电工基础第一章教案
赣州市南康区职业中等专业学校技术报国团队电子专业组
教案
学科：《电工技术基础与技能》
班级：16电子春
教师：邓芳芳
课时：第1课时
课题：绪论
教学目的：1、了解点能的应用和电气化在国民经济中的重要性；
2、了解我国电器工业及电子工业的发展概况；
3、清楚本课的性质、任务和学习中应当注意的问题；
教学重点：1、电气化在现代经济建设中的重要性；
2、电能与其他形式能量相比所具有的特点；
3、学习本课应主义的问题；
教学过程及内容：
一、本课内容是初中物理“电学”部分的延伸和提高
二、绪论（新课引入）
（一）电能的应用和电气化在现代经济建设中的重要性
1、当今时代，电能的应用极其广泛（通过举大量例子证明在当今时代，
没有电能存在，社会讲停滞不前甚至返回落后时代）；
2、电气化程度是衡量一个国家发达程度的主要标志之一；
指以发电来满足能源需求的程度，以占一次能源需求的百分比来表示。
按照此标准（2000年），日本为45.3%；美国40.70%；法国50.6%；德国41.4%；中国36%
3、电能之所以得到广泛应用，源于所具有的特点：
①易于转换；
②便于输送；
i）远距离；ii）低能耗 iii）易分配；iv）设备简单；
③便于控制；
i）传输速度；ii）知道与智能控制；iii）减轻劳动负担；（二）、我国电气与电子工业发展概况
1、建国前
2、建国后
从4个方面进行对比
①发电量（装机容量）②电机制造（发电设备）
③变电设备（特别提到特变电）④电子工业
3、目前我国与世界发达国家有很大差距
（三）、学习本课程应当注意的问题
1、本课程性质---研究点此的自然规律在工程技术上应用的科学，是一门专业基础课；
2、学习本课程的任务
①可获得必要的电工基础知识和基本技能；
②了解一般机械工业常用低压电器的主要功能和用途；
③获得正确使用、维护电气设备以及安全用电的基本知识；
④看懂一般的简单电气控制线路图；
⑤了解一点电子技术常识；
3、学习中应主义的问题（学习方法）
①理解各物理量的意义，熟记它们的符号和单位；
②熟记个定律的内容，理解它们的含义。掌握各有关量的相互关系，并注意适用范围；
③清楚公式中各符号的意义和单位。并注意它们的使用条件和应用范围；
④在分析各电路时，应先清楚各元器件的作用及电路形式，然后再根据已学只是来分析；
⑤要充分重视实验搁在实际工作中各元器件的正确使用；
四、课堂小结
1、电能在当代经济中的重要性；
2、我国电子与电气工业概况；
3、学习方法；
五、作业
第一章电路基础知识
课时：第2、3课时
课题：第一节电路
教学目的：1、了解电路的基本组成；
2、理解电路的基本状态；
3、掌握电路图的画法；
教学重点：1、电路的基本组成；
2、电路的基本状态；
教学难点：电路的状态、电路图的物理意义；
教学过程及内容：
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。
图1-1手电筒电路
2．电路的组成：电源、用
R
(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、课堂小结
1、电路的基本组成；
2、电路的三种基本状态；
3、电路图。
五、作业
课时：第4、5课时
课题：第二节电流
教学目的：1、了解电流的形成；
2、理解电流的大小、方向；
3、掌握电流的计算方法；
教学重点：1、电流的形成条件；
2、电流的大小、方向；
教学难点：电流的实际方向与参考方向；
教学过程及内容：
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．电流的定义：
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．电流的单位：库仑/秒
1A = 1C/s；1mA = 10-3 A；1μA = 10-6A
3．电流的方向
规定正电荷运动的方向为电流的实际方向。电流的大小和方向不随时间的变化而变化为直流电，用I表示，方向和大小随时间的变化而变化为交流电，用i表示。任意假设的电流流向称为电流的参考方向。
提问：金属导体、电解液中的电流方向如何？
E
I
a
b
4.参考方向
（1）定义：任意假设电压、电流的方向称为参考方向。参考方向可任意标定，方向标定后，电流、电压、电动势之值可正可负；计算结果存在两种情况：
①“＋” 说明参考方向与真实方向相同；
②“－” 说明参考方向与真实方向相反。
注意：①选定参考方向后，不再更改
②计算结果的正、负只与图中参考方向结合起来才有物理意义。
5．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）i
t
O
i
t
O
三、课堂小结
1、电流的形成；
2、电流的定义与计算；
3、电流的参考方向；
4、直流电与交流电。
四、作业
课时：第6、7、8课时
课题：第三节电阻
教学目的：1、了解电阻的形成；
2、理解电阻定律；
3、掌握电阻的计算方法；
教学重点：1、电阻的计算方法；
2、电阻定律；
教学难点：电阻定律、电阻的特性；
教学过程及内容：
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．导体电阻是由它本身的物理条件决定的。
例：金属导体，它的电阻由它的长短、粗细、材料的性质和温度决定。
3．电阻定律：在保持温度不变的条件下，导体的电阻跟导体的长度成正比，跟导体的横截面积成反比，并与导体的材料性质有关。
l
R = ρ
S
式中：ρ －导体的电阻率。它与导体的几何形状无关，而与导体材料的性质和导体所处的条件有关（如温度）。
单位：R－欧姆（Ω）；l－米（m）；S－平方米（m2）；ρ－欧?米（Ω?m）。（2）电阻单位：欧姆（Ω），1M Ω＝10^3 K W =10^ 6 Ω。
（3）电阻的分类：根据其特性曲线分为线形电阻和非线形电阻。
①线性电阻的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线。R = 常数；
②非线性电阻的伏安特性曲线是一条曲线。如下图
（5）电导：表示元件的导电能力，是电阻的倒数，用 G 表示， 单位为西门子（ S ）。
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导电性能的好坏，电阻率愈大，导电性能愈差。
导体：ρ ＜ 10-6 Ω?m 绝缘体：ρ ＞ 107 Ω?m
半导体：10-6 Ω?m ＜ ρ ＜ 107 Ω?m
(3) 举例说明不同导电性能的物质用途不同。 二、电阻与温度的关系
1．温度对导体电阻的影响：
(1) 温度升高，自由电子移动受到的阻碍增加；
(2) 温度升高，使物质中带电质点数目增多，更易导电。随着温度的升高，导体的电阻是增大还是减小，看哪一种因素的作用占主要地位。
2．一般金属导体，温度升高，其电阻增大。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）电阻突然变为零，这种现象叫超导现象。
3．电阻的温度系数：温度每升高1οC 时，电阻所变动的数值与原来电阻值的比。若温度为t 1时，导体电阻为R 1，温度为t 2时，导体电阻为R 2，则
α =
)
(1211
2t t R R R --
即
R 2 = R 1 [ 1 + α ( t 2 - t 1 ) ]
（6）电阻与温度的关系：
① PTC 电阻材料：正温度系数较大，具有非常明显的冷导体特性，可用来制作小功率恒温发热器。
② NTC 电阻材料：负温度系数较大，具有非常明显的热导体特性，可用来制作热敏电阻。
例1：一漆包线（铜线）绕成的线圈，15οC时阻值为20 ，问30οC 时此线圈的阻值R为多少？
例2：习题（《电工基础》第2版周绍敏主编）
4.计算题(3)。
三、电阻的识别与检测课堂实训
1、色环电阻的识别
2、万用表测电阻
四、课堂小结
1、电阻的形成；
2、电阻定律；
3、电阻的计算方法
4、电阻的特性
五、作业
课时：第9、10课时
课题：第四节欧姆定律
教学目的：1、掌握电路中欧姆定律的基本概念；
2、理解部分电路欧姆定律；
3、理解全电路欧姆定律；
教学重点：1、欧姆定律在电路中的应用；
2、伏安特性曲线；
教学难点：欧姆定律在电路中的应用；
教学过程及内容：
一、欧姆定律
1．内容：导体中的电流与它两端的电压成正比，与它的电阻成反比。
U
I =
R
2．单位：U－伏特（V）；I－安培（A）；R－欧姆（Ω）。
注：
(1) R、U、I须属于同一段电路；
U，但绝不能认为R是由U、I决定的；
(2) 虽R =
R
(3) 适用条件：适用于金属或电解液。
例3：给一导体通电，当电压为20 V时，电流为0.2 A，问电压为30 V 时，电流为多大？电流增至1.2 A时，导体两端的电压多大？当电压减为零时，导体的电阻多大？
3.部分电路欧姆定律
内容：在不包含电源的电路中，流过导体的电流与这段导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。
U
I=R
4.全电路欧姆定律
电源内部的电路成为内电路，电源内部电阻称为内阻；电源外部的电路称为外电路，外电路的电阻称之为外阻。
在全电路中电流强度与电源的电动势成正比，整个电路内、外电阻之和成反比。
I ＝r R E
几个重要的公式：
①在闭合电路中电源电动势等于U 内与U 外之和：E=U 内+U 外 ②电源端电压与电源电动势的关系为：U=E-Ir
可见：当电源电动势E 和内阻r 一定时，电源端电压U 讲随负载电流I 的变化而变化，我们讲这种关系称之为外特性，起关系曲线称之为电源的外特性曲线
I
O
U=IR
U外=Ir
二、伏安特性曲线
1．定义：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，叫电阻元件的伏安特性曲线。
2．线性电阻：电阻元件的伏安特性曲线是直线。
K =
U
I；R =
R
U =
K
1
3．非线性电阻：若电阻元件的伏安特性曲线不是直线，例：二极管。
课前复习
电阻定律和部分电路欧姆定律。
三、课堂小结
1、部分电路欧姆定律；
2、全电路欧姆定律；
3、伏安特性曲线。
四、作业
课时：第11、12课时
课题：第五节电能和电功率
教学目的：1、掌握电能的计算方法；
2、掌握电功率的计算方法；
教学重点：1、电能的计算方法；
2、电功率的计算方法；
教学难点：焦耳定律；
教学过程及内容：
一、电能
1．设导体两端电压为U，通过导体横截面的电量为q，电场力所做的功为：W = q U 而q = I t，所以
W = U I t
单位：W－焦耳（J）；U－伏特（V）；I－安培（A）；t －秒（s）。
1度 = h
1? = 3.6 ? 106 J
k W
2．电场力所做的功即电路所消耗的电能W = U I t。
3．电流做功的过程实际上是电能转化为其他形式的能的过程。
二、电功率
1．在一段时间内，电路产生或消耗的电能与时间的比值。
W
P =
t
或
P = U I
单位：P－瓦特（W）。
2．额定功率、额定电压：用电器上标明的电功率和电压，叫用电器的额定功率和额定电压。若给用电器加上额定电压，它的功率就是额定功率，此时用电器正常工作。若加在它上面的电压改变，则它的实际功率也改变。
3、注意：通用情况为纯电阻电路，因为后两个式子有欧姆定律推导，而欧姆定律是针对纯电阻而言。
当负载电阻一定时，由P＝UI可知，电功率与电流的平方或电压的平方成正比
当流过负载的电流一定时，由P＝I2R可知电功率与电阻值成正比。
当加在负载两端的电压一定时，由P＝U2/R可知，电功率与电阻值成反比。
例1：有一220 V / 60 W的白炽灯接在220 V的供电线路上，它消耗的功率为多大？若加在它两端的电压为110 V，它消耗的功率为多少？（不考虑温度对电阻的影响）
例2：P8例题。
三、焦耳定律
1．电流的热效应
2．焦耳定律：电流通过导体产生的热量，跟电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比。
Q = I2 R t
3．单位：Q－焦耳（J）；I－安培（A）；R－欧姆（Ω）；t－秒（s）四、负载的额定值
将电气设备安全工作时所允许的最大值称为额定值（额定电流、电压、功率）
满载：额定功率下的工作状态
轻载，超载
五、焦耳－楞次定律
电流通过导体使导体发热的现象，叫做电流的热效应。
Q＝I2Rt
六、负载获得最大功率的条件
当负载电阻与电源内阻相等时，即R=r.
此时，最大功率为Pmax=E2/4r
七、负载的额定值
1、最高容许温度
电气设备连续工作时，不使设备的绝缘老化（损坏）所能承受的最高容
许温度。
稳定温度：电气设备连续工作时，单位时间内设备所产生的热量与发出的热量相等，温度不再升高的温度。
2、额定电流：电气设备长时间连续工作，稳定温度达到最高容许温度时的电流。
3、额定电压：电气设备长时间连续工作时，承受的电压。
4、额定功率：电气设备安全工作时所允许的最大功率
八、课堂小结
1、电能；
2、电功率；
3、焦耳定律。
九、作业