第一章 电路的基本概念
一.教学要求
1.电路的基本组成、电路的三种工作状态和额定电压、电流、功率等概念。 2.掌握电流、电压、电功率、电能等基本概念。
3.掌握电阻定律、欧姆定律、焦尔定律，了解电阻与温度的关系。 4.了解电路的三种工作状态特点。
5.理解理想元件与电路模型、线性电阻与非线性电阻的概念。 二.教学安排
3 第二节 电流和电压 1 4 第三节 电阻 1 5 第四节 部分欧姆定理 1 6 第五节 电能和电功率 1
7 本章小结与习题 8 本章总学时 5
第一节 电 路
教学目标：了解电路的组成;掌握电路的三种状态和特征;了解电路模型 教学重点：电路的状态和特征 教学难点：电路的状态和特征
教学方法：讲练结合 教学课时：一课时 一、绪论 电能的优点：
1.便于转换 2.便于传输和分配 3.便于控制 二、电路的基本组成 1．什么是电路
电路是由各种元器件(或电工设备)按一定方式联接起来的总体，为电流的流通提供了路径。 2．电路的基本组成
电路的基本组成包括以下四个部分：
(1) 电源(供能元件)：为电路提供电能的设备和器件(如电池、发电机等)。 (2) 负载(耗能元件)：使用(消耗)电能的设备和器件(如灯泡等用电器)。 (3) 控制器件：控制电路工作状态的器件或设备(如开关等)。
(4) 联接导线：将电器设备和元器件按一定方式联接起来(如各种铜、铝电缆线等)。 3．电路的状态
(1) 通路(闭路)：电源与负载接通，电路中有电流通过，电气设备或元器件获得一定的电压和电功率，实行能量转换。
(2) 开路(断路)：电路中没有电流通过，又称为空载状态。
(3) 短路(捷路)：电源两端的导线直接相连接，输出电流过大对电源来说属于严重过载，如没有保护措施，电源或电器会被烧毁或发生火灾，所以通常要在电路或电气设备中安装熔断器、保险丝等保险装置，以避免发生短路时出现不良后果。 三、电路模型(电路图)
由理想元件构成的电路叫做实际电路的电路模型，也叫做实际电路的电路原理图，简称为电路图。理想元件：电路是由电特性相当复杂的元器件组成的，为了便于使用数学方法对电路实行分析，可将电路实体中的各种电器设备和元器件用一些能够表征它们主要电磁特性的理想元件(模型)来代替，而对它的实际上的结构、材料、形状等非电磁特性不予考虑。 四、知识训练
1、电路是由电源、 、导线和开关组成的闭合回路。
A、电灯 B、电动机 C、发电机 D、用电器 2、下列元件属于中间环节的是
A、干电池 B、变压器 C、电灯 D、电炉 3、将其他形式的能转化为电能的装置是 ，将电能转化为其他形式的能的装置是 A、电源 B、开关 C、导线 D、用电器 4、电流没有流经用电器，所形成的闭合回路为
A、通路 B、开路 C、断路 D、短路
5、在电子设备的调试过程中，为了使与调试过程无关的部分没有电流通过而将电路的某一部分 A、通路 B、开路 C、断路 D、短路 6、用国家规定标准的图形符号表示电路连接情况的图称
A、电路模型 B、电路图 C、电路元件 D、电路符号 7、发生短路容易烧毁电器的原因是
A、电流过大 B、电压过大 C、电阻过大 D、功率过大 8、电路中的保险装置属于
A、电源 B、开关 C、用电器 D、中间环节 9、下列元件不能直接接在电源两端的是
A、电灯 B、电压表 C、电流表 D、导线 10、在短路情况下容易烧毁的元件的是
A、电源 B、开关 C、导线 D、用电器 11、在电路中，下列元件不可缺少的是
A、电源 B、日光灯 C、电线 D、变压器 12、除夕之夜，我们常常看见白炽灯发出很暗淡的红光的原因是通过电灯的 A、电压过大 B、电流过小 C、电阻过大 D、功率过大 13、线路会发生火灾的主要原因是
A、电压过大 B、电流过小 C、电阻过大 D、功率过大 14、电能的优越性主要表现在 方面。
A、便于转换 B、便于输送与分配 C、便于控制 D、便于利用 15、下列元件属于电源的是
A、干电池 B、蓄电池 C、发电机 D、电动机 16、下列元件属于用电器的是
A、电灯 B、电铃 C、发电机 D、电动机 17、常用的导线用 材料制成。
A、铁 B、铜 C、金 D、铝 20、电路的状态有
A、通路 B、开路 C、短路 D、闭路
第二节 电流和电压
教学内容：电流和电压
教学目标：掌握电流形成的条件﹑方向和电流强度的计算; 掌握电压方向规定和电压的计算 教学重点：电流和电压的概念教学
教学难点：电流和电压的计算﹑概念教学 教学方法：讲练结合 教学课时：一课时 一、电流的基本概念
电路中电荷沿着导体的定向运动形成电流，其方向规定为正电荷流动的方向(或负电荷流动的反方向)，其大小等于在单位时间内通过导体横截面的电量，称为电流强度(简称电流)，用符号I或 i(t)表示，讨论一般电流时可用符号i。设在t = t2－t1时间内，通过导体横截面的电荷量为 q = q2－q1，则在Δt时间内的电流强度可用数学公式表示为
?qQ??常数 ?tt 式中，Δt为很小的时间间隔，时间的国际单位制为秒(s)，电量 Δq的国际单位制为库仑(C)。电流 (t)的国际单位制为安培(A)。
常用的电流单位还有毫安mA、微安μA、千安kA等，它们与安培的换算关系为
1mA = 10-3A； 1μA = 10-6 A； 1kA = 103 A 二、直流电流
如果电流的大小及方向都不随时间变化，即在单位时间内通过导体横截面的电量相等，则称之为稳恒电流或恒定电流，简称为直流(Direct Current)，记为DC或dc，直流电流要用大写字母I表示。 直流电流I与时间t的关系在I－t坐标系中为一条与时间轴平行的直线。 三、交流电流
如果电流的大小及方向均随时间变化，则称为变动电流。对电路分析来说，一种最为重要的变动电流是正弦交流电流，其大小及方向均随时间按正弦规律作周期性变化，将之简称为交流(Alternating current)，记为AC或ac，交流电流的瞬时值要用小写字母i或i(t)表示。 四、电压
1．电压的基本概念
电压是指电路中两点A、B之间的电位差(简称为电压)，其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所作的功，电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。电压的国际单位制为伏特(V)，常用的单位还有毫伏(mV)、微伏(μV)、千伏(kV)等，它们与伏特的换算关系为
1mV =10-3 V； 1μV = 10-6 V； 1kV = 103 V 2．直流电压与交流电压
如果电压的大小及方向都不随时间变化，则称之为稳恒电压或恒定电压，简称为直流电压，用大写字母U表示。如果电压的大小及方向随时间变化，则称为变动电压。对电路分析来说，一种最为重要的变动电压是正弦交流电压(简称交流电压)，其大小及方向均随时间按正弦规律作周期性变化。交流电压的瞬时值要用小写字母u或u(t)表示。 五、知识训练
I?1、关于电流的形成说法准确的是
A、电荷的定向移动形成 B、电荷的自由移动形成 C、电荷的热运动形成 D、电荷的无规则运动形成 2、下列运动不能形成电流的是
A、金属导体中自由电子的定向移动 B、电解液中正负离子沿相反方向的移动 C、金属导体中质子的移动 D、阴极射线管中的电子流 3、电流方向和强弱都不随时间变化而变化的电流是
A、直流电 B、交流电 C、脉冲电流 D、系统电 4、关于电流的形成说法准确的是
A、电流是矢量，既有大小，又有方向 B、电流是矢量，只有大小，没有方向 C、电流是标量，既有大小，又有方向 D、电流是标量，只有大小，没有方向
5、在电路的计算时，常标明电流的方向，则下列说法准确的是
A、标明的方向就是电路中电流的实际方向 B、标明的方向不是电路中电流的方向 C、如果计算出的结果是正值，则表明标明的方向就是电路中电流的实际方向 D、如果计算出的结果是负值，则表明标明的方向就是电路中电流的实际方向 6、一般说来，电路中电流最大的时候是
A、额定工作状态 B、短路状态 C、断路状态 D、负载获得最大功率状态 7、如果5分钟通过导体横截面的电荷量是18C，则导体中的电流为
8、一段导体通过的电流为0.2mA，所用的时间为15S，则通过导体的电荷量为 9、在导体中形成电流的条件是
A、有自由电荷 B、电荷作定向移动 C、导体两端有电压 D、导体放在电场中 10、在电路中有持续电流的条件是
A、电路闭合 B、电路中有开关 C、电路中有电源 D、电路中有用电器
11、学校教学楼有日光灯 100盏，每盏标有“220V，100W”，如果使每盏灯正常发光，则通过每盏灯的电流是 ，需要提供给教学楼的总电流是
A、0.45A B、0.45mA C、45A D、45mA
12、电流的方向习惯上规定为 ；电流的单位为 。 13、电压是 ；大小可表示为 ；电压的方向规定为 。在一段电路中电场力搬运5C的正电荷做了20J的功，则这段电路的电压为 。电压的单位是 。
14、有一根导线每分钟通过横截面的电荷量为300C，则通过导线的电流为多少？合多少毫安？多少微安？
15、通过一导体的电流是5A，所用的时间是5分钟，则通过的电荷量是多少？如果通过导体的电荷量为120C，则所用的时间为多少？
16、在一段电路中，AB两端的电压为20V，则电场力把10C的正电荷从A点搬运到B点所做的功是多少？如果电场力所做的功为50J，则在AB间所搬运的正电荷是多少？如果用100J的功搬运的正电荷是20C，则AB两点的电压是多少？
第三节 电 阻
教学内容：电阻
教学目标：掌握电阻定律;明确电阻和温度的关系 教学重点：电阻定律
教学难点：电阻定律和电阻和温度的关系 教学方法：讲练结合 教学课时：一课时 一、知识点： （一）、电阻元件
电阻元件是对电流表现防碍作用的耗能元件，例如灯泡、电热炉等电器。
电阻定律： R??lS? ——制成电阻的材料电阻率，国际单位制为欧姆 · 米(? · m) ；表示导体导电性能的好坏。
l ——绕制成电阻的导线长度，国际单位制为米(m)；
S ——绕制成电阻的导线横截面积，国际单位制为平方米(m2) ； R ——电阻值，国际单位制为欧姆(?)。
经常用的电阻单位还有千欧(k?)、兆欧(M?)，它们与 ? 的换算关系为
1 k? = 10 ?； 1 M? = 10 ?
（二）、电阻与温度的关系
电阻元件的电阻值大小一般与温度相关，衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数，其定义为温度每升高1?C时电阻值发生变化的百分数。
如果设任一电阻元件在温度t1时的电阻值为R1，当温度升高到t2时电阻值为R2，则该电阻在t1～t2温度
R?R范围内的(平均)温度系数为 ??R(t?t)
2112136
如果R2 > R1，则 ? > 0，将R称为正温度系数电阻，即电阻值随着温度的升高而增大；如果R2 < R1，则 ? < 0，将R称为负温度系数电阻，即电阻值随着温度的升高而减小。显然 ? 的绝对值越大，表明电阻受温度的影响也越大。
R2 = R1[1 ? ?(t2－t1)]
（三）、超导现象简介 二、巩固练习：
1、自由电子在运动中与金属正离子每秒钟碰撞的次数是 。 2、导体对自由电荷定向运动所起的防碍作用称
A、电压 B、电流 C、电功率 D、电阻 3、关于电阻下列说法错误的是
A、导体的电阻与其长度正比 B、导体的电阻与其横截面积反比 C、导体的电阻与其材料的性质相关 D、导体的电阻与温度无关 4、标准电阻器通常用 制成。
A、金属 B、非金属 C、合金 D、锗 5、已知两种金属材料：
?1L2S1R?,?,?,则他们的电阻? ?2L1S1R1111222A、1：2 B、2：1 C、1：1 D、4：1
6、按材料的导电性能分为导体、绝缘体、半导体，则下列材料是导体的是 A、锗、铜、铝 B、碳、铜、铝 C、硅、石英、铝 D、银、铜、铝 7、有一根阻值为1?的电阻丝，将它均匀的拉长为原来的3倍，则拉长后的电阻丝的电阻为 A、1? B、3? C、6? D、9? 8、在极底温度下，一些物质的电阻突然变为 的现象称为超导现象。
A、100M? B、无穷大 C、0 D、10? 9、不同物质有不同的电阻绿，通常电阻率小于10? · m的材料称为 A、导体 B、半导体 C、绝缘体 D、超导体 10、在其它条件相同的情况下，关于电阻和电阻率的说法准确的是
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第一章电路的基本概念
