01电和电路的基本概念(1-4)教案

01电和电路的基本概念(1-4)教案
01电和电路的基本概念(1-4)教案

第章 电路的基本概念与基本定律()

第1章电路的基本概念与基本定律 一、填空题: 1. 下图所示电路中,元件消耗功率200W P=,U=20V,则电流I为 10 A。 2. 如果把一个24伏的电源正极作为零参考电位点,负极的电位是_-24___V。 3.下图电路中,U = 2 V,I = 1 A 3 A,P 2V = 2 W 3 W , P 1A = 2 W,P 3Ω = 4 W 3 W,其中电流源(填电流源或电压源)在发出功 率,电压源(填电流源或电压源)在吸收功率。 U 4. 下图所示中,电流源两端的电压U= -6 V,电压源是在发出功率 5.下图所示电路中,电流I= 5 A ,电阻R= 10 Ω。 B C 6.下图所示电路U=___-35 ________V。 7.下图所示电路,I=__2 __A,电流源发出功率为_ 78 ___ W,电压源吸收功率20 W。 8. 20. 下图所示电路中,根据KVL、KCL可得U=2 V,I 1= 1 A,I 2 = 4 A ;电流源的 功率为 6 W;是吸收还是发出功率发出。2V电压源的功率为 8 W,是吸收还是发出功率吸收。 9.下图所示的电路中,I 2= 3 A,U AB = 13 V。 10.电路某元件上U = -11 V,I = -2 A,且U 、I取非关联参考方向,则其吸收的功率是22 W。 11. 下图所示的电路中,I1= 3 A,I2= 3 A,U AB= 4 V。 12.下图所示的电路中,I= 1 A;电压源和电流源中,属于负载的是 电压源。 13. 下图所示的电路中,I=-3A;电压源和电流源中,属于电源的是电流源。

14.下图所示的电路,a 图中U AB 与I 之间的关系表达式为 155AB U I =+ ;b 图中U AB 与I 之间 的关系表达式为 510 AB U I =- 。 a 图 b 图 15. 下图所示的电路中,1、2、3分别表示三个元件,则U = 4V ;1、2、3这三个元件中,属于电源的是 2 ,其输出功率为 24W 。 16.下图所示的电路中,电流I= 6 A ,电流源功率大小为 24 W ,是在 发出 (“吸收”,“发出”)功率。 17. 下图所示的电路中,I= 2 A ,5Ω电阻消耗的功率为 20W W ,4A 电流源的发出功率为 40 W 。 18.下图所示的电路中,I= 1A A 。 19. 下图所示的电路中,流过4Ω电阻的电流为 0.6 A ,A 、B 两点间的电压为 5.4 V , 3Ω电阻的功率是 3 W 。 20. 下图所示电路,A 点的电位V A 等于 27 V 。 21.下图所示的电路中,(a )图中Uab 与I 的关系表达式为3AB U I =- ,(b) 图中Uab 与I 的关系 表达式为 103AB U I =+ ,(c) 图中Uab 与I 的关系表达式为 62 AB U I =+,(d )图中Uab 与I 的关系表达式为 62 AB U I =+ 。 (a ) (b) (c) (d ) 22. 下图中电路的各电源发出的功率为Us P = 0W , Is P = 8W 。 23. 额定值为220V 、40W 的灯泡,接在110V 的电源上,其功率为 10 W 。 二、选择题: 1. M Ω是电阻的单位,1M Ω=( B )Ω。 A.103 B.106 C. 109 D. 1012 2.下列单位不是电能单位的是( B )。 A.W S ? B.kW C.kW h ? D.J 3. 任一电路,在任意时刻,某一回路中的电压代数和为0,称之为( B )。 A.KCL B.KVL C.VCR D.KLV 4. 某电路中,B 点电位-6V ,A 点电位-2V ,则AB 间的电压U AB 为( C )。 A.-8V B.-4V C.4V D.8V 5. 下图电路中A 点的电位为( D )V 。

电工基础-电路的基本概念和基本定律教案

《电工基础》教案 任课老师:骆丽花 每周4节共16节 项目一电路的基本概念和基本定律 14课时 实验技能训练一直流电路中电位及其电压关系的研究 2课时 项目一电路的基本概念和基本定律 【教学目标】 ⑴知识目标: ①了解什么是电路和电路模型,什么是电流、电压、电位、电动势、电能和电功率及如何 进行计算。 ②了解什么是电阻和电阻器,了解导体电阻的计算和导体电阻与温度的关系。 ③了解并能识别什么是节点、支路、回路和网孔,理解基尔霍夫电流定律和电压定律,掌 握应用基尔霍夫定律列出电路方程的方法,并能应用支路电流法求解两个网孔的电路。 ⑵技能目标: ①了解电路的基本概念及电路的基本结构,能够组成最基本的电路。 ②熟悉电压表、电流表的使用及电路中各点电位、电压的测量。 ⑶情感目标:

以小组合作学习的形式,按项目要求进行现场操作、演练,培养了学生团结协作、共同进退的美好品德,养成了小组讨论、共同学习的良好习惯,同时增强了学生的沟通、交流能力。 ⑷节能、环保目标: 要求学生爱护校园、课室及室场的环境,严格按照室场要求进行实训,爱护一切公物及设备;平时节约用电,争取做一名文明的中学生。 【教学内容】 ⑴什么是电路和电路模型,重点讲解电路是由哪几部分组成的,电路有哪些作用;电路模 型是什么,掌握常用的图形符号;电路有哪几种状态。 ⑵描述电路状态的物理量:什么是电流、电压、电位以及电压与电位之间的关系。重点讲 解电压与电位,并通过技能实训掌握电压及电位的测量。 ⑶怎样确定电路中的物理量:了解电阻是什么,如何确定电阻的大小,几种常作电阻的材 料;电路中的电流、端电压及能量转换是怎么确定的。 ⑷基尔霍夫定律有哪些内容,了解什么是节点、支路、回路及网孔;怎么运用这一定律去 分析电路。 【教学重点与难点】 ⑴重点是掌握电流、电压、电位及电功率的概念、计算及其之间的关系;掌握电路中的电流及端电压如何确定;掌握基尔霍夫定律。 ⑵难点是:如何确定电路中的电流及端电压;运用基尔霍夫定律分析电路。 【教学对象分析】 本书的对象是高一刚入学的新生,抓住他们对专业的新鲜感,引导他们对这一门课的学习,培养其动手能力,为以后深入学习专业课打下基础。 【教学方法】 项目教学法、小组合作探究法、演示法、实操法 ⑴按项目式教学能够把教学内容分成不同的项目进行,项目之间连接更紧凑,对掌握知识 点有很大的帮助。 ⑵课堂按生本模式进行,以小组为单位,学生合作讨论有助于消化知识点,同时小组之间 形成良性的竞争,课堂气氛更活跃,学习氛围更浓厚。 ⑶在技能实训中,采用教师先演示,学生再练习的模式,加深对重要知识点的认识,同时

第1章-电路基本概念与基本定律

第1章 电路的基本概念与基本定律 一、填空题: 1. 下图所示电路中,元件消耗功率200W P ,U=20V,则电流I 为 10 A 。 + U 2. 如果把一个24伏的电源正极作为零参考电位点,负极的电位是_-24___V 。 3.下图电路中,U = 2 V ,I = 1A 3 A ,P 2V = 2W 3 W , P 1A = 2 W ,P 3Ω = 4 W 3 W ,其中 电流源 (填电流源或电压源)在发出功率, 电压源 (填电流源或电压源)在吸收功率。 U 4. 下图所示中,电流源两端的电压U= -6 V ,电压源是在 发出功率 5.下图所示电路中,电流I = 5 A ,电阻R = 10 Ω。 B C

6.下图所示电路U=___-35 ________V。 7.下图所示电路,I=__2 __A,电流源发出功率为_ 78 ___ W,电压源吸收功率20 W。 8. 20.下图所示电路中,根据KVL、KCL可得U=2 V,I1=1 A,I2=4 A ;电流源的功率为6 W;是吸收还是发出功率发出。2V电压源的功率为 8 W,是吸收还是发出功率吸收。 V 4 9.下图所示的电路中,I2= 3 A,U AB= 13 V。 10.电路某元件上U = -11 V,I = -2 A,且U 、I取非关联参考方向,则其吸收的功率是22 W。 11. 下图所示的电路中,I1= 3 A,I2= 3 A,U AB= 4 V。

12.下图所示的电路中,I= 1 A ;电压源和电流源中,属于负载的是 电压源 。 8V 13. 下图所示的电路中,I= -3A ;电压源和电流源中,属于电源的是电流源 。 8V 14.下图所示的电路,a 图中U AB 与I 之间的关系表达式为 155AB U I =+ ;b 图中U AB 与I 之间的关系表达式为 510 AB U I =- 。 5Ω Ω I I A B B A 10V a 图 b 图 15. 下图所示的电路中,1、2、3分别表示三个元件,则U = 4V ;1、2、3这三个元件中,属于电源的是 2 ,其输出功率为 24W 。

最新电工技术第一章 电路的基本概念和基本定律习题解答

第一章 电路的基本概念和基本定律 本章是学习电工技术的理论基础,介绍了电路的基本概念和基本定律:主要包括电压、电流 的参考方向、电路元件、电路模型、基尔霍夫定律和欧姆定律、功率和电位的计算等。 主要内容: 1.电路的基本概念 (1)电路:电流流通的路径,是为了某种需要由电工设备或电路元件按一定方式组合而成 的系统。 (2)电路的组成:电源、中间环节、负载。 (3)电路的作用:①电能的传输与转换;②信号的传递与处理。 2.电路元件与电路模型 (1)电路元件:分为独立电源和受控电源两类。 ①无源元件:电阻、电感、电容元件。 ②有源元件:分为独立电源和受控电源两类。 (2)电路模型:由理想电路元件所组成反映实际电路主要特性的电路。它是对实际电路电 磁性质的科学抽象和概括。采用电路模型来分析电路,不仅使计算过程大为简化,而且能更清晰 地反映该电路的物理本质。 (3)电源模型的等效变换 ①电压源与电阻串联的电路在一定条件下可以转化为电流源与电阻并联的电路,两种电 源之间的等效变换条件为:0R I U S S =或0 R U I S S = ②当两种电源互相变换之后,除电源本身之外的其它外电路,其电压和电流均保持与变 换前完全相同,功率也保持不变。 3.电路的基本物理量、电流和电压的参考方向以及参考电位 (1)电路的基本物理量包括:电流、电压、电位以及电功率等。 (2)电流和电压的参考方向:为了进行电路分析和计算,引入参考方向的概念。电流和电 压的参考方向是人为任意规定的电流、电压的正方向。当按参考方向来分析电路时,得出的电流、 电压值可能为正,也可能为负。正值表示所设电流、电压的参考方向与实际方向一致,负值则表 示两者相反。当一个元件或一段电路上的电流、电压参考方向一致时,称它们为关联参考方向。

第01章电路的基本概念与基本定律

1 一、例题精解 【例题1.1】在图1.1中,在开关S 断开和闭合的两种情况下,试求A 点的电位。 【解】(1)开关S 断开时 先求电流 89.03 9.320) 12(12=++??=I mA 再求20 k 电阻的电压 U ?20 = 0.89×20 = 17.8V 而后求A 点电位V A 12-V A = 17.8V V A =12-17.8 =8.5?V (2)开关S 闭合时 20k ?电阻两端的电压为 04.10209 .3200 1220=×+?=U V A 点电位为 V A = 12- 10.04 = 1.96V E 1R 1 A 图1.1 例题1.1的图 图1.2 例题1.2的图 【例题1.2】电路如图1.2所示。已知E 1= 6V ,E 2 = 4V ,R 1 = 4?,R 2 = R 3 = 2。求A 点电位V ?A 。 【解】 1246 2111=+=+=R R E I A I 2 = 0A 所以 V A =V 2214021232?=×+?=+?R I E R I 或 V A =V 264140111232?=+×??=+??E R I E R I 【例题1.3】电路如图1.3所示。已知R 1 = R 2 =1?,R 3 = 7?,R 4=2?,E 1=10V , E 2 = 8V ,E 3 = 9V 。求电流I 及A 点电位V A 。 1E 4 R 3R A 图1.3 例题1.3的图

电工学试题精选与答题技巧 2【解】 由基尔霍夫电压定律有 113IR E E =?则 A 11 10 91131?=?=?= R E E I 又因为 2223R I E E =?所以 118 92232=?=?=R E E I A 由分压公式有 29272 34344=×+=+=E R R R U V V A =U V 112224=?=?R I 【例题1.4】把额定电压110V 、额定功率分别为100W 和60W 的两只灯泡,串联在端电压为220V 的电源上使用,这种接法会有什么后果?它们实际消耗的功率各是多少?如果是两个110V 、60W 的灯泡,是否可以这样使用?为什么? 【解】 两只灯泡的电阻 ?===121100 1102 1N 2N 1P U R ?===202601102 2N 2N 2P U R 每只灯泡两端的实际电压值 4.82220202121121 2111=×+=+=U R R R U V 6.137220202 121202 2122=×+=+=U R R R U V 因为U 1U N ,60W 灯泡超过额定电压,会被烧坏。 两个灯泡实际消耗的功率 561214.822 1211===R U P W<100W 7.93202 6.1372 2222===R U P W>60W 两个110V 、60W 的灯泡是可以串联使用的,因为它们的电阻相同,每个灯泡两端的电压也相同,都能达到额定值。这样接法的缺点是,若有一只灯泡坏了,另一只也不能发光。 【例题1.5】在图1.4所示的电路中,欲使灯泡上的电压U 3和电流I 3分别为12V 和0.3A ,求外加电压应为多少? 【解】已知U 3 = 12V ,I 3 = 0.3A ,可求得 6.020 12 4== I A A 9.06.03.0432=+=+=I I I

电路分析教案

北京理工大学珠海学院 信息科学技术学院 教案 课程名称:电路分析基础 专业基础必修课程性质: 吴安岚主讲教师:131 联系电话:

:E-MAIL 53 / 1 课时分配表 53 / 2 第1课 一.章节名称 1.1电路和电路模型;1.2电路的基本物理量 二.教学目的 1、掌握内容:理想电路元件、电路模型的概念; 电流、电压、电位、功率的概念;电流、电压参考方向。

2、了解内容:电路的作用、组成。 三.安排课时:2学时 四.教学内容(知识点) 1.理想电路元件、电路模型; 电流、电压、电位、功率的定义、表达式、单位; 电流、电压参考方向。 2.功率的正负,功率平衡。 3.电路的作用、组成、分类。 五.教学重难点 重点:1.电流、电压参考方向。 2.功率的正负,功率平衡。 难点:功率的正负,功率平衡。 六.选讲例题 重点讲解P8的检查学习结果。 七.作业要求 1.2,1.3----------纸质。 八.环境及教具要求 多媒体教室、多媒体课件。 九.教学参考资料 邱关源《电路》,蔡元宇《电路及磁路》,李瀚荪《电路分析基础》。 53 / 3 第2课 一.章节名称 1.3 基尔霍夫定理 二.教学目的 1、掌握内容:基尔霍夫定理;按电流、电压参考方向列KCL、KVL方程。KCL、KVL定理推广。 2、了解内容:无。 三.安排课时:2学时 四.教学内容(知识点)

1.基尔霍夫定理; 2.按电流、电压参考方向列写KCL、KVL方程。解方程。 3.KCL、KVL定理推广。例题。 五.教学重难点 重难点:1、按电流、电压参考方向列KCL、 KVL方程。 2 、电流、电压参考方向的正确标注与应用。 六.选讲例题 重点讲解P9[例1.1]、P10[例1.2]和P11的检查学习结果。七.作业要求 1.10,1.19----------纸质。 八.环境及教具要求 多媒体教室、多媒体课件。 九.教学参考资料 邱关源《电路》,蔡元宇《电路及磁路》,李瀚荪《电路分析基础》。 53 / 4 第3课 一.章节名称 1.4 电压源和电流源 1.5电路的等效变换 1.5.2 电源之间的等效变换 二.教学目的 1、掌握内容:理想电压源和理想电流源的特性。 实际电压源和实际电流源的特性。 实际电压源和实际电流源的等效变换。 2、了解内容:无。 三.安排课时:2学时 四.教学内容(知识点) 1.等效变换的概念。理想电压源和理想电流源的特性。 2.实际电压源和实际电流源的特性。实际电压源和实际电流源的等效变换。3.电路的伏安关系式。 五.教学重难点

电路的基本概念和基本定律

电路的基本概念和基本定律 一、电路基本概述 1.电流流经的路径叫电路,它是为了某种需要由某些电工设备或元件按一定方式组合起来的,它的作用是A:实现电能的传输和转换;B:传递和处理信号(如扩音机、收音机、电视机)。一般电路由电源、负载和连接导线(中间环节)组成。 (1)电源是一种将其它形式的能量转换成电能或电信号的装置,如:发电机、电池和各种信号源。 (2)负载是将电能或电信号转换成其它形式的能量或信号的用电装置。如电灯、电动机、电炉等都是负载,是取用电能的设备,它们分别将电能转换为光能、机械能、热能。 (3)变压器和输电线是中间环节,是连接电源和负载的部分,它起传输和分配电能的作用。 2. 电路分为外电路和内电路。从电源一端经过负载再回到电源另一端的电路,称为外电路;电源内部的通路称为内电路。 3.电路有三种状态:通路、开路和短路。 (1)通路是连接负载的正常状态; (2)开路是R→∝或电路中某处的连接导线断线,电路中的电流I=0,电源的开路电压等于电源电动势,电源不输出电能。例如生产现场的电流互感器二次侧开路,开路电压很高,将对工作人员和设备造成很大威胁; (3)短路是相线与相线之间或相线与大地之间的非正常连接,短路时,外电路的电阻可视为零,电流有捷径可通,不再流过负载。因为在电流的回路中仅有很小的电源内阻,所以这时的电流很大,此电流称为短路电流。 短路也可发生在负载端或线路的任何处。 产生短路的原因往往是由于绝缘损坏或接线不慎,因此经常检查电气设备和线路的绝缘情况是一项很重要的安全措施。为了防止短路事故所引起的后果,通常在电路中接入熔断器或自动断路器,以便发生短路时,能迅速将故障电路自动切除。 4、电路中产生电流的条件:(1)电路中有电源供电;(2)电路必须是闭合回路; 5、电路的功能:(1)传递和分配电能。如电力系统,它是由发电机,升压变压器,输电线、降压变压器、供配电线路和各种高、低压电器组成。(2)传递和处理信号。如电视机,它接收到

时序逻辑电路51时序逻辑电路的基本概念1时序逻辑电路

第5章时序逻辑电路 5.1 时序逻辑电路的基本概念 1.时序逻辑电路的结构及特点 时序逻辑电路在任何时刻的输出状态不仅取决于当时的输入信号,还与电路的原状态有关,触发器就是最简单的时序逻辑电路,时序逻辑电路中必须含有存储电路。时序电路的基本结构如图 5.1 所示,它由组合电路和存储电路两部分组成。 图5.1 时序逻辑电路框图 时序逻辑电路具有以下特点: (1)时序逻辑电路通常包含组合电路和存储电路两个组成部分,而存储电路要记忆给定时刻前的输入输出信号,是必不可少的。 (2)时序逻辑电路中存在反馈,存储电路的输出状态必须反馈到组合电路的输入端,与输入信号一起,共同决定组合逻辑电路的输出。 2.时序逻辑电路的分类 (1)按时钟输入方式 时序电路按照时钟输入方式分为同步时序电路和异步时序电路两大类。同步时序电路中,各触发器受同一时钟控制,其状态转换与所加的时钟脉冲信号都是同步的;异步时序电路中,各触发器的时钟不同,电路状态的转换有先有后。同步时序电路较复杂,其速度高于异步时序电路。 (2)按输出信号的特点 根据输出信号的特点可将时序电路分为米里(Mealy)型和摩尔(Moore)型两类。米里型电路的外部输出Z既与触发器的状态Q n有关,又与外部输入X有

关。而摩尔型电路的外部输出Z仅与触发器的状态Q n有关,而与外部输入X无关。 (3)按逻辑功能 时序逻辑电路按逻辑功能可划分为寄存器、锁存器、移位寄存器、计数器和节拍发生器等。 3.时序逻辑电路的逻辑功能描述方法 描述一个时序电路的逻辑功能可以采用逻辑方程组(驱动方程、输出方程、状态方程)、状态表、状态图、时序图等方法。这些方法可以相互转换,而且都是分析和设计时序电路的基本工具。 5.2 时序逻辑电路的分析方法和设计方法 1.时序逻辑电路的分析步骤 (1)首先确定是同步还是异步。若是异步,须写出各触发器的时钟方程。(2)写驱动方程。 (3)写状态方程(或次态方程)。 (4)写输出方程。若电路由外部输出,要写出这些输出的逻辑表达式,即输出方程。 (5)列状态表 (6)画状态图和时序图。 (7)检查电路能否自启动并说明其逻辑功能。 5.2.1 同步时序逻辑电路的设计方法 1.同步时序逻辑电路的设计步骤 设计同步时序电路的一般过程如图5.10所示。 图5.10 同步时序电路的设计过程

教案-----电路中的基本物理量

教案电路中的基本物理量 教学目的: 知识目标: (1)熟悉基本电路的组成和作用 (2)理解电压、电流、电动势的概念 (3)掌握电压、电流方向的判别 (4)理解电阻的定义和作用 技能目标: 熟识万用表测量电压、电流、电位的方法 教学重点、难点: 教学重点:电压、电流、电位、电动势、电阻概念的理解 教学难点:(1)电压、电流方向的判别 (2)电动势概念的理解 课型:讲练结合 教学分析: 本次课先由一个手电筒电路引入电路的组成和作用,通过对电流、电压、电动势的实际测试,根据测试的结果来体验分析电流、电压、电位、电动势的存在和方向。再辅以理论讲解来阐明电流、电压、电动势的概念及电流、电压参考方向的应用和电流、电压实际方向 的判别。 复习、提问: (1)手电筒电路是怎么工作的? (2)你认为电压、电流有方向吗?什么情况下有方向呢? 教学过程: 一、电路的组成和作用 导入:(先在黑板上画一手电筒电路的示意图如1(a))

(c) 图1 手电筒电路 手电筒大家都很熟悉,由电池、开关、灯泡、导线四部分组成。电池给灯泡供电,但只有在开关闭合的前提下,才会发亮。所以电池相当于电源,灯泡是供电的对象,称为负载,开关决定着灯亮与灭,所以开关便是控制元件,导线连接整个电路,使其为一闭合回路。电源、负载、控制元件、回路为组成电路的四要素。所以手电筒电路的电路模型如图1(c)。 1、电路组成的四要素: (1)电源(2)负载(3)控制元件(4)回路 2、电路的作用: (1)能量的传输和转换。如手电筒电路,灯泡发光,电池能转换为光能和热能。 (2)信号的传递和处理。如扩音机电路,如图(b),放大器用来放大电信号,而后传递到扬声器,把电信号还原为语言或音乐,实现“声-电-声”的放大、传输和转换作用。 前面我们了解了电路的组成和作用,然而描述一个电路的特性光以上这些是不够的,还需要一些其他的物理量来描述电路的特征。电流、电压、电动势便是描述电路特征的最基本的物理量。下面先通过实际测试来体验一下这些物理量的存在及他们的方向。 二、电流 这一小节的教学方法:(1)先让学生按照教师给定的方法测试试验电路1中流过电阻的电流,让学生先感性认识电流存在的形式,再理论分析电流的定义及计算。(2)再让学生用同样的测试方法反向测量,指针式万用表表笔反偏(数字式显示负值),使学生感性认识直流电流是有方向的,再理论分析电流方向的确定。 先测量试验电路1中流过电阻的电流大小。让学生感受电流在电路中存在的形式。

教案-----电路中的基本物理量

教案-----电路中的基本物理量

教案电路中的基本物理量 教学目的: 知识目标: (1)熟悉基本电路的组成和作用 (2)理解电压、电流、电动势的概念 (3)掌握电压、电流方向的判别 (4)理解电阻的定义和作用 技能目标: 熟识万用表测量电压、电流、电位的方法教学重点、难点: 教学重点:电压、电流、电位、电动势、电阻概念的理解 教学难点:(1)电压、电流方向的判别 (2)电动势概念的理解 课型:讲练结合 教学分析: 本次课先由一个手电筒电路引入电路的组成和作用,通过对电流、电压、电动势的实际测试,根据测试的结果来体验分析电流、电压、电位、电动势的存在和方向。再辅以理论讲解来阐明电流、电压、电动势的概念及电流、电压参考方向的应用和电流、电压实际方向的判别。 复习、提问: (1)手电筒电路是怎么工作的? (2)你认为电压、电流有方向吗?什么情况下有方向呢? 教学过程:

一、电路的组成和作用 导入:(先在黑板上画一手电筒电路的示意图如1(a)) (c) 图1 手电筒电路手电筒大家都很熟悉,由电池、开关、灯泡、导线四部分组成。电池给灯泡供电,但只有在开关闭合的前提下,才会发亮。所以电池相当于电源,灯泡是供电的对象,称为负载,开关决定着灯亮与灭,所以开关便是控制元件,导线连接整个电路,使其为一闭合回路。电源、负载、控制元件、回路为组成电路的四要素。所以手电筒电路的电路模型如图1(c)。 1、电路组成的四要素: (1)电源(2)负载(3)控制元件(4)回路 2、电路的作用: (1)能量的传输和转换。如手电筒电路,灯泡发光,电池能转换为光能和热能。 (2)信号的传递和处理。如扩音机电路,如图(b),放大器用来放大电信号,而后传 递到扬声器,把电信号还原为语言或音乐, 实现“声-电-声”的放大、传输和转换作用。

第1章基本概念和基本规律

第一篇电阻电路

第一章基本概念和基本规律 1.1电路和电路模型 ?电路(electric circuit)是由电气器件互连而成 的电的通路。 ?模型(model)是任何客观事物的理想化表示,是对客观事物的主要性能和变化规律的一种抽象。 ?电路理论(circuit theory)为了定量研究电路的电气性能,将组成实际电路的电气器件在一定条件下按其主要电磁性质加以理想化,从而得到一系列理想化元件,如电阻元件、电容元件和电感元件等。

?由于没有任何一种实际器件只呈现一种电磁性质,而能把其它电磁性质排除在外,所以器件建模是有条件的,一种近似表示只有在一定的条件下适用,条件变了,电路模型的形式也要作相应的改变。 ?电路分析(circuit analysis ),就是对由理想元件组成的电路模型的分析。虽然分析结果仅是实际电路的近似值,但它是判断实际电路电气性能和指导电路设计的重要依据。 如:不同工作频率下的电阻模型 R R C L

?当实际电路的尺寸远小于其使用时的最高工作频率所对应的波长时,可以无须考虑电磁量的空间分布,相应的电路元件称为集中参数元件。由集中参数元件组成的电路,称为实际电路的集中参数电路模型或简称为集中参数电路。描述电路的方程一般是代数方程或常微分方程。 ?如果电路中的电磁量是时间和空间的函数,使得描述电路的方程是以时间和空间为自变量的代数方程或偏微分方程,则这样的电路模型称为分布参数电路。 电路集中化条件:实际电路的各向尺寸d远小于电路工作频率所对应的电磁波波长λ,即d

例1.1.1我国电力用电的频率是50Hz ,则该频率对应的波长8 /(310/50)km 6000km c f λ==?=可见,对以此为工作频率的实验室设备来说,其尺寸远小于这一波长,因此它能满足集中化条件。而对于数量级为103km 的远距离输电线来说,则不满足集中化条件,不能按集中参数电路处理。 例1.1.3对无线电接收机的天线来说,如果所接收到信号频率为400MHz ,则对应的波长为 8 6 /[310/(40010]m 0.75m )c f λ==??=因此,即使天线的长度只有0.1m ,也不能把天线视为集中参数元件。

高中物理【电路的基本概念和规律】典型题(带解析)

高中物理 【电路的基本概念和规律】典型题 1.关于电流,下列说法中正确的是( ) A .通过导体横截面的电荷量越多,电流越大 B .电子运动的速率越大,电流越大 C .单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,导体中的电流越大 D .因为电流有方向,所以电流是矢量 解析:选C .电流的大小等于单位时间内通过导体横截面的电荷量,故A 错误,C 正确;电流的微观表达式I =neS v ,电流的大小由单位体积的电荷数、每个电荷所带电荷量、导体的横截面积和电荷定向移动的速率共同决定,故B 错误;矢量运算遵循平行四边形定则,标量的运算遵循代数法则,电流的运算遵循代数法则,故电流是标量,故D 错误. 2.铜的摩尔质量为m ,密度为ρ,每摩尔铜原子中有n 个自由电子.今有一根横截面积为S 的铜导线,当通过的电流为I 时,电子平均定向移动的速率为( ) A .光速c B . I neS C .ρI neSm D . mI neS ρ 解析:选D .由电流表达式I =n ′eS v 可得v =I n ′eS ,其中n ′=n m ρ=n ρm ,故v =mI neS ρ,D 对. 3.在显像管的电子枪中,从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U 的加速电场,设其初速度为零,经加速后形成横截面积为S 、电流为I 的电子束.已知电子的电荷量为e 、质量为m ,则在刚射出加速电场时,一小段长为Δl 的电子束内的电子个数是( ) A .I Δl eS m 2eU B . I Δl e m 2eU C .I eS m 2eU D . IS Δl e m 2eU 解析:选B .在加速电场中有eU =1 2 m v 2,得v = 2eU m .在刚射出加速电场时,一小段长为Δl 的电子束内电荷量为q =I Δt =I Δl v ,则电子个数n =q e =I Δl e m 2eU ,B 正确. 4.一个内电阻可以忽略的电源,给装满绝缘圆管的水银供电,通过水银的电流为0.1 A .若把全部水银倒在一个内径大一倍的绝缘圆管内(恰好能装满圆管),那么通过水银的电

电路的基本概念与规律

考点1 电路的基本概念与规律 考点1.1 电流的概念及表达式1.形成电流的条件 (1)导体中有能够自由移动的电荷.(2)导体两端存在电压.2.电流 (1)定义式:I =. q t 其中q 是某段时间内通过导体横截面的电荷量. a.若是金属导体导电,则q 为自由电子通过某截面的电荷量的总和. b.若是电解质导电,则异种电荷反向通过某截面,q =|q 1|+|q 2|. (2)带电粒子的运动可形成等效电流,如电子绕原子核的运动、带电粒子在磁场中的运动,此时I =,q 为带电粒子的电荷量,T 为周期. q T (3)方向:电流是标量,为研究问题方便,规定正电荷定向移动的方向为电流的方向.在外电路中电流由电源正极到负极,在内电路中电流由电源负极到正极. (4)微观表达式:假设导体单位体积内有n 个可自由移动的电荷,电荷定向移动的速率为v ,电荷量为q ,导体横截面积为S ,则I =nqSv . 3. 如图所示,一根截面积为S 的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷,每米电荷量为q ,当此棒沿轴线方向做速度为v 的匀速直线运动时,由于棒运动而形成的等效电流大小为( A ) A .vq B. C .qvS D .qv /S q v 6. (多选)半径为R 的橡胶圆环均匀带正电,总电荷量为Q ,现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动,则由环产生的等效电流应有( AB )

A .若ω不变而使电荷量Q 变为原来的2倍,则电流也将变为原来的2倍 B .若电荷量不变而使ω变为原来的2倍,则电流也将变为原来的2倍 C .若使ω、Q 不变,将橡胶环拉伸,使环半径增大,电流将变大 D .若使ω、Q 不变,将橡胶环拉伸,使环半径增大,电流将变小 9. 一根长为L ,横截面积为S 的金属棒,其材料的电阻率为ρ,棒内单位体积自由电子数为n ,电子的质量为m ,电荷量为e 。在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向运动的平均速率为v ,则金属棒内的电场强度大小为( C ) A. B. C .ρne v D.m v 22eL m v 2Sn e ρe v SL 考点1.2 描述电源的物理量1. 电动势 (1)电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置.在电源内部,非静电力做正功,其他形式的能转化为电能,在电源外部,静电力做功,电能转化为其他形式的能.(2)电动势:在电源内部,非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功W 与被移送电荷q 的比值.定义式:E =. W q (3)物理意义:反映电源非静电力做功本领大小的物理量.2.内阻:电源内部导体的电阻. 3.容量:电池放电时能输出的总电荷量,其单位是:A·h 或mA·h. 1. 以下说法中正确的是( D ) A .在外电路和电源内部,正电荷都受静电力作用,所以能不断地定向移动形成电流

35 电路的基本概念和规律

35题组层级快练 一、选择题 1.(2017·上海学业考试)将四个定值电阻a 、b 、c 、d 分别接入电路,测得相应的电流、电压值如图所示.其中阻值最接近的两个电阻是( ) A .a 和b B .b 和d C .a 和c D .c 和d 答案 A 解析 分别过原点作出过四个点的图像,根据图像的斜率表示电阻可知,a 、b 两电阻大小最为接近,故A 项正确,B 、C 、D 三项错误. 2.(2017·莱芜模拟)某个由导电介质制成的电阻截面如图所示,导电介质 的电阻率为 ρ,制成内外半径分别为a 和b 的半球壳层形状(图中阴影部分),半径为 a 、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心成为一个引出电极,在导电介质的外层 球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极,设该电阻的阻值为R.下面给 出R 的四个表达式中只有一个是合理的,你可能不会求解R ,但是你可以通过一定的物 理分析,对下列表达式的合理性做出判断.根据你的判断,R 的合理表达式应为( ) A .R =ρ(b +a )2πab B .R =ρ(b -a )2πab C .R =ρab 2π(b -a ) D .R =ρab 2π(b +a ) 答案 B 解析 根据R =ρl S ,从单位上看,答案中,分子应是长度单位,而分母应是面积单位,只有A 、B 符合单位,C 、D 项错误;再代入特殊值,若b =a ,球壳无限薄,此时电阻为零,因此只有B 项正确,A 项错误. 3.(2017·海淀区模拟)如图,虚线框内为改装好的电表,M 、N 为新电表的接线柱,其中灵敏电流计G 的满偏电流为200 μA ,已测得它的内阻为495.0 Ω.图中电阻箱读数为5.0 Ω.现将MN 接入某电路,发现灵敏电流计G 刚好满偏,则根据以上数据计算可知( )

电路的基本概念完整版

电路的基本概念标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]

第一章电路的基本概念 第一节电路一、电路的基本组成 1.什么是电路

图1-2 手电筒的电路原 理图 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)(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,进行能量转换。 (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。 二、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。例如,图 图1-1 简单的直流 电路

1-2所示的手电筒电路。 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进行分析,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。 表1-1常用理想元件及符号 第二节电流和电压 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t时间内的电流强度可用数学公式表示为 式中,t为很小的时间间隔,时间的国际单位制为秒(s),电量q的国际单位制为库仑(C)。电流i(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A、千安kA等,它们与安培的换算关系为 1 mA = 10-3A; 1 A = 10-6 A; 1 kA = 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

届高考物理一轮复习专题八恒定电流考点一电路的基本概念和规律教学案含解析

专题八 恒定电流 考纲展示 命题探究 考点一 电路的基本概念和规律 基础点 知识点1 电流和电阻 1.电流 (1)形成 ①导体中有能够自由移动的电荷。 ②导体两端存在电压。 (2)方向:规定为正电荷定向移动的方向。电流是标量。 (3)定义式:I =q t 。 (4)微观表达式I =nqSv 。 (5)单位:安培(安),符号A,1 A =1 C/s 。 2.电阻 (1)定义式:R =U I 。 (2)物理意义:导体的电阻反映了导体对电流的阻碍作用。 3.电阻定律 (1)内容:同种材料的导体,其电阻R 与它的长度成正比,与它的横截面积成反比,导体的电阻与构成它的材料有关。 (2)表达式:R =ρl S 。 4.电阻率

(1)计算式:ρ=R S l ,单位:Ω·m。 (2)物理意义:反映导体的导电性能,是表征材料性质的物理量。 (3)电阻率与温度的关系。 ①金属:电阻率随温度升高而增大。 ②半导体:电阻率随温度升高而减小。 ③一些合金:几乎不受温度的影响。 ④超导体:当温度降低到绝对零度附近时,某些材料的电阻率突然减小为零,成为超导体。 知识点2 欧姆定律和伏安特性曲线 1.欧姆定律 (1)内容:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。 (2)表达式:I =U R 。 (3)适用范围 ①金属导电和电解液导电(对气体导电不适用)。 ②纯电阻电路(不含电动机、电解槽的电路)。 2.导体的伏安特性曲线 (1)I -U 图线:以电流为纵轴、电压为横轴画出导体上的电流随电压的变化曲线,如图所示。 (2)比较电阻的大小:图线的斜率I U =1 R ,图中R 1>R 2(选填“>”“<”或“=”)。 (3)线性元件:伏安特性曲线是直线的电学元件,适用于欧姆定律。 (4)非线性元件:伏安特性曲线为曲线的电学元件,不适用于欧姆定律。 知识点3 电功、电功率、焦耳定律

电路的基本概念

第一章电路的基本概念 1. 电路的基本组成、电路的三种工作状态和额定电压、 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。 1?了解电路的三种工作状态特点。 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。 第一节电路 、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 图1-1简单的直流电路 序号 内 容 学时 1 绪论 0.5 2 第一节电路 1 3 第二节电流和电压 4 第三节电阻 1 5 第四节部分欧姆定理 6 第五节电能和电功率 1.5 7 本章小结与习题 8 本章总学时 4 电流、功率等概念。 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: 电源(供能元件):为电路提供电能的设备和器件 负载 (耗能兀件):使用(消耗)电能的设备和器件 (3)控制器件:控制电路工作状态的器件或设备 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,进行能量转换。 (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。 二、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。例如,图1-2 所示的手电筒电路。 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进行分析,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。 ⑴ ⑵ ⑶ ⑷ (如电池、发电机等)。 (如灯泡等用电器)。 (如开关等)。 (如各种铜、铝电缆线等)。 联接导线:将电器设备和元器件按一定方式联接起来 r n R 图1-2手电筒的电路原理图

第1章教案电路分析基础

第1章电路分析基础 本章要求 1、了解电路的组成和功能,了解元件模型和电路模型的概念; 2、深刻理解电压、电流参考方向的意义; 3、掌握理想元件和电压源、电流源的输出特性; 4、熟练掌握基尔霍夫定律; 5、深刻理解电路中电位的概念并能熟练计算电路中各点电位; 6、深刻理解电压源和电流源等效变换的概念; 7、熟练掌握弥尔曼定理、叠加原理和戴维南定理; 8、理解受控电源模型, 了解含受控源电路的分析方法。 本章内容 电路的基本概念及基本定律是电路分析的重要基础。电路的基本定律和理想的电路元件虽只有几个,但无论是简单的还是复杂的具体电路,都是由这些元件构成,从而依据基本定律就足以对它们进行分析和计算。因而,要求对电路的基本概念及基本定律深刻理解、牢固掌握、熟练应用、打下电路分析的基础。依据欧姆定律和基尔霍夫定律,介绍电路中常用的分析方法。这些方法不仅适用于线性直流电路,原则上也适用于其他线性电路。为此,必须熟练掌握。 1.1电路的基本概念 教学时数1学时 本节重点1、理想元件和电路模型的概念 2、电路变量(电动势、电压、电流)的参考方向; 3、电压、电位的概念与电位的计算。 本节难点参考方向的概念和在电路分析中的应用。

教学方法通过与物理学中质点、刚体的物理模型对比,建立起理想元件模 型的概念,结合举例,说明电路变量的参考方向在分析电路中的重要性。通过例题让学生了解并掌握电位的计算过程。 教学手段传统教学手法与电子课件结合。 教学内容 、、实际电路与电路模型 1、实际电路的组成和作用 2、电路模型: 3、常用的理想元件: 、、电路分析中的若干规定 1、电路参数与变量的文字符号与单位 2、电路变量的参考方向 变量参考方向又称正方向,为求解变量的实际方向无法预先确定的复杂电 路,人为任意设定的电路变量的方向,如图(b)所示。 参考方向标示的方法: ①箭头标示;②极性标示;③双下标标示。 注意: ①参考方向的设定对电路分析没有影响; ②电路分析必须设定参考方向; ③按设定的参考方向求解出变量的值为正,说明实际方向和参考方向相同,为负则相反。 关联参考方向和非关联参考方向的概念: 一个元件或一段电路上,电流与电压的参考方向一致时称为关联参考方向,反之为非关联参考方向。 3、功率 规定:吸收功率为正,发出功率为负。

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