中职《电工基础》教案.docx

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中职《电工基础》教案

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电工基础教案

使用教师:

xxx

教学重点及学时安排

第一章认识电路

1、了解电路的组成、电路的三种状态和电气设

备额定值的意义。

2、掌握电路的基本概念:

电动势、电流、电压、

电位、电阻、电能、电功率。

3、掌握、欧姆定律、最大功率输出定理，了解

电阻与温度的关系。

1、“理想电路模型”概念的建立。

2、理解理想元件与电路模型、线性电阻与非线性电

阻的概念。

3、理解、欧姆定律（全电路、部分电路欧姆定律）。

教学章节学时数

1.1电路

1.2电流61.3电阻

1.4部分电路欧姆定律

41.5电能和电功率

实训课2

本章总学时12

第二章简单的直流电路

1、掌握电阻串联分压关系和并联分流关系。

2、学会分析计算电路中各点电位。

3、掌握万用表的应用。

1、运用电阻串联分压关系和并联分流关系解决

电阻电路问题。

2、熟练分析计算电路中各点电位。

3、应用支路电流法分析计算简单的复杂电路。

教学章节学时数

2.1电动势闭合电路的欧姆定律

2.2电阻串联电路82.3电阻并联电路

2.4电阻混联电路

习题课1

2.5万用表2.6电阻的测量6

2.7电路中各点电位的计算习题课1

本章总学时16

第三章复杂的直流电路

1、掌握基尔霍夫定律及其运用，学会运用支路电流

法分析计算简单的复杂电路（只含两个网孔）。

2、掌握电压源、电流源的等效变换。

3、掌握戴维宁定理及其应用

4、掌握叠加定理及其应用。

1、基尔霍夫定律及其运用，学会运用支路电流法分

析计算简单的复杂电路。

2、电压源、电流源的等效变换。

3、掌握戴维宁定理及其应用

教学章节学时数

3.1基尔霍夫定律

3.2支路电流法8

3.3叠加定理

3.4戴维宁定理

习题课2

本章总学时10

第四章电容

1、理解电容的概念及其计算。

2、掌握电容器串、并联的性质及等效电容的计

算。

3、了解电容充电和放电过程，电容充放电过程

中能量转换规律。

1、理解电容的充放电过程。

2、初步建立交流电路的概念。

教学章节学时数

4.1电容器与电容43.2电容器的参数和种类

3.3电容器的连接43.4电容器中的电场能

本章总学时8

第五、六章磁场与电磁感应

1、了解载流体与线圈产生的磁场，会用右手定则

判断其磁场方向。

2、理解磁感应强度、磁通、磁导律、磁场强度的

概念。

3、理解电磁感应现象，掌握产生电磁感应的条件

及感应电流方向的判断。

4、*理解自感、互感现象，了解自感现象和互感

现象在生产、生活中的应用与危害。

5、了解线圈中磁场能的概念，及在电路中磁场能

与电能的转化规律。

1、用愣次定律判断感应电流和感应电动势方向。

2、自感现象、互感现象及相关计算。

教学章节学时数

5.1磁感应强度和磁通

5.2磁场强度6

5.3*磁路的欧姆定律

6.1电磁感应现象46.2电磁感应定律

6.3自感与互感46.4自感与互感

本章总学时14

第七、八章正弦交流电路

1、了解正弦交流电的产生，掌握正弦交流电的三

要素:

振幅、角频率、初相位。

2、掌握正弦交流电流、电压的表示方法（解析式、

波形图、旋转矢量等）。

3、掌握R-L-C串联电路与并联电路的分析计算方

法，理解阻抗与阻抗角的物理意义。

4、理解交流电路中有功功率、无功功率、视在功

率及功率因数的概念。

1、理解相位差的概念。

2、掌握正弦量的旋转矢量表示法。

3、熟练掌握分析计算交流电路电压、电流、阻抗、

阻抗角、功率等方法。

4、*理解谐振电路选频特性的原理。

教学章节学时数

7.1正弦交流电的基本概念47.2旋转矢量

习题课2

8.1纯电阻电路8.2纯电感电路6

8.3纯电容电路习题课2

8.4RL串联电路8.5RC串联电路88.6RLC串联电路8.7交流电路的功率

习题课2本章总学时24

第十章三相交流电路和电动机

1、了解三相交流电的产生和特点。

2、掌握三相四线制电源的线电压和相电压的关

系。

3、掌握对称三相负载Y形连接和?

连接时，负载

线电压和相电压、线电流和相电流的关系。

4、掌握对称三相功率的计算方法。

5、*会进行三相异步电动机起动、反转、调速、

制动的操作

1、掌握三相电路线电压与相电压、线电流与相电

流的相位、大小关系。

2、分析与计算三相电路电压、电流、功率等。

3、三相异步电动机工作原理，及其起动、反转、

调速、和制动的方法。

教学章节学时数

10.1三相交流电源2

10.2三相负载的连接2习题课2

10.3三相电路的功率2习题课2

本章总学时10

1.1认识电路

教学目标:

一、知识与技能

.知道1电路的组成。

2.记住并会画一些电路元件的电路符号。

3.从能量转化的角度认识电源和用电器的作用，知道电源有正负极。

4.知道并能够识别通路、断路、短路三种电路状态，知道短路的危害。

5.会读、会画简单的电路图。

6.能够根据实际电路画出它的电路图，能根据文字叙述的要求画出它的电路图。

规范作图，培养学生读图及作图的能力。

二、过程与方法

1.通过实验和探究活动，认识电路、了解电源和用电器中能量的转化。

2.通过观察实验电路、规范作图，培养学生读图及作图能力。

三、情感、态度和价值观

1.通过教学活动，使学生知道电的应用在生活中的重要地位;

2.通过让学生讨论废旧电池的收集和处理增强学生的环保意识。

教学重点:

电路的组成及作用、电路的三种状态、电路图的画法

教具:

电池两节，电灯、开关、电铃各一个，磁性黑板一块，导线若干根，电路常用元件示教板块。

教学过程

一、电路的组成及各元件的作用。

1.电路的组成:

由电源、用电器以及导线、开关等元件组成的电流路径叫电路。

2.电路元件的作用:

（1）电源:

提供电压的装置。

干电池、蓄电池、发电机等都是电源。

（2）用电器:

指利用电流来工作的设备。

如电铃、电风扇、电视机等。

（3）开关:

控制电路通、断的器件。

有拉线开关、拨动开关、按钮开关等。

（4）导线:

传送电流。

二、电路的三种状态:

1.通路:

处处连通的电路。

此时电路是闭合的，电路中有电流通过。

2.断路:

断开的电路，也叫开路。

此时电路不闭合，电路中无电流。

3.短路:

不经过用电器而直接用导线把电源的正负极连接在一起或用导线把某一用电器的两个接线柱连接在一起。

电源短路时电路中电流很大，会损坏电源，并使导线绝缘皮燃烧。

连接电路时必须避免短路。

电路中各元件的符号在设计、安装、修理各种实际电路的时候，常常需要画出表示电路连接情况的图。

为了简便，通常不画实物图，而用国家统一规定的符号来代表电路中的各种元件。

出示示教板或画有各电路元件符号的投影片，并作说明。

三、电路图

用规定的符号表示电路连接情况的图叫电路图。

示范:

画出图1的电路图（图2）。

让同学画出用电铃做实验时的电路图。

让同学说明电路中的电流方向。

变换一下图1实验中元件的位置，再让同学们练习画出电路图。

注意纠正错误的画法。

根据同学们画电路图的情况，进行小结，提出画电路图应注意的问题元件位置安排要适当，分布要均匀，元件不要画在拐角处。

整个电路图最好呈长方形，有棱有角，导线横平竖直。

教学后记:

1.2电流

一、教学目标

1、了解电流的概念;

2、掌握电流的实际方向与参考方向的区别与联系;

3、掌握电流的单位。

二、教学重点、难点分析

重点与难点:

1、掌握金属导电介质中电流的实际方向与参考方向的联系与区别。

三、教具

略。

四、教学方法

讲授法、多媒体课件。

五、教学过程

.复习提问

复习旧课:

电场与电场强度。

II.新课

一、电流

定义:

电荷的定向运动叫做电流。

注意:

金属导体中的自由电子在电场力的作用下作定向运动，电解液中的正、负离子在电场力的作用下向着相反方向的运动等叫做电流。

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，它是一个标量。

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

qI,（定义式）t

式中q——通过导体横截面的电荷量，单位是库[仑]，符号为C;

t——通过电荷量q所用的时间，单位是秒，符号为s;

I——电流强度，单位是安[培]，符号为A。

在实际生活中，安培是一个很大的单位。

所以，电流的常用单位还有毫安

A（mA）和微安（）:

（国际单位制）

361A,10mA,10,A

二、电流的方向

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。

注意:

在电路计算时，我们通常无法事先确定电路中电流的真实方向，为了计算方便，常常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。

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。

III.例题讲解，巩固练习

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

q3.6I,,,0.012A,12mAt5，60

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。

IV.小结

（1）电荷的定向运动形成电流，电流的强弱用电流强度来表征。

电流强度

q的量值根据电流强度定义式计算可得。

其单位使用国际标准单位。

I,t

（2）规定正电荷的运动方向为电流方向。

在金属导体中，自由电子在电场力作用下定向移动形成电流，自由电子带负电，所以金属导体中电流方向与带电粒子运动方向相反;在电解液中，在电场力作用下正、负离子定向移动形成电流，电流方向与正离子运动方向一致。

（3）电流的参考方向。

在一般的电路计算中，我们无法事先确定电流的流向，为了方便计算，可以先假定一个电流参考方向。

得到计算结果后，可根据计算结果的正负来判定实际电流方向。

V.作业

教学后记:

1.3电阻

一、教学目标

1、理解电阻的含义。

2、了解电阻定律。

3、了解电阻与温度的关系。

二、教学重点、难点分析

重点与难点:

电阻定律是教学重点与教学难点。

三、教学过程

.导入

在我们日常接触到的物质中，有的可以导电，有的不能导电。

根据物质导电能力的强弱，我们将物质分为导体、半导体、绝缘体。

提问:

同学们，我们常见的用于传输电能的物质都有哪些啊,

答:

铜、铁。

总结:

我们最常接触到的用于传输电能的导体都是用金属制成的，这些材料有铜、铁、银等等。

实际上，电解液也是可以导电的。

提问:

同学们，我们常见的不能导电的物质都有哪些啊,

答:

略。

除了能导电的导体与不能导电的绝缘体外，还有一些物质的导电能力介于这两者之间，我们叫它们半导体。

半导体比较常见的有硅、锗等。

从本质上来说，之所以存在导体、半导体、绝缘体的区别是由于物质对于电流的阻碍作用大小不同而造成的。

为了表征物质对于电流的阻碍作用，电学中引入了电阻这个物理量。

II.新课

一、电阻

定义:

表示物质对带电粒子定向移动存在阻碍作用的物理量称为电阻。

本质:

导体中的自由电子在电场力的作用下定向运动。

作定向运动的自由电子，要与在平衡位置附近不断振动的原子核发生碰撞，阻碍了自由电子的定向运动。

这种阻碍作用使自由电子定向运动的平均速度降低，自由电子的一部分动能转换成分子热能。

在一般条件下，任何物质都存在分子热运动，所以任何物体都有电阻。

当有电流流过时，都要消耗一定的能量。

（二）电阻定律

经实验证明，在温度不变时，一定材料制成的导体的电阻跟它的长度成正比，跟它的截面积成反比。

这个实验规律叫做电阻定律。

均匀导体的电阻可用公式表示为

L,,R（式1-7）S

式中ρ——电阻率，其值由导体材料的性质决定，单位是欧[姆]米，符号

为Ω?

m，可查表1-1（教材）;

L——导体的长度，单位是米，符号为m;

S——导体的截面积，单位是平方米，符号为;

R——导体的电阻，单位是欧[姆]，符号为Ω。

在国际单位制中，电阻的常用单位还有千欧（kΩ）和兆欧（MΩ）:

31kΩ=10Ω

361MΩ=10kΩ=10Ω

提问一:

导体电阻的大小由哪些因素决定，写出导体电阻大小的决定式。

答:

略。

提问二:

导线一定是越长电阻越大吗,

答:

不一定。

同种材质，截面积相同的导线，电阻才成与长度正比。

提问三:

长导线的电阻比粗导线大吗,

答:

略。

三、电阻与温度的关系

对金属导体而言，温度升高使分子的热运动加剧，而自由电子数几乎不随温度变化，电荷运动时碰撞运动次数增多，受到的阻碍作用加大，导体的电阻增加。

有些半导体，温度升高自由电荷数目增加所起的作用超过分子热运动加剧所起的阻碍作用，电阻减少。

电阻随温度的变化关系可表示为

（式1-8）R,R[1，,（t,t）]2121

式中R——导体在温度t时的电阻;11

R——导体在温度t时的电阻;22

α——导体的温度系数，单位为1/。

III.例题讲解，巩固练习

2【例题1】一根铜导线长L=2000m，截面积S=2，导线的电阻是多少,

8解:

查表可知铜的电阻率，由电阻定律可求得,,1.75，10,,m

L2000,8R,,,1.75，10，,,17.5,,6S2，10

【例题2】有一根阻值为1Ω的电阻丝，将它均匀拉长为原来的3倍，拉长后的电阻丝的阻值为（）。

A（1ΩB.3ΩC.6ΩD.9Ω

解:

设电阻丝长为L，截面积S，则它的体积V=SL。

LR,,,1,S

在均匀拉长过程中，体积V不变，L’=3L，则S’=S/3。

LLL'3R',,,,,9,SSS'/3

R'R',9R,9,由/得,9R

所以，正确的答案为D。

IV.小结

（1）电阻表示的是对物质中带电粒子定向移动的阻碍作用强弱。

（2）在温度不变时，一定材料制成的导体的电阻跟它的长度成正比，跟它的截面积成反比。

这个实验规律叫做电阻定律。

（3）注意电阻与温度的关系:

A（对于金属导体，温度越高，导体电阻越高;

B（有些半导体和电解液，温度越高，导体电阻越低。

V.作业

教学后记:

1.4部分电路欧姆定律

一、教学目标

1、掌握电路的组成及电路图中常用符号。

2、掌握欧姆定律，能应用欧姆定律解题。

二、教学重点、难点分析

重点:

部分电路欧姆定律与全电路欧姆定律的含义及其应用。

难点:

应用闭合电路欧姆定律讨论电路中的路端电压、电流随外电阻变化的关系。

三、教学过程

.导入

在日常生活中，我们会广泛接触到各种电路。

手电筒就是一中非常简单的电路。

在电学研究中，为了方便表示，我们用国家标准统一规定的图形符号来表示电源、导线、开关、灯泡等等。

如图2所示。

II.新课

一、电路

电路——由实际元件构成的电流的通路。

提问:

在前面手电筒的例子中我们可看到，电路应该包含哪些部分呢,

归纳总结:

电路由电源、负载、连接导线、控制和保护装置四部分组成。

（1）电源——向电路提供能量的设备。

它能把其它形式的能转换成电能。

常见的电源有干电池、蓄电池、发电机等。

（2）负载——即用电器，它是各种用电设备的总称。

其作用是把电能转

换为其他形式的能，为人们服务，如白炽灯、电动机、电加热器等。

（3）连接导线——它把电源与负载接成闭合回路，输送和分配电能。

一

般常用的导线时铜线和铝线。

（4）控制和保护装置——用来控制电路的通断，保护电路的安全，使电

路能正常工作，如开关、保险丝（熔断器）、继电器等。

电路的功能:

（1）电力系统中的电路可对电能进行传输、分配和转换。

（2）电子技术中的电路可对电信号进行传递、变换、储存和处理。

二、部分电路欧姆定律

在电阻一定时，导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比，在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比。

把以上实验结果综合起来得出结论，即欧姆定律。

如图1-21（教材）所示，图中电阻R上的电压参考方向与电流参考方向是一致的，称为关联参考方向。

此时，部分电路欧姆定律可以用公式表示为

UI,（式1-9）R

注意:

（1）当U、I见为非关联参考方向（U、I参考方向相反）时，欧姆定律应写

UI,,成，式中“-”号切不可漏掉;R

（2）电阻值不随电压、电流变化而变化的电阻叫做线性电阻，由线性电阻组成的电路叫线性电路。

阻值随电压、电流的变化而改变的电阻，叫非线性电阻，含有非线性电阻的电路叫非线性电路。

三、全电路欧姆定律

全电路是一个由电源和负载组成的闭合电路，如图1-22（教材）所示。

对全电路进行分析研究时，必须考虑电源的内阻。

如图R为负载的电阻、E为电源电动势、r为电源的内阻。

全电路欧姆定律可用公式表示为

E（式1-10）I,R，R0

式中E——电源电动势，单位是伏[特]，符号为V;

R——负载电阻，单位是欧[姆]，符号为Ω;

R——电源内阻，单位是欧[姆]，符号为Ω;0

I——闭合电路中的电流，单位是安[培]，符号为A。

闭合电路欧姆定律说明:

闭合电路中的电流与电源电动势成正比，与电路的总电阻（内电路电阻与外电路电阻之和）成反比。

外电路电压U又叫路端电压或端电压，U=E-RI。

当R增大时，I减小，外外0RI减小，U增大。

当R,（断路），I,0，则U=E，断路时端电压等于电源外外0

电动势。

III.例题讲解，巩固练习

例题1】部分电路欧姆定路例题练习【

某段电路的电压是一定的，当接上10Ω的电阻时，电路中产生的电流是1.5A;

若用25Ω的电阻代替10Ω的电阻，电路中的电流为多少,

解:

电路中电阻为10Ω时，由欧姆定律得

U,RI,10，1.5V,15V

用25Ω的电阻代替10Ω的电阻，电路中电流I’为

U15I',,A,0.6AR'25

【例题2】全电路欧姆定律分析

有一闭合电路，电源电动势E=12V,其内阻R=2Ω，负载电阻R=10Ω，试求:

0

电路中的电流、负载两端的电压、电源内阻上的电压降。

解:

根据全电路欧姆定律

E12I,,,1A10，2R，R0

由部分电路欧姆定律，可求负载两端电压

U,RI,10，1V,10V外

电源内阻上的电压降为

U,RI,2，1V,2V0内

IV.小结

（1）欧姆定律是电工学中就重要的定律之一，包括部分电路欧姆定律与全

电路欧姆定律。

分别用（公式1-9）和（公式1-10）表示。

（2）欧姆定律是使用与线性电路。

V.作业

教学后记:

1.5电能和电功率一、教学目标

1、理解电能和电功率的概念。

2、理解电路中的功率平衡。

二、教学重点、难点分析

电能、电功率的计算。

三、教具

电化教学设备。

四、教学方法

讲授法，多媒体课件。

五、教学过程

.导入

（1）.通过前面的学习，可知导体内自由电荷在电场力作用下发生定向移动，电场力对定向移动的电荷做功吗,（做功，而且做正功）

（2）电场力做功将引起能量的转化，电能转化为其他形式能，举出一些大家熟悉的例子。

电能?

机械能，如电动机。

电能?

内能，如电热器。

电能?

化学能，如电解槽。

本节课将重点研究电路中的能量问题。

II.新课

（一）电能

在电场力作用下，电荷定向运动形成的电流所做的功叫做电能。

电流做功的过程就是将电能转换成其它形式的能的过程。

电能可用以下公式计算

（式1-11）W,Uq,UIt

式中U——加在导体两端的电压，单位是伏[特]，符号为V;

I——导体中的电流，单位是安[培]，符号为A;

t——通电时间，单位是秒，符号为s;

W——电能，单位是焦[耳]，符号为J。

上式表明，电流在一段电路上所做的功，与这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间成正比。

对于纯电阻电路，欧姆定律成立，电能也可由下式计算。

2U2W,t,RItR

二、电功率

电流在单位时间内所做的功叫做电功率。

它是描述电流做功快慢的物理量。

电功率的计算公式为

WP,（电功率定义式）（式1-12）t

式中W——电流所做的功（即电能），单位是焦[耳]，符号为J;

t——完成这些功所用的时间，单位是秒，符号为s;

P——电功率，单位是瓦[特]，符号为W.

在直流情况下，且电流与电压为关联参考方向是，电功率有如下表示形式:

P,UI（式1-13）

如果电流、电压为非关联参考方向，式1-13前面应加“-”。

在这个规定下，P,0说明电路元件在消耗（吸收）电能;反之P,0则为发

出（供出）电能。

对于线性电阻元件而言，电功率公式还可以写成

2U2P,UI,,RIR

三、电路中的功率平衡

在一个闭合回路中，根据能量守恒和转化定律，电源电动势发出的功率，等

于负载电阻和电源内阻消耗的功率。

即

P,P，P电源负载内阻

III.例题讲解，巩固练习

略。

（见教材?

1-8例题1、例题2、例题3）

IV.小结

（1）电能与电功率实质上是能量转化与守恒定律在电路中的体现。

（2）可以熟练应用公式计算电能与电功率。

V.作业

教学后记:

2.1电动势闭合电路欧姆定律一、教学目标

1、了解电源的概念及电源种类。

2、了解电动势的概念。

3、理解电动势内部的电流方向。

二、教学重点、难点分析

重点:

电源电动势的定义，数值计算与方向判断。

难点:

电源电动势与电压的关系。

三、教具

略。

四、教学方法

讲授法，多媒体课件。

五、教学过程

.导入

复习旧课:

电流、电压。

提问:

同学们想一