电工基础-电路中各点电位的计算

电工基础（机工版）授课教案1.3电 流一、电流1、定义：电荷的定向运动叫做电流。

电流是一个表示带电粒子定向运动的强弱的物理量，表征电流强弱的物理量为电流强度，它是一个矢量。

2、电流强度的定义：电流强度在量值上等于通过导体横截面的电荷量q 和通过这些电荷量所用时间t 的比值。

用公式表示为tq I = （定义式） 式中q ——电荷量，单位是库[仑]，符号为C ；t ——时间，单位是秒，符号为s ；I ——电流强度，单位是安[培]，符号为A 。

电流的常用单位还有毫安（mA ）和微安（A μ）： A mA A μ6310101==二、电流的方向1、方向规定正电荷定向运动的方向为电流方向。

在金属导体中，电流的方向与自由电子运动方向相反；在电解液中，电流方向与正离子运动方向相同。

2、参考方向事先假定一个电流方向（假想的电流方向）。

用箭头在电路图中标明电流的参考方向，最后根据计算结果的符号判断电流真实方向。

结果为正，则电流实际方向与所设参考方向一致；结果为负，则电流实际方向与所设参考方向相反。

电流强度是一个标量，电流方向只表明电荷的定向运动方向。

3、按照电流的大小、方向变化与时间的关系，电流可以分为以下三类：（如图1-4教材）所示；（1） 电流的大小和方向都不随时间变化，这样的电流叫直流电流或稳恒电流，如图1-4a 所示；（2） 如果电流的大小随时间变化，但方向不随时间变化的电流叫脉动电流，如图1-4b 所示；（3） 如果电流的大小和方向都时间变化，这样的电流叫交流电流，如图1-4c 所示。

三、.例题讲解例题：在5min 时间内，通过导体横截面的电荷量为3.6C ，求电流是多少安，合多少毫安？解：根据电流的定义式mA A t q I 12012.06056.3==⨯==解题点要：（1）、注意带入数值的单位必须是国际标准单位；（2）、注意电流强度单位安培、毫安、微安之间的换算关系。

1.4 电压和电位一、电压为了衡量电场力做功能力的大小，引入电压这个物理量。

电工基础计算公式1、电场强度电场强度是表示电场强弱的物理量，用字母E表示。

E=F/q=U/dE--电场强度（伏/米或牛顿/库仑，V/m或N/C）；F--静电力（牛顿N）；q--电量（库仑C）；U--均强电场中两点间电压（伏特V）；d--均强电场中两点间距离（米m）。

2、电动势单位正电荷由低电位移向高电位时非静电力所做的功，称为电动势。

用字母E 表示。

E=W/q=U+Ir=IRE--电动势（伏特V）；W--功（焦耳J）；q--电量（库仑C）；U--外电路电压（伏特V）；I--电流（安培A）；r--电源内阻（欧姆Ω）；R--电路总电阻（欧姆Ω）。

3、电阻导体阻碍电流通过的能力叫做电阻，用字母R表示。

R=ρL/sR--电阻（欧姆Ω）；ρ--电阻率（欧姆·米，Ω·m）；L--导体长度（m）；s--导体横截面积（m²）。

4、电阻率电阻率又称为电阻系数，用字母ρ表示。

ρ=Rs/Lρ--电阻率（欧姆·米，Ω·m）；R--电阻（欧姆Ω）；s--导体横截面积（m²）；L--导体长度（m）。

5、电导导体传导电流的能力叫做电导，用字母G表示。

G=1/RG--电导（西门子S）；R--电阻（欧姆Ω）。

6、电导率电导率又叫电导系数，用字母σ表示。

σ=1/ρσ--电导率（西门子/米，S/m）ρ--电阻率（欧姆·米，Ω·m）7、电流强度单位时间内通过导体横截面积的电量称为电流强度，习惯上简称为电流，用字母I表示。

I=Q/tI--电流（安培A）；Q--电量（库仑C）；t--时间（秒s）。

8、电流密度单位横截面积上通过电流的大小称为电流密度，用字母J表示。

J=I/sJ--电流密度（A/mm²）；I--电流（安培A）；s--横截面积（mm²）。

9、电容电容是指给定电压下自由电荷的储存量，用字母C表示。

C=Q/U=εs/4πkdC--电容（法拉F）；Q--极板上电量（库仑C）；U--极板间电压（伏特V）；ε--电介质介电系数；s--极板有效面积（m²）；k--静电力常量；d--极板间距离（m）。

《电工基础》1-3章知识点汇总第一章第一节电路一、电路的组成1．电路：由等组成的闭合回路。

2．电路的组成: 。

(1) 电源：把能转化为能的装置。

如：、等。

(2) 用电器：把能转变成的装置。

(3) 导线：金属线。

作用：把电源产生的电能输送到用电器。

(4) 开关：起到作用。

二、电路的状态1．通路（闭路）：电路各部分连接成，电流通过。

2．开路（断路）：电路断开，电路中电流通过。

3．短路（捷路）：电源两端或者电路中某些部分被导线直接相连，这时电源输出的电流不经过负载，只经过连接导线直接流回电源，这种状态叫做短路状态，简称注意：短路时电流很，会损坏，应尽量。

三、电路图1．电路图：用表示电路的图。

2．几种常用的标准图形符号。

第二节电流一、电流的形成1．电流：电荷的形成电流。

2．在导体中形成电流的条件：(1)(2)二、电流1．电流的大小等于与的比值。

I =2．单位：1A = 1C/s；1mA = 10-3 A；1μA = 10-6A3．电流的方向实际方向—规定： 定向移动的方向为电流的方向。

4．直流电：电流方向和强弱 的电流。

第三节 电阻一、电阻1．导体对电流所呈现出的阻碍作用。

不仅金属导体有电阻，其他物体也有电阻。

2．导体电阻是由它 决定的。

例：金属导体，它的电阻由它的 决定。

3．电阻定律：R =式中：ρ －导体的 。

它与导体的几何形状 ，而与导体 和导体 有关（如温度）。

单位：R －欧姆（Ω）；l －米（m ）；S －平方米（m 2）；ρ－欧⋅米（Ω⋅m ）。

4．(1) 阅读P6表1-1，得出结论。

(2) 结论：电阻率的大小反映材料 的好坏，电阻率愈大，导电性能愈 。

ρ ＜ 10-6 Ω⋅mρ ＞ 107 Ω⋅m10-6 Ω⋅m ＜ ρ ＜ 107 Ω⋅m二、电阻与温度的关系一般金属导体，温度升高，其电阻 。

少数合金电阻，几乎不受温度影响，用于制造标准电阻器。

超导现象：在极低温（接近于热力学零度）状态下，有些金属（一些合金和金属的化合物）电阻 ，这种现象叫 现象。

第八节各点电位的计算授课人：安克林一、教材分析本节课是第二章《简单直流电路》第八节《电路中各点电位的计算》。

在学习本节课之前，我们已经学习了电路的基本概念和基本定律。

学生已经较熟练的掌握了欧姆定律（包括闭合电路的欧姆定律），对电压这个概念也有了一定的认知和理解。

本节内容是对前面所学知识的一个延续，有助于学生对电压和欧姆定律的深入理解。

同时，学会对电路中各点的电位进行计算，也为下一章学习基尔霍夫定律打下基础，做好知识铺垫。

故本节内容是本章知识的一个重点，在这里它起着承上启下的作用。

二、学情分析职高生面临着学生基础知识薄弱、目标不明、自信不足、学习能力不强等学习困境。

但是毕竟是专业基础课，我们的学生，尤其是大部分的男生，对我们这门课还是很感兴趣的，因此老师更要在平时的课上课下注意引导和鼓励，让他们继续保持对《电工基础》的兴趣。

另外，对一些基础较好的学生，思维比较活跃，学得很快，这就要求老师在课上课下适当的作些教学调整或补充，以满足全体学生的教学需求。

三、教学目标确定通过本节课的学习，一方面，使学生加深对电路中各基本概念和基本定律的理解，掌握一定的基础知识；二方面，学会对电路中各点电位的计算，为后续课程的学习打下良好的基础。

【教学目标】1.理解零电位点的概念，会选择零电位点。

2.理解电路中电位的概念及电位和电压之间的关系。

3.会计算电路中各点的电位和任意两点之间的电压。

4.理解电位的高低与绕行方向无关，而与零电位点的选择有关。

【教学重点】1.电位的概念。

2.电路中各点电位的计算和任意两点间电压的计算。

【教学难点】电路中各点电位的计算和任意两点间电压的计算。

【教学方法】类比法、例题解析法、归纳法【课时安排】一课时[教学关键]做好分析、归纳，反复练习，理解和掌握解题步骤。

【教学过程】引入新课：电路中的每一点都有一定的电位，那么，电路中各点的电位又如何计算呢？四、新课教学：（一）、电位【练习】已知E1＝10V，E2＝15V，R1＝3Ω，R2＝2Ω，R3＝5Ω，试求A点电位V A。

第二章直流电路2.1 电阻串联电路& 2.2 电阻并联电路、串联电路把几个电阻一次连接起来，组成中间无分支的电路，叫做电阻串联电路。

如下图1 所示为两个电阻组成的串联电路。

图1 电阻串联电路串联电路的特点：1．串联电路中电流处处相等。

当n 个电阻串联时，则I1 I2 I 3 I n （式2-1）2.电路两端的总电压等于串联电阻上分电压之和。

U U1 U 2 U 3 U n （式2-2）3.电路的总电阻等于各串联电阻之和。

R 叫做R1，R2串联的等效电阻，其意义是用R 代替R1，R2后，不影响电路的电流和电压。

在图1中，（b）图是（a）图的等效电路。

当n 个电阻串联时，则R R1 R2 R3 R n （式2-3 ）4.串联电路中的电压分配和功率分配关系。

由于串联电路中的电流处处相等，所以上述两式表明，串联电路中各个电阻两端的电压与各个电阻的阻值成正比； 各个电阻所消耗的功率也和各个电阻阻值成正比。

推广开来，当串联电路有 n 个电阻构成时，可得串联电路分压公式 R 1 R 1 R 2 R 3R n提示：在实际应用中，常利用电阻串联的方法，扩大电压表的量程。

二、电阻并联电路把两个或两个以上的电阻接到电路中的两点之间， 电阻两端承受同一个电压 的电路，叫做电阻并联电路。

图 2 电阻并联电路 并联电路的特点 ：1、电路中各个电阻两端的电压相同即 U 1 U 2 U 3 U n （式 2-6）2、电阻并联电路总电流等于各支路电流之和U 1U 2 R 1 R 2 R n2 P 1 P 2R 1 R 2 P nR nU 2 R 2 R 1 R 2 R 3R n U nR n R 1 R 2 R 3 R n即 I I 1 I 2 I 3 I n （式 2-7 ）3、并联电路的总阻值的倒数等于各并联电阻的倒数的和4、电阻并联电路的电流分配和功率分配关系 在并联电路中，并联电阻两端电压相同，所以 U R 1I 1 R 2I 2 R 3I 3 R n I n上式表明，并联电路中各支路电流与电阻成反比；各支路电阻消耗的功率和 电阻成反比。

一、教材分析我说课的题目是《电路中各点电位的计算》它是劳教版的《电工基础》第二章第七节的内容。

第二章是在第一章电路基础知识的基础上展开的。

其电路的基本分析方法和计算是职教生学习《电工基础》必须要掌握的重点内容。

而第七节电位计算又是本章的重中之重，本节课是第三章基尔霍夫定律学习的基础，也是以后学习电子线路的基础。

二、教材处理一个优秀的教师在教学中一定要会灵活处理教材，切忌照本宣科。

本节课教材中设置了两个新知识点，一个是电位的概念，另一个是各点电位计算方法。

电位是一个抽象的概念，是教学中的难点，而计算各点电位时根据高低电位的方向对电压取值也是一个难点，这样一节课出现了两个难点，让学生在难点的基础上学习难点，显然是难上加难，所以为了分化难点，我把电位的概念放在第一章补充讲解，本节课只学习电位的计算方法。

三、教学目标根据教学大纲要求，结合学生的实际水平，我制定本节课的学习目标是：1、知识目标：理解并掌握电路中各点电位及两点间电压的计算方法2、能力目标：培养学生分析问题，总结规律的能力，培养学生的创造性思维能力。

3、德育目标：培养学生团结协作意识。

四、教学重点依据本节课在教材体系中的重要地位，结合大纲精神，为了顺利完成教学目标，我确立本节课的教学重点是：电路中各点电位的计算和任意两点间电压的计算方法。

为了突出重点，整个新课学习的几个环节都是围绕这一重点展开的。

五、教学难点学生的认知规律是：当由具体事物引导抽象思维时，抽象思维才容易理解和接受。

而本节知识涉及到的电压的正值方向非常抽象，让学生在此抽象概念的基础上掌握电压的取值，显然是有难度的，所以我认为本节课教学难点是：各段电压的取值（突破难点采用的方法是：分化难点，循序渐进。

先让他们观察比较，再分组讨论、归纳总结。

）六、教学方法遵循新课程改革以教为主导，学为主体，使每个学生都得到发展的教学理念，在整个课堂中我采用启发、点拨、分组讨论与讲解相结合的教学方法。

电工基础知识点1． 电路的状态：通路；断路；短路。

2． 电流：电荷的定向移动形成电流。

习惯上规定：正电荷定向移动的方向是电流的正方向， 实际的电流方向与规定的相反。

公式：q I t= （,,A C s ） 36110,110mA A uA A --== 直流电：电流方向和强弱都不随时间而改变的电流。

交流电：大小和方向都随时间做周期性变化，并且在一个周期内平均值为零的电流。

3． 电阻：表示物体对自由电子定向移动的阻碍作用的物理量。

公式：l R Sρ= (2,,,m m m ΩΩ*) 导体的电阻是由本身决定的，由它本身的电阻率和尺寸大小决定，还与温度有关。

对温度而言，存在正温度系数和负温度系数变化。

4． 部分电路的欧姆定律：导体中的电流与两端的电压成正比，与它的电阻成反比。

公式：U I U RI R==或(导体的电阻是恒定的，变化的是电流和电压) 5． 电阻的福安特性曲线：如果以电压为横坐标，电流为纵坐标，可画出电阻的U-I 关系曲线。

电阻元件的福安特性曲线是过原点的直线时，叫做线性电阻。

如果不是直线，则叫做非线性电阻。

（图：P8）6． 电能：W UIt = （,,,J V A s ） 实际中常以110001kW h W h *=*，简称度。

7． 电功率：在一段时间内，电路产生或消耗的电能与时间的比值，用P 表示。

公式：22W U I R t RP =P =或=UI=(适用于纯电阻电路) 可见，一段电路上的电功率，跟这段电路两端的电压和电路中的电流成正比。

用电器上通常标明它的电功率和电压，叫做用电器的额定功率和额定电压。

8． 焦耳定律（电流热效应的规律）：电流通过导体产生的热量，跟电流的平方，导体的电阻和通电的时间成正比。

公式：2Q RI t = (,,,J A s Ω)阅读P12,13页的‘阅读与应用’的三和四9． 电动势：表征电源做工能力的物理量，用E 表示。

电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。