教案-----电路中的基本物理量
电工电子技术教案(完整版)
第 二 讲教学章节：第一章 电路和电路元件 1.3～1.4 独立电源元件，二极管教学要求：1、熟悉电压源和电流源；2、掌握两种电源模型的等效；3、熟练掌握二极管的特性；4、掌握稳压二极管、发光二极管和光电二极管的特点。
教学重点：两种电源模型的等效，二极管的特性，稳压二极管、发光二极管和光电二极管的特点。
教学难点：两种电源模型的等效；二极管的特性；稳压二极管工作状态。
教学方法与手段：启发式讲授，联系实际，多媒体，板书。
教学内容与进程：一、引入：电压源和电流源 1、电压源⑴ 两端的电压仅由自身决定，与流过的电流及外电路无关。
⑵ 流过的电流由外电路决定。
电压源置零，等效于两端短路。
电压源不允许外电路短路。
2、电流源⑴ 电流源的电流仅由自身决定，与两端的电压无关。
⑵ 两端的电压由外电路决定。
电流源置零，等效于两端开路。
电流源不允许外电路开路。
二、实际电源的模型 1、电压源模型2、电流源模型3、两种电源模型的等效1.4 二极管 三、PN 结及其单相导电性二极管的结构和电路符号如图所示，VD 是文字符号。
R -+U +U s -R -+U I s四、二极管的主要特性和主要参数（1）正偏导通（2）反偏截止（3）二极管的伏安特性正向特性：二极管正向电压超过某一数值时电流开始快速增长，对应的电压称为死区电压，也称阈值电压或开启电压，记作U T ，二极管导通时的正向电压称为二极管导通电压或管压降，记作U D 。
方向特性：二极管反向电流一般很小，小功率硅管为几μA ，锗管为几十μA 。
反向击穿特性：反向电压增高到一定数值U (BR)时，二极管反向电流急剧增大，这种现象称为反向击穿。
五、二极管的工作点和理想特性六、稳压二极管稳压二极管是应用在反向击穿区的特殊硅二极管。
稳压二极管的符号、伏安特性和典型应用电路。
七、发光二极管和光电二极管 发光二极管工作在正向偏置状态。
光电二极管又称光敏二极管，它工作在反向偏置状态。
初级电工培训教案
电工基础知识第一节电路的组成和基本物理量教学的重点：1．了解电路的组成2．了解电路的基本物理量的含义与其计算教学的难点：电路状态在实际工作中的判定；电路各物理量的含义与其计算应用。
教学方法：讲授法、讨论法、启发式。
一、电路电流经过的路径称为电路，最简单的电路由电源、负荷导线和开关组成。
电源是将其他形式的能量转换成电能的装置，负载是将电能转换成其他形式能量的设备和器件，－般称为用电器。
连接导线起传输和分配电能的作用。
电路可用原理接线图来表示，如图2－l所示。
有时为了突出电路的本质和进一步简化，把图2－l所示原理接线图画成常用的如图2－2所示的样子。
电路有外电路和内电路之分。
从电源一端经负载再回到电源另一端的电路称为外电路。
电源内部的通路称为内电路。
电路通常有三种状态：1．通路通路就是电路中的开关闭合，负荷中有电流流过。
在通路状态下，根据负荷的大小，又分为满负荷、轻负荷、过负荷三种情况。
负荷在额定功率下的工作状态叫满负荷；低于额定功率的工作状态叫轻负荷；高于额定功率的工作状态叫过负荷。
由于过负荷很容易损坏电器，所以一般情况下都不允许出现过负荷。
2．短路如果电源或负荷的两端被导线直接接通，此种状态叫做短路。
短路时电路中的电流会远远超过正常值，可能造成电气设备过热。
甚至烧毁，严重时会引起火灾。
同时，过大的短路电流将产生很大的电动力，也可能损坏电气设备。
3．断路把电路中的开关断开或因电路的某一部分发生浙线，使电路不能闭合，此种状态称为断路。
断路状态下电路中无电流，负荷不能运行。
二、基本物理量（一）电流与电流强度1．电流的概念当合上电源开关的时候，灯泡会发光，电动机会转动。
这是因为灯泡和电动机中有电流通过的缘故。
电流虽然用肉眼看不见，但是可以通过它的各种表现（如灯亮、电机转动）而被人所觉察。
电流就是在一定的外加条件下（如接外电源）导体中大量电荷有规则的定向运动。
规定以正电荷移动方向作为电流的正方向。
如图2－3所示在AB导线中电子运动方向是由A向B，电流的方向则是由B向A。
第四版--电工学--教案
2011～2012 学年第一学期教案QMSD-0706-12 A/0 流水号:任课课程: 电工学任课教师雷斌全任课班级11矿电(2)1/3班郑州煤炭高级技工学校郑煤高级技校理论课教师授课教案QMSD-0706-12 A/0 流水号：复习旧课要点：新授课题：§1-1 电路及基本物理量课型：新授课授课目的与要求： 1、理解电路的组成和各组成部分的作用及三种状态2、掌握电路中的基本物理量重点、难点：电流的大小和方向，电压与电位的关系，电路中电压和电流的测量重点、难点的解决方案：通过详细讲解进行分析教具和参考书：《电工基础》第三版《电工学》第四版参考书教学环节与教学内容：组织教学：考勤、引入新课、讲授新课、课后小结、作业、课后分析引入新课：1、电能的应用和优点2、学习本课程应注意的问题讲授新课：§1-1电路及其基本物理量一、电路电路：电流流通的路径。
通常由电源、负载、导线、开关等基本部分组成。
1）电源：电路中产生电能的设备。
例：发电机、蓄电池、光电池2）负载：将电能转换成其他形式能量的装置。
例：电灯泡、电炉、电动机3）导线：用来连接电源和负载的元件例：铜线、铝线4）开关：控制电路接通和断开的装置电路图：用电气符号描述电路连接情况的图，称电路原理图。
电路的功能：1、进行能量的转换、传输和分配。
2、实现信息的传递和处理。
电气简图常用图形符号介绍：（略）二、电流1、电流的形成：电荷的定向移动形成电流。
2、电流的方向规定正电荷移动的方向为电流的方向。
若电流的方向和大小恒定不变，则为稳恒电流，简称直流，用DC表示。
若电流的大小和方向都随时间而变化，则为交变电流，简称交流，用AC表示。
在分析和计算较为复杂的直流电路时，可任意假定一个电流的参考方向，如果计算结果I>0,表明电流的实际方向与参考方向相同；如果计算结果I<0，表明电流的实际方向与参考方向相反。
3、电流的大小若在t时间内通过导体横截面的电荷量是Q，则电流I可表示为I=Q/t电流的单位是安培，用符号A表示。
电路的基本物理量
电 流 表 的 刻 度 盘
根据量程确定每个大格和每个小格(分度值)所表示 的电流值 乙 图 量程 0-3 A 0.2 安 0.02 安 1 安 每个大格 分度值 0.1 安
甲 图 量程 0-0.6 A 每个大格 分度值
• 那么电流表使用时应注意什么呢？
调 在使 零 零用 刻前 线检 处查 指 针 是 否 指
电压、电位与电动势
电路的基本物理量
------电能与电功率
在许多电气设备中，所需要的并不是电流本身，而 是伴随着电流电压的电场能量因为电能可以转化为 热、机械能、光能、化学能等。
电 能 有 什 么 用 途 ？
电能→机械能
电能→机械能
电能→机械能
电能→热能
电能→机械能
下列各图中，电能分别转化为什么形式的能？
生产化肥0.7kg
灌溉农田330m2
采煤105kg
炼钢1.6kg
机织棉布11m
2、电功率
电工技术中，单位时间内电流所作的功称为电功率。 电功率用“P ”表示： W UIt
P
t
t
UI
国际单位制：U 【V】，I【A】，电功率P用瓦特【W】 电功率反映了电路元器件能量转换的本领。如100W的电灯 表明在1秒钟内该灯可将100J的电能转换成光能和热能；电机 1000W表明它在一秒钟内可将1000J的电能转换成机械能。 用电器额定工作时的电压叫额定电压，额定电压下的电功 率称为额定功率；额定功率通常标示在电器设备的铭牌数据 上，作为用电器正常工作条件下的最高限值。 通常情况下，用电器的实际功率并不等于额定电功率。当 实际功率小于额定功率时，用电器实际功率达不到额定值， 当实际功率大于额定功率时，用电器易损坏。
B、测量通过电流大小的仪表
电路的基本物理量包括
电路的基本物理量包括电路是由电子元器件组成的系统，用于控制和处理电信号。
电路中的基本物理量包括电流、电压和电阻。
这些物理量在电路中起着重要的作用，决定了电路的行为和性能。
首先是电流，电流是电荷在单位时间内通过某一截面的量。
在电路中，电流是由自由电子在导体中的移动形成的。
电流的大小和方向决定了电路中电子的流动情况。
电流的单位是安培(A)。
其次是电压，电压是电场在电路中的作用力。
电压可以理解为电荷在电路中的势能差，是电流流动的驱动力。
在电路中，电压是指两点之间的电势差，也可以理解为电子在电路中的压力差。
电压的单位是伏特(V)。
最后是电阻，电阻是电路中抵抗电流流动的程度。
电阻可以理解为电流通过的困难程度，是电压和电流之间的比值。
电阻的大小决定了电路中的功率消耗和电流的流动情况。
电阻的单位是欧姆(Ω)。
在电路中，电流、电压和电阻之间存在着一定的关系。
根据欧姆定律，电压与电流之间的关系可以用以下公式表示：电压= 电流× 电阻。
这个公式表明了电压、电流和电阻之间的相互关系。
当电流通过电阻时，会产生一定的电压。
而电压的大小又会影响电流的流动情况。
在电路中，电流、电压和电阻的变化会导致电路中能量的转换和传输。
例如，电源提供电压，电流通过电路中的元器件，而电阻会消耗电能并转化为其他形式的能量，如热能。
电路中的元器件根据其特性可以分为两类：有源元器件和无源元器件。
有源元器件如电源和放大器可以提供电能和放大电信号，而无源元器件如电阻和电容则不能提供电能，只能消耗或储存电能。
除了电流、电压和电阻，电路中还有其他一些重要的物理量。
例如功率是电路中的能量转换率，表示单位时间内消耗或提供的能量。
功率的单位是瓦特(W)。
另外，电路中还有电感和电容等元器件，它们分别用于储存和释放电能。
电流、电压和电阻是电路中的基本物理量，它们决定了电路的行为和性能。
通过对这些物理量的理解和控制，我们可以设计和优化各种电路，实现各种功能和应用。
电路的基本物理量
C、测量电流做功多少的仪表 D、测量电能转化为多少其他 形式能的仪表
电能的转换是在电流作功的过程中进行的。因此，电 流作功所消耗电能的多少可以用电功来量度。电功：
W UIt
式中单位：U【V】；I【A】；t【s】时，电功W为焦耳【J】
日常生产和生活中，电能（或电功）也常用
度作为量纲：1度=1KW•h=1KV•A•h =3.6×106 J
1000W的电炉加热1小时； 1度电的概念 100W的电灯照明10小时；
电路的基本物理量
电路基本物理量： 电流、 电压、 电位、 电动势、 电能和电功率
一、电荷及特性
同种电荷相排斥 异种电荷相吸引
电路的基本物理量
------电流
一、电流的形成
电流概念
带电粒子或电荷在电场力作用下的定 向运动形成电流。
二、电流大小
1.电流的大小
电荷的有规则的定向运动就形成了电流。人们习惯规 定以正电荷运动的方向作为电流的实际方向。(电流动 画)
在许多电气设备中，所需要的并不是电流本身，而 是伴随着电流电压的电场能量因为电能可以转化为 热、机械能、光能、化学能等。
电
能
有
什
么 用
电能→机械能
途
？
电能→机械能
电能→机械能
电能→热能
电能→机械能
下列各图中，电能分别转化为什么形式的能？
电能→ 机械能
电能→ 热能
电能→光能、声能 电能→ 化学能 电能→机械能
量。在指定的电压参考方向下，电压值的正和负
就可以反映出电压的实际方向。
三、电压的测量
电路的基本物理量
------电动势
（1）定义：在电源内部，非静电力所做的功W与被移送的电荷q 的比值叫电源的电动势。
1-2电路的基本物理量
差一个负号，即
iab iba
(1 2)
分析电路时，必须先假定电流参考方向， 并在图上标注
i(t)>0：表明该时刻电流的实际方向与参考方向相同； 若i(t)<0：则表明该时刻电流的实际方向与参考方向相反。
电子工程学院
二、电压和电压的参考极性
形成：电荷在电路中移动，就会有能量的交换发生。 定义：单位正电荷由电路中a点移动到b点能量的改变，称
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对于二端元件而言，电压的参考极性和电流参考方向 的选择有四种可能的方式，如图1－7所示。
图1－7 二端元件电流、电压参考方向
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关联参考方向
+
i
u
-
＋
u
_
i
当电压的参考极性已经规定时: 电流参考方向从“ + ”指向“ 当电流参考方向已经规定时： 电压参考极性的“ + ”号标在电流参考方向的进 入端， “ - ”号标在电流参考方向的流出端。 - ”；
Uab 4V ~ 4V
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用电常识
电击：电流流过人体。人体阻值10kΩ～50kΩ 电流（mA） 0.4 对身体影响 轻微感觉
1.1
1.8 9 16 23 75
较强感觉
震动但不疼痛，肌肉没有失去控制 疼痛 疼痛，摆脱阈值 肌肉收缩，呼吸困难 心肌颤动
235
4000 5000
持续5秒以上可致命
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(a)、(b) 关联参考方向
(c)、(d) 非关联参考方向
分析电路时，通常将电流电压方向取关联参考方向
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三、电功率
定义：当电压电流采用关联参考方向时，二端元件或二端 网络吸收的功率为
人民邮电出版社电子教案-电路基本知识
表1.3
银 铜 铝 钨 铁
几种常见材料在20℃ 几种常见材料在 ℃时的电阻率
材料名称 电阻率（ 电阻率（ ·m） ） 1.6×10-8 × 1.7×10-8 × 2.9×10-8 × 5.3×10-8 × 1.0×10-7 × 4.4×10-7 × 5.0×10-7 × 1.0×10-6 × 1010～ 1014 1013～1016 标准电阻 标准电阻 电炉丝 绝缘体（制作电器） 绝缘体（制作电器） 用途 导线镀银 导线(主要的导线材料 导线 主要的导线材料) 主要的导线材料 导线 白炽灯的灯丝、 白炽灯的灯丝、电器触头
2. 电流的种类 直流 凡大小和方向都不随时间变化的电流 称为直流电流， 表示 表示。 称为直流电流，用I表示。 交流 凡大小和方向都随时间变化的电流称 为交流电流， 表示 表示。 为交流电流，用i表示。
【例1.1】已知流经某导体横截面的电流为 】已知流经某导体横截面的电流为1.5A，问在 ， 多少时间内通过导体横截面的电量为60C？ 多少时间内通过导体横截面的电量为 ？
点为参考点， （2）以O点为参考点，即 ） 点为参考点 因为 所以 因为 所以
U CO = VC − VO
VO = 0
VC = U CO + VO = 3 + 0 = 3V U CD = VC − VD VD = VC − U CD = 3 − 2 = 1V U DO = VD − VO = 1 − 0 = 1V
第1章 电路的基本知识
内
1.1 电路的概念 1.2 电路中的主要物理量 1.3 电阻 1.4 欧姆定律 1.5 电功与电功率
容
1.6 技能训练 验证欧姆定律的接线及测量 技能训练:
1.1 电路的概念
1.1.1 电路和电路的组成 1.1.2 电路图
电路中的基本物理量
2 . 电流的参考方向 电流的实际方向： 正电荷运动的方向或负电 荷运动的反方向(客观存在） 电流的参考方向： 任意假定
实际方向（2A）
实际方向（2A）
参考方向
参考方向
（参考方向与实际方向相同） （参考方向与实际方向相反）
i 0 ( i 2A)
i 0 ( i 2A)
P UI 2 (1) 2W 是发出功率。
(b)、 元件电流和电压的参考方向为非关联 P UI (3) 2 6W 是吸收功率。
2. 电能： W
t
t0
p dt
（焦耳J）
1kWh（1千瓦小时称为1度）=3.6 MJ
二、电压、电位及电压的参考方向 1. 电位（物理中的电势）
电场力把单位正电荷从一点移到参考点所做的功。 （电路中电位参考点：接地点，Vo= 0） 单位： V（伏特）、kV（千伏）、mV(毫伏）
方向：无
2. 电压
电场力把单位正电荷从一点移到另一点所做的功。 dA uab u V V ab a b dq 单位：同电位 方向： 实际方向（高电位 低电位） 参考方向（任选）
第二节
电路中的基本物理量
一、电流及电流的参考方向
1. 电流： 带电粒子或电荷在电场力作用下的定向运动 形成电流。
dq i dt
（单位时间内通过某一截面的电荷量）
电流的单位： A（安培）、kA（千安）、mA(毫安）、 μA（微安）
1 kA 10 A , 1 mA 10 A , 1A 10 A
+
U
–
I R或 U
I
+
R U
–
I R 或U
I
电路的基本物理量
任务二 电路的基本物理量一、 电流1. 电流的定义在外加电场的作用下，带电粒子的定向运动称为电流。
带电粒子的运用时有方向的，粒子运动的方向就是电流的方向。
2. 电流强度表征电流强弱(大小)的物理量称电流强度，电流是一种客观存在的物理现象，在电路分析和工程实际中常把电流强度简称为电流。
电流强度定义为：单位时间内穿过导体横截面的电荷量, 用符号i 表示，即： i(t)=tq ∆∆ 把大小和方向都不随时间变化的电流称为恒定电流， 简称直流(英文缩写为DC)电流， 这时电流强度常用英文大写字母I 表示。
对于直流, 上式可写成I=tq 国际单位制(SI)中，电荷的单位是库仑(C)， 时间的单位是秒(s)，电流的单位是安培，简称安(A)， 实用中还有毫安(mA)和微安(μA)等。
1A=103mA=106μA3. 电流的方向我们习惯上规定以正电荷移动的方向或负电荷移动的反方向作为电流的方向（实际方向）。
参考方向是人们任意选定的一个方向， 在电路图中用箭头表示。
当电流的参考方向与实际方向一致时， 电流为正值（i ＞0）； 当电流的参考方向与实际方向相反时， 电流为负值（i ＜0）。
这样， 在选定的电流参考方向下， 根据电流的正负， 就可以确定电流的实际方向，不设定参考方向而谈电流的正负是没有意义的。
i 实际方向 i 实际方向电流参考方向与实际方向的关系（a ）i>0 (b)i<0二、 电压1. 电压的定义在电源的外部电路中要使电荷运动形成电流，电荷上必须有电场力的作用我们把电场力做功的这种本领用电压来衡量。
2. 电压的方向与电流类似, 在电路分析中也要规定电压的参考方向, 通常用三种方式表示:(1) 采用正（+）、 负（-）极性表示, 称为参考极性, 如图2-2-2(a)所示。
这时，从正极性端指向负极性端的方向就是电压的参考方向。
(2) 采用实线箭头表示, 如图2-2-2(b)所示。
图2-2-2(3) 采用双下标表示, 如u A B 表示电压的参考方向由A 指向B 。
电路中的基本物理量
根据参考方向列写电路方程，当计算结果为正时， 实际方向与参考方向一致；当计算结果为负时，实 际方向与参考方向相反。
注意：
1. i、u、e 的参考方向可任意假定。但一经选定，分 析过程中不应改变。
2. 电路中标出的方向一律指参考方向。
A
e
u
B
uAB VA VB 5V e VB VA 5V u e
在电路的分析计算中，不仅要算出电压、电流、 的大小，还要确定这些量在电路中的实际方向。在 复杂电路分析中，必须列写电路方程，如果不知道 电压、电流、的方向就写不出电路方程。
但是，在电路中各处电压、电流的方向很难事先 判断出来。因此电路内各处电压、电流的实际方向也 就不能事先确定。
3. 同一元件的 u、 i 同方向，称为关联参考方向。
+
–
U
I
I R或 U
+ I
RU
– I
R 或U
R
–
+
–
+
关联参考方向
非关联参考方向
五、电功率与电能
1. 功率 当元件
电流和电压的 参考方向关联 情况下，吸收 的电功率为：
I U
P UI
关联
I 非关联 U
P UI
若 P > 0，电路实际吸收功率，元件为负载；
P UI 2(1) 2W 是发出功率。
(b)、元件电流和电压的参考方向为非关联
P UI (3) 2 6W 是吸收功率。
精品课件！
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2. 电能：
W
t
p dt
（焦耳J）
t01kWh（1千瓦小时称为1）=3.6 MJ2 . 电流的参考方向
第1讲电路的基本物理量、参考方向、理想元件
A
+
I1
I2
I3
1
2
3 UAB
B
∵I3 = -5A
∴I3实际方向与参考方向相反，电流从“+”端入， “3”元件为负载，吸收功率为：
P I 3U AB (5) 50 250W 3
可见负载吸收的功率与电源输出的功率平衡
例1.3.1 如图，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？ I I I I + + U U U U + + （a） （b） （c） （d）
（2）是用电装置，统称其为负载，它将电能转换 为其他形式的能量； （3）是连接电源与负载传输电能的金属导线，简 称导线。电源、负载、连接导线是任何实际电路 都不可缺少的3个组成部分。
S
1ห้องสมุดไป่ตู้
3
2
一个最简单的实际电路
+
U
US
-
IS
例：手电筒的电路模型 筒体(包括开关)：是连接干电池与电珠的中间环节， 其电阻忽略不计，认为是一无电阻的理想导体。 干电池：是 电源元件， 其参数为电 动势 E 和内 电阻Ro。
电路中电位的概念及计算
1. 电位的概念
电位：在电路中任选一点为参考点，且设参考点的 电位为零，则电路中任一点的电位等于该点到参考 点的电压。 其它各点的电位同它比较，比它高的为正；比 它低的为负。 在电路图中参考点常用符号“⊥”标明，表示 公共端、接机壳或接底板。
例：
c
20
b 设a为参考点，即Va = 0V，则Vb = Uba= -10×6 = -60V
i
dq dt
C
(完整word版)教案 电路中的基本物理量
教案电路中的基本物理量教学目的：知识目标：（1）熟悉基本电路的组成和作用（2）理解电压、电流、电动势的概念（3）掌握电压、电流方向的判别（4）理解电阻的定义和作用技能目标：熟识万用表测量电压、电流、电位的方法教学重点、难点：教学重点：电压、电流、电位、电动势、电阻概念的理解教学难点：（1）电压、电流方向的判别（2）电动势概念的理解课型：讲练结合教学分析：本次课先由一个手电筒电路引入电路的组成和作用，通过对电流、电压、电动势的实际测试，根据测试的结果来体验分析电流、电压、电位、电动势的存在和方向。
再辅以理论讲解来阐明电流、电压、电动势的概念及电流、电压参考方向的应用和电流、电压实际方向的判别。
复习、提问：（1）手电筒电路是怎么工作的？（2）你认为电压、电流有方向吗？什么情况下有方向呢？教学过程：一、电路的组成和作用导入：（先在黑板上画一手电筒电路的示意图如1（a））（c）图1 手电筒电路手电筒大家都很熟悉，由电池、开关、灯泡、导线四部分组成。
电池给灯泡供电，但只有在开关闭合的前提下，才会发亮。
所以电池相当于电源，灯泡是供电的对象，称为负载，开关决定着灯亮与灭，所以开关便是控制元件，导线连接整个电路，使其为一闭合回路。
电源、负载、控制元件、回路为组成电路的四要素。
所以手电筒电路的电路模型如图1（c）。
1、电路组成的四要素：（1）电源（2）负载（3）控制元件（4）回路2、电路的作用：（1）能量的传输和转换。
如手电筒电路，灯泡发光，电池能转换为光能和热能。
（2）信号的传递和处理。
如扩音机电路，如图（b），放大器用来放大电信号，而后传递到扬声器，把电信号还原为语言或音乐，实现“声-电-声”的放大、传输和转换作用。
前面我们了解了电路的组成和作用，然而描述一个电路的特性光以上这些是不够的，还需要一些其他的物理量来描述电路的特征。
电流、电压、电动势便是描述电路特征的最基本的物理量。
下面先通过实际测试来体验一下这些物理量的存在及他们的方向。
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教案电路中的基本物理量教学目的：知识目标：（1）熟悉基本电路的组成和作用（2）理解电压、电流、电动势的概念（3）掌握电压、电流方向的判别（4）理解电阻的定义和作用技能目标：熟识万用表测量电压、电流、电位的方法教学重点、难点：教学重点：电压、电流、电位、电动势、电阻概念的理解教学难点：（1）电压、电流方向的判别（2）电动势概念的理解课型：讲练结合教学分析：本次课先由一个手电筒电路引入电路的组成和作用，通过对电流、电压、电动势的实际测试，根据测试的结果来体验分析电流、电压、电位、电动势的存在和方向。
再辅以理论讲解来阐明电流、电压、电动势的概念及电流、电压参考方向的应用和电流、电压实际方向的判别。
复习、提问：（1）手电筒电路是怎么工作的？（2）你认为电压、电流有方向吗？什么情况下有方向呢？教学过程：一、电路的组成和作用导入：（先在黑板上画一手电筒电路的示意图如1（a））（c）图1 手电筒电路手电筒大家都很熟悉，由电池、开关、灯泡、导线四部分组成。
电池给灯泡供电，但只有在开关闭合的前提下，才会发亮。
所以电池相当于电源，灯泡是供电的对象，称为负载，开关决定着灯亮与灭，所以开关便是控制元件，导线连接整个电路，使其为一闭合回路。
电源、负载、控制元件、回路为组成电路的四要素。
所以手电筒电路的电路模型如图1（c）。
1、电路组成的四要素：（1）电源（2）负载（3）控制元件（4）回路2、电路的作用：（1）能量的传输和转换。
如手电筒电路，灯泡发光，电池能转换为光能和热能。
（2）信号的传递和处理。
如扩音机电路，如图（b），放大器用来放大电信号，而后传递到扬声器，把电信号还原为语言或音乐，实现“声-电-声”的放大、传输和转换作用。
前面我们了解了电路的组成和作用，然而描述一个电路的特性光以上这些是不够的，还需要一些其他的物理量来描述电路的特征。
电流、电压、电动势便是描述电路特征的最基本的物理量。
下面先通过实际测试来体验一下这些物理量的存在及他们的方向。
二、电流这一小节的教学方法：（1）先让学生按照教师给定的方法测试试验电路1中流过电阻的电流，让学生先感性认识电流存在的形式，再理论分析电流的定义及计算。
（2）再让学生用同样的测试方法反向测量，指针式万用表表笔反偏（数字式显示负值），使学生感性认识直流电流是有方向的，再理论分析电流方向的确定。
先测量试验电路1中流过电阻的电流大小。
让学生感受电流在电路中存在的形式。
再从理论层面上分析：（一）电流1、定义：由电荷（带电粒子）有规则的定向运动而形成。
若在1秒内通过导体横截面的电子所带的电荷数为1库仑（1C ），则导体中的电流为1安培（1A ）。
（1）交流电流：在时间内，通过导体横截面S 的电荷为，则电流为（2）直流电流：电流的大小和方向不随时间变化而变化。
2、电流的单位： 安培，缩写为安，符号为A 。
其它还有、等。
110-310-6A在原先测试的基础上，将红、黑表笔反测，记录此时电流值，让学生分析电流的方向性。
从两次测试结果可以发现，一次为正、一次为负，说明电流是有方向的。
负的这次说明与实际方向相反了。
再从理论的层面上来分析：3、电流的方向规定正电荷运动的方向为电流的方向。
在计算和分析时，可先选择一个参考方向，再根据计算结果来判别电流的方向。
若计算得到的电流值是正值，则说明电流的实际方向和参考方向一致；反之亦然。
（参考方向可先任意确定）电流的参考方向表示方法：（1）标“+”“-”表示，如图2（a ）示；（2）箭头表示，如图2（b ）表示。
图（a ） 图（b ）图24、形成持续电流的条件（1）要有电源（2）要有闭合路径dt dq i =tq I =三、电压这一小节的教学方法：（1）先让学生按照教师给定的方法测试试验电路1中电阻两端的电压，让学生先感性认识电压存在的形式，再理论分析电压的定义及计算。
（2）再让学生用同样的测试方法反向测量电珠两端电压，指针式万用表表笔反偏（数字式显示负值），使学生感性认识直流电压是有方向的，再理论分析电压的方向的确定。
先测量试验电路1中，电阻两端电压大小。
让学生感受电压在电路中存在的形式。
再从理论层面上分析：（一）电荷电荷是电子和质子的最基本特性，符号Q。
静电是由于物质中存在净正电荷或净负电荷而产生的。
图3为电荷的吸引和排斥示意图。
图3电荷的吸引和排斥（二）电压1、定义：电荷的电势差在电学名词中称为电压。
符号为U。
电压定义为单位正电荷（Q），在电场力作用下，沿外电路从一点移到另一点所做的功。
功的单位为焦耳（J），电荷的单位为库仑（C）。
2、电压的单位：伏特，符号为V。
另外还有，等。
110-310-6例1 如果移动10C的电荷需要消耗50J的能量，求电压是多少？解：由此可见，电场力做功越多，电压就越大，所以电压是衡量电场力移动电荷做功本领大小的物理量。
在原先测试的基础上，将红、黑表笔反测，记录此时电压值，让学生感受分析电压的方向。
从两次测试结果可以发现，一次为正、一次为负，说明电压是有方向的。
负的这次说明与实际方向相反了。
再从理论的层面上来分析：2、方向：规定为由高电位端指向低电位端。
（可结合水流来对比讲解）3、在计算和分析时，可先选择一个参考方向，再根据计算结果来判定。
若计算得到的电压值是正值，则说明电压的实际方向和参考方向一致；反之亦然。
（参考方向是可由自己任意假定的）电压的参考方向表示方法：（1）标“+”“-”表示，如下图4（a）示；（2）箭头表示，如下图4（b）表示。
图（a）图（b）图4 电压方向的表示四、电位利用水位来引伸解释电位。
可拿一杯子，装半杯水，同学们很容易就可知道此时水位，如为H1，再加水，此时水位上升为H2，大家可以发现这个高度都是相对杯底而言的，杯底就是参考水位。
如果选择H1为参考水位，那么H2的水位为H2- H1；或选择H2为参考水位，则杯底的水位为2。
所以参考水位不同，那么某点水位的值也就不一样了，也就是说水位的高低是和参考水位有关的。
电位也是如此。
电路图1中，若选择C点为参考点，则C点就相当于水杯的杯底，而A点或B点就是加水以后的H1点或H2，所以引申应用到电路中的电位，即电路中某一点相对参考点的电压大小我们也可以把它称为电位。
参考电位我们可以把它看作是零电位点。
一般选择接地点为参考点。
1、若在试验电路中，选择C点为参考点，测量A点、B点的电位和、之间的电压，并比较其大小。
从测量结果可以看出，A点的电位大小即；B点的电位大小即的电压大小。
所以：电位的定义：电路中某点的电位是这一点与参考点之间的电压。
或者说电路中某两点之间的电压等于这两点之间的电位差。
即、分别代表A、B点的电位。
单位为伏特（V）2、若在试验电路中，选择A点为参考点，测量B点、C点的电位和、之间的电压，并与1中结果比较分析。
从结果可以发现，两次测得的A、B、C三点电位大小是不同的。
可见电位是个相对值，参考点不同，电位大小也不同。
结论：电位与参考点有关，是个相对值。
参考点不同，电位的值也不同，电位随参考点的变化而变化。
而电压是个绝对值，与参考点无关。
3、在试验电路中，若选择C点为参考点，则可以看出A点电位可以通过和（）两条路径计算得到。
可以看出：若以C点为参考点，则1.5V或+ =1.5V，可见两者是相等的。
结论：电位的大小只与参考点有关，而与所选路径无关。
五、电动势为了更好地了解电动势的含义，从电的本质角度来分析手电筒小灯泡发光的原理。
干电池正极聚集了正电荷，负极聚集了负电荷，铜电线中带负电的自由电子被干电池正极吸引，阴极排斥，形成了有规则的电子流动即电流，使小灯泡发光。
正如水要有水位差才能流动，电流是由于电池两端的电位差，即电压而形成的。
并且干电池内部的化学能不断地将正电荷移到阳极来补充被自由电子中和的正电荷，并不断地在阴极聚集负电荷，从而维持了电池两端产生电位差的能力，这就叫做电动势。
1、定义：电动势:电源力将单位正电荷从电源的负极移到正极所作的功。
符号E，单位V2、电动势的方向：规定为电源力推动正电荷运动的方向，即从负极指向正极的方向，也就是电位升高的方向。
3、常用电压源：（1）电池（2）太阳能电池（3）发电机（4）电子电源4、电动势的符号和方向表示可见其方向和电压方向是刚好相反的，而数值上。
电动势描述的是电源内部电源力克服电场力把正电荷从低电位推到高电位的正极所做的功，是其他形式能量转换为电能的过程。
电压描述的是电源外部的负载电路中（外电路）电场力推动正电荷从高电位移到低电位，同时克服负载中的阻力所做的功，是电能转换为其他形式能量的过程。
六、电阻根据试验电路1，将电阻阻值分别换成100Ω和1KΩ、2.7KΩ的电阻，测试流过电阻的电流大小。
从测试结果可以发现，1KΩ电阻时测得的电流值小于100Ω，接2.7KΩ电阻时测得的电流值又小于1KΩ时测得的电流值。
说明电阻越大，电流越小，也就是说电阻对电流的流动是起阻碍作用的。
1、定义：阻碍电流（或电荷）流动的物质能力。
2、电阻的单位：电阻的符号为R ，单位是欧姆，用希腊字母Ω来表示。
3、电导：电阻的倒数就是电导，符号为G 。
电导表示允许电流通过的能力，公式为： R G 1 电导的单位是西门子，符号是S 。
4、 电阻器：物体对电流的阻碍作用称为电阻，利用这种阻碍性质的元件称为电阻器。
电阻器最主要的应用是限流和分压，并在某些情况下产生热能。
尽管电阻器在形状和大小方面有很多不同的类型，但总的来说可以分为两大类：固定电阻器和可变电阻器。
（1）固定电阻器：固定电阻器是生产厂家批量加工而成，阻值不能改变。
它提供的固定阻值范围很广。
（从实验箱中拿出相应的固定电阻直观展示）（2）可变电阻器：通过人为或自动调节，可变电阻器的阻值可以很容易改变。
（从实验箱中拿出几类常见的可变电阻直观展示）符号：小结：1、了解电路的组成及作用。
2、掌握电压、电流、电位、电动势的定义及方向的判别。
3、电阻的定义、分类和作用。