电路基础-课件.ppt

1、静思笃行 持中秉正 秋记与你分享万用表万用表电路分析电路分析线性电阻电路线性电阻电路朴实无华 服务社会 电路基础1.简述电流和电压的意义；2.描述上次课中对数字万用表的使用方法；复习回顾朴实无华 服务社会 电路基础分析万用表测量电阻、直流电流、电压的电路结构特点，引出电阻的串并联，并根据万用表的测量数据的分析得出欧姆定律。RRA1 A500 mA50 mA5 mA0.5 mA50 ARA2RA3RA4RA5+RA A1V5VRV1RV2RV3+R25 V+R1 k A1.7 k 10100+1.5 V调零调零测量直流电流的原理图测量直流电压的原理图测量电阻的原理图朴实无华 服务社会 电路基础学

2、习目标【参考学时参考学时】4学时【学习目标学习目标】能力目标能使用欧姆定律熟练分析电阻电路。知识目标 1.了解万用表的工作原理、使用方法；2.理解电阻及欧姆定律的概念；3.掌握电阻的串并联电路分析素质目标1.培养学生尊重实验结果、实事求是、勇于质疑、勇于探究的科学态度。2.逐步养成理论与实践相结合，认知与应用相结合，主动学习、乐于与他人合作，善于独立思考的行为习惯。朴实无华 服务社会 电路基础学习任务流程 活动设计布置任务：连接一个万用表测量电阻的等效电路，分析电路组成及作用。用电压表、电流表测量电路中的各元件电压和电流，得欧姆定律；教师讲述电阻的串并联及等效变换、欧姆定律及应用；小组讨论自主

3、学习相关理论，组装、测量实验电路，完成万用表电路分析（教师参与讨论、指导）；在教师指导下，根据学习材料，讨论总结电阻串并联等效变换及欧姆定律及应用；能力训练与应用：用万用表测量分析串并联电路；各小组汇报并展示学习成果；小组互评、自评、指导教师评价等。朴实无华 服务社会 电路基础朴实无华 服务社会 电路基础测量直流电流原理电路测量直流电流原理电路RRA1 A500 mA50 mA5 mA0.5 mA50 ARA2RA3RA4RA5+被测电流从被测电流从“+”、“”两端进出。两端进出。RA1 RA5 是分流器电阻，改变转换开关的位置，是分流器电阻，改变转换开关的位置，就可改变电流的量程。就可改变电

4、流的量程。R2R1IU+UR+I朴实无华 服务社会 电路基础4.主题展示-教师讲解测量电阻原理电路测量电阻原理电路 被测电阻加在被测电阻加在“+”、“”两端。测量前应将两端。测量前应将“+”、“”两端短接，看两端短接，看指针是否偏转最大而指在指针是否偏转最大而指在零，否则应转动零欧姆调零，否则应转动零欧姆调节电位器进行校正。节电位器进行校正。+R1 k A1.7 k 10100+1.5 V调零调零朴实无华 服务社会 电路基础4.主题展示-教师讲解静思笃行 持中秉正 秋记与你分享一、一、万用表简介万用表简介 万用表是一种多功能、多量程的便携式电工电子仪表。一般的万用表可以测量直流电流、直流电压、

5、交流电压和电阻等。有些万用表还可测量电容、电感、功率、晶体管共射极直流放大系数hFE等。所以万用表是我们电工电子专业的必备的仪表之一。2.1指针式万用表的使用指针式万用表的使用静思笃行 持中秉正 秋记与你分享二、万用表的分类 按其内部结构划分，常用的万用表有 指针式和数字式两种。指针式万用表是以机械表头为核心部件构成的多功能测量仪表，所测数值由表头指针指示读取；数字万用表所测数值由液晶屏幕直接以数字的形式数显示，同时还带有某些语音的提示功能。按外形划分，有台式、钳形式、手持式和袖珍式等。2.1指针式万用表的使用指针式万用表的使用静思笃行 持中秉正 秋记与你分享各种常见万用表的外形 2.1指针式

6、万用表的使用指针式万用表的使用静思笃行 持中秉正 秋记与你分享 指针式万用表的读数精度较数字式万用表稍差，但指针摆动的过程比较直观、明显，其摆动速度和幅度有时也能比较客观地反映被测量值的大小和方向。数字式仪表灵敏度高，准确度高，显示清晰，过载能力强，便于携带，使用更简单。优缺点优缺点2.1指针式万用表的使用指针式万用表的使用静思笃行 持中秉正 秋记与你分享指针和数字的选用 1、指针表内一般有两块电池，一块低电压的 1.5V，一块是高电压的9V或15V，其黑表笔相对红表笔来说是正端。数字表则常用一块6V或9V的电池。在电阻档，指针表的表笔输出电流相对数字表来说要大很多，用R1档可以使扬声器发出响

7、亮的“哒”声，用R10k档甚至可以点亮发光二极管（LED）。2.1指针式万用表的使用指针式万用表的使用静思笃行 持中秉正 秋记与你分享 2、在电压档，指针表内阻相对数字表来说比较小，测量精度相比较差。某些高电压微电流的场合甚至无法测准，因为其内阻会对被测电路造成影响（比如在测电视机显像管的加速级电压时测量值会比实际值低很多）。数字表电压档的内阻很大，至少在兆欧级，对被测电路影响很小。但极高的输出阻抗使其易受感应电压的影响，在一些电磁干扰比较强的场合测出的数据可能是虚的。2.1指针式万用表的使用指针式万用表的使用静思笃行 持中秉正 秋记与你分享3、总之，在相对来说大电流高电压的模拟电路测量中适用

8、指针表，比如电视机、音响功放。在低电压小电流的数字电路测量中适用数字表，比如手机。不是绝对的，可根据情况选用指针表和数字表。2.1指针式万用表的使用指针式万用表的使用静思笃行 持中秉正 秋记与你分享三、指针式万用表三、指针式万用表表 笔表 头转换开关2.1指针式万用表的使用指针式万用表的使用静思笃行 持中秉正 秋记与你分享指针式万用表的型式很多，但基本结构是类似的。指针式万用表的结构主要由表头、转换开关(又称选择开关)、测量线路等三部分组成。（一）指针式万用表的结构组成（一）指针式万用表的结构组成表头：是测量的显示装置；万用表的表头实际上是一个灵敏电流计转换开关：选择被测电量的种类和量程（或倍

9、率）测量线路：将不同性质和大小的被测电量转换为表头所能接受的直流电流。2.1指针式万用表的使用指针式万用表的使用静思笃行 持中秉正 秋记与你分享测量电流、电压和电阻的多用表电阻刻度线交、直流电压及电流刻度线晶体管直流参晶体管直流参数刻度线数刻度线电容刻度线电感刻度线电平刻度线静思笃行 持中秉正 秋记与你分享三极管插孔直流电压量程交流电压量程电阻量程电流量程欧姆调零旋钮晶体管的直流放大系数HFE测量档 调零档 2500V交直流电压扩大插孔5A的直流电流扩大插孔黑表笔插孔红表笔插孔静思笃行 持中秉正 秋记与你分享 若不在零位，可用螺丝刀微调表头机械调零旋钮，使之处于零位。模拟万用表未使用时表针应指

10、在零位。在测量电阻之前，还要进行欧姆调零。（二）指针式万用表使用注意事项1、使用前：机械调零2.1指针式万用表的使用指针式万用表的使用静思笃行 持中秉正 秋记与你分享 2、使用时 （1）必须水平放置，以免造成误差。（2）不要碰撞硬物或跌落到地面上。（3）不能用手去接触表笔的金属部分。（4）在测量某一电量时，不能在测量的同时换档，尤其是在测量 高电压时，更应注意。否则，会使万用表毁坏。如需换挡，应先断开表笔，换挡后再去测量。2.1指针式万用表的使用指针式万用表的使用静思笃行 持中秉正 秋记与你分享正确接线正确接线 红表笔与“”极性插孔相连，黑表笔与“”或“”或“COM”极性插孔相连。测量直流量时

11、，注意正、负极性，以免指针反转。测电流时，仪表应串联在被测电路中；测电压时，仪表应并联在被测电路两端 测量晶体管时，应牢记万用表的红表笔与表内电池的负极相接；黑表笔与表内电池的正极相接。接线示意2.1指针式万用表的使用指针式万用表的使用静思笃行 持中秉正 秋记与你分享正确选择测量挡位正确选择测量挡位 测电压时应将转换开关放在相应的电压挡；测电流时应放相应的电流挡等 选择电流或电压量程时，最好使指针处在标度尺三分之二以上位置；选电阻量程时，最好使指针处在标度尺的中间位置 测量时，不确定被测数值范围时，应先将转换开关转至对应的最大量程，然后根据指针的偏转程度逐步减小至合适的量程。2.1指针式万用表

12、的使用指针式万用表的使用静思笃行 持中秉正 秋记与你分享 3、使用后 (1)万用表使用完毕后，如果没有空档，应将量程转换开关置于最高交流电压档；如果有空档（“*”或“OFF”），则应拨至该档。(2)万用表长期不用时，应将表内电池取出，以防电池电解液渗漏而腐蚀内部电路。2.1指针式万用表的使用指针式万用表的使用静思笃行 持中秉正 秋记与你分享（三）万用表读数步骤 1.测电压与电流根据档位与量程选择开关所处位置，明确满量程的值。计算每小格所代表的值。明确指针所占的格数。计算测量值：测量值=指针所占的格数每小格所代表的值。2.测电阻电阻的测量值=刻度数倍率2.1指针式万用表的使用指针式万用表的使用静

13、思笃行 持中秉正 秋记与你分享（四）万用表的读数方法02.5V交流读最下刻度欧姆表读最上刻度乘以倍率其交流读最下刻度欧姆表读最上刻度乘以倍率其它电压电流均读中间刻度它电压电流均读中间刻度如图示万用电表，选择开如图示万用电表，选择开关分别置于下列位置时的关分别置于下列位置时的读数是：读数是：10010V量程量程250V量程量程5mA量程量程2.5V交流量程交流量程 1.00k6.2V155V3.10mA1.85V2.1指针式万用表的使用指针式万用表的使用静思笃行 持中秉正 秋记与你分享表读数122 1.50k 2.1指针式万用表的使用指针式万用表的使用静思笃行 持中秉正 秋记与你分享一、部分电路

14、欧姆定律 （1）内容：）内容：RUI 注意：注意：欧姆定律欧姆定律适用于金属导体和电解液适用于金属导体和电解液,不适用于气体导不适用于气体导电电.（2）公式）公式:导体中的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻导体中的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比成反比2.2 欧姆定律欧姆定律静思笃行 持中秉正 秋记与你分享（3）电阻的伏安特性曲线）电阻的伏安特性曲线0IU0IUR2R10IR4R3U0IU2.2 欧姆定律欧姆定律静思笃行 持中秉正 秋记与你分享二、闭合电路的欧姆定律 内容：内容：闭合电路欧姆定律的表达形式：闭合电路欧姆定律的表达形式：E=U外外+U内内 rREI （I、R间关系）间

15、关系）U外外 =E-Ir （U外外、I 间关系）间关系）闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路中的电阻之和成反比电路中的电阻之和成反比E rRIU外外2.2 欧姆定律欧姆定律静思笃行 持中秉正 秋记与你分享（3）讨论：U外外=E-IrrREI (E、r 是常量，是常量，R、I、U外、外、U内内 是变量是变量)a.当外电阻当外电阻R减小时，则减小时，则I ;E=U外外+U内内 增大增大增大增大减小减小内电压内电压U内内 ;外电压（路端电压）外电压（路端电压）U外外E rRIU外外2.2 欧姆定律欧姆定律静思笃行 持中秉正 秋记与你分享b.

16、当外电路短路即外电阻为零时，当外电路短路即外电阻为零时，U外外=E-IrrREI (E、r 是常量，是常量，R、I、U外外是变量是变量)E=U外外+U内内 （3）讨论：rEI短E rRIU外外U外外=0U内内=E2.2 欧姆定律欧姆定律静思笃行 持中秉正 秋记与你分享U外外=E-IrrREI (E、r 是常量，是常量，R、I、U外外是变量是变量)E=U外外+U内内 （3）讨论：c.当外电路断开时，当外电路断开时，U外外=E这就是说，这就是说，开路时的外电压（路端电压）等开路时的外电压（路端电压）等于电源的电动势于电源的电动势.E rRIU外外S2.2 欧姆定律欧姆定律静思笃行 持中秉正 秋记与

17、你分享 练习：如图所示，电源的电动势为练习：如图所示，电源的电动势为E，内电阻为，内电阻为r，外电路接有定值电阻外电路接有定值电阻R1和滑动变阻器和滑动变阻器R，合上开关，合上开关K，当滑动变阻器的滑动头当滑动变阻器的滑动头P从从R的最左端移到最右端的过的最左端移到最右端的过程中程中 ()A电压表读数一定变大电压表读数一定变大 B电压表读数一定变小电压表读数一定变小CR1消耗的功率一定变小消耗的功率一定变小DR消耗的功率一定变小消耗的功率一定变小VR1E rK R PA C2.2 欧姆定律欧姆定律静思笃行 持中秉正 秋记与你分享三、闭合电路的U-I 图象 右图中右图中a为电源的为电源的U-I图

18、象；图象；b为外电阻的为外电阻的U-I 图象；图象；a的斜率的斜率的绝对值表示内阻大小；的绝对值表示内阻大小；a与纵轴的交点坐标表示电源的电动势与纵轴的交点坐标表示电源的电动势；b的斜率的绝对值表示外电阻的大小的斜率的绝对值表示外电阻的大小;两者的交点坐标表示该电两者的交点坐标表示该电阻接入电路时电路的总电流和路端电压；该点和原点之间的矩形阻接入电路时电路的总电流和路端电压；该点和原点之间的矩形的面积表示电源的输出功率；的面积表示电源的输出功率；uO I Im iEU M（I，U）b aN 当两个斜率相等时（即内、外电当两个斜率相等时（即内、外电阻相等时阻相等时)图中矩形面积最大，即输出图中矩

19、形面积最大，即输出功率最大（可以看出当时路端电压是功率最大（可以看出当时路端电压是电动势的一半，电流是最大电流的一电动势的一半，电流是最大电流的一半）。半）。2.2 欧姆定律欧姆定律静思笃行 持中秉正 秋记与你分享2.3 2.3 电阻的串联和并联电阻的串联和并联 电路特点电路特点1.1.电阻串联电阻串联(a)各电阻顺序连接，流过同一电流各电阻顺序连接，流过同一电流 ；(b)总电压等于各串联电阻的电压之和总电压等于各串联电阻的电压之和 。nkuuuu 1+_R1R n+_u ki+_u1+_unuRk静思笃行 持中秉正 秋记与你分享 由欧姆定律由欧姆定律等效等效串联电路的总电阻等于各分电阻之和。

20、串联电路的总电阻等于各分电阻之和。等效电阻等效电阻iRiRRiRiRiRueqnnK)(11k1knk1eqRRRRRRnk结论+_R1Rn+_u ki+_u1+_unuRku+_Re qi2.3 2.3 电阻的串联和并联电阻的串联和并联静思笃行 持中秉正 秋记与你分享 串联电阻的分压串联电阻的分压 电压与电阻成正比，因此串联电阻电路可作分电压与电阻成正比，因此串联电阻电路可作分压电路。压电路。uuRRRuRiRueqkeqkkk例例两个电阻的分压：两个电阻的分压：uRRRu2111uRRRu2122表明+_uR1R2+-u1+-u2i2.3 2.3 电阻的串联和并联电阻的串联和并联静思笃行

21、持中秉正 秋记与你分享 功率功率p1=R1i2，p2=R2i2，pn=Rni2p1:p2:pn=R1:R2 :Rn总功率总功率 p=Reqi2=(R1+R2+Rn)i2 =R1i2+R2i2+Rni2 =p1+p2+pn 电阻串联时，各电阻消耗的功率与电阻大小成正比；电阻串联时，各电阻消耗的功率与电阻大小成正比；等效电阻消耗的功率等于各串联电阻消耗功率的总等效电阻消耗的功率等于各串联电阻消耗功率的总和。和。表明2.3 2.3 电阻的串联和并联电阻的串联和并联静思笃行 持中秉正 秋记与你分享2.2.电阻并联电阻并联 电路特点电路特点(a)各电阻两端为同一电压（各电阻两端为同一电压（KVL)；(b

22、)总电流等于流过各并联电阻的电流之和总电流等于流过各并联电阻的电流之和(KCL)。i=i1+i2+ik+ininR1R2RkRni+ui1i2ik_2.3 2.3 电阻的串联和并联电阻的串联和并联静思笃行 持中秉正 秋记与你分享i=i1+i2+ik+in=u/R1+u/R2+u/Rn=u(1/R1+1/R2+1/Rn)=uGeq 等效电阻等效电阻knkkneqGGGGGG121inR1R2RkRni+ui1i2ik_等效等效+u_iReq2.3 2.3 电阻的串联和并联电阻的串联和并联静思笃行 持中秉正 秋记与你分享等效电导等于并联的各电导之和。等效电导等于并联的各电导之和。keqneqeqR

23、RRRRGR 111121即即结论 并联电阻的分流并联电阻的分流eqeq/GGRuRuiikkkiGGikkeq电流分配与电流分配与电导成正比电导成正比2.3 2.3 电阻的串联和并联电阻的串联和并联静思笃行 持中秉正 秋记与你分享例例两电阻的分流：两电阻的分流：R1R2i1i2i212121211111RRRRRRRRReq2122111111RRiRiRRRi)(11112112122iiRRiRiRRRi2.3 2.3 电阻的串联和并联电阻的串联和并联静思笃行 持中秉正 秋记与你分享 功率功率p1=G1u2，p2=G2u2，pn=Gnu2p1:p2:pn=G1:G2 :Gn总功率总功率

24、p=Gequ2=(G1+G2+Gn)u2 =G1u2+G2u2+Gnu2 =p1+p2+pn 电阻并联时，各电阻消耗的功率与电阻电阻并联时，各电阻消耗的功率与电阻大小成反比；大小成反比；等效电阻消耗的功率等于各并联电阻消等效电阻消耗的功率等于各并联电阻消耗功率的总和耗功率的总和表明2.3 2.3 电阻的串联和并联电阻的串联和并联静思笃行 持中秉正 秋记与你分享3.3.电阻的混联电阻的混联 电路中有电阻的串联，又有电阻的并电路中有电阻的串联，又有电阻的并联，这种连接方式称电阻的混联。联，这种连接方式称电阻的混联。2.3 2.3 电阻的串联和并联电阻的串联和并联2244444abcccdabdc1

25、2444ab1.84 静思笃行 持中秉正 秋记与你分享求解串、并联电路的一般步骤：求解串、并联电路的一般步骤：求出等效电阻或等效电导；求出等效电阻或等效电导；应用欧姆定律求出总电压或总电流；应用欧姆定律求出总电压或总电流；应用欧姆定律或分压、分流公式求各电阻上的电流和电应用欧姆定律或分压、分流公式求各电阻上的电流和电压压以上的关键在于识别各电阻的串联、并联关系！以上的关键在于识别各电阻的串联、并联关系！等效电阻针对端口而言等效电阻针对端口而言2.3 2.3 电阻的串联和并联电阻的串联和并联静思笃行 持中秉正 秋记与你分享判别电路的串并联关系的基本方法：判别电路的串并联关系的基本方法：1）看电路

26、的结构特点。若两电阻是首尾相联就是串联，是首首尾尾相联就是并联。2）看电压电流关系。若流经两电阻的电流是同一个电流，那就是串联；若两电阻上承受的是同一个电压，那就是并联。3）对电路作变形等效。如左边的支路可以扭到右边，上面的支路可以翻到下面，弯曲的支路可以拉直等；对电路中的短线路可以任意压缩与伸长；对多点接地可以用短路线相连。4）找出等电位点。具有对称特点的电路，若能判断某两点是等电位点，一是可以用短接线把等电位点联起来；二是把联接等电位点的支路断开（因支路中无电流），从而得到电阻的串并联关系。2.3 2.3 电阻的串联和并联电阻的串联和并联朴实无华 服务社会 电路基础这表明这表明并联电路的总电阻的倒数，并联电路的总电阻的倒数，等于各并联电阻的倒数之和。等于各并联电阻的倒数之和。这表明这表明串联电路的总串联电路的总电阻，等于各串联电电阻，等于各串联电阻之和。阻之和。总结RUI rREI21111RRR21RRR朴实无华 服务社会 电路基础 1.利用欧姆定律分析所设计的串并联电路的特点。2.能用测量的数据验证欧姆定律。能力训练与应用