第一章 电路的基本概念.docx

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第一章电路的基本概念

第一节电路、电流、电压、电位、电动势的分析

[教学目标]

了解电路的组成及其作用

理解电路的基本物理量（电动势、电流、电位、电压）的概念及其单位

熟练掌握电动势、电流、电压的参考方向（正方向）和数值正负的意义及在电路计算中的应用

[教学重点]

电路的基本物理量（电动势、电流、电位、电压）的概念及其单位

[教学难点]

电动势、电流、电压的参考方向（正方向）和数值正负的意义及在电路计算中的应用

[教具学具]

教材、黑板、多媒体课件

[教学过程]

[知识点]

一．电路的组成及其应用

电路：电流流过的路径。

组成与作用：

组成：电源、用电器（负载）、导线、开关（导线和开关合称中间环节）

作用：实现电能和电信号的产生、传输、转换和处理3．电路模型

由理想元件构成的电路叫做实际电路的电路模型，也叫做实际电路的电路原理图，简称为电路图

图1-1简单的直流电路

电路的状态 表1-1常用理想元件及符号

通路(闭路)：电源与负载接通，电路中有电流通过，电气设备或元器件获得一定的电压和电功率，进行能量转换。

开路(断路)：电路中没有电流通过，又称为空载状态。

短路(捷路)：电源两端的导线直接相连接，输出电流过大对电源来说属于严重过载，如没有保护措施，电源或电器会被烧毁或发生火灾，所以通常要在电路或电气设备中安装熔断器、保险丝等保险装置，以避免发生短路时出现不良后果。

qt

q

t

定义：单位时间内通过导体横截面积的电荷量 I

单位：国际单位 A（安培） 1A?103mA?106?A

方向：规定为正电荷定向流动的方向(或负电荷流动的反方向)

参考方向：

①在电路分析中，任意选定的电流方向称为电流的参考方向。

②参考方向可用箭头表示，也可用字符I的双下标表示。

③在某一选定的参考方向下，如经过计算其电流为正值，表示参考方向与电流的真实方向一致，如电流为负值，表示参考方向与电流的真实方向相反。

④只有数值而无参考方向的电流是没有意义的。

⑤求解电路中电流时，必须首先选定参考方向，且认为电路中所标电流方向都是电流的参考方向。

三．电压

q定义：单位正电荷由a点移到b点时电场力所作的功，称为ab两点间的电位差，即ab两点间的电压U U?Wab

q

ab

单位：国际单位V（伏特） 1V?103mV?106?V

方向：规定为电位降低的方向

参考方向：

①在电路分析中，任意选定的电压方向称为电压的参考方向。

②电路中，用“+”表示参考极性的高电位端，“-”表示参考极性的低电位端。也可用箭头表示，箭头的方向是电位降低的方向；还可用字符U的双下标表示。

③在某一选定的参考方向下，如经过计算其电流为正值，表示参考方向与电流的真实方向一致，如电流为负值，表示参考方向与电流的真实方向相反。

④只有数值而无参考方向的电流是没有意义的。

⑤求解电路中电压时，必须首先选定电压的参考方向，且认为电路中所标电压方向都是参考方向。

四．电位

定义：电路中某点之电位，就是该点相对参考方向的电压

参考的电位规定为零伏，用符号“┻”表示。

单位：国际单位V（伏特） 1V?103mV?106?V

计算电路中各点电位，首先选定参考点

五．电动势

定义：非静电力或外力将单位正电荷由低电位“-”移至高电位“+”所做的功

实际方向：由低电位（—）指向高电位（+），与电压的方向相反

[例题分析]

+ 10V -I5Ω- U +-1A5Ω图中的电流I= 2A ，U

+ 10V -

I

5Ω

- U +

-1A

5Ω

+ R-U=-1V如图所示，电阻R两端电压的实际极性为（ B ）A．左“+”右“-” B．左“-”右“+”．C．不确定

+ R

-

U=-1V

标出图中电流表的极性。

I=1AI=-1A

I=1A

I=-1A

+ U=10V -+ U=

+ U=10V -

+ U=-1V -

[跟踪练习]

电路是由 、 、 、 等组成的闭合回路。

电路有 、 、 三种状态，其中 时，电路中会有大电流，从而损坏电源和导线，应尽量避免。

电场强度是 量，它既有 又有 。

规定 定向运动的方向为电流方向。金属导体中自由电子的定向运动方向与电流方向是 的。

电压的方向规定由高电位（+）指向低电位（－）。电动势的方向规定为由低电位指向高

电位。

[教学反思]

第二节 电功、电功率和焦耳定律的分析

[教学目标]

了解电气设备额定值的意义

理解电功和电功率的概念

熟练掌握电功、电功率和焦耳定律的计算

[教学重点]

电功、电功率和焦耳定律的计算

[教学难点]

电功率的计算

[教具学具]

教材、黑板、多媒体课件

[教学过程]

[知识点]