电工基础 2.§1-1 电流.电压.电动势

文化理论课教案

7.5.1-10-j-

【组织教学】

1. 起立,师生互相问好

2. 坐下,清点人数,指出和纠正存在问题

【导入新课】

我们已经学习了电路的组成要素及作用、库仑定律、电场、电场强度、静电屏蔽,本课我们继续学习电路的基础知识:电流、电压、电位、电动势

【讲授新课】

第一章 电路基础知识 §1—1 电流和电压 五、电流

电流的概念:电荷的定移动称为电流(类似水分子的定向移动形成水流)。

电流产生的条件:电路中电流产生的条件是电路中有载流子(电子、空穴)和电路两端有电压 电流的表示:电流用I 、i 等表示

电流的方向

{

实际方向:电路中正电荷的移动方向(习惯上规定正电荷移动的方向为电流的实际方向)

参考方向:求解电路时假设的电流的方向(电流为正则实际方向与参考方向相同, 反之则相反)

⎧直流电流(DC ,—):方向不变而大小不变或有些变动的电流恒稳直流电⎪脉动直流电⎪

电流的种类⎨

正弦交流电⎪交流电流(AC ,~):大小和方向随时间不断变化的电流

非正弦流电⎪⎩

{

{

【例1—3】 如图1—7所示电路中,I 1=1A ,I 2出电流的实际方向和大小。

=-3A ,I 3=-5A ,电流的参考方向如图,试指

I 1

a )

b )图1.2

3

c )

I 2

I 1为正,电流的参考方向与实际方向相同,电流的实际方向从a 流向b ,电流的大小为1A ;

I 2为负,电流的参考方向与实际方向相反,电流的实际方向从b 流向a ,电流的大小为3A ;

I 3为负,电流的参考方向与实际方向相反,电流的实际方向从b 流向a ,电流的大小为5A ;

电流的大小:电流的大小用电流强度表示,单位时间内通过导体横截面的电量称为电流强度,简称电流。即

I =

Q t

式中 Q ──电荷量,单位为库[仑],库的符号为C ,为1库(一个电子的电量是1.60219×10-19库仑); t ──时间,单位为秒,秒的符号为s 。

I ──电流,基本单位为安[培],安的符号为A 。1安=1库/秒。

电流的辅助单位有“千安(kA) ”、“毫安(m A)”等,电流单位的换算关系为: 1 kA =103 A,1A=103 m A,1 m A=103μA

【例1—4】 1安的电流在1h 内通过导体横截面的电量是多少?

Q =It =

1C

⨯1⨯3600s =3600C s

词冠名称、代号、倍数表

电流的测量

电流可用电流表测量,电流表有直流电流表、交流电流表、交直流两用电流表。测量电流时要注意: (1)直流电只能用直流电流表或交直流两用电流表测量,交流电只能用交流电流表或交直流两用电流表测量;

(2)电流表必须串接在被测电路中;

(3)用直流电流表测量直流电时,电流表的正极接来电端(高电位端)负极接去电端(低电位端),否则不能读数,还可能损坏电流表;

(4)要正确选择量程,不能用小量程电表测量大电流,量程合适时,还要使指针处于刻度盘中上位,这样测量较准确。

六、电压

电压的概念:电压是衡量电场力驱动电荷做功本领大小的物理量(电压类似水压,水压使水从高水位处流

向低水位处,电压使电荷从高电位处流向电位处)单位正电荷在电场力的作用下从A 点移到B 点所做的功叫做A

点与B 豆类间的电压U AB 。

电压的表示:电压用U 、u 等表示。 电压的基本:伏,V

⎧U AB =W AB /Q

电压大小计算⎨

U =V -V ⎩AB A B

电压的方向

{

实际方向:电路中正电荷的移动方向(习惯上规定正电荷在电场中的受力方向为电压的实际方向)

参考方向:求解电路时假设的电压的方向(电压为正则实际方向与参考方向相同, 反之则相反)

【例1—5】 图1.3a 中,U 实际方向。

=5V ;图1.3b 中,U =-2V ;图1.3c 中,U ab =-4V 。试指出电压的

a

a

b

+

U b

-

b

a

U ab c

b

a

图1.3 电压的表示方法

解 图1.3a 中,电压为正,电压的实际方向与参考方向相同,即由a 指向b ;

图1.3b 中,电压为负,电压的实际方向与参考方向相反,即由b 指向a ; 图1.3c 中,电压为负,电压的实际方向与参考方向相反,即由b 指向a

【例1—6】 电场力将2C 的电荷从A 点移到B 点所做的功是10J ,求A 、B 两点间的电压。 解:W AB

=10J , Q =2C , U AB =W AB =10=5(V )

Q

2

电压的测量

电压可用电压表测量,电压表有直流电压表、交流电压表、交直流两用电压表。测量电压时要注意: (1)直流电压只能用直流电流表或交直流两用电压表测量,交流电只能用交流电压表或交直流两用电流压测量;

(2)电压表必须并接在被测电路中;

(3)用直流电压表测量直流电时,电流表的正极接来电端(高电位端)负极接去电端(低电位端),否则不能读数,还可能损坏电流表;

(4)要正确选择量程,不能用小量程电表测量大电流,量程合适时,还要使指针处于刻度盘中上位,这样测量较准确。

七、电位

电位的概念:电位即电荷的位能,也就是某点上单位正电荷相对于参考(电位)点的位能。 电位的表示:A 点的电位用V A 、ϕA 表示。 电位的基本单位:伏,V

【例1—7(补)】 图1.4中,A 点的电位是V A 电压U AB 和U BA 。

=50V ,B 点的电位是V B =10V ,求A 、B 两点间的

U AB =V A -V B =50V -10V =40V , U BA =V B -V A =10V -50V =-40V

V A =50V

AB U BA

图1.4

V B =10V

八、电动势

电动势的概念: 电动势是衡量电源把其他形式的能转换成电能的本领的物理量。 电动势的表示:用U S 或E 等表示。 电动势的计算:E =W/Q

式E =W /Q 中 E ──电源电动势,单位为伏[特],V ;

W ──电源力所做的功,单位为焦[耳] ,J ;

Q ──电源力移动的电量,单位为库[仑],C ;

电源有类似水泵的作用,水泵用来把水从低水位抽到期高水位,电源用来把正电荷从低电位负极抽到高电位的正极。

九、电压与电动势的区别

电压与电动势的区别可概括为以下几点:

相同点:1.都有驱使电荷定向移动形成电流从而使电流做功的作用;

2.单位都是V ;

不同点:1.电压靠电荷之间的相互作用力(即电场力)做功,电动势却靠非电场力(机械能 、 化学能等) 做功;

2.电压的方向从高电位指向低电位,电动势的方向却从电源的负极指向正极。 3.电动势存在于电源内部,电压可存在于电源内部,也可存在于电源的外部。

数量关系:1.开路时,电动势等于端电压,即E=U; 2.通路时,电动势大于端电压,即E>U;

3.短路时,端电压为零,即 U =0,而电动势等于电源内阻上的电压,即E =U r 此外,电路中的电压是电路中各电源的电动势共同作用产生的。

【课堂小结】

1. 电荷的定移动称为电流,电流用I 、i 等表示

2. 电流的方向

实际方向:电路中正电荷的移动方向(习惯上规定正电荷移动的方向为电流的实际方向)

参考方向:求解电路时假设的电流的方向(电流为正则实际方向与参考方向相同, 反之则相反)

3. 单位时间内通过导体横截面的电量称为电流强度,简称电流。即I =Q /t

4. 电流用电流表测量

5. 电压是衡量电场力驱动电荷做功本领大小的物理量,电压用U 、u 等表示。 6. 电压可用电压表测量。

=W AB /Q ;⎧按定义说:单位正电荷在电场力的作用下从A 点移到B 点所做的功叫A 点与B 点之间的电压, U A B

7. 电压⎨从电压的实用求法讲:电压是电路中任意两点之间的电位之差, U AB =V A -V B ;

⎪⎩从通俗理解上讲:电压就是某点上电荷对另一点电荷的“推压”作用。

8. 电位即电荷的位能,也就是某点上单位正电荷相对于参考(电位)点的位能。A 点的电位用V A 、ϕA 表示。

9. 电动势通俗理解:电动势是电源驱动正电荷从电源的负极移到正极的势力

{从定义讲:电源力把单位正电荷从电源的负极移到正极所做的功叫电源的电动势, E =W/Q

【布置作业】

用邮电版教材的同学:第一章“思考与练习”一、填空题4~9;二、选择题3; 用劳动版教材的同学:《习题册》§1—1: 填空题1;问答题1.

文化理论课教案

7.5.1-10-j-

【组织教学】

1. 起立,师生互相问好

2. 坐下,清点人数,指出和纠正存在问题

【导入新课】

我们已经学习了电路的组成要素及作用、库仑定律、电场、电场强度、静电屏蔽,本课我们继续学习电路的基础知识:电流、电压、电位、电动势

【讲授新课】

第一章 电路基础知识 §1—1 电流和电压 五、电流

电流的概念:电荷的定移动称为电流(类似水分子的定向移动形成水流)。

电流产生的条件:电路中电流产生的条件是电路中有载流子(电子、空穴)和电路两端有电压 电流的表示:电流用I 、i 等表示

电流的方向

{

实际方向:电路中正电荷的移动方向(习惯上规定正电荷移动的方向为电流的实际方向)

参考方向:求解电路时假设的电流的方向(电流为正则实际方向与参考方向相同, 反之则相反)

⎧直流电流(DC ,—):方向不变而大小不变或有些变动的电流恒稳直流电⎪脉动直流电⎪

电流的种类⎨

正弦交流电⎪交流电流(AC ,~):大小和方向随时间不断变化的电流

非正弦流电⎪⎩

{

{

【例1—3】 如图1—7所示电路中,I 1=1A ,I 2出电流的实际方向和大小。

=-3A ,I 3=-5A ,电流的参考方向如图,试指

I 1

a )

b )图1.2

3

c )

I 2

I 1为正,电流的参考方向与实际方向相同,电流的实际方向从a 流向b ,电流的大小为1A ;

I 2为负,电流的参考方向与实际方向相反,电流的实际方向从b 流向a ,电流的大小为3A ;

I 3为负,电流的参考方向与实际方向相反,电流的实际方向从b 流向a ,电流的大小为5A ;

电流的大小:电流的大小用电流强度表示,单位时间内通过导体横截面的电量称为电流强度,简称电流。即

I =

Q t

式中 Q ──电荷量,单位为库[仑],库的符号为C ,为1库(一个电子的电量是1.60219×10-19库仑); t ──时间,单位为秒,秒的符号为s 。

I ──电流,基本单位为安[培],安的符号为A 。1安=1库/秒。

电流的辅助单位有“千安(kA) ”、“毫安(m A)”等,电流单位的换算关系为: 1 kA =103 A,1A=103 m A,1 m A=103μA

【例1—4】 1安的电流在1h 内通过导体横截面的电量是多少?

Q =It =

1C

⨯1⨯3600s =3600C s

词冠名称、代号、倍数表

电流的测量

电流可用电流表测量,电流表有直流电流表、交流电流表、交直流两用电流表。测量电流时要注意: (1)直流电只能用直流电流表或交直流两用电流表测量,交流电只能用交流电流表或交直流两用电流表测量;

(2)电流表必须串接在被测电路中;

(3)用直流电流表测量直流电时,电流表的正极接来电端(高电位端)负极接去电端(低电位端),否则不能读数,还可能损坏电流表;

(4)要正确选择量程,不能用小量程电表测量大电流,量程合适时,还要使指针处于刻度盘中上位,这样测量较准确。

六、电压

电压的概念:电压是衡量电场力驱动电荷做功本领大小的物理量(电压类似水压,水压使水从高水位处流

向低水位处,电压使电荷从高电位处流向电位处)单位正电荷在电场力的作用下从A 点移到B 点所做的功叫做A

点与B 豆类间的电压U AB 。

电压的表示:电压用U 、u 等表示。 电压的基本:伏,V

⎧U AB =W AB /Q

电压大小计算⎨

U =V -V ⎩AB A B

电压的方向

{

实际方向:电路中正电荷的移动方向(习惯上规定正电荷在电场中的受力方向为电压的实际方向)

参考方向:求解电路时假设的电压的方向(电压为正则实际方向与参考方向相同, 反之则相反)

【例1—5】 图1.3a 中,U 实际方向。

=5V ;图1.3b 中,U =-2V ;图1.3c 中,U ab =-4V 。试指出电压的

a

a

b

+

U b

-

b

a

U ab c

b

a

图1.3 电压的表示方法

解 图1.3a 中,电压为正,电压的实际方向与参考方向相同,即由a 指向b ;

图1.3b 中,电压为负,电压的实际方向与参考方向相反,即由b 指向a ; 图1.3c 中,电压为负,电压的实际方向与参考方向相反,即由b 指向a

【例1—6】 电场力将2C 的电荷从A 点移到B 点所做的功是10J ,求A 、B 两点间的电压。 解:W AB

=10J , Q =2C , U AB =W AB =10=5(V )

Q

2

电压的测量

电压可用电压表测量,电压表有直流电压表、交流电压表、交直流两用电压表。测量电压时要注意: (1)直流电压只能用直流电流表或交直流两用电压表测量,交流电只能用交流电压表或交直流两用电流压测量;

(2)电压表必须并接在被测电路中;

(3)用直流电压表测量直流电时,电流表的正极接来电端(高电位端)负极接去电端(低电位端),否则不能读数,还可能损坏电流表;

(4)要正确选择量程,不能用小量程电表测量大电流,量程合适时,还要使指针处于刻度盘中上位,这样测量较准确。

七、电位

电位的概念:电位即电荷的位能,也就是某点上单位正电荷相对于参考(电位)点的位能。 电位的表示:A 点的电位用V A 、ϕA 表示。 电位的基本单位:伏,V

【例1—7(补)】 图1.4中,A 点的电位是V A 电压U AB 和U BA 。

=50V ,B 点的电位是V B =10V ,求A 、B 两点间的

U AB =V A -V B =50V -10V =40V , U BA =V B -V A =10V -50V =-40V

V A =50V

AB U BA

图1.4

V B =10V

八、电动势

电动势的概念: 电动势是衡量电源把其他形式的能转换成电能的本领的物理量。 电动势的表示:用U S 或E 等表示。 电动势的计算:E =W/Q

式E =W /Q 中 E ──电源电动势,单位为伏[特],V ;

W ──电源力所做的功,单位为焦[耳] ,J ;

Q ──电源力移动的电量,单位为库[仑],C ;

电源有类似水泵的作用,水泵用来把水从低水位抽到期高水位,电源用来把正电荷从低电位负极抽到高电位的正极。

九、电压与电动势的区别

电压与电动势的区别可概括为以下几点:

相同点:1.都有驱使电荷定向移动形成电流从而使电流做功的作用;

2.单位都是V ;

不同点:1.电压靠电荷之间的相互作用力(即电场力)做功,电动势却靠非电场力(机械能 、 化学能等) 做功;

2.电压的方向从高电位指向低电位,电动势的方向却从电源的负极指向正极。 3.电动势存在于电源内部,电压可存在于电源内部,也可存在于电源的外部。

数量关系:1.开路时,电动势等于端电压,即E=U; 2.通路时,电动势大于端电压,即E>U;

3.短路时,端电压为零,即 U =0,而电动势等于电源内阻上的电压,即E =U r 此外,电路中的电压是电路中各电源的电动势共同作用产生的。

【课堂小结】

1. 电荷的定移动称为电流,电流用I 、i 等表示

2. 电流的方向

实际方向:电路中正电荷的移动方向(习惯上规定正电荷移动的方向为电流的实际方向)

参考方向:求解电路时假设的电流的方向(电流为正则实际方向与参考方向相同, 反之则相反)

3. 单位时间内通过导体横截面的电量称为电流强度,简称电流。即I =Q /t

4. 电流用电流表测量

5. 电压是衡量电场力驱动电荷做功本领大小的物理量,电压用U 、u 等表示。 6. 电压可用电压表测量。

=W AB /Q ;⎧按定义说:单位正电荷在电场力的作用下从A 点移到B 点所做的功叫A 点与B 点之间的电压, U A B

7. 电压⎨从电压的实用求法讲:电压是电路中任意两点之间的电位之差, U AB =V A -V B ;

⎪⎩从通俗理解上讲:电压就是某点上电荷对另一点电荷的“推压”作用。

8. 电位即电荷的位能,也就是某点上单位正电荷相对于参考(电位)点的位能。A 点的电位用V A 、ϕA 表示。

9. 电动势通俗理解:电动势是电源驱动正电荷从电源的负极移到正极的势力

{从定义讲:电源力把单位正电荷从电源的负极移到正极所做的功叫电源的电动势, E =W/Q

【布置作业】

用邮电版教材的同学:第一章“思考与练习”一、填空题4~9;二、选择题3; 用劳动版教材的同学:《习题册》§1—1: 填空题1;问答题1.


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