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《电工基础》学案（1）
第一章 电路的基本概念和基本定律
考纲要求
1、了解电路的组成及其作用。
2、 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。
3、 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时的应用。 4、 理解电功和电功率的概念，掌握焦耳定律和电功、电功率的计算。 5、 理解电阻的概念和电阻与温度的关系，熟练掌握电阻定律。 6、 了解电气设备额定值的意义。
与 有关。一般来说，金属导体的电阻随温度的升高而 。 3、电压
①定义：单位正电荷由a点移到b点时电场力所做的功，称为ab两点间的电位差，即a、b间的电压，用符号U表示。 ②公式：U =
Wab 单位：V（伏特） q③实际方向：高电位指向低电位（高电位为“+”极，低电位为“—”极） 4、电动势
①定义：非静电力（局外力）将单位正电荷由低电位（—）移到高电位（+）所做的功。用符号E表示。 ②公式：E =
预习提要与练习 导生评价 一、电路及其组成和作用 1、电路的组成
电源、用电器、中间环节（导线、开关） 电路的作用是实现电能的传输和转换。
例：1、电路是由 、 、 和 等组成的闭合回路。电路的作用是实现电能的 和 。
2、电路通常有 、 和 三种状态。 二、电路的基本物理量
1、电流定义？方向？公式？单位及单位转换？
电流：电荷的定向移动形成电流。电流的大小是指单位时间内通过导体截面的电荷量。 电流的方向：规定为正电荷定向移动的方向。 公式：I=
W非静电力q 单位：V（伏特）
q36 单位：A（安培） 1A=10mA=10μA t③实际方向：由电源的负极指向正极
例：1、电源电动势的方向规定为在电源内部由 端指向 端；而电压的方向规定由 端指向 端。
2、电源的电动势在数值上等于电源两端的 ，但两者方向 。 5、电位
①定义：电路中某点的电位，就是该点相对于参考点之间的电压，用符号V表示。单位与电压相同。 ②参考点电位规定为零伏，用符号“⊥”表示。 ③计算电路各点电位，首先应选定参考点。
注意：电位与电压的区别：电位具有相对性（即参考点选择不同，电路中各点的电位也随之改变）；电压具有绝对性（即电路中任意亮点间的电压不随参考点的变化而变化）。 4、电功（电能）和电功率
①电功定义：电场力所做的功叫做电功。电场力做功的过程，实际上是电能与其他形式能量转换的过程。 ②公式：W = UIt 单位：焦耳（J），度（KWh）。1度=3.6×10焦耳 ③电功率定义：单位时间内电场力所做的功，称之为电功率。 ④公式：P =
6例：1、电荷的 移动形成电流。它的大小是指单位 内通过导体截面的 。
2、电流是 量，但电流有方向，规定 为电流的方向。在国际单位制中，电流的单位是 。
3、0.18 mA= A= μA
4、形成电流的条件是 和 。 2、电阻：导体对电流的阻碍作用。
电阻定律内容：在一定温度下，导体的电阻和它的长度成正比，而和它的横截面积成反比。 公式：R=ρ
W = UI 单位：瓦（W） t5、焦耳定律
①内容：电流流过导体产生的热量，与电流强度的平方，导体的电阻和通电时间成正比。 ②公式：Q = IRt 单位：焦耳（J）
注意：只有在纯电阻电路中，电场力所做的功（电功）才等于电流产生的热量（电热）。即W=Q。
例：1、判别一个元件是吸收功率还是发出功率，可根据I、U的参考方向和P的数值来判别，在I、U采用关联方向下，若P>0，则元件 电功率；若P<0，则元件 电功率。
2、在分析与计算电路时，常任意选定某一方向作为电压或电流的 ，当所选的电压或电流方向与实际方向一致时，电压或电流为 值；反之为 值。
2l （电阻定律） s注意：一般金属导体的电阻随温度的升高而增大。
如果在温度为t1时，导体的电阻为R1，在温度为t2时，导体的电阻为R2，则电阻的温度系数为 α=
R2??R1 即 R2?R1[1??(t2?t1)]
R1(t2??t1)例：1、在一定 下，导体的电阻和它的长度成 ，而和它的横截面积成 。
2、均匀导体的电阻与导体的长度成 ，与导体截面积成 ，与材料的性质 ，而且还
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课堂练习
1、导体的长度和截面积都增大一倍，则该导体的电阻值也将增大一倍。 （ ）
2、我们规定自负极通过电源内部指向正极的方向为电源电动势的方向。 （ ） 3、电源电动势的大小由电源本身的性质所决定，与外电路无关。 （ ） 4、直流电路中，有电压的原件一定有电流。（ ）
5、额定电压为220V的白炽灯接在110V电源上，白炽灯消耗的功率为原来的1/4。（ ） 6、通过一个电阻的电流是5A，经过4min，通过该电阻的一个截面的电荷量是（ ） A、20C B、50C C、1200 D、2000C
7、相同材料制成的两个均匀导体，长度之比为3：5，截面之比为4：1，则其电阻之比为（ ） A、12：5 B、3：20 C、7：6 D、20：3
8、220V、40V白炽灯正常发光（ ），消耗的电能为1KW·h。（ ）
A、20h B、40h C、45h D、25h
9、有一段导线的电阻为16Ω，把它对折起来作为一条导线使用，其电阻是 （ ）
A、4Ω B、8Ω C、16Ω D、32Ω
10、有一段导线电阻是8Ω，将它拉长一倍，那么它的电阻是（ ） A、4Ω B、8Ω C、16Ω D、32Ω
11、阻值为2KΩ、额定功率为1/4W的电阻器，使用时允许的最大电压为 V，最大电流为 mA。 12、电荷的_______________移动就形成了电流。若1分钟内通过某一导线截面的电量是6C，则通过该导线的电流是_______________A，合_______________mA，合_______________μA。
13、有一个电炉，炉丝长50m，炉丝用镍铬丝，若炉丝电阻为5Ω，问这根炉丝的截面积是多大？（镍铬丝的电阻率取1.1×10Ω·m）
14、一个1KW、220V的电炉，正常工作时电流多大？如果不考虑温度对电阻的影响，把它接在110V的电压上，它的功率将是多少？
15、有一条康铜丝，横截面积为0.1mm2，长度为1.22m，在它的两端加0.6V的电压时，通过它的电流正好是0.1A，求这种康铜丝的电阻率。
2
16、铜导线长100m，横截面积为0.1mm，试求该导线在50°C时的电阻值。
2
-6
课后提高练习
1、分析与计算电路时，应首先假定电压、电流的参考方向。而电压、电流的实际方向，则由它们的 和 共同决定。当计算值为正值时，就表示他们的实际方向与参考方向 ；计算值为负值时，说明它们的实际方向与参考方向 。
2、在电压与电流的参考方向相同时，功率的正值表示该元件 功率，该元件是 ；功率的负值表示该元件产生功率，说明该元件是 。
3、纯电阻电路中，电流流过电阻所做的功与它产生的热量应该相等。（ ） 4、220V、40W的电灯接在110V的电源上消耗的功率是20W。（ ） 5、电灯的灯丝烧断了重新搭上，使用时发光要比正常时暗一些。（ ）
6、把一盏220V、40W的电灯，接在1000W、220V的发电机上，灯泡会被烧坏。（ ）
7、有一额定值为5W、500Ω的绕线电阻，其额定电流应为0.1A，使用时电压不得超过50V。（ ） 8、在附图中。方框代表电源或负载。已知U=220V,I=-1A,试问哪些方框是电源哪些是负载？并分析是消耗功率，还是产生功率？
9、如图，五个元件代表电源或负载。电流和电压的正方向如图所示I1=-4A I2=6A I3=10A U1=140V U2=-90V U3=60V U4= -80V U5=30V 试标出各电流的实际方向和电压的实际极性。 判断哪些是电源，哪些是负载？
计算各元件的功率，电源发出的功率和负载取用的功率是否平衡?
《电工基础》学案（2）
第二章 简单直流电路
班级： 姓名： 分数：
考纲要求
1、熟练掌握部分电路欧姆定律和闭合电路欧姆定律。 2、了解电路的几种工作状态（通路、开路、短路），掌握在每一种状态下电路中电流、电压和功率的计算。
3、 熟练掌握电阻串、并联的特点和作用，掌握简单混联电路的分析和计算。 4、负载获得最大功率的条件 预习提要
一、欧姆定律
1、部分电路欧姆定律
内容：在不包含电源的电路中，导体中通过的电流与这段导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，即I =
5、应用（串联电阻扩大电压表的量程） 三、电阻的并联
1、定义：把几个电阻并列地连接起来，就组成了并联电路。 2、特点：（1）、电路中各支路两端的电压相等（U=U1=U2=U3）；（2）、电路中的总电流等于各支路的电流之和（I总=I1+I2+I3）;（3）、并联电路的总电阻的倒数等于各个电阻的倒数之和（
1111=++）。 R总R1R2R3I1R2=） I2R1R2R1I ，I2=I （2）两个电阻并联时的分流公式：I1=
R1?R2R1?R2P1R24、功率分配关系：并联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成反比。=
P2R13、电流分配关系（1）并联电路中通过各个电阻的电流与它的电阻成反比。（5、应用（并联电阻扩大电流表的量程）
U RE
。 R?r
课堂练习
（ ）1、当某电阻两端的电压为10V时，它的阻值为10Ω；而当它两端的电压升至20V，则它的阻值也将升至20Ω。
（ ）2、通路状态下，负载电阻增大，电源端电压就要下降。 （ ）3、短路状态下，电源内电阻的压降为零。
（ ）4、欧姆定律公式的列写，与电压、电流、电动势的正方向有关 （ ）5、通常电灯开的越多，总负载电阻越大。
（ ）6、两个电阻并联时，其等效电阻总是大于并联电阻中最小的一个电阻。 （ ）7、只有负载电阻等于电源内阻时，负载才能获得最大功率。
8、在电路中当R＝14.8Ω时，电流I=0.1A,当R＝0.3Ω时，电流I=3A，则电动势E0= V,内电阻R0= Ω。
9、已知电源电动势E=2V，负载电阻R=9Ω,电源的端电压U=1.8V，则电源的内电阻R0= Ω。 10、一只“220V 40W”的灯泡，它的灯丝电阻是________ 。当它接在110V的电路上，它的实际功率是_______________。（假定灯丝电阻不随温度而变化）
11、如果给负载加上100V电压，则在该负载上就产生2A的电流；如果给该负载加上75V电压，则负载上流过的电流是_______________；如果给该负载加上250V电压，则负载上的电流是_______________。 12、两个同种材料的电阻丝，长度之比为1：5,横截面积之比2：3,它们的电阻之比为_______________。将它们串联时，它们的电压之比为_______________，电流强度之比为_______________；将它们并联时，它们的电压之比为_______________，电流强度之比_____________。
13、电路处于开路状态时，电路中的电流等于_______________，路端电压等于_______________；电路处于短路状态时，电源内电压等于_______________，路端电压等于_______________。
14、有一表头，满刻度电流Ig=100微安，内阻Rg=1.5千欧，若把它改成量程为1mA的电流表，应 联的电阻R= 。
15、现有一量程10V的电压表，内阻Rg=10千欧，若把它改成量程为250V的电压表，应 联的电阻R= 。
16、电源端电压与负载电阻的关系是：端电压随负载电阻的增大而______________。当外电路断开时，端电压等于______________。
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2、全电路欧姆定律
内容：在全电路中，电流与电源的电动势成正比，与整个电路的内外电阻之和成反比，即I = 3、
参数 电路状态 通路 开路（断路） 短路（捷路） 电流 I = 端电压 U = E—I r U = E U=0 E R?rE rI=0A I=E2E2?4、负载获得最大功率的条件：R = r 获得的最大功率为：Pm = 4r4R注意：当负载获得最大功率时，电源的效率只有50%，并不是最大。 二、电阻的串联
1、定义：把电阻一个接一个地依次连接起来，就组成串联电路。 2、特点：（1）、电路中各处的电流相等（I=I1=I2=I3）；（2）、电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和（U总=U1+U2+U3）;（3）、串联电路的总电阻，等于各个串联电阻之和（R总=R1+R2+R3）。 3、电压分配关系（1）串联电路中各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比。（
R1U1?） R2U2R1R2U ，U2=U
R1?R2R1?R2R1P1?4、功率分配关系：串联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成正比。 R2P2 （2）两个电阻串联时的分压公式：U1=
17、在电路中当R＝14.8Ω时，电流I=0.1A,当R＝0.3Ω时，电流I=3A，则电动势E0= V,内电阻R0= Ω。
18、已知电源电动势E=2V，负载电阻R=9Ω,电源的端电压U=1.8V，则电源的内电阻R0= Ω。 19、在理想的电压源系统中，我们讲负载增加，通常是指（ ）
A、负载电流增加 B、负载电阻增加 C、负载电压增加 D、总电阻增加
20、有两只电灯，一个阻值为R1，另一个阻值为R2 且R1> R2,现把它们并联后接到同一电源上，则（ ） A R2消耗的功率大 B R2消耗的功率小
C R1消耗的功率小 D 两只电灯消耗的功率一样
课后练习
1、姆定律具有普遍性，它适用于 （ ）
A线性电路 ，也适用于非线性电路 B 线性电路 C非线性电路 2、在如图4电路中，负载电阻R获得最大功率的条件是（ ） A R=2Ω B R=3Ω C R=6Ω D R=9Ω
3、如图5所示，当电路中的R1增大时，a、b两点间的电压 （ ） A、不变 B、增大 C、减小 D、不能确定
4、如图1－12所示，已知E=30V，内阻不计，R1=240Ω,==600Ω，R3=R4=200Ω,求通过电阻R1、R2、R3的电流。 234 5、在如图电路中，发电机的电动势E为240V，内电阻R0＝0.4Ω，输电线的电阻为1.6Ω，给55盏电阻均为1210Ω的电灯供电。 I 求 （1）加在电灯两端的电压U1； R1 （2）每盏电灯消耗的功率； （3）发电机输出的功率； R0（4）输电线上损耗的功率。 55盏 U1 U E 6、如图1－15所示，已知E=30V，内阻不计，R1=10Ω，R2=R3=40Ω，求（1）S断开时，AB间的电压，R1上消耗的A 功率。（2）S闭合时，AB间的电压，R2上的电流。
7、如图1－16所时，已知E=6V，r=2Ω，R1=R2=R3=4Ω,求（1）S断开时，通过R1、R2、R3的电流。 （2）S闭合时，R1、R2、R3两端的电压。
R
S
E R3 R2
r
8、电源的电动势为1.5V，内电阻为0.1Ω，外电路上的电阻为1.4Ω，求电路中的电流强度和路端电压。 9、如图1－17所示，当S闭合时，伏特表上的读数为20V；S断开时，伏特表上的读数为22V，如果R=10Ω，求电源的电动势和内电阻。
S R E V r
10、如图1－18所示，已知E=12V,r=1Ω5,R1=1Ω,R2=R3=4Ω,求：（1）S断开时，电压表的读数。 6（2）S闭合时，电压表的读数。 E R1 r S r R3 R2 V 11、如图1－19所时，已知E=10V,r=0.1Ω,R=9.9Ω，求开关在1、2、3三种不同位置时，电流表和电压表的读数各为多大。 1 A 2 r 3 V E R 《电工基础》学案（3） 4 DE R1 R2 S R3