.17所示。 新知学习 新知学习 三、任务实施 (1)面板认识 万用表的面板主要由刻度盘和操作面板两部分组成，如图所示。操作面板主要有机械调零旋钮、电阻调零旋钮、量程选择开关、表笔插孔等部件。 新知学习 新知学习 三、任务实施 (2)使用前准备 ① 将万用表水平放置。 ② 检查指针。检查万用表指针是否停在表盘左端的“零”位。如不在“零”位，用小螺丝刀轻轻转动表头上的机械调零旋钮，使指针指在“零”位。 ③ 插好表笔。将红、黑两支表笔分别插入表笔插孔。 新知学习 新知学习 三、任务实施 ④ 检査电池。将量程选择开关旋到电阻Rx1挡，把红、黑表笔短接，如图所示。如进行“电阻调零”后，万用表指针仍不能转到刻度线右端的零位，说明电压不足，需要更换电池。 ⑤选择挡位和量程。将量程选择开关旋到相应的挡位和量程上。禁止在通电测量状态下转换量程选择开关，以免可能产生的电弧作用损坏开关触点。 新知学习 新知学习 三、任务实施 (3)测量直流电压 ①选择量程。万用表直流电压挡标有“Y”，有2.5 V、10V、50V、250V和 500V等不同量程。应根据被测电压的大小，选择适当量程。若不电压大小，应先用最高电压挡测量，逐渐换至适当电压挡。 新知学习 新知学习 三、任务实施 ②测量方法。将万用表并联在被测电路的两端。测量直流电压时，红笔接被测电路的正极或高电位点，黑表笔接被测电路的负极或低电位点，如1.21 所示。 ③正确读数。仔细观察标度盘，找到对应的刻度线读出被测电压值。注意读数时，视线应正对指针。 (4)测量直流电流 ① 选择量程。万用表电流挡标有“mA”，有1mA、10 mA、100 mA、500 mA 等不同量程。应根据被测电流的大小，选择适当量程。若不知电流大小，应先用最大电流挡测量，逐渐换至适当电流挡。 新知学习 新知学习 三、任务实施 ② 测量方法。将万用表与被测电路串联。应将电路相应部分断开后，将万用表表笔接在断点的两端。如是直流电流，红表笔接在与电路的正极相连的断点，黑表笔接在与电路的负极相连的断点，如图1.22所示。 新知学习 新知学习 三、任务实施 ③正确读数。仔细观察标度盘，找到对应的刻度线读出被测电压值。注意读数时，视线应正对指针。 1.电位 电压是两点间的电位差。在电路中，A、B两点间的电压等于A、B两点间的电位之差，即 新知学习 新知学习 三、任务实施 2.万用表的维护 新知学习 新知学习 三、任务实施 万用表使用完毕后，应注意以下几点。 (1)拔出表笔。 (2)将量程选择开关拨到“OFF”或交流电压最高挡，防止下次开始测时不慎烧坏万用表。 (3)当长期搁置不用时，应将万用表中的电池取出，以防电池电解液渗而腐蚀内部电路。 (4)万用表要保持干燥、清洁，产严禁振动和机械冲击。 随堂练习 (1)简述电流和电压的概念，以及它们之间的联系与区别。 (2)画出用直流电压表测量某元件两端直流电压的电路图，并标明电压表的正负极连接方向。 课堂练习 1.通过导体的电流是 2A，经过 10s，通过该导体横截面的电荷量是（ ）。 A. 5C B. 10C C. 20C D. 1200C 答案：C 解析：根据电荷量的计算公式Q= It（其中Q是电荷量，I是电流，t是时间）。已知I = 2A，t = 10s，则Q=2A×10s = 20C。 01 02 课堂练习 2.电压的正方向是（ ）。 A. 高电位点指向低电位点 B. 低电位点指向高电位点 C. 没有方向 D. 无法确定 答案：A 解析：电压的实际方向规定为从高电位点指向低电位点，这是电压方向的基本定义。 01 02 课堂练习 3.电路中两点间的电压高，则说明（ ）。 A. 这两点间的电位都高 B. 这两点间的电位差大 C. 这两点间的电位都大于零 D. 与这两点的电位无关 答案：B 解析：电压也叫电位差，电路中两点间的电压高，本质就是这两点间的电位差大。A 选项，两点间电压高不代表两点电位都高；C 选项，电位差大小与两点电位是否大于零无关；D 选项，电压就是由两点的电位决定的，所以 B 正确。 01 02 课堂练习 4.以下关于测量基本电量任务目标的描述，错误的是（ ） A. 学会正确连接电路测量直流电压和电流 B. 能够熟练使用万用表测量电量 C. 了解电位的概念与实际应用 D. 掌握交流电的产生原理 答案：D 解析：该节课主要围绕测量直流电量及相关拓展，交流电产生原理不在此次任务目标范围内。 01 02 课堂练习 5.以下关于测量直流电流的操作，正确的是（ ） A. 电流表正负极可随意连接 B. 先连接好电路，最后接入电流表 C. 测量时可带电更换电流表量程 D. 电流表量程选得越大越好 答案：B 解析：电流表正负极不能随意接反；带电换量程易损坏电表；量程应合适，并非越大越好；先连好电路最后接入电流表可避免连接过程中电流冲击。 01 02 课堂练习 6.用万用表测量直流电压时，若误选了电流档，可能会导致（ ） A. 测量结果不准确 B. 万用表损坏 C. 无任何影响 D. 读数偏大 答案：B 解析：电压档内阻大，电流档内阻小，误选电流档测电压会使过大电流通过万用表，可能损坏万用表。 01 02 课堂练习 7.以下哪种情况会影响万用表测量结果的准确性（ ） A. 测量前进行了机械调零 B. 测量时表笔与被测元件接触良好 C. 在强磁场环境中测量 D. 正确选择了量程 答案：C 解析：强磁场环境会干扰万用表内部电磁结构，影响测量准确性，其他选项是正确测量操作。 01 02 课堂练习 8.对于万用表的维护，说法错误的是（ ） A. 长时间不用应取出电池 B. 存放时应避免潮湿环境 C. 清洁时可用湿布擦拭 D. 定期检查表笔是否损坏 答案：C 解析：用湿布擦拭可能使水分进入万用表内部导致短路等问题，应用干布清洁。 01 02 课堂小结 感谢观看 $$