资源简介

《电工基本电路安装与测试》教学设计
任务6 安装与测试电阻器基本电路（一）
一、教材分析与处理
本课题选自高等教育出版社出版、崔陵主编的浙江省电气技术应用专业课程改革成果教材《电工基本电路安装与测试》项目二安装与测试电阻器电路，任务3安装与测试电阻器基本电路。
“安装与测试电阻器基本电路”是电气技术应用专业的核心技能，电阻器基本电路包括部分电路和全电路。教材中将“电流、电压、电位、电源电动势”等作为“安装与测试电阻器基本电路”的基础知识来处理。“电阻器基本电路”是学生在该课程中安装与测试的第一个基本电路，教材分“安装与测试电阻器电路、安装与测试全电路”两个内容。本教学设计为第一部分内容，即安装与测试电阻器电路。通过“安装电阻器电路、测试电阻器电路、分析电阻器电路电压与电流的关系、分析电阻器电路的功率”，学会使用直流电流表、直流电压表测量直流电压和直流电流，分析电阻器两端电压与电流的关系。因此，根据“做中学、做中教”的教学理念，围绕“测试安装与电阻器基本电路”这一具体的工作任务，将教材中的教学内容划分为“安装电阻器电路、测试电阻器电路、分析电阻器电路电压与电流的关系、分析电阻器电路的功率”等具体的任务。
二、学情分析
授课对象是电气技术应用、电气运行与控制等专业一年级学生，《电工基本电路安装与测试》是学生专业学习的第一门专业核心课程。高一学生学习基础一般，学生学习能力较弱。通过专业认知教育和项目一认识实训室的学习，对专业和实训室有一定了解。项目二是学生真正进入专业学习的第一个内容，基础比较缺乏，但学生对学习本课程的知识、技能有较强烈的兴趣与愿望。
三、设计理念
电工基本电路的识图、安装、测试与应用是本课程的核心技能。基于现代教育思想和教学理论，充分利用信息化技术、数字化资源和理实一体教学环境，通过转换教师角色、优化教学内容、创新教学方法、加强师生互动、注重过程评价等手段，通过“安装电阻器电路、测试电阻器电路、分析电阻器电路电压与电流的关系、分析电阻器电路的功率”等具体的任务学习，引导学生主动探索、勤于动手、相互竞争学习，激发学生学习兴趣和参与意识，体验“学中做”、“做中学”的乐趣，引导学生通过学习，初步学会安装、测试与分析电阻器基本电路，提高学习兴趣，激发学习动力，掌握相应的知识和技能。
四、教学目标
1.知识目标
（1）会表述电流、电压的概念、方向和单位，写出定义式。
（2）会表述电能、电功率的概念和单位，写出定义式。
（3）会表述部分电路欧姆定律的内容，写出表达式。
2.技能目标
（1）会用直流电流表、万用表测量直流电流。
（2）会用直流电压表、万用表测量直流电压。
（3）会连接电阻器基本电路。
3.情感目标
（1）感受学习电气技术的乐趣，激发学习兴趣。
（2）养成仔细观察、认真记录、规范操作和安全文明生产的职业素养。
五、教学重点与难点
1.教学重点：部分电路欧姆定律
2.教学难点：直流电流、直流电压测量
六、教法与学法
1.学法
建议根据学情设计任务书，学生根据任务书，通过小组合作学习，按步骤安装、测试与分析电阻器基本电路，养成认真记录、规范操作的职业素养。
2.教法
主要采用任务驱动法，以“安装、测试与分析电阻器基本电路”为任务主线，利用信息技术，变抽象为直观，突出重点，突破难点；应用实践操作法，让学生做中学，达成教学目标。
七、教学准备
1.教师准备
学习任务书1份/人、电池、小灯泡、导线、开关、直流电压表、直流电流、万用表，1套/组。
2.学生准备
按同组异质对学生进行分组，每组2人，1人为检测员，1人为记录员，操作过程中，2人互换角色。
八、课时安排
3课时
九、教学资源
教学课件（高等教育出版社中职网站http://sve..cn下载）、微视频（测量直流电压、测量直流电流）、任务书（教师根据学情设计）。
十、教学实施建议
1．建议本课在具有理实一体教学功能的“电工基本电路安装与测试实训室”进行，要求实训室设置理论学习区和实践操作训练区，配备多媒体教学设备、计算机及互联网、参考资料柜、器材柜、工具柜等设施，使实训室具备知识讲授、实践操作、小组讨论、成果展示、资料检索等功能，保障学习性工作任务的实施，为完成课程设计目标提供有力支撑。
2．为了保证教学效果，建议课前培养“小导师”，作为课堂教学的助手。
3．建议为每位学生配备不同类型的电阻器一套，以保证每位学生都能进行实践操作。
4．课堂教学组织建议采用“任务导入—任务实施—任务小结—任务拓展—评价反馈”的流程形式。
十一、教学过程
（一）任务导入
教师结合课件或实物讲解电阻器电路的实例，激发学生学习兴趣。
学生聆听案例，思考，让学生认识安装与测试电阻器基本电路的意义，明确本次课的学习任务。
（二）任务实施
任务1 认识直流电流与电压
教师讲解电流的基础知识
（1）电流
电流的大小等于通过导体横截面的电荷量与通过这些电荷量所用的时间的比值。用公式表示为：
I =
在国际单位制中，电流的单位是安培，简称安，符号是A。电流的常用单位还有毫安（mA）和微安（μA）：
1Ａ＝103 mＡ＝106μＡ
电流的方向习惯上规定为正电荷定向移动的方向，与电子流的方向正好相反。
常常事先假设一个电流方向，称为参考方向，用箭头在电路图中标明。
电流的方向不随时间变化的电流叫直流电流。直流电的文字符号用字母“DC”表示，图形符号用“—”表示。
电流的大小和方向都随时间周期性变化的电流叫交流电流。交流电的文字符号用字母“AC”表示，图形符号用“～”表示。
直流电流可以用电流表测量。直流电流表使用时要注意以下几点。
（1）选择合适的量程
电流表选用量程一般应为被测电流值的1.5～2倍。
（2）注意电流的极性
直流电流表的“+”接线柱接电源正极或靠近电源正极的一端，直流电流表的“－”接线柱接电源负极或靠近电源负极的一端。
（3）与待测电路串联
测量时电流表应串联接入待测电路中。
（4）防止短路
流过电流表的电流一定要同时流过用电器，不能不经过用电器而直接接到电源的两极上。
（2）电压
教师讲解电压的基础知识
电压就是衡量电场力做功能力大小的物理量。
A、B两点间的电压UAB在数值上等于电场力把电荷由A点移到B点所做的功WAB与被移动电荷的电荷量q的比值。用公式表示为
在国际单位制中，电压的单位是伏特，简称伏，符号是V。电压的常用单位还有千伏（kV）和毫伏（mV）。
规定电压的方向由高电位指向低电位，即电位降低的方向。因此，电压也常被称为电压降。
（a）用高电位指向低电位的箭头表示　　（b）高电位标“+”，低电位标“－”来表示
直流电压可以用电压表测量。直流电压表使用时要注意以下几点。
（1）选择合适的量程。
（2）注意电压的极性
直流电压表的“+”接线柱接电源正极或靠近电源正极的一端，直流电压表的“－”接线柱接电源负极或靠近电源负极的一端。
（3）与待测电路并联
测量时电压表应并联接入待测电路中。
学生小组合作，完成任务书相关内容。
教师巡视、指导、答疑，并根据学生学习情况解疑，点评学生学习情况。
任务2 安装与测试电阻器电路
教师讲解部分电阻器电路安装与测试操作要点。
（1）安装电阻器电路
将干电池、电阻器、开关、直流电压表、直流电压表、导线，按如图（a）所示连接，图（b）所示是它的实物图。
（a）电路图 （b）实物图
电阻器电路
（2）测试电阻器电路
用直流电压表和直流电流表分别测量电阻器R两端的电压和流过电路的电流，将测量结果填入表中。
表 电阻器电路测量记录
测量电量 电阻R/Ω 电压U/V 电流I/A
数据
学生小组合作，根据任务书，对照安装与测试电阻器电路的操作步骤，安装与测试电阻器基本电路，并将相关数据填入任务书中。
教师巡视、指导、答疑，并根据学生操作情况解疑，点评学生学习情况。
任务3 分析电阻器电路电压与电流关系
教师讲解分析
在电阻器电路中，电路中的电流I与电阻两端的电压U成正比，与电阻R成反比。这就是部分电路欧姆定律。
用公式表示为
部分电路欧姆定律经过数学变换，还可以得出：
U =RI
R＝
电流与电压间的正比关系，可以用伏安特性曲线来表示。
普通电阻器的伏安特性曲线
PPT出示例题，学生尝试练习，教师精讲点评，强调解题规范。
【例1】一个电阻值为10Ω的电阻器，接在3V的直流电源上。求：正常工作时通过电阻器的电流。
解：根据部分电路欧姆定律可得：
通过电阻器的电流＝0.3A
【例2】某电阻器两端电压为12V，通过导体的电流为0.6A，电阻器的阻值为多大？当电压改变为24V时，通过导体的电流又为多少？
【分析】电阻的大小与电压无关，R=仅仅意味着利用加在电阻两端的电压和通过电阻的电流可以来量度电阻的大小，而绝不意味着电阻的大小是由电压与电流决定的。
解：由部分电路欧姆定律可得：
R===20
当电压改变为24V时，电阻不变，R=20
此时，电流I′===1.2A
任务4 分析电阻器电路的功率
教师讲解分析
在电阻器电路中，电压和电流的乘积称为电功率。用公式表示为
P＝UI
电功率是描述电流做功快慢的物理量。电流在单位时间内所做的功称为电功率。如果在时间t内，电流通过导体所做的功为W，那么电功率为
在国际单位制中电功率的单位是瓦〔特〕，符号是W。电功率的常用单位还有kW（千瓦）和mW（毫瓦）。
在电场力作用下，电荷定向运动形成的电流所做的功称为电功。电流做功的过程就是将电能转化成其他形式的能的过程。因此，电功也称电能。
电功的大小为
W=Uq=UIt
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。
在国际单位制中，电功的单位是焦〔耳〕，符号是J。在实际使用中，电能常用千瓦时（俗称度）为单位，符号是kWh。
1kWh=3.6×106J=3.6MJ
PPT出示例题，学生尝试练习，教师精讲点评，强调解题规范。
【例2】小高同学家现有“220V 40W”的白炽灯6盏。（1）如果平均每天使用4小时，一年（365天）用电多少度？（2）如果平均每天少使用1小时，一年能节约用电多少度？（3）如果改用“220V 11W”的节能灯，每天还是使用4小时，一年能节约用电多少度？
【分析】求解本题所用的公式W=Pt，注意题中发生变化的量。
解：（1）P=40×6=240W=0.24kW，t=4×365=1 460h
由电功率公式可得：
W=Pt=0.24×1 460=350.4kWh
　 （2）P=40×6=240W=0.24kW，t=3×365=1 095h
W1=Pt=0.24×1 095=262.8kWh
W1= W W1=350.4 262.8=87.6kWh
　 （3）P=11×6=66W=0.066kW，t=4×365=1 460h
W2=Pt=0.066×1 460=96.36kWh
W2= W W2=350.4 96.36=254.04kWh
通过以上的计算可知，节约电能可以从两方面入手：一是减少电功率P，如尽量减少使用大功率电器；二是减少用电时间t，如养成人走灯关的好习惯。
（三）任务小结
学生小结本次课知识与技能要点，以小组为单位完成任务评价表。
任务评价表
序号 考核项目 配分 评分细则 得分
1 安装与测试电阻器电路 40 1.能正确连接电阻器电路，连接错误每处扣5分 2.能正确记录测量数据，记录错误每处扣5分
2 分析电阻器电路 40 能正确分析电阻器电路电压与电流关系，分析错误每处扣5分 能正确分析电阻器电路的功率，分析错误每处扣5分
3 安全文明生产 20 1.劳动保护品穿戴符合要求，不符合要求每次扣5分 2．严格遵守操作规程，违规操作每次扣10分 3．安全文明操作，工完场清，不整理工位扣10分
4 合计 100
教师小结；点评、分析学生学习情况；布置作业。
（四）任务拓展
本内容视教学情况，可安排为学生课后延伸拓展作业。
学习敏感电阻器、用万用表测量直流电压与电流等相关知识。
十二、作业布置
1.教材P61第5、6题。
2.学习辅导与练习P23－31任务3安装与测试电阻器基本电路。
3.完成任务评价表相关内容。
十三、教学反思
1.学生学习情况反馈
教学的亮点、不足及改进策略
教学附件:
课后拓展材料
1. 敏感电阻器
一般的普通电阻都是线性电阻。但也有一类电阻受温度、光线、电压、温度等因素影响，电阻的伏安特性曲线是非线性的，这类电阻统称为敏感电阻器。常见的敏感电阻器有：
（1）热敏电阻
热敏电阻是一种对温度极为敏感的电阻器，分为正温度系数和负温度系数电阻器，如图（a）所示。
（2）光敏电阻
光敏电阻阻值随着光线的强弱而发生变化的电阻器，分为可见光光敏电阻、红外光光敏电阻、紫外光光敏电阻，如图（b）所示。
（3）压敏电阻
压敏电阻是对电压变化很敏感的非线性电阻器。压敏电阻可分为无极性（对称型）和有极性（非对称型）压敏电阻，如图（c）所示。
（a）热敏电阻 （b）光敏电阻 （c） 压敏电阻 （d）湿敏电阻
图 敏感电阻器
（4）湿敏电阻
湿敏电阻是对湿度变化非常敏感的电阻器，能在各种湿度环境中使用.它是将湿度转换成电信号的换能器件，如图（d）所示。
2.用万用表测量直流电压与直流电流
用万用表也可以测量直流电压与直流电流。
（1）用万用表测量直流电压
①选择量程。万用表直流电压挡标有“V”，有2.5V、10V、50V、250V和500V等不同量程。应根据被测电压的大小，选择适当量程。若不知电压大小，应先用最高电压挡测量，逐渐换至适当电压挡。
②测量方法。将万用表并联在被测电路的两端。测量直流电压时，红表笔接被测电路的正极，黑表笔接被测电路的负极，如图所示。
③正确读数。仔细观察标度盘，找到对应的刻度线读出被测电压值。注意读数时，视线应正对指针。
图 万用表测量直流电压
（2）用万用表测量直流电流
①选择量程。万用表电流挡标有“mA”，有1mA、10mA、100mA、500mA等不同量程。应根据被测电流的大小，选择适当量程。若不知电流大小，应先用最大电流挡测量，逐渐换至适当电流挡。
②测量方法。将万用表与被测电路串联。应将电路相应部分断开后，将万用表表笔接在断点的两端。如是直流电流，红表笔接在与电路的正极相连的断点，黑表笔接在与电路的负极相连的断点，如图所示。
③正确读数。仔细观察标度盘，找到对应的刻度线读出被测电压值。注意读数时，视线应正对指针。
图 万用表测量直流电流
1

展开更多......

收起↑