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章节课题 2.4 欧姆定律 课时 2节
教 学 目 的 掌握：欧姆定律，熟练应用欧姆定律进行计算。
重点难点 重点：欧姆定律的应用 难点：对欧姆定律的正确理解
教学方法 课堂讲授与练习相结合，综合学生实际，适当处理教材，因材施教，讲解问题时力求清晰明了，注意引导学生对本课程的兴趣和调动学生的学习积极性，并通过练习加深对所学知识的理解与掌握，尽可能达到好的教学效果，以提高学生的理论水平。
教具及参考书 1.《电工基础》 李梅主编 机械工业出版社 2.《电工电子技术基础》 王兆义主编 高等教育出版社 3.《电工基础》 谭恩鼎主编 高等教育出版社 4.《电工基础》 薛涛主编 高等教育出版社
作业 P41 2-3-2
课 后 小 结 1.欧姆定律是分析、计算电路的最基本定律之一。 2.部分电阻电路的欧姆定律可表述为：流经电阻的电流与加在电阻两端的电压成正比，与电阻的阻值成反比。 3.全电路的欧姆定律可表述为：通过全电路的电流与电源的电动势成正比，与电路中的总电阻成反比。 4.在一个闭合电路中，电压升等于电压降，满足电压平衡方程式。 5.欧姆定律的应用。
教学内容 2.4 欧姆定律 教学目的 掌握：欧姆定律，熟练应用欧姆定律进行计算。 技能要求 掌握：运用欧姆定律解决实际问题。 教学内容 我们生活中有这样的经验：当我们打开水龙头时，如果水管中的压力大，水流就大；如果水管中的压力小，水流就小（见图2-18）。在同一条水管中，水管中水的压力大，水的流速大，反之，水的流速小。在广场的音乐喷泉中，喷出的水柱高度随着音乐的节奏跳跃变化，水柱高时水泵的出口压力高；水柱低时水泵的出口压力低。 在电阻电路中，电压和电流也有着类似的规律：即加在同一个电阻上的电压高，电阻中的电流大，反之，电流小。 2.4.1电阻电路欧姆定律 一段只含有电阻、而不含有电源的电路，称为电阻电路，如图2-19所式。
教学内容 a)关联参考方向 b)非关联参考方向 图 2-19 部分电阻电路 电阻电路的欧姆定律可表述为：流经电阻的电流与加在电阻两端的电压成正比，与电阻的阻值成反比，其表达式为 或 2-7） 在式2-7中，电压与电流的正方向设定为一致，称为关联参考方向，如图2-19a所示；如果电压与电流的正方向设定相反,如图2-19b所示, 则称为非关联参考方向，非关联参考方向的表达式为 （2-8） 在以后的电路分析中，如不加特别说明，均为关联参考方向。 欧姆定律只适应于线性电阻电路，即当电压和电流变化时，电阻的阻值不变。图2-20a是线性电阻的伏安特性曲线。某些电阻元件，如半导体二极管的正向电阻、白炽灯的灯丝电阻，它们不遵循欧姆定律，伏安特性曲线是一条曲线，这种电阻称为非线性电阻，它的阻值随工作电压的变化而变化，如图2-20b所示。 a）线性电阻的伏安特性 b）非线性电阻的伏安特性 图 2-20 电阻的伏安特性曲线
教学内容 2.4.2全电路欧姆定律 由含有内阻的电源和负载电阻组成的闭合回路称为全电路。最简单的全电路如图2-21所示，图中E 为电动势，RO为电动势的内阻，R为外电路负载电阻。 图 2-21简单的全电路 全电路的欧姆定律可表述为：通过全电路的电流与电源的电动势成正比，与电路中的总电阻成反比，其表达式为 　 或 （2-9） 由式中可见，为外电路电阻上的电压，令；为内电路内阻上的电压，令，则有 （2-10） 此式称为全电路电压平衡方程式，它说明了在一个闭合电路中，电压升（电动势E）等于电压降（）。
教学内容 2.4.3 活学活用 理论的应用并不是简单的套用公式，而往往是利用欧姆定律分析实际问题。 1.确定电路的工作电流 大家知道，测量电流要将电流表串联在电路中，需要将电路断开将表串入，测量很不方便。我们又知道，测量电压是将电压表并联在被测电路两端，测量时很方便。在条件许可的情况下，都是利用测量电压的方法，测量出电压，再换算出电流。 案例1 收音机电流调试 案例叙述 图2-23a、b是收音机的外形和内部电路，图2-23c是收音机的部分电路及测量图。我们在组装收音机时，要调整电路的静态电流，在调整时要测量电流的大小。 图2-23 测量收音机的工作电流 a) 收音机外形 b) 收音机内部电路 c) 收音机部分电路及测量方法 案例分析 图中电阻R17的工作电流要求为0.4～0.6mA，电阻的阻值为51Ω。因为电流不方便测量，我们用测量R17电阻两端电压的方法来间接的取得被测电流。根据欧姆定律 U=IR=（0.4～0.6）×51V=(20.4～30.6)mV 即测出的电压值在20.4～30.6mV之间时，电路中的电流值为合格。
教学内容 案例2 变频器检测过电流 案例叙述 图2-24为变频器（一种用于电动机调速的电力电子设备）内部电流检测电路。该检测电路为变频器的电子保护电路提供电流检测信号。,图中采用了电阻率很小的金属板作为“检测电阻”，当工作电流流过检测电阻，在电阻两端产生电压降，这个电压降就是电流检测信号。 检测电阻的阻值为0.002Ω，变频器额定工作电流为100A。当电流不超过100A时，变频器不报警。 变频器因为报警过电流，维修人员对变频器的工作电流进行检查。现测得金属板两端的电压为0.25V，请分析变频器是否真的过电流。 图2-24 变频器检测电流的测量 案例分析 变频器正常工作时金属板两端电压为 U=IR=100×0.002V=0.2V 测得值为0.25V时对应的电流值为 I=U/R=0.25/0.002=125A 因为125A>100A,显然变频器是处于过电流状态，要进一步检查变频器的过电流原因。
教学内容 2.电路参数发生了变化，使电路工作不正常 案例1 电烙铁发热量不足 案例现象 某电气维修工使用的一把电烙铁发热量不足，不知是 什么原因。电烙铁的正常工作参数为：电压220V，电流90mA。 图2-25 电烙铁 a) 电烙铁外形 b)等效电路 案例分析 电烙铁的发热体就是一个线绕电阻，如图2-25b所示。发热量不足一是外加电压低于220V，二是电烙铁的工作电流小于正常值。 用电压表测量220V电源电压，为正常值；用电阻表（万用表的欧姆档）测量电烙铁的发热体电阻，阻值为3.1kΩ。 根据欧姆公式，计算电烙铁的实际电流为 I=U/R=220/3.1mA=71mA 由于71mA<90 mA，使电烙铁的发热量不足。其原因为发热体老化，阻值变大所至。
教学内容 案例2 豆浆机工作无力 案例现象 有人买了一台新的豆浆机，在农贸市场内卖鲜豆浆。发现豆浆机在工作中转动无力，不知什么原因。后来换了一台新的机子仍然如此。 案例分析 该豆浆机离电源较远，配线较长，由于导线存在导体电阻，使豆浆机工作时在导线上产生了较大的电压降落，加在电动机上的电压减小，造成电动机工作无力。等效电路如图2-26所示。 图2-26 等效电路图 电动机通电时用电压表测量ab和cd两端电压，测得值为Uab=220V,Ucd=160V，在导线上电压损失了60V。 停机，将导线cd端连在一起，用电阻表测量a、b两端电阻，阻值为15Ω。 解决方案 显然电动机工作无力是因为导线电阻太大，使加在电动机上的电压严重低于额定电压（220V）造成的。 更换截面积大的导线，为了使电动机两端电压不低于200V，更换的导线总电阻Rab要小于5Ω。 该案例是应用欧姆定律的概念分析解决问题。
教学内容 3.用欧姆定律分析工程现象 案例1 用手持试电笔测量220V电压时，为什么没有触电的感觉 案例现象 图2-27所示是用试电笔测试电路是否带电。试电笔是电工测量电器是否带电的常备工具，其内部装有一只限流电阻和发光氖管，当被测量的电器带电时，电流通过限流电阻、发光氖管及人体入地，发光氖管发光指示有电。此时虽然有电流通过人体，但人们没有触电的感觉。 案例分析 试电笔限流电阻为880kΩ，氖管的电阻和人体的电阻都比限流电阻小得多，可忽略不计。即认为电路中只有限流电阻，如图2-27b所示，根据部分电阻电路的欧姆定律，有 A 即通过人体的电流为0.25mA 。由于电流微弱，对人体无害。 图2-27 试电笔的使用 a) 试电笔测试示意图 b) 测试等效典论
案例2 家用电器的遥控器为什么都不设电源开关 图2-28 遥控器 a) 遥控器外形 b)遥控器内部框图 案例现象 空调器、电视机、投影仪等很多电器用的遥控器，都不设电源开关，电池接上以后，电路总在通电状态。如2-28b框图所示。 案例分析 遥控器的内部电路可以等效为一个阻值很大的电阻，在不工作时（没有按下发射按钮），电路的电流很小，只有A(5A),和电池的自然放电差不多，因此不用设电源开关，大大方便了应用。

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