电工基础教案--
新疆农业技师培训学院理论教学教案
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(2) 推导
设t 时间内有电荷量q 通过闭合电路的横截面。电源内部，非静电力把q 从负极移到正极所做的功W = E q = E I t ，电流通过R 和R 0时电能转化为热能
Q = I 2 R t + I 2 R 0 t
因为
W = Q
所以 E I t = I 2 R t + I 2
R 0 t
E = I R + I R 0或I =
R R E
+
(3）闭合电路欧姆定律
闭合电路内的电流，与电源电动势成正比，与整个电路的电阻成反比。其中，外电路上的电压降（端电压）
U = I R = E - I R 0
内电路上的电压降
U ' = I R 0
电动势等于内、外电路压降之和
E = I R + I R 0 = U + U '
例1：如上图，若电动势E 24V ，内阻R 04Ω，负载电阻R 20Ω，试求：（1）电路中的电流；（2）电源的端电压；（3）负载上的电压降；（4）电源内阻上的电压降。
例2：电源电动势为1.5V ，内电阻为0.12Ω，外电路电阻为1.38Ω，求电路中的电流和端电压。
例3：电动势为3.6V 的电源，与8Ω 的电阻接成闭合电路，电源两极间的电压为3.2V ，求电源的内电阻。
三、端电压
1．电动势与外电路电阻的变化无关，但电源端电压随负载变化，随着外电阻的增加端电压增加，随着外电阻的减少端电压减小。
证明：I =
R R E
+
当R 增加时，（R + R 0）增加，电流I 减小，U = E - I R 0 增加；同理可证，当R 减小时，U 也减小。
2．两种特例：
（1）当外电路断开时，R 趋向于无穷大。
I = 0
U = E - I R 0 = E
即
U = E
应用：可用电压表粗略地测定电源的电动势
（2）当外电路短路时，R 趋近于零，I =
R R E
+趋向于无穷大，U 趋近于零。短路时电流很大，
会烧坏电源，引起火灾，决不允许将导线或电流表直接接到电源上，防止短路。
应用：测量电动势和电源内阻。
例4：有一简单闭合电路，当外电阻加倍时，通过的电流减为原来的2/3，求内阻与外阻的比
值。
四、电源向负载输出的功率
1．P电源 = I E；P负载 = I U；P内阻 = I2 R0；U = E - I R0
同乘以I ，得
U I = I E - I2 R0
I E = I U + I2 R0
P电源 = P负载 + P内阻
形成这时称负载与电源匹配。
2．电源输出功率P与负载电阻R的变化关系曲线
3．注意：当R R O时，电源输出功率最大，但此时电源的效率仅为50%。
小结：通过对本课程的学习，使学生对电动势，欧姆定律有一个更清楚的认识，1．电源电动势的大小和方向。
2．闭合电路的欧姆定律的内容和表达式。
3．端电压的概念；外电阻增大和减小时，端电压的变化。
4．电源输出功率最大的条件，这时的输出效率。
学生学习情况检测
在小结后，留有3-5分钟进行当堂知识点的提问，最后再次巩固知识，已达到当堂消化。对作业的完成情况。
【教师参考资料及来源】
《电工基础》高等教育出版社
【作业及思考】
P7页2、5、10
【指定学生阅读材料】
《电工基础》高等教育出版社
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新疆农业技师培训学院理论教学教案
课程名称电工基础授课时数 2 周次
班级12机电1班时间年月日节次
教学内容直流电路、电池的连接教学方式理论【主要教学内容】
1、掌握串、并联电池组的特点
2、串、并联电池组电动势、内阻的计算
3、混联电池组的计算
【主要能力点与知识点应达到的目标水平】
教学内容
题目
职业岗位知识点、能力点
与基本职业素质点
目标水平
识
记
理
解
熟练
操作
应
用
分
析直流电路
知识点：串、并联电池组的特点
能力点：串、并联电池组电动势、内阻的计算
职业素质渗透点：电池组连接的电动势、内阻的计算
√
√
√
√
√
在目标水平的具体要求上打√
【教学策略】
理论与实践相结合的方式，通过学生的实际动手，更好的掌握所学的知识。
【教学过程组织】
课前提问：1．闭合电路欧姆定律的内容和表达式。
2．端电压随外电阻的变化规律。
3．电源输出最大功率的条件。
导入新课：由于是第一节新课，通过提问，以生活中的一些相关电路的事情，引出本课程所以学习的内容。
教学内容
一个电池所能提供的电压不会超过它的电动势，输出的电流有一个最大限度，超出这个极限，电源就要损坏。对于要求较高电压或较大电流的场合，就要用到多个电池的串联和并联及混联。
一、电池的串联
1．当负载需要较高电压时，可使用串联电池组供电。设串联电池组n个电动势为E，内阻为R0的电池组成，则：
E串 = n E
r串 = n R0
2．特点：
(1) 电动势等于单个电池电动势之和。
(2) 内阻等于单个电池内电阻之和。
3．注：用电器的额定电流必须小于单个电池允许通过的最大电流。
二、电池的并联
1．当负载需要较大电流时，可使用并联电池组供电。设并联电池组n 个电动势为E ，内阻为R 0的电池组成，则
E 并 = E ；R 0并 =
n
R 0
2．特点：
(1) 电动势等于单个电池的电动势。 (2) 内阻等于单个电池内阻的
n
1。 3．注：用电器的额定电压必须低于单个电池的电动势。 三、电池的混联
1．当单个电池的电动势和允许通过的最大电流都小于用电器额定电压和额定电流时，可采用混联电池组供电。
例1：有3个电池串联，若每个电池的电动势E 1.5V ，内阻R 0 0.2Ω，求串联电池组的电动势和内阻。
例2：有5个相同的电池，每个电池的E 1.5V ，R 00.02Ω，将它们串联后,外接电阻为2.4Ω，求电路的电流及每个电池两端的电压。
小结：1．串并联电池组的电动势和内电阻。
2．在什么情况下使用串联电池组？在什么情况下使用并联电池组？ 学生学习情况检测
在小结后，留有3-5分钟进行当堂知识点的提问，最后再次巩固知识，已达到当堂消化。对作业的完成情况。
【教师参考资料及来源】
《电工基础》高等教育出版社 【作业及思考】
P7页2、5、10
【指定学生阅读材料】
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课程名称电工基础授课时数 2 周次
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教学内容串联、并联电阻教学方式理论【主要教学内容】
1．熟练掌握电阻串联的性质和作用。
2．理解串联分压和功率分配的原理。
3．掌握电压表扩大量程的方法和计算。
【主要能力点与知识点应达到的目标水平】
教学内容
题目
职业岗位知识点、能力点
与基本职业素质点
目标水平
识
记
理
解
熟练
操作
应
用
分
析直流电路
知识点：串、并联电阻的特点
能力点：理解串联分压和功率分配的原理。
职业素质渗透点：电压表扩大量程的方法和计算
√
√
√
√
√
在目标水平的具体要求上打√
【教学策略】
理论与实践相结合的方式，通过学生的实际动手，更好的掌握所学的知识。
【教学过程组织】
课前提问：1．闭合电路欧姆定律的内容和表达式。
2．端电压随外电阻的变化规律。
3．电源输出最大功率的条件。
导入新课：由于是第一节新课，通过提问，以生活中的一些相关电路的事情，引出本课程所以学习的内容。
教学内容
电阻的串联
一、定义
（1）电阻的串联——把两个或两个以上的电阻依次连接起来，使电流只有一条通路。
（2）特点
①电路中电流处处相等。
②电路总电压等于各部分电路两端的电压之和。
二、重要性质
1．总电阻
U = I R；U1 = I R1；U2 = I R2 ；? ? ?；U n = I R n
U = U1 + U2 + U3 + ? ? ? + U n
I R = I R1 + I R2 + I R3 + ? ? ?+ R n
R = R 1 + R 2 + R 3 + ? ? ?+ R n
结论：串联电路的总电阻等于各个电阻之和。 2．电压分配
I =
11R U ；I = 22R U
；I = 33R U ；? ? ?；I = n
n R U 11R U = 22R U = 33
R U = ? ? ? = n
n R U = I 结论：串联电路中各电阻两端的电压与它的阻值成正比。
若两个电阻串联，则
U 1 = I R 1；U 2 = I R 2 ；I =
2
1R R U
+
U 1 = 211R R R + U ；U 2 = 2
12
R R R + U
3．功率分配
P = I U = I 2 R
P 1= I 2R 1；P 2 = I 2 R 2 ；P 3 = I 2 R 3；? ? ? ；P n = I 2 R n
11R P = 22R P
= 33R P = ? ? ? = n
n R P 结论：串联电路中各电阻消耗的功率与它的阻值成正比。
例1：有４个电阻串联，其中R 120 Ω，R 215 Ω，R 310 Ω，R 410 Ω，接在110 V 的电压上。求
（1）电路的总电阻及电流；（2）R 1电阻上的电压。 例2：例1（《电工基础》第2版周绍敏主编）。 例3：R 1、R 2为两个串联电阻，已知R 14R 2，若R 1上消耗的功率为1 W ，求R 2上消耗的功率。
三、电压表
（1）常用的电压表是用微安表或毫安表改装成的。 （2）毫安表或微安表的重要参数：
I g ——满偏电流 R g ——表头内阻
（3）电流越大，毫安表或微安表指针的偏角就越大。由于U I R ，则毫安表或微安表两端的电压越大，指针偏角也越大。
（4）如果在刻度盘上直接标出电压值，就可用来测电压，但这时能测的电压值很小。为了能测较大的电压，可串联一电阻，分担部分电压，就完成了电压表的改装。
（5）测量时要与被测电路并联。
（6）关键：会计算串联的电阻R 的大小。设电流表的满偏电流为I g ，内阻为R g ，要改装成量程为U 的电压表，求串入的R
R = g
I U
R = g g g I R I U -
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课程名称电工基础授课时数 2 周次
班级12机电1班时间年月日节次
教学内容并联电阻及电流表扩大量程的方法教学方式理论【主要教学内容】
1．熟练掌握电阻并联的性质和作用。
2．理解并联分流和功率分配的原理。
3．掌握电流表扩大量程的方法和计算。
【主要能力点与知识点应达到的目标水平】
教学内容题目职业岗位知识点、能力点
与基本职业素质点
目标水平
识
记
理
解
熟练
操作
应
用
分
析
直流电路知识点：电阻并联的性质和作用
能力点：并联分流和功率分配的原理
职业素质渗透点：掌握电流表扩大量程的方法和计算。
√
√
√
√
√
在目标水平的具体要求上打√
【教学策略】
理论与实践相结合的方式，通过学生的实际动手，更好的掌握所学的知识。
【教学过程组织】
课前提问：1．串联电路中电流、电压的基本特点。
2．串联电路的总电阻、电流分配和功率分配。
3．串联电阻的分压作用。
导入新课：由于是第一节新课，通过提问，以生活中的一些相关电路的事情，引出本课程所以学习的内容。
教学内容
课前复习：
1．串联电路中电流、电压的基本特点。
2．串联电路的总电阻、电流分配和功率分配。
3．串联电阻的分压作用。
电阻的并联
一、定义
1．电阻的并联：把若干个电阻一端连在一起，另一端连接在一起。
2．特点：
①电路中各支路两端的电压相等；
② 电路中总电流等于各支路的电流之和。 二、重要性质
1．总电阻
设电压为U ，根据欧姆定律，则
I =
R U
；I 1 = 1
R U ；I 2 = 2R U ；? ? ? ；I n = n R U
因为
I = I 1 + I 2 + I 3 + ? ? ? + I n
所以
R 1
= 11R + 2
1R + 31R + ? ? ? + n R 1
结论：并联电路总电阻的倒数等于各个电阻的倒数之和。
2．电流分配
U = I 1 R 1；U = I 2 R 2；U = I 3 R 3 ；? ? ? ；U = I n R n
I 1 R 1 = I 2 R 2 = I 3 R 3 = ? ? ? = I R n = U
结论：并联电路中通过各个电阻的电流与它的阻值成反比。 当只有两只电阻并联时I 1 = 212R R R + I ；I 2 = 2
11
R R R + I
3．功率分配
P K = U I K = K
R U 2
P 1 R 1 = P 2 R 2 = P 3 R 3 = ? ? ? = P n R n
结论：并联电路中各个电阻消耗的功率与它的阻值成反比。
例1：R 1 = 24 Ω，R 2 = 8 Ω，U = 12V ，求总电阻及各电阻上的电流。 例2：5个25 Ω的电阻并联，总电阻为多少？
例3：两只电阻并联，其中R 1为100 Ω，通过R 1的电流I 1为0.4A ， 通过整个并联电路的电流I 为1A ，求R 2和通过R 2的电流I 2。
例4：在240 V 的线路上并接15 Ω、30 Ω、40 Ω电热器各一个，求（1）各电热器上的电流； （2）总电流及总电阻；
（3）总功率及各电热器消耗的电功率。
三、电流表
利用并联电路的分流原理，在微安表或毫安表上并联一分流电阻，按比例分流一部分电流，则可以利用微安表和毫安表测量大的电流（扩大量程）。
R =
R
R
I U = g g g I I R I - 其中：I g 为电流表的满偏电流；R g 为电流表内阻；I 为电流表的量程；R 为分流电阻。
小结：并联电路的特点和重要性质；分压电阻的计算。
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【主要教学内容】
1、掌握简单混联电路的分析和计算。
【主要能力点与知识点应达到的目标水平】
教学内容题目职业岗位知识点、能力点
与基本职业素质点
目标水平
识
记
理
解
熟练
操作
应
用
分
析
直流电路知识点：混联电阻的特点
能力点：掌握简单混联电路的计算
职业素质渗透点：会分析简单混联电路
√
√
√
√
√
在目标水平的具体要求上打√
【教学策略】
理论与实践相结合的方式，通过学生的实际动手，更好的掌握所学的知识。
【教学过程组织】
课前提问：电阻串、并联的基本特点和重要性质。
导入新课：由于是第一节新课，通过提问，以生活中的一些相关电路的事情，引出本课程所以学习的内容。
教学内容
电阻的混联
一、混联
既有电阻的串联又有电阻的并联，叫电阻的混联。
二、混联的计算步骤
1．把电路进行等效变换；
2．先计算各电阻串联和并联的等效电阻值，再计算电路的总的等效电阻；
3．由电路的总的等效电阻值和电路的端电压计算电路的总电流；
4．利用电阻串联的分压和电阻并联的分流关系，计算各部分电压及电流。
三、进行电路等效变换的两种方法
方法一：利用电流的流向及电流的分合，画出等效电路图。
例1：已知：R1 = R2 = 8 Ω，R3 = R4 = 6 Ω，R5 = R6 = 4 Ω，R7 = R8 = 24 Ω，R9 = 16 Ω，U = 224 V，求：通过R9的电流和R9两端的电压。
对混联电路的等效电路的分析与拆画，是解决混联电路的重要方法。
小结：1．混联的计算步骤。
2．电路等效变换的两种方法。
学生学习情况检测
在小结后，留有3-5分钟进行当堂知识点的提问，最后再次巩固知识，已达到当堂消化。对作业的完成情况。
【教师参考资料及来源】
《电工基础》高等教育出版社
【作业及思考】
【指定学生阅读材料】
《电工基础》高等教育出版社
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课后分析:
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12
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【主要教学内容】
1．了解万用表的构造、基本原理。 2．掌握万用表的使用。
【主要能力点与知识点应达到的目标水平】
教学内容题 目
职业岗位知识点、能力点 与基本职业素质点
目标水平 识记 理解 熟练操作 应用 分析 直流电路
知识点：万用表的构造、基本原理 能力点：万用表的使用
职业素质渗透点： 熟练正确的使用万用表
√ √ √
√ √
在目标水平的具体要求上打√
【教学策略】
理论与实践相结合的方式，通过学生的实际动手，更好的掌握所学的知识。
【教学过程组织】
课前提问：混联电路的特性，分析有哪些方法
导入新课： 同学们见过万用表没有？如何正确的使用万用表？我们这节课将给大家讲解 教学内容
万用表的基本原理
一、表头
简述表头原理。
表头的参数：I g ——满偏电流；R g ——表头内阻。 二、直流电压的测量 1．I =
R
R U
+g
I 正比于U －可以用来测量电压。 2．分压电阻的计算
当U = U L ( U L 为电压表的量程)则
I = I g
I g = R R U l
+g R = g
g g I R I U l -
3．多量程的电压表
三、交流电压的测量
1．补充：二极管的单向导电性通断条件（二极管图）
2．工作原理
四、直流电流的测量 1．利用并联分流原理
I g =
R
R R
+g I
2．工作原理 五、电阻的测量
1．μA －满偏电流为I g 、内阻为R g 的电流表；
R －调零电阻 2．调零
红、黑表笔短接，调R ，使
I g =
g R R R E
++
则指针满偏，红、黑笔间电阻为0。 3．测量
接入电阻R x ，
I =
x g R R R R E
+++
随R x 变化，I 也变化，每个R x 对应一个I 。 4．注意
（1）刻度不均匀；
（2）测量随电池内阻r 的变化有影响，不精确。 六、使用万用表的注意事项
1．了解性能及各符号字母的含义，会读数，了解各部件作用及用法。 2．观察表头指针是否处于零位。 3．测量前选择正确的位置：
量程选择：应使表头指针偏倒满刻度三分之二左右。无法估算测量值时可从最大量程当逐渐减少到合适量程。
4．读数
（1）对有弧形反射镜的表盘，应使像、物重合。 （2）估读一位小数。
（3）了解每一刻度的值。
5．被测位正、负要分清。
6．测电流要串联。
7．测电压时要并联在被测电路两端。
8．测电阻时不可带电测量。
9．测量过程中不允许拨动转换开关选择量程。
10．使用结束后，要置于最高交流电压挡或off挡。
小结：万用表表头的两个重要参数；使用万用表测量时的注意事项。
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班级12机电1班时间年月日节次
教学内容电阻的测量教学方式理论【主要教学内容】
1．掌握电阻的测量方法。
2．掌握产生测量误差的原因。
【主要能力点与知识点应达到的目标水平】
教学内容
题目
职业岗位知识点、能力点
与基本职业素质点
目标水平
识
记
理
解
熟练
操作
应
用
分
析直流电路
知识点：电阻的测量方法。
能力点：产生测量误差的原因。
职业素质渗透点：掌握电阻测量的方法，并能够熟练的运用
√
√
√
√
√
在目标水平的具体要求上打√
【教学策略】
理论与实践相结合的方式，通过学生的实际动手，更好的掌握所学的知识。
【教学过程组织】
课前提问：使用万用表进行测量时要注意的问题。
导入新课：测量元件的电阻我们可以采用哪些方法，这节课将给给大家讲述。
教学内容
电阻的测量
一、伏安法
1．利用U = I R（欧姆定律）来测量电阻
2．步骤：
（1）用电压表测出电阻两端的电压。
（2）用电流表测出通过电阻的电流。
（3）用R =
I
U
公式计算电阻值。
3．方法有两种
I电流表内接法
II电流表外接法
（1）电流表外接法
R测 < R实
适用条件：待测电阻值比电压表内阻小得多（R << R v）。
（2）电流表内接法
R 测 > R 实
适用条件：待测电阻阻值比电流表内阻大得多（R >> R a ）。 二、惠斯通电桥
1．原理
（1）P32图2-26 R 1、R 2、R 3、R 4是电桥的4个臂，其中R 4为待测电阻，其余3个为可调已知电阻，G 是灵敏电流计，比较B 、D 两点的电位。
（2）调节已知电阻的阻值，使I g = 0
I 1 = I 2；I 3 = I 4
当R 1和R 3上电压降相等，R 2和R 4上的电压降也相等，既I 1 R 1 = I 3 R 3 ，I 2 R 2 = I 4 R 4时，两式相除，得
21
R R = 4
3R R R 4 =
1
3
2R R R 2．测量结果的准确程度由下面的因素决定：
（1）已知电阻的准确程度。 （2）电流计的灵敏度。 3．学校常用的滑线式电桥
小结：1．伏安法测量电阻的两种方法：电流表内接法和电流表外接法。
2．这两种方法测量值和实际值的关系。 3．这两种方法适用的条件。
4．惠斯通电桥测量电阻的原理和方法。 学生学习情况检测
在小结后，留有3-5分钟进行当堂知识点的提问，最后再次巩固知识，已达到当堂消化。对作业的完成情况。
【教师参考资料及来源】
《电工基础》高等教育出版社 【作业及思考】
【指定学生阅读材料】
《电工基础》高等教育出版社 网上课堂
课后分析:
教研室主任
审核签名
累计 学时
16