單元二直流電路的基本知識目錄頁CONTENTPAGE電路1直流電流2電壓和電位3電阻4實訓1：數字萬用表的使用5單元二直流電路的基本知識學習目標1.理解電路的組成要素及其作用，會識讀和繪制簡單電路圖。2.能識別常用電池，知道其特點和實際應用。3.理解電流的概念、分類及參考方向的含義，會進行電流的計算，會應用參考方向解決電路中的實際問題。4.掌握測量電流的方法，能使用直流電流表測量電流大小并判別其方向。5.理解電壓、電位和電位參考點及參考方向的含義，會進行電壓的計算，會應用參考方向解決電路中的實際問題。6.掌握測量電壓和電位的方法，能使用直流電壓表進行電壓和電位的測量；7.了解常用電阻器，理解電阻的概念及其單位的意義；理解電阻定律，會應用電阻定律來解決問題；能識別電阻器外形，知道其標稱值。8.會簡單表述電阻與溫度的關系及其應用，了解超導現象，能表述其意義。9.會使用數字萬用表測量電流、電壓、電位與電阻。1.在實踐中養(yǎng)成知行合一，規(guī)范有序的行為習慣。2.培養(yǎng)愛崗敬業(yè)，樹立成為“大國工匠”的理想目標。育人目標單元二概述知識體系單元二概述單元二直流電路的基本知識2.1電路2.1.1

連接簡單直流電路實踐導入觀察便攜式小風扇電路，將實驗臺上的干電池裝到小風扇的電源盒內，閉合風扇開關，觀察風扇轉動情況；斷開風扇開關，觀察風扇轉動情況。2.1.1

連接簡單直流電路實踐結論電路一般有三種狀態(tài)1.通路：通路就是電路各部分組成一個閉合回路的狀態(tài)，即電源開關閉合時的狀態(tài)，此時有電流流過電路。2.開路（斷路）：開路就是電路斷開的狀態(tài)，電路中沒有電流流過。3.短路：電源的兩端被導線直接相接的狀態(tài)。短路時電源中的電流很大，會損壞電源和導線，甚至會導致火災等事故的發(fā)生，所以應絕對避免。2.1電路2.1電路2.1.2

電路的組成電路的組成1.電源供應電能的裝置叫做電源。2.用電器用電器是把電能轉變成其他形式能量的裝置，也稱為電源的負載。3.導線導線是連接電源與用電器的金屬線，主要作用是把電源產生的電能

輸送到用電器。4.開關改變電路狀態(tài)的裝置，它的作用是控制用電器與電源的接通或斷開。

2.1電路2.1.2

電路的組成電路圖用規(guī)定的電工符號表示電路連接情況的圖稱為電路圖。

圖2-1-2（a）燈泡電路實際接線圖（b）簡單電路圖2.1電路2.1.2

電路的組成電路符號電路的圖形符號可查閱電工國家標準手冊，一般常用的標準圖形符號如表2-1所示。表2-1常用電工圖形符號和文字符號2.1電路2.1.2

電路的組成實踐步驟1.查詢電工手冊，利用圖形符號，在虛線框內畫出圖2-1-1中小風扇的電路圖。2.根據電路圖2-1-3所示，利用實驗臺上將現有的電源、白熾燈、開關和導線連接一個完整電路，觀察燈泡是否點亮，接線是否正確，將電路連接狀態(tài)填入表2-2。表2-2電路連接狀態(tài)開關狀態(tài)L1燈L2燈是否正確S1、S2均斷開

S1閉合、S2斷開

S1斷開、S2閉合

2.1電路2.1.3識別常用電池

電池是將化學能、內能、光能、原子能等形式的能轉化為電能的裝置。常見電池種類：1．干電池2．微型電池3．蓄電池4．太陽能電池2.2直流電流實踐導入在影視作品中常常會看到“大江東去”的場景，河水流動沿著一定的方向形成了水流，電路中電流是怎么形成的呢？圖2-2-1流動的河水圖2-2-2電荷的移動2.2直流電流2.2.1

認識直流電流電流的形成當自由電荷按一定方向移動就形成了電流。形成電流的條件：1、要有可自由移動的電荷。2、導體兩端要有一定的電壓。2.2直流電流2.2.1

認識直流電流電流的大小

電流的大小用電流強度I來表示。電流強度是指在單位時間內通過導體橫截面的電荷量。

式中，I為電流，單位是安培(A)；Q為電荷量，單位是庫侖(C)；t為時間，單位是秒(s)。2.2直流電流2.2.1

認識直流電流電流的方向

規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流方向，常用帶箭頭的直線表示。

電流參考方向

電流的設定參考方向與實際方向相同，則電流為正值，如果電流的設定參考方向與實際方向相反，則電流為負值。根據電流方向是否隨時間改變而將電流分成直流電流和交流電流。t（時間）

直流電t（時間）i（電流）交流電OOI（電流）2.2直流電流2.2.2

測量直流電流認識直流電流表直流電流表是測量直流電流的儀表，它由表盤、指針、調零旋鈕、正負極接線柱組成，電流表的符號用表示。2.2直流電流2.2.2測量直流電流直流電流表使用方法1.機械校零使用前要檢查直流電流表的指針是否指零，若不指零，則用螺絲刀調節(jié)電流表的調零旋鈕。2.選用量程直流電流表選用的量程應大于被測電流。3.直流電流表的連接直流電流表測量電流時要串聯在電路中，按照電流參照方向從“+”接線柱入，從“-”接線柱出。4.讀取數值讀取數值一般遵循“三看”原則。實踐步驟測量電路中的直流電流1.按圖2-2-8連接電路，其中電源電壓為6V，R1=200Ω，R2=300Ω。2.S開關斷開時，用直流電流表測電源中電流大小。S開關閉合時，再次測量。3.S開關閉合時，用直流電流表測電阻R1、R2中電流大小。2.2直流電流實踐數據測試電源中的電流：直流電流表的合適量程為

，電源中的電流方向為

，大小為

。測試電阻R1中的電流：直流電流表的合適量程為

，R1中的電流方向為

，大小為

。測試電阻R2中的電流：直流電流表的合適量程為

，R2中的電流方向為

，大小為

。2.2直流電流2.3.1

認識電壓與電位電壓的概念將電場力對單位正電荷所做的功稱為電壓。電壓的符號大寫U表示直流電壓，小寫

表示交流電壓。電壓的單位國際單位制中，電壓的單位是伏特（V），此外還有兆伏（MV）、千伏（kV）、毫伏（mV）、微伏（μV）等。它們之間的關系為：

1MV=103kV=106V

1V=103mV=106μV2.3電壓和電位2.3.1

認識電壓與電位電位的概念電路中電位要設定一個參考點，稱為零電位點。某點的電位就是該點相對于零電位點的電壓，電位具有相對性。電位的符號A點的電位一般用VA表示。UAB為A、B兩點間的電壓，則

。注意：因零電位點位置選取不同，任一點的電位可能不同，但任意兩點間的電壓卻是不變的，可見電壓是絕對的。2.3電壓和電位2.3.1

認識電壓與電位電壓的方向電壓的方向一般由高電位點指向低電位點。計算或測量電壓時首先設定電壓參考方向，如果電壓的設定參考方向與實際方向相同，則電壓為正值，如果電壓的設定參考方向與實際方向相反，則電壓為負值。2.3電壓和電位2.3.2測量電壓與電位認識直流電壓表一般采用直流電壓表測量直流電壓與電位。直流電壓表由表盤、指針、調零旋鈕、正負極接線柱組成，一般用符號表示。2.3電壓和電位2.3.2測量電壓與電位直流電壓表使用方法（一）機械校零用螺絲刀調節(jié)調零機構，使指針指零。（二）選用量程直流電壓表選用的量程應大于被測電壓。（三）電路連接測量電壓：電壓表要與待測電壓并聯，電壓表的“+”接線端與

電壓參照方向的“+”端相接，電壓表的“-”接線

端與電壓參照方向的“-”端相接。測量電位：先確定零電位參考點，電壓表的“-”接線端與參考

點相接，電壓表的“+”接線端與被測點相接。2.3電壓和電位實踐步驟用直流電壓表測量電路的直流電壓、直流電位。圖2-3-9所示電路中電源電壓為4V，R1=300Ω，R2=100Ω。1.按圖2-3-9連接好電路。連接電路時開關S應保持斷開狀態(tài)。2.若以d點為零電位點，用電壓表分別測量a、b、c、d點的電位、ab間的電壓，記錄測量數據，完成表2-4。3.閉合開關S，分別以d、b點為參考點，用電壓表分別測量出a、b、c、d點的電位、ab間的電壓。記錄測量數據，完成表2-4。2.3電壓和電位開關S狀態(tài)參考點VaVbVcVdUabS斷開d點

S閉合d點

S閉合b點

表2-4測量電路的電位和電壓表實踐步驟4.開關S處于斷開和閉合兩種狀態(tài)下，用電壓表分別測量cb、cd、da間的電壓。記錄測量數據，完成表2-5。2.3電壓和電位表2-5測量電路中的電壓表開關S狀態(tài)UcbUcdUdaS斷開

S閉合

2.4電阻實踐導入實驗1：按圖2-4-1所示連接電路，閉合開關，觀察燈泡的亮度。實驗2：斷開電路，按圖接入一個新元件，按圖2-4-2所示連接電路，再次觀察燈泡的亮度。觀看燈泡電路通電演示實驗圖

2-4-1圖

2-4-2實踐結論實驗2中比實驗1中多串聯了一個元件，使燈泡變暗。這個元件就是電阻器，它使電路中電流變小，燈泡的亮度也隨之變暗。2.4電阻2.4.1

識別常用電阻器2.4電阻電阻器的分類（一）按阻值是否可以調整分類：分為固定電阻器和可變電阻器兩種。(二)按制造材料分類:分為碳膜電阻器、金屬膜電阻器和線繞電阻器等。（a)碳膜電阻器(b)金屬膜電阻器(c)線繞電阻器2.4.1

識別常用電阻器2.4電阻電阻器的主要參數主要參數有標稱阻值、允許偏差和額定功率。（一）標稱阻值

電阻體表面所標注的理想數值，其數值范圍應符合GB2471《電

阻器標稱阻值系列》的規(guī)定。（二）允許偏差

電阻的實際阻值和標稱阻值的偏差，常用電阻允許偏差的等級有Ⅰ級（±5%）、Ⅱ級（±10%）、Ⅲ級（±20%）。（三）額定功率

電阻長時間工作時允許消耗的最大功率，電阻的額定功率通常有1/8、1/4、1/2、1、2、3、5、10瓦等。2.4.1

識別常用電阻器2.4電阻常用電阻的識讀方法（一）色環(huán)電阻的識讀一般是用色環(huán)來表示電阻器的標稱阻值、允許誤差。色環(huán)有四道環(huán)(普通電阻)和五道環(huán)(精密電阻)兩種。電阻阻值=有效數字X乘數(Ω)2.4.1

識別常用電阻器2.4電阻常用電阻的識讀方法（二）貼片電阻的識讀貼片電阻一般是數字法來表示電阻器的標稱阻值。在電阻體上用三位數字來標明其阻值。它的第一位和第二位為有效數字，第三位表示在有效數字后面所加“0”的個數。2.4.1

識別常用電阻器2.4電阻常用電阻的識讀方法（三）大功率電阻識讀一般采用直接法和文字符號法來標識電阻1.直接法：在電阻器表面直接用阿拉伯數字和單位符號標注出標稱阻值2.文字符號法：標稱阻值和允許偏差用數字和文字符號按一定的規(guī)律組合標志在電阻體上，這里的文字可以作為小數點和單位使用。2.4.2

電阻與電阻定律2.4電阻電阻

導體對電流的阻礙作用稱為該導體的電阻。電阻的單位有歐姆（Ω)、兆歐（MΩ）、千歐（kΩ)。它們之間的換算關系：

電阻定律

導體的電阻跟導體的長度成正比，跟導體的橫截面積成反比，并與導體的材料性質有關。用公式表示為

式中R表示導體的電阻，單位是歐姆（Ω）。比例系數ρ叫做導體的電阻率，單位是歐·米（Ω·m）。L表示導體的長度，單位是米（m），S表示導體的橫截面積，單位是平方米（m2）。2.4.2

電阻與電阻定律2.4電阻電阻率ρ的大小反映材料導電性能的好壞，電阻率愈大，導電性能愈差，根據電阻率的大小，材料可以分為導體、半導體、絕緣體。表2-7部分金屬導體在20℃時的電阻率材料電阻率/（W·m）材料電阻率/（W·m）銀1.6′10-8康銅5.0′10-7銅1.7′10-8錳銅4.4′10-7鋁2.8′10-8鎳鉻鐵合金1.1′10-6鎢5.8′10-8鋁鉻鐵合金1.3′10-6鐵1.0′10-7

電阻與溫度關系

各種材料的電阻都會隨溫度變化，導體的電阻隨溫度的升高而增大，稱為正溫度系數，導體的電阻隨溫度的升高而減小，稱為負溫度系數。2.4.2

電阻與電阻定律2.4電阻超導現象及超導技術的應用1.超導現象

在極低溫下一些合金和金屬氧化物電阻忽然消失為0的現象，具有這種超導現象的物質叫做超導體。2.超導技術的應用

利用超導技術可制成超導溫度計、超導磁體、超導加速器、超導電機、無摩擦軸承、懸浮列車等。2.4.3

測量電阻一般利用萬用表歐姆擋測量電阻阻值。萬用表分為指針式（模擬式）、數字式兩種。2.4電阻

指針式萬用表主要由表盤、轉換開關、表筆和測量電路（內部）四個部分組成。認識指針式萬用表2.4.3

測量電阻第一條刻度：電阻值刻度（讀數時從右向左讀）。第二條刻度：交、直流電壓和電流值刻度（讀數時從左向右讀）。2.4電阻指針式萬用表刻度盤2.4.3

測量電阻直流電流擋：0.05mA、0.5mA、5mA、50mA、500mA、10A。直流電壓擋：0.25V、1V、2.5V、10V、50V、250V、500V、1000V、2500V。交流電壓擋：10V、50V、250V、500V、1000V、2500V。

電阻擋：×1、×10、×100、×1000、×10K倍率。2.4電阻指針式萬用表轉換開關實踐步驟萬用表測量色環(huán)電阻阻值2.4電阻1.機械調零在未做任何連接前，觀察指針是否指在刻度盤最左端零刻度線處，如不指在零刻度處，則用一字改錐調整表盤中間機械調零旋鈕，將指針調整到零刻度處。實踐步驟萬用表測量色環(huán)電阻阻值2.4電阻2.選擇量程先估算電阻阻值，再選擇合適量程。選擇量程擋時以使指針偏轉到滿刻度量程的1/2～2/3范圍內為宜。實踐步驟萬用表測量色環(huán)電阻阻值2.4電阻3.歐姆調零一只手將紅黑兩筆相碰短接，看指針是否指在歐姆刻度線右側零刻度位置。如果沒有，則調節(jié)歐姆調零旋鈕，使其指在零刻度位置。實踐步驟萬用表測量色環(huán)電阻阻值2.4電阻4.測量電阻萬用表兩表筆并接在所測電阻兩端進行測量。注意：通電的電阻不能測量；測電阻時不能用手同時接觸電阻兩端，否則會產生誤差。

實踐步驟萬用表測量色環(huán)電阻阻值2.4電阻5.電阻讀數通過歐姆刻度線和量程讀出電阻值，電阻阻值=刻度值×量程倍率，單位是Ω。6.擋位復位測量結束要將擋位開關打在OFF位置。實踐步驟利用萬用表測量工位上分發(fā)的電阻，完成電阻測量記錄表2-9。2.4電阻序號標稱阻值標稱誤差量程倍率表頭刻度測量值1

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表2-9電阻測量記錄表實訓目的1.了解數字萬用表的結構、工作原理和使用方法。2.會使用數字萬用表測量直流電流、直流電壓和電位以及電阻。實訓1：數字萬用表的使用實訓器材數字式萬用表1塊、1組電池、電阻若干、導線若干。實訓器材一、認識數字式萬用表實訓1：數字萬用表的使用實踐步驟數字萬用表是以液晶數字來顯示電參量數值的，可以測量交直流電壓、交直流電流、電阻值、電容值和二極管導通電壓。實訓器材二、數字式萬用表的使用方法實訓1：數字萬用表的使用實踐步驟測電壓或電阻時將紅色筆端插入到“VΩ”符號插孔內，黑色筆插入到“-”或“com”插孔內；測電流時將紅色筆端插入到“mA”符號插孔內，黑色筆插入到“-”或“com”插孔內。測量時要將power開關置于on位置，并選擇合適的量程。讀取數值時，若屏幕上的數值為“0.00”，應減小量程。若屏幕上的數值為“1”，應加大量程。若在數值左邊出現“-”，所測電量的方向與參考方向相反。實訓器材三、數字萬用表檢測電阻實訓1：數字萬用表的使用實踐步驟選取5個電阻，識別電阻的標稱阻值，完成測量記錄表2-11。電阻序號電阻標識標稱阻值標稱誤差測量值擋位R1

R2

R3

R4

R5

表2-11電阻的測量記錄表實訓器材四、數字萬用表檢測直流電壓和電位實訓1：數字萬用表的使用實踐步驟1.按圖2-4-23連接電路，閉合開關S。2、用數字萬用表分別測量UE，Uab，Ubc，完成

記錄表2-12。3、以電池負極d點為參考點，用數字萬用表分別測量V