电工基础第一章

第一章电路的基本知识

§1－1 最简单电路

教学目标：电路的组成及其作用，电路的三种基本状态。

教学重点：电路各部分的作用及电路的三种状态。

教学难点：对电路的三种状态的理解。

教具：干电池一组、电阻一只、开关一只、导线若干

能力培养：通过学习让学生们了解电路的基本组成及各组成部分的作用。

课时：1课时

教学内容：

一、电路的组成

1．电路：由电源、用电器、导线和开关等组成的闭合回路。2．电路的组成：电源、用电器、导线、开关（画图讲解）。(1) 电源：把其他形式的能转化为电能的装置。如：干电池、蓄

电池等。

(2) 用电器：把电能转变成其他形式能量的装置，常称为电源负

载。如电灯等。

(3) 导线：连接电源与用电器的金属线。作用：把电源产生的电

能输送到用电器。

(4) 开关：起到把用电器与电源接通或断开的作用。

二、电路的状态（画图说明）

1．通路（闭路）：电路各部分连接成闭合回路，有电流通过。2．开路（断路）：电路断开，电路中无电流通过。

3．短路（捷路）：电源两端的导线直接相连。短路时电流很大，会损坏电源和导线，应尽量避免。

三、电路图

1．电路图：用规定的图形符号表示电路连接情况的图。

2．几种常用的标准图形符号。

四、小结1．电路的组成及其作用。

2．电路的三种工作状态。

五、作业：P 14习题1（1）；（2）；习题2（1）；（2）。

§1－2 电流

教学目标：理解电流产生的条件和电流的概念，掌握电流的计算公式。

教学重点：电流的计算公式。

教学难点：电流产生的条件

教具：直尺一把

能力培养：通过学习让学生们了解电流的形成过程，从而加深对电流的理解。

教学方法：启发式

授课时数：1课时

教学内容：

一、电流的形成：

1．电流：电荷的定向移动形成电流。（提问）

2．在导体中形成电流的条件

(1) 要有自由电荷。

(2) 必须使导体两端保持一定的电压（电位差）。

二、电流：

1．电流的大小等于通过导体横截面的电荷量与通过这些电荷量所用时间的比值。

q

I =

t

2．单位：1A = 1C/s；1mA = 10-3 A；1μA = 10-6A

3．电流的方向

实际方向—规定：正电荷定向移动的方向为电流的方向。提问：金属导体、电解液中的电流方向如何？

参考方向：任意假定。

4．直流电：电流方向和强弱都不随时间而改变的电流。（画图说明）

三、小结：1．形成电流的条件。

2．电流的大小和方向。

3．直流电的概念。

四、作业：P15习题4（1）；（2）；（3）。

§1－3 电压和电动势

教学目标：1、懂得电动势的概念；

2、掌握闭合电路中电源电动势与内外电压的关系；

教学重点：电动势的概念

教学难点：掌握闭合电路中电源电动势与内外电压的关系

教具：干电池若干

能力培养：通过学习让学生们了解电压和电动势的区别及如何

定量表征电压和电动势

教学方法：启发式

授课时数：2课时

教学内容：

复习引入：

１.设问:为了使电路中有持续的电流，要具备什么条件?在实验中怎样才能使这一条件得到满足?(必须使电路两端保持一定的电压，只要把电路两端分别接到电源两极，由于电源两极间有一定的电压，电路中就有持续的电流).

2.设问:各种电源两极间的电压是不是都一样呢?电源有什么特性?用什么物理量来描述电源的特性?怎样描述?(本节课就来研究这些问题)

讲授新课:

一.电源电动势E：

演示：用伏特表测量１号，３号，５号干电池及蓄电池组每缸

的电压．

结果：尽管干电池型号不同，但两极间电压都是１.5伏，蓄电池每缸电压都是2伏.

表明: 同种电源两极间的电压相同，不同种类的电源两极间电压不同.这说明电源两极间的电压是由电源本身的性质决定的.为了表征电源的这种特性，物理学中引入了电动势的概念.

电源电动势在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压.用符号E表示，单位是伏特.

二.内电压和外电压：

演示：把电源接入电路，电路中有了电流，再将电压表连接到电源的两极间．

现象：可以看到，电压表的示数小于电源电动势．

设问：为什么会产生这种现象呢？要了解它的原因，需要进一步研究闭合电路里电压和电动势的关系．

设问：闭合电路的内电压，外电压和电动势间的关系怎样呢？

演示：利用如图所示电路来研究电动势与内电压和路端电压的关系。

结果: 在误差允许的范围内，内外电压的和是一个恒量，这个恒量的大小，跟用电压直接测得的电动势的大小是一致的，即

E=U+U1

故：在闭合电路里，电源电动势等于内外电压之和，正是由于有内电压Ｕ１，电源两极间的电压Ｕ才小于电源的电动势．

三．电动势的物理意义：

E=U+U1

qE=qU+qU1

可以把q(U+U1)理解为移送电量为q的电荷时，在内外电路上所消耗的电能，这个能量只能由电源提供，则qE为电源提供的能量.故E在数值上等于电路中通过1库仑电量时电源所提供的能量.E表征了电源把其它形式的能转化为电能的本领。

四、小结：（1）懂得电动势的概念；

（2）掌握闭合电路中电源电动势与内外电压的关系。

五、作业：P15习题2（4）；（5）。