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1、YCF单元2 直流电路教学课件 电工技术基础与技能 高教版电工技术基础与技能电工技术基础与技能 单元单元 2 2 直直流流电电路路直流电路在生产、生活实际中有着广泛的应直流电路在生产、生活实际中有着广泛的应用，大到电力、通信、交通、建筑、采矿、医疗、用，大到电力、通信、交通、建筑、采矿、医疗、航天、国防航天、国防，小到日常生活用品，都有直流，小到日常生活用品，都有直流电路在为我们服务，如手机、遥控器、电路在为我们服务，如手机、遥控器、MP3MP4播放器、照相机、电视机、电子血压计、电动车播放器、照相机、电视机、电子血压计、电动车等。等。这一单元，我们来学习电路的组成及其图示，这一单元，我们来学
2、习电路的组成及其图示，电路的基本物理量及其测量方法，电路的相关定电路的基本物理量及其测量方法，电路的相关定律及其应用，电路的连接及其特点，常用电工材律及其应用，电路的连接及其特点，常用电工材料与导线的连接以及检查电路故障的方法等一些料与导线的连接以及检查电路故障的方法等一些基础知识和基本技能。基础知识和基本技能。单元单元2直流电路直流电路单元单元2直流电路直流电路学习目标学习目标 2.1电路与电路模型电路与电路模型（1 1）认识简单的实物电路，了解电路组成）认识简单的实物电路，了解电路组成的基本要素，理解电路模型，会识读简单电的基本要素，理解电路模型，会识读简单电路图。路图。（2 2）识别常用
3、电池的外形、特点，了解其）识别常用电池的外形、特点，了解其实际应用。实际应用。单元单元2直流电路直流电路2.1.1电路的组成与电路图电路的组成与电路图 1电路的组成电路的组成观察与认识观察与认识手电筒内部手电筒内部单元单元2直流电路直流电路2.1电路与电路模型电路与电路模型 手电筒外观手电筒外观单元单元2直流电路直流电路2.1电路与电路模型电路与电路模型 2.1.1电路的组成与电路图电路的组成与电路图 1电路的组成电路的组成（1）干电池）干电池称为电源，是向电路提供能量的设备。电源称为电源，是向电路提供能量的设备。电源的作用是将其他形式的能量转换为电能，如干电池、蓄电池、的作用是将其他形式的能
4、量转换为电能，如干电池、蓄电池、光电池、发电机等。光电池、发电机等。（2）小灯泡）小灯泡称为负载，负载是各种用电设备的总称，又称为负载，负载是各种用电设备的总称，又称为用电器。其作用是将电能转换为其他形式的能量，如电称为用电器。其作用是将电能转换为其他形式的能量，如电灯、电热器、电风扇、空调器、电动机等。灯、电热器、电风扇、空调器、电动机等。（3）金属片（或外皮）及弹簧）金属片（或外皮）及弹簧称为导线。导线用于输送称为导线。导线用于输送及分配电能，如铜线、铝线等。及分配电能，如铜线、铝线等。（4）手动开关）手动开关称为控制器，用于控制电路的通断或保护称为控制器，用于控制电路的通断或保护电路，常
5、用控制器如开关、熔断器、继电器等。电路，常用控制器如开关、熔断器、继电器等。单元单元2直流电路直流电路2.1电路与电路模型电路与电路模型 电路由电源、负载、导线和控制器等电路由电源、负载、导线和控制器等几部分组成。需要指出的是，电路无论简几部分组成。需要指出的是，电路无论简单还是复杂，均由上述几部分组成，它们单还是复杂，均由上述几部分组成，它们称为电路组成的基本要素。称为电路组成的基本要素。2.1.1电路的组成与电路图电路的组成与电路图 1电路的组成电路的组成单元单元2直流电路直流电路2.1电路与电路模型电路与电路模型 在工程技在工程技术术中，中，为为了方便，常常用国了方便，常常用国家家标标准
6、准统统一一规规定的定的电电路路图图形符号代表形符号代表实实物物绘绘制出表示制出表示电电路路结结构的构的图图形，称形，称为为电电路路图图。部分部分电电路路图图形符号形符号见见下表下表。2.1.1电路的组成与电路图电路的组成与电路图 2电路图电路图单元单元2直流电路直流电路2.1电路与电路模型电路与电路模型 单元单元2直流电路直流电路2.1电路与电路模型电路与电路模型 2.1.1电路的组成与电路图电路的组成与电路图 2电路图电路图单元单元2直流电路直流电路2.1电路与电路模型电路与电路模型 由理想元件由理想元件组组成的与成的与实际实际元件相元件相对应对应的的电电路路，就是就是实实际电际电路的模型，
7、称路的模型，称为电为电路模型。路模型。电电路模型路模型是指理想状是指理想状态态下的下的电电路路，电电路模型中的元件均是路模型中的元件均是经过经过科学抽象的理想元件，科学抽象的理想元件，就就是是把把电电路的一些参数理想化，不考路的一些参数理想化，不考虑虑一些一些作用非常作用非常弱弱的参数的参数（次要因素），如（次要因素），如导线电导线电阻、阻、电电源源电电阻、阻、导线电导线电容、漏感、容、漏感、分布参数等。分布参数等。建立理想模型的意建立理想模型的意义义在于，忽略一些次要因素，便于在于，忽略一些次要因素，便于抓住抓住电电路的本路的本质质特征，特征，简简化化电电路的分析，但路的分析，但还还能保能保
8、证证由此引由此引出的出的误误差在差在许许可范可范围围内。内。2.1.2电路模型及工作状态电路模型及工作状态 1电路模型电路模型2.1.2电路模型及工作状态电路模型及工作状态 2电路的工作状态电路的工作状态单元单元2直流电路直流电路2.1电路与电路模型电路与电路模型 探究探究电电路路工作状工作状态态的的实验电路实验电路单元单元2直流电路直流电路2.1电路与电路模型电路与电路模型（1）闭闭合开关合开关S，灯泡，灯泡G发光、电流表指针偏转，这是因为电源与发光、电流表指针偏转，这是因为电源与负载接通，构成闭合回路，电路中有电流，负载接通，构成闭合回路，电路中有电流，我我们们称此称此时时的的电电路路为为
9、通路，通路，也叫也叫闭闭路。路。（2）打开开关或打开开关或让电让电路某路某处处断开，灯泡断开，灯泡G熄光、电流表指针复位至熄光、电流表指针复位至零，这是因为电源与负载没有接通，电路中没有电流，零，这是因为电源与负载没有接通，电路中没有电流，我我们们称此称此时时的的电电路路为为开路，也叫断路。开路，也叫断路。（3）接通接通电电路，将路，将电电流表两端用流表两端用导线导线短接，短接，电电流表指流表指针针复位至零，复位至零，此此时电时电流表中没有流表中没有电电流，称流，称电电流表流表处处于短路，也叫捷路；将灯泡于短路，也叫捷路；将灯泡G两两端用导线瞬间短接，端用导线瞬间短接，电电流表指流表指针针大幅
10、偏大幅偏转转（应避免，这种情况会损坏（应避免，这种情况会损坏电流表）电流表），称，称为负载为负载短路；将短路；将电电池两端用池两端用导线导线瞬瞬间间短接，就是将短接，就是将电电源源短路，它会使短路，它会使电电路中的路中的电电流很大，造成流很大，造成电电源源损损坏，坏，应应避免。前两种情避免。前两种情况属于局部短路，后一种情况属于全部短路。况属于局部短路，后一种情况属于全部短路。2.1.2电路模型及工作状态电路模型及工作状态 2电路的工作状态电路的工作状态单元单元2直流电路直流电路2.1电路与电路模型电路与电路模型 电电路有三种工作状路有三种工作状态态：通路（又称通路（又称闭闭路）路）开路（开路
11、（又称断路又称断路）短路（短路（又称捷路又称捷路）2.1.2电路模型及工作状态电路模型及工作状态 2电路的工作状态电路的工作状态2.1.3电池及应用电池及应用1认识电池认识电池观察与认识观察与认识单元单元2直流电路直流电路2.1电路与电路模型电路与电路模型 2.1.3电池及应用电池及应用2电池的分类电池的分类单元单元2直流电路直流电路2.1电路与电路模型电路与电路模型（1）按工作性按工作性质质分：原分：原电电池（又称池（又称为为一次一次电电池），蓄池），蓄电电池（又称池（又称为为二次二次电电池），燃料池），燃料电电池（又称池（又称为连续电为连续电池），池），储备电储备电池（池（又称为激活电池）
12、，等。又称为激活电池），等。（2）按按电电解解质质分分：酸性酸性电电池、碱性池、碱性电电池、中性池、中性电电池、有池、有机机电电解解质电质电池、非水无机池、非水无机电电解解质电质电池、固体池、固体电电解解质电质电池。池。（3）按按电电池的特性分池的特性分：高容量高容量电电池、密封池、密封电电池、高功率池、高功率电电池、免池、免维护电维护电池、防爆池、防爆电电池等。池等。（4）按正按正负负极材料分极材料分：锌锰电锌锰电池系列、池系列、镍镉镍氢镍镉镍氢系列、系列、铅铅酸系列、酸系列、锂电锂电池系列等。池系列等。2.1.3电池及应用电池及应用3电池组电池组单元单元2直流电路直流电路2.1电路与电路模
13、型电路与电路模型 为什么电池在实际使用时，有为什么电池在实际使用时，有的是单个使用而有的是多个一起使的是单个使用而有的是多个一起使用呢？用呢？问题与探究问题与探究单元单元2直流电路直流电路2.1电路与电路模型电路与电路模型 在负载要求电源提供较高电压或较大电流时，单个电池就在负载要求电源提供较高电压或较大电流时，单个电池就不能胜任了，此时可将多个电池连接在一起给负载供电。这些不能胜任了，此时可将多个电池连接在一起给负载供电。这些连接在一起的电池叫电池组。连接在一起的电池叫电池组。（1 1）把一个电池的正极与另一个电池的负极相连接，称为电）把一个电池的正极与另一个电池的负极相连接，称为电池的串联
14、，组成的电池组称为串联电池组。当负载需要较高电池的串联，组成的电池组称为串联电池组。当负载需要较高电压时，可由串联电池组供电。压时，可由串联电池组供电。（2 2）把各电池的正极接在一起，负极接在一起，称为电池的）把各电池的正极接在一起，负极接在一起，称为电池的并联，组成的电池组称为并联电池组。当负载需要提供的电流并联，组成的电池组称为并联电池组。当负载需要提供的电流大于单个电池的额定放电电流时，可由并联电池组供电。大于单个电池的额定放电电流时，可由并联电池组供电。（3 3）电池连接中既有串联、又有并联，称为电池的混联，组）电池连接中既有串联、又有并联，称为电池的混联，组成的电池组称为混联电池组
15、。当负载同时需要较高电压和较大成的电池组称为混联电池组。当负载同时需要较高电压和较大电流时电流时,可使用混联电池组。可使用混联电池组。2.1.3电池及应用电池及应用3电池组电池组单元单元2直流电路直流电路2.1电路与电路模型电路与电路模型 你知道吗你知道吗（1）新旧电池不可混用。因为新旧电池的性能指标已不）新旧电池不可混用。因为新旧电池的性能指标已不相同。相同。（2）不同种类、不同生产厂家的电池不要混用。因为不）不同种类、不同生产厂家的电池不要混用。因为不同种类、不同生产厂家的电池的性能指标也不相同，混合同种类、不同生产厂家的电池的性能指标也不相同，混合使用达不到最佳效果。使用达不到最佳效果。
16、（3）不能对电池焊接使用。因为焊接时产生的高温会损）不能对电池焊接使用。因为焊接时产生的高温会损坏电池的内部结构。坏电池的内部结构。电池连接使用小常识电池连接使用小常识2.1.3电池及应用电池及应用3电池组电池组2.1.4实训实训:识、画识、画电路图电路图识别常用电池识别常用电池1识、画电路图识、画电路图单元单元2直流电路直流电路2.1电路与电路模型电路与电路模型 试试着着读读一一读读，说说一一说说它的它的组组成。成。试试着画出相着画出相应应的的电电路路图图。注。注意在意在电电流表符号两端要流表符号两端要标标明明“+”、“”。2.1.4实训实训:识、画识、画电路图电路图识别常用电池识别常用电池
17、2识别常用电池识别常用电池单元单元2直流电路直流电路2.1电路与电路模型电路与电路模型 对对提前找来的各种新旧提前找来的各种新旧电电池，池，请请同学同学们识别们识别，说说一一说说它它们们的名称、有什么特点的名称、有什么特点和和实际应用实际应用？学习目标学习目标 2.2电路的基本物理量电路的基本物理量及其测量及其测量（1 1）理解参考方向的含义和作用，会应用参考方向解）理解参考方向的含义和作用，会应用参考方向解决电路中的实际问题。决电路中的实际问题。（2 2）理解电动势、电位和电能的物理概念。）理解电动势、电位和电能的物理概念。（3 3）理解电流、电压和电功率的概念，并能进行简单）理解电流、电压
18、和电功率的概念，并能进行简单计算。计算。（4 4）能正确选择和使用电工仪表，掌握测量电流、电）能正确选择和使用电工仪表，掌握测量电流、电压的基本方法，会测量小型用电设备的电流、电压。压的基本方法，会测量小型用电设备的电流、电压。单元单元2直流电路直流电路2.2电路的基本物理量电路的基本物理量及其测量及其测量单元单元2直流电路直流电路2.2.1电流和参考方向电流和参考方向 1.电流电流对照类比对照类比电电流的形成流的形成类类似于水流，水珠似于水流，水珠连续连续的移的移动动形成水流，形成水流，电电荷的定向移荷的定向移动动形成形成电电流。流。2.2电路的基本物理量电路的基本物理量及其测量及其测量单元
19、单元2直流电路直流电路电电流的大小用流的大小用电电流流强强度来衡量。度来衡量。电电流流强强度度简简称称电电流，用流，用I 表示，数表示，数值值上等于上等于单单位位时间时间内通内通过导过导体某横截面的体某横截面的电电量。量。单单位位时间时间内通内通过导过导体横截面的体横截面的电电荷量越多，就表示流荷量越多，就表示流过该过该导导体的体的电电流越大。流越大。设设在在时间时间t内通内通过导过导体横截面的体横截面的电电量量为为Q，则电则电流流I为为式中，式中，Q的的单单位位为库仑为库仑（C）；）；t的的单单位位为为秒（秒（s）；）；电电流流I的的单单位位为为安培（安培（A），），简简称安。称安。电电流的
20、流的单单位位还还有千安（有千安（kA）、）、毫安（毫安（mA）、微安（）、微安（A），它），它们们之之间间的的换换算关系是算关系是1kA=1000A1A=1000mA1mA=1000A2.2.1电流和参考方向电流和参考方向 1.电流电流2.2电路的基本物理量电路的基本物理量及其测量及其测量单元单元2直流电路直流电路【例【例2.1】在在1min内均匀流内均匀流过导过导体某横截面的体某横截面的电电量量为为5.4C，则电则电流是多少安培流是多少安培?折合多少毫安折合多少毫安?多少微安多少微安?通常，直流通常，直流电电流用直流流用直流电电流表或万用表的直流流表或万用表的直流电电流流挡挡来来测测量。量。
21、测测量量时时，一定要将，一定要将电电流表串流表串联联接在被接在被测测的的电电路中路中，应应保保证证电电流从直流流从直流电电流表的流表的“+”端流入，从端流入，从“-”端流出端流出，同同时时要要选选择择好好电电流表的量程（流表的量程（测测量范量范围围），使其大于），使其大于实际电实际电流的数流的数值值，否否则则可能可能烧烧坏坏电电流表。流表。解：解：2.2.1电流和参考方向电流和参考方向 1.电流电流2.2电路的基本物理量电路的基本物理量及其测量及其测量单元单元2直流电路直流电路2.2.1电流和参考方向电流和参考方向 2.电流的参考方向电流的参考方向所所谓谓参考方向是参考方向是对电对电量任意假定
22、的方向，是量任意假定的方向，是为为分析与分析与计计算算电电路所路所设设定的参考。定的参考。在分析在分析电电路路时时，往往，往往难难于事先知道于事先知道电电流的流的实际实际方向，而方向，而且且时变电时变电流的流的实际实际方向又随方向又随时间时间不断不断变变化，不能化，不能够够在在电电路路图图上上标标出适合于任何出适合于任何时时刻的刻的电电流流实际实际方向。方向。为为了了电电路分析路分析和和计计算的需要，我算的需要，我们们任意任意规规定一个定一个电电流参考方向，用箭流参考方向，用箭头头标标在在电电路路图图上，上，电电流的流的实际实际方向与参考方向相同，方向与参考方向相同，则电则电流流取正取正值值，
23、反之，反之，电电流取流取负值负值；同；同样样，由相关，由相关电电量量计计算出的算出的电电流流值值，若，若为为正，正，则说则说明明电电流流实际实际方向与参考方向相同，方向与参考方向相同，若若为负为负，则说则说明明电电流流实际实际方向与参考方向相反。方向与参考方向相反。2.2电路的基本物理量电路的基本物理量及其测量及其测量单元单元2直流电路直流电路要特要特别别指出的是，指出的是，电电流的流的实际实际方向（真方向（真实实方向）和参考方方向）和参考方向（假定方向）是两个不同的概念。向（假定方向）是两个不同的概念。电电路中路中电电流的流的实际实际方向方向是客是客观观存在的，存在的，电电流的参考方向是根据
24、分析流的参考方向是根据分析计计算的需要任意算的需要任意假定的。假定的。电电流的参考方向一流的参考方向一经选经选定，在定，在电电路分析与路分析与计计算的算的过过程中不允程中不允许变动许变动。2.2.1电流和参考方向电流和参考方向 2.电流的参考方向电流的参考方向因因为为I10，所以，所以I1的的实际实际方向与参考方向相同，由方向与参考方向相同，由a流流向向b，大小，大小为为2A。因因为为I20，所以，所以a点电位比参考点电位高，高点电位比参考点电位高，高6V。Vb=9V，因为，因为Vb0，所以，所以b点电位比参考点电位低点电位比参考点电位低,低低9V。解：解：解：解：2.2电路的基本物理量电路的
25、基本物理量及其测量及其测量单元单元2直流电路直流电路2.2.3电能和电功率电能和电功率 1.电能电能对照类比对照类比风可以吹动风轮，就说风有能风可以吹动风轮，就说风有能量量风能；水可以冲动水轮，就风能；水可以冲动水轮，就说水有能量说水有能量水能；水能；电流；电流可以使灯泡发光，可以使炉丝发热，可以使灯泡发光，可以使炉丝发热，就说电流有能量就说电流有能量电能。电能。电能可以和其他形式的能相互电能可以和其他形式的能相互转换。转换。右图是水力发电站利用水能发右图是水力发电站利用水能发电的原理示意图。电的原理示意图。2.2电路的基本物理量电路的基本物理量及其测量及其测量单元单元2直流电路直流电路电电能
26、与其能与其他他形式能相互形式能相互转换转换示意示意图图2.2.3电能和电功率电能和电功率 1.电能电能2.2电路的基本物理量电路的基本物理量及其测量及其测量单元单元2直流电路直流电路由由电压电压定定义义式式U=W/Q，可得可得电电功功W=UQ，又因又因为为Q=It，所以，所以W=UIt。上上式式说说明，明，电电流在一段流在一段电电路上所做的功，与路上所做的功，与这这段段电电路两端的路两端的电压电压、电电路中的路中的电电流和通流和通电时间电时间成正比。成正比。电电能的能的单单位是位是“焦耳焦耳”，简简称称“焦焦”，用字母，用字母J表示。表示。电电力工程力工程中常用的中常用的电电能能单单位是度，又
27、称千瓦位是度，又称千瓦时时（kWh），），l度等于度等于l千瓦千瓦时时，即即1度度=1kWh=1000（W）3600（s）=3.6l06（J）2.2.3电能和电功率电能和电功率 1.电能电能【例【例2.6】一个电炉接至一个电炉接至220V电源上，流过电炉的电流为电源上，流过电炉的电流为lA，求求1h内电流做功为多少内电流做功为多少?合多少合多少kWh？W=UIt=22013600=7.92105（J）=0.22（kWh）解：解：2.2电路的基本物理量电路的基本物理量及其测量及其测量单元单元2直流电路直流电路2.2.3电能和电功率电能和电功率 2.电功率电功率将将W=UIt代入上式可得代入上式可
28、得P=UI上面两式中，上面两式中，U的单位为的单位为V；I的单位为的单位为A；t的单位为的单位为s；W的单位为的单位为J；P的单位为瓦特，简称瓦（的单位为瓦特，简称瓦（W）。功率的单位还）。功率的单位还有千瓦（有千瓦（kW）和毫瓦（）和毫瓦（mW），它们之间的关系为），它们之间的关系为lkW=1000W1W=1000mW电功率是指单位时间内电流所做的功，即在单位时间内有电功率是指单位时间内电流所做的功，即在单位时间内有多少电能转化为了其他形式的能。如果负载电阻多少电能转化为了其他形式的能。如果负载电阻R 两端电压两端电压为为U，流过，流过R的电流为的电流为I，在时间，在时间t内电流流过负载所做
29、的功为内电流流过负载所做的功为W，则电功率为，则电功率为2.2电路的基本物理量电路的基本物理量及其测量及其测量单元单元2直流电路直流电路【例【例2.7】某台某台5kW的电动机，每天工作的电动机，每天工作5h，问，问10天共用天共用多少度电多少度电?2.2.3电能和电功率电能和电功率 2.电功率电功率从功率的定义可以看出，功率表示了电能转换的速度，从功率的定义可以看出，功率表示了电能转换的速度，反映了一个用电设备的做功能力。用电设备的功率越大，反映了一个用电设备的做功能力。用电设备的功率越大，做功能力越强。做功能力越强。W=Pt=5510=250（度）（度）解：解：2.2电路的基本物理量电路的基
30、本物理量及其测量及其测量单元单元2直流电路直流电路2.2.4实验：直流电路电流、电压的测量实验：直流电路电流、电压的测量1 1实验目的实验目的（1）学习正确选择和使用电工仪表。）学习正确选择和使用电工仪表。（2）掌握测量电流、电压的基本方法。）掌握测量电流、电压的基本方法。（3）练习测量小型用电设备的电流、电压。）练习测量小型用电设备的电流、电压。2 2实验器材实验器材（1）实验线路板一块，工具一套。）实验线路板一块，工具一套。（2）直流稳压电源（）直流稳压电源（36V）或电池组。）或电池组。（3）多量程直流电流表一只，多量程直流电压表一只。）多量程直流电流表一只，多量程直流电压表一只。（4）
31、小灯泡两个，开关一个，导线若干。）小灯泡两个，开关一个，导线若干。2.2电路的基本物理量电路的基本物理量及其测量及其测量单元单元2直流电路直流电路3 3实验原理实验原理直流电流用直流电流表或万用表的直流电流挡来测量。测量时，直流电流用直流电流表或万用表的直流电流挡来测量。测量时，要将电流表串联接在被测的电路中；应保证电流从直流电流表的要将电流表串联接在被测的电路中；应保证电流从直流电流表的“+”端流入，从端流入，从“”端流出；同时要选择好电流表的量程（测量端流出；同时要选择好电流表的量程（测量范围），使其大于实际电流的数值，否则可能烧坏电流表。范围），使其大于实际电流的数值，否则可能烧坏电流表
32、。直流电压用直流电压表或万用表的直流电压挡来测量。测量时，直流电压用直流电压表或万用表的直流电压挡来测量。测量时，要将电压表并要将电压表并联接联接在被测电路的两端；应保证直流电流从直流电压在被测电路的两端；应保证直流电流从直流电压表的表的“+”端流入，从端流入，从“”端流出；同时要选择好电压表的量程端流出；同时要选择好电压表的量程（测量范围），使其大于实际电压的数值，否则可能烧坏电压表。（测量范围），使其大于实际电压的数值，否则可能烧坏电压表。在不能预先估计电流和电压大小时，可先从最大量程开始，用电在不能预先估计电流和电压大小时，可先从最大量程开始，用电路开关迅速试触，看指针的偏转是否在最大量
33、程之内，如果超过最路开关迅速试触，看指针的偏转是否在最大量程之内，如果超过最大量程，就要改用更大量程的表；如果指针的偏转较小，就要改用大量程，就要改用更大量程的表；如果指针的偏转较小，就要改用较小的量程，让指针尽量接近满刻度，这样测量结果更近准确。较小的量程，让指针尽量接近满刻度，这样测量结果更近准确。2.2.4实验：直流电路电流、电压的测量实验：直流电路电流、电压的测量2.2电路的基本物理量电路的基本物理量及其测量及其测量单元单元2直流电路直流电路4 4实验内容步骤实验内容步骤实验电路实验电路2.2.4实验：直流电路电流、电压的测量实验：直流电路电流、电压的测量2.2电路的基本物理量电路的基
34、本物理量及其测量及其测量单元单元2直流电路直流电路（1）选择电源电压）选择电源电压3V，将电流表接入电路，分别测出，将电流表接入电路，分别测出实验电实验电路路中干路和各灯泡中的电流值，填入表中。中干路和各灯泡中的电流值，填入表中。（2）选择电源电压）选择电源电压6V，将电压表接入电路，分别测出，将电压表接入电路，分别测出实验电实验电路路中总电路和各灯泡两端的电压值，填入表中。中总电路和各灯泡两端的电压值，填入表中。2.2.4实验：直流电路电流、电压的测量实验：直流电路电流、电压的测量2.2电路的基本物理量电路的基本物理量及其测量及其测量单元单元2直流电路直流电路5 5问题讨论问题讨论（1）电流
35、表应怎样接入电路？如若接错，会有什么后果？）电流表应怎样接入电路？如若接错，会有什么后果？（2）电压表应怎样接入电路？如若接错，会有什么后果？）电压表应怎样接入电路？如若接错，会有什么后果？（3）若用万用表测量直流电路的电流、电压，还应注意什）若用万用表测量直流电路的电流、电压，还应注意什么问题？么问题？（4）小结测量小型用电设备电流、电压的方法及注意事项。）小结测量小型用电设备电流、电压的方法及注意事项。2.2.4实验：直流电路电流、电压的测量实验：直流电路电流、电压的测量学习目标学习目标 2.3电阻电阻（1 1）了解电阻器及其参数，会计算导体电阻，了解电阻与）了解电阻器及其参数，会计算导体
36、电阻，了解电阻与 温度的关系在家电产品中的应用，了解超导现象。温度的关系在家电产品中的应用，了解超导现象。（2 2）能区别线性电阻和非线性电阻，了解其典型应用。）能区别线性电阻和非线性电阻，了解其典型应用。（3 3）识别常用、新型电阻器，了解常用电阻传感器的外形）识别常用、新型电阻器，了解常用电阻传感器的外形 及其应用。及其应用。（4 4）能根据被测电阻的数值和精度要求选择测量方法和手）能根据被测电阻的数值和精度要求选择测量方法和手 段，使用万用表测量电阻；了解使用兆欧表测量绝缘段，使用万用表测量电阻；了解使用兆欧表测量绝缘 电阻及用电桥对电阻进行精密测量的方法。电阻及用电桥对电阻进行精密测量
37、的方法。单元单元2直流电路直流电路2.3电阻电阻 单元单元2直流电路直流电路2.3.1电阻及其特性电阻及其特性 1.电阻电阻当当电电流通流通过导过导体体时时会受到阻力，会受到阻力，这这是因是因为为自由自由电电子在运子在运动动中会不断与中会不断与导导体中的原子、分子体中的原子、分子发发生碰撞，使自由生碰撞，使自由电电子受到一子受到一定的阻力。定的阻力。这这就如同你在人就如同你在人员员密集、密集、拥挤拥挤的的场场所行走所行走时时会不断会不断与周与周围围的人的人发发生碰撞，使你受到一定的阻力一生碰撞，使你受到一定的阻力一样样。导导体体对对通通过过它的它的电电流呈流呈现现的阻碍作用叫的阻碍作用叫电电阻
38、，用阻，用R 表示。表示。电电阻的阻的单单位是欧姆（位是欧姆（），简称欧。当导体两端的电压是），简称欧。当导体两端的电压是1伏特（伏特（V）、导导体内通体内通过过的的电电流是流是1安培（安培（A）时时，这这段段导导体体的的电电阻就是阻就是1欧姆（欧姆（）。常用的电阻单位还有千欧（）。常用的电阻单位还有千欧（k）、兆欧（兆欧（M），它们），它们之之间间的的换换算关系算关系为为lk=10001M=1000k2.3电阻电阻 单元单元2直流电路直流电路2.3.1电阻及其特性电阻及其特性 2.电阻定律电阻定律问题与思考问题与思考导体的电阻是客观存在的，那么导体电阻的大小由什么决定呢？导体的电阻是客观存在
39、的，那么导体电阻的大小由什么决定呢？实验实验表明，表明，导导体的体的电电阻不随阻不随导导体两端体两端电压电压大小而大小而变变化，即使化，即使导导体体两端没有两端没有电压电压，导导体中没有体中没有电电流，流，导导体仍然有体仍然有电电阻。在温度不阻。在温度不变变的情的情况下，决定况下，决定导导体体电电阻大小阻大小的的因素，一是因素，一是导导体的体的导电导电性能，二是性能，二是导导体的体的几何尺寸。几何尺寸。实验证实验证明：同一材料的明：同一材料的导导体，在温度不体，在温度不变时变时，其，其电电阻阻R 与与导导体的体的长长度度L成比，与成比，与导导体的横截面体的横截面积积S成反比。成反比。这这个个实
40、验结论实验结论叫叫电电阻阻定律，可用下式表示定律，可用下式表示式中，式中，是导体材料的电阻率，它反映该材料的导电特性。如果是导体材料的电阻率，它反映该材料的导电特性。如果L的单的单位为米（位为米（m），），S的单位为平方米（的单位为平方米（m m2 2）则）则的单位为欧米（的单位为欧米（mm）。不）。不同材料，其电阻率不同。例如，在同材料，其电阻率不同。例如，在2020o oC C时，银的电阻率为时，银的电阻率为1.65101.6510-8-8，铜的电阻率为铜的电阻率为1.75101.7510-8-8，铝的电阻率为，铝的电阻率为2.83102.8310-8-8。2.3电阻电阻 单元单元2直流电
41、路直流电路【例【例2.8】有一根有一根500m长，横截面为长，横截面为20mm的铜导线，其的铜导线，其电阻为多少电阻为多少?试一试试一试电电阻率阻率还还有一个常用有一个常用单单位位mm2/m，你，你试试着推着推导导一下一下它与它与m的关系。如果用的关系。如果用mm2/m作作电电阻率的阻率的单单位，上述位，上述几种几种导导体的体的电电阻率将是多少？阻率将是多少？2.3.1电阻及其特性电阻及其特性 2.电阻定律电阻定律解：解：2.3电阻电阻 单元单元2直流电路直流电路你知道吗你知道吗一些材料的一些材料的导导体，当温度升高体，当温度升高时时，其，其电电阻率上升，阻率上升，电电阻阻值值增大；另一些增大
42、；另一些材料的材料的导导体，其体，其电电阻率随温度升阻率随温度升高高而下而下降，降，电电阻阻值值也随之减小。随温度升高阻也随之减小。随温度升高阻值值增大的增大的电电阻称阻称为为正温度系数正温度系数电电阻；随温度升高阻阻；随温度升高阻值值减小的减小的电电阻称阻称为负为负温度温度系数系数电电阻。阻。走走访调查访调查一下，哪些家一下，哪些家电产电产品中品中应应用了用了电电阻与温度的阻与温度的关系。关系。导体的电阻还与温度有关导体的电阻还与温度有关2.3.1电阻及其特性电阻及其特性 2.电阻定律电阻定律2.3电阻电阻 单元单元2直流电路直流电路1911年荷兰科学家翁纳斯（年荷兰科学家翁纳斯（H.Kam
43、erlinghOnnes，1853-1926）在测）在测量低温下水银电阻率的时候发现，当温度降到零下量低温下水银电阻率的时候发现，当温度降到零下269附近，水银的附近，水银的电阻竟然消失了！物质在低温下电阻突然消失的现象称为超导现象。电阻竟然消失了！物质在低温下电阻突然消失的现象称为超导现象。电阻的消失叫做零电阻性，所谓电阻的消失叫做零电阻性，所谓“电阻消失电阻消失”，只是说电阻小于仪表，只是说电阻小于仪表的最小可测电阻。也许你会产生疑问：如果仪表的灵敏度进一步提高，的最小可测电阻。也许你会产生疑问：如果仪表的灵敏度进一步提高，会不会测出电阻呢？科学家用会不会测出电阻呢？科学家用“持久电流持久
44、电流”实验研究这个问题。设想实验研究这个问题。设想如果回路没有电阻，自然就没有电能的损耗。一旦在回路中激励起电如果回路没有电阻，自然就没有电能的损耗。一旦在回路中激励起电流，不需要任何电源向回路补充能量，电流可以持续地存在下去。有流，不需要任何电源向回路补充能量，电流可以持续地存在下去。有人曾在超导材料做成的环中把电流维持两年半之久而毫无衰减。零电人曾在超导材料做成的环中把电流维持两年半之久而毫无衰减。零电阻效应是超导态的两个基本性质之一。阻效应是超导态的两个基本性质之一。超导态的另一个基本性质是抗磁性，又称迈斯纳超导态的另一个基本性质是抗磁性，又称迈斯纳(Meissner)效应。即效应。即在
45、磁场中一个超导体只要处于超导态，则它内部产生的磁化强度与外在磁场中一个超导体只要处于超导态，则它内部产生的磁化强度与外磁场完全抵消，从而内部的磁感应强度为零。也就是说，磁力线完全磁场完全抵消，从而内部的磁感应强度为零。也就是说，磁力线完全被排斥在超导体外面。被排斥在超导体外面。超导现象超导现象读一读读一读2.3.1电阻及其特性电阻及其特性 2.电阻定律电阻定律2.3电阻电阻 单元单元2直流电路直流电路2.3.1电阻及其特性电阻及其特性 3.电阻的特性及应用电阻的特性及应用（1）线性电阻）线性电阻电阻两端的电压与通过它的电流成正比，其伏安特性曲线为直电阻两端的电压与通过它的电流成正比，其伏安特性
46、曲线为直线，这类电阻称为线性电阻，其电阻值为常数。一般常温下金属线，这类电阻称为线性电阻，其电阻值为常数。一般常温下金属导体的电阻是线性电阻，在电子产品中主要用作分流、分压、限导体的电阻是线性电阻，在电子产品中主要用作分流、分压、限流和降压。陶瓷管型启动式线绕电阻器、电力铝壳电阻器用在高流和降压。陶瓷管型启动式线绕电阻器、电力铝壳电阻器用在高电压、大功率、大电流的电路中。电压、大功率、大电流的电路中。陶瓷管型启陶瓷管型启动动式式线绕电线绕电阻器阻器电力铝壳电阻器电力铝壳电阻器 2.3电阻电阻 单元单元2直流电路直流电路（2）非线性电阻）非线性电阻电阻两端的电压与通过它的电流不是正比关系，其伏安
47、特性曲电阻两端的电压与通过它的电流不是正比关系，其伏安特性曲线不是直线，这类电阻称为非线性电阻，其电阻值不是常数。由线不是直线，这类电阻称为非线性电阻，其电阻值不是常数。由于他们几乎都是用半导体材料做成的，因此这类电阻也称为于他们几乎都是用半导体材料做成的，因此这类电阻也称为“半半导体电阻导体电阻”。象光敏电阻、热敏电阻等，在不同的电压、电流情。象光敏电阻、热敏电阻等，在不同的电压、电流情况下，电阻值不同。光敏电阻主要用于各种光电控制系统、光电况下，电阻值不同。光敏电阻主要用于各种光电控制系统、光电自动开关门、声光控照明系统和报警器等方面。正温度系数热敏自动开关门、声光控照明系统和报警器等方面
48、。正温度系数热敏电阻（电阻（PTC）一般用于电冰箱压缩机启动电路、彩色显像管消磁）一般用于电冰箱压缩机启动电路、彩色显像管消磁电路、电动机过压过流过热保护电路、限流电路和恒温加热电路电路、电动机过压过流过热保护电路、限流电路和恒温加热电路等方面；负温度系数热敏电阻（等方面；负温度系数热敏电阻（NTC）一般用于各种电子产品温）一般用于各种电子产品温度补偿、温度控制和稳压电路等方面。度补偿、温度控制和稳压电路等方面。2.3.1电阻及其特性电阻及其特性 3.电阻的特性及应用电阻的特性及应用2.3电阻电阻 单元单元2直流电路直流电路光敏电阻光敏电阻热敏电阻热敏电阻非非线线性性电电阻阻2.3.1电阻及其
49、特性电阻及其特性 3.电阻的特性及应用电阻的特性及应用2.3电阻电阻 单元单元2直流电路直流电路2.3.2电阻器电阻器 1.认识认识电阻器电阻器观察与认识观察与认识2.3电阻电阻 单元单元2直流电路直流电路2.3.2电阻器电阻器 2.电阻器的主要参数电阻器的主要参数电电阻器有如下几个主要参数：阻器有如下几个主要参数：（1 1）标标称阻称阻值值：标标在在电电阻器上的阻器上的电电阻阻值值称称为标为标称阻称阻值值。单单位位有有、k、M。标称值是根据国家制定的标准系列标注的，不。标称值是根据国家制定的标准系列标注的，不可任意标定，所以不是所有阻值的电阻器可任意标定，所以不是所有阻值的电阻器都都存在。存
50、在。（2）允允许误许误差差：电电阻器的阻器的实际实际阻阻值对值对于于标标称称值值的最大允的最大允许许偏偏差范差范围围称称为为允允许误许误差。主要有差。主要有1%、2%、5%、10%、20%等级别，误差代码分别为等级别，误差代码分别为F、G、J、K、M。（3）额额定功率定功率：指在指在规规定的定的环环境温度下，假境温度下，假设设周周围围空气不流空气不流通，在通，在长长期期连续连续工作而不工作而不损损坏或基本不改坏或基本不改变电变电阻器性能的情况下，阻器性能的情况下，电电阻器阻器上允上允许许消耗的消耗的最大功率。常最大功率。常见见的有的有1/16W、1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W、5W、