電工技術(shù)基礎(chǔ)與應(yīng)用（高職）全套教學(xué)課件

電工技術(shù)基礎(chǔ)與應(yīng)用全套可編輯PPT課件全課導(dǎo)航直流電路01正弦交流電路02三相交流電路03磁路與變壓器04交流異步電動(dòng)機(jī)05低壓電器及其應(yīng)用06電氣安全防護(hù)07室內(nèi)照明電路08項(xiàng)目1直流電路目錄認(rèn)識(shí)電路的基本物理量01認(rèn)識(shí)基本的電路元件02分析與測(cè)量直流電路03直流電路是最基本的電路，它在日常生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用隨處可見(jiàn)，家用照明燈、直流電動(dòng)機(jī)、手電筒等都是由直流電路構(gòu)成的。直流電路中的一些定律與定理在其他電路中也同樣適用。本項(xiàng)目主要介紹電路及其基本元件的基本知識(shí)，以及直流電路的分析與測(cè)量方法。項(xiàng)目導(dǎo)讀直流電路知識(shí)目標(biāo)技能目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)了解電路的組成掌握電路基本物理量的計(jì)算與測(cè)量方法掌握電路基本元件的特性與分析方法掌握直流電路常用的分析方法能夠正確、熟練地使用數(shù)字萬(wàn)用表能夠正確測(cè)量電路的基本物理量能夠正確測(cè)量電路基本元件的伏安特性能夠通過(guò)對(duì)直流電路的檢測(cè)來(lái)驗(yàn)證基爾霍夫定律和疊加定理等樹(shù)立勇于探索、追求真理的職業(yè)精神養(yǎng)成堅(jiān)持不懈、刻苦鉆研的工作作風(fēng)任務(wù)1.1認(rèn)識(shí)電路的基本物理量任務(wù)工單——測(cè)量直流電路的電壓及電位相關(guān)知識(shí)任務(wù)引入手機(jī)已成為人們的生活必需品，不同品牌的手機(jī)所配備的充電器也不盡相同。手機(jī)充電器是先將220V交流電轉(zhuǎn)換成低壓直流電，然后為手機(jī)電池充電的。目前，常見(jiàn)的手機(jī)充電器有5V、2A和9V、2A兩種充電模式，兩者的充電電壓有所不同，不同的充電電壓有著不同的充電效果。請(qǐng)選擇合適的工具和器材，對(duì)直流電路的電壓及電位進(jìn)行測(cè)量。任務(wù)引入任務(wù)內(nèi)容認(rèn)識(shí)電路的基本物理量學(xué)習(xí)程度識(shí)記理解應(yīng)用學(xué)習(xí)任務(wù)電流

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電位與電壓

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電動(dòng)勢(shì)

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電能與功率

●

實(shí)訓(xùn)任務(wù)測(cè)量直流電路的電壓及電位

●自我勉勵(lì)知識(shí)與技能要求任務(wù)工單——測(cè)量直流電路的電壓及電位1．知識(shí)準(zhǔn)備數(shù)字萬(wàn)用表可以測(cè)量交流/直流電流、交流/直流電壓、電阻、溫度等，它具有操作方便、讀數(shù)精確、功能齊全等優(yōu)點(diǎn)。下面以DY2201數(shù)字萬(wàn)用表（見(jiàn)右圖）為例，來(lái)簡(jiǎn)單介紹其使用方法和使用注意事項(xiàng)。DY2201數(shù)字萬(wàn)用表任務(wù)工單——測(cè)量直流電路的電壓及電位1．知識(shí)準(zhǔn)備（1）數(shù)字萬(wàn)用表的使用方法①測(cè)量電流的操作步驟具體如下。a．將紅、黑表筆的接線端分別插入電流測(cè)量輸入口（根據(jù)預(yù)估電流的量級(jí)，插入標(biāo)有“mA”或“20A”的電流測(cè)量輸入口）和公共輸入口。b．估算電流大小，將旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)至相應(yīng)的電流擋。當(dāng)無(wú)法確定電流大小時(shí)，可將旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)至量程較大的電流擋，并在測(cè)量過(guò)程中依次降擋。c．將紅、黑表筆與待測(cè)電路連接，然后看顯示屏讀數(shù)即可。當(dāng)讀數(shù)為0時(shí)，說(shuō)明電流擋的量程過(guò)大，此時(shí)應(yīng)降擋；當(dāng)讀數(shù)為1時(shí)，說(shuō)明電流擋的量程過(guò)小，此時(shí)應(yīng)升擋；當(dāng)讀數(shù)前面有短畫(huà)線符號(hào)時(shí)，說(shuō)明電流實(shí)際方向與表筆所測(cè)方向相反。DY2201數(shù)字萬(wàn)用表任務(wù)工單——測(cè)量直流電路的電壓及電位1．知識(shí)準(zhǔn)備（1）數(shù)字萬(wàn)用表的使用方法②測(cè)量電壓的操作步驟具體如下。a．將紅黑表筆的接線端分別插入電阻/電壓等測(cè)量輸入口和公共輸入口。b．估算電壓大小，將旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)至相應(yīng)的電壓擋。當(dāng)無(wú)法確定電壓大小時(shí)，可將旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)至量程較大的電壓擋，并在測(cè)量過(guò)程中依次降擋。c．將表筆與待測(cè)電路連接，然后看顯示屏讀數(shù)即可。當(dāng)讀數(shù)為0時(shí)，說(shuō)明電壓擋的量程過(guò)大，此時(shí)應(yīng)降擋；當(dāng)讀數(shù)為1時(shí)，說(shuō)明電壓擋的量程過(guò)小，此時(shí)應(yīng)升擋；當(dāng)讀數(shù)前面有短畫(huà)線符號(hào)時(shí)，說(shuō)明電壓實(shí)際方向與表筆所測(cè)方向相反。DY2201數(shù)字萬(wàn)用表任務(wù)工單——測(cè)量直流電路的電壓及電位1．知識(shí)準(zhǔn)備（1）數(shù)字萬(wàn)用表的使用方法③測(cè)量電阻的操作步驟具體如下。a．將紅、黑表筆的接線端分別插入電阻/電壓等測(cè)量輸入口和公共輸入口。b．估算電阻大小，將旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)至相應(yīng)的電阻擋。c．將紅、黑表筆與待測(cè)電路連接，然后看顯示屏讀數(shù)即可。當(dāng)讀數(shù)為0時(shí)，說(shuō)明電阻擋的量程過(guò)大，此時(shí)應(yīng)降擋；當(dāng)讀數(shù)為1時(shí)，說(shuō)明電阻擋的量程過(guò)小，此時(shí)應(yīng)升擋。DY2201數(shù)字萬(wàn)用表任務(wù)工單——測(cè)量直流電路的電壓及電位1．知識(shí)準(zhǔn)備（2）數(shù)字萬(wàn)用表的使用注意事項(xiàng)①在測(cè)量電流、電壓時(shí)，不能帶電調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)（換量程）。②在選擇量程時(shí)，要先選大的，再選小的，且盡量使測(cè)量值接近量程。③在測(cè)量電阻時(shí)，應(yīng)切斷加在電阻上的電源，不能帶電操作。④使用完畢后，應(yīng)使旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)在交流電壓量程最大的擋位或空擋上。任務(wù)工單——測(cè)量直流電路的電壓及電位2．工具和器材準(zhǔn)備準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施所需的工具和器材，補(bǔ)全下表。名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量直流電源

1路直流電路電位/電壓測(cè)量試驗(yàn)電路板

1塊數(shù)字萬(wàn)用表

1臺(tái)DG05試驗(yàn)掛箱

1個(gè)直流電壓表

1臺(tái)導(dǎo)線

工具和器材清單任務(wù)工單——測(cè)量直流電路的電壓及電位3．任務(wù)實(shí)施將DG05試驗(yàn)掛箱的“基爾霍夫定律/疊加定理”電路，按如下圖所示電路進(jìn)行接線。（1）調(diào)整直流電源的輸出電壓，令，；分別將2路直流電源接入電路，即將開(kāi)關(guān)和分別置于電源和側(cè)；將開(kāi)關(guān)置于330Ω電阻側(cè)，3個(gè)故障設(shè)置按鍵均不得按下。“基爾霍夫定律/疊加定理”電路任務(wù)工單——測(cè)量直流電路的電壓及電位3．任務(wù)實(shí)施將DG05試驗(yàn)掛箱的“基爾霍夫定律/疊加定理”電路，按如右圖所示電路進(jìn)行接線。（2）以如右圖所示電路中的A點(diǎn)為參考點(diǎn)，分析并計(jì)算B、C、D、E、F各點(diǎn)的電位V及相鄰兩點(diǎn)之間的壓、、、、、，并將計(jì)算結(jié)果記錄于右表中；分別測(cè)量上述各量，將測(cè)量結(jié)果記錄于右表中；計(jì)算測(cè)量值與計(jì)算值之間的相對(duì)誤差，分析產(chǎn)生誤差的原因?！盎鶢柣舴蚨?疊加定理”電路參考點(diǎn)電位與電壓A計(jì)算值

測(cè)量值

相對(duì)誤差

D計(jì)算值

測(cè)量值

相對(duì)誤差

電位、電壓的計(jì)算和測(cè)量結(jié)果任務(wù)工單——測(cè)量直流電路的電壓及電位3．任務(wù)實(shí)施將DG05試驗(yàn)掛箱的“基爾霍夫定律/疊加定理”電路，按如右圖所示電路進(jìn)行接線。（3）以如右圖所示電路中的D點(diǎn)作為參考點(diǎn)，重復(fù)步驟（2）的計(jì)算和測(cè)量，并將計(jì)算和測(cè)量結(jié)果記錄于下表中。“基爾霍夫定律/疊加定理”電路參考點(diǎn)電位與電壓A計(jì)算值

測(cè)量值

相對(duì)誤差

D計(jì)算值

測(cè)量值

相對(duì)誤差

電位、電壓的計(jì)算和測(cè)量結(jié)果學(xué)思踐悟數(shù)字萬(wàn)用表是一種應(yīng)用極為廣泛的測(cè)量?jī)x表，正確使用數(shù)字萬(wàn)用表是每個(gè)電工技術(shù)人員必備的實(shí)用技能。試討論下，使用數(shù)字萬(wàn)用表可以解決日常生活中的哪些問(wèn)題？任務(wù)工單——測(cè)量直流電路的電壓及電位4．任務(wù)評(píng)價(jià)請(qǐng)指導(dǎo)教師按照學(xué)生的實(shí)際表現(xiàn)情況進(jìn)行評(píng)分，并將評(píng)分結(jié)果填入下表中。評(píng)分表序號(hào)內(nèi)容評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)滿分/分得分/分1平時(shí)表現(xiàn)遵守課堂紀(jì)律和實(shí)訓(xùn)規(guī)定，服從教師管理，主動(dòng)思考并積極參與討論，否則酌情扣分20

2實(shí)際操作正確連接電路，正確使用儀器儀表，否則每錯(cuò)1處扣10分20

3實(shí)施結(jié)果計(jì)算值和測(cè)量值正確（相對(duì)誤差在

以內(nèi)），否則每錯(cuò)1處扣5分50

4安全文明生產(chǎn)嚴(yán)格執(zhí)行安全操作規(guī)范，否則每錯(cuò)1處扣5分；不得損壞儀器儀表，否則扣10分10

總體評(píng)價(jià)優(yōu)

良

中

及格

不及格

注：總體評(píng)價(jià)中，90～100分為優(yōu)，80～89分為良，70～79分為中，60～69分為及格，60分以下為不及格。相關(guān)知識(shí)電流通過(guò)的回路稱為電路，它既可以實(shí)現(xiàn)電能的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換，又可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳遞與處理。電路的基本物理量有電流、電位與電壓、電動(dòng)勢(shì)、電能與功率等。1.1.1電流在電場(chǎng)力的作用下，電荷會(huì)有規(guī)則地定向移動(dòng)。單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷稱為電流強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱電流，用i表示，即式中：

—電流，單位為安（A）；

—電荷，單位為庫(kù)（C）；

—時(shí)間，單位為秒（s）。習(xí)慣上規(guī)定電流的方向?yàn)檎姾蛇\(yùn)動(dòng)的方向或負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向。大小和方向都不隨時(shí)間變化的電流稱為直流電流，用I表示。于是，上式可寫(xiě)為點(diǎn)撥在電學(xué)中，各物理量的表示方法及書(shū)寫(xiě)規(guī)范規(guī)定，不隨時(shí)間變化的恒定電量或參量通常用大寫(xiě)字母表示，如直流電壓和直流電流分別用U和I表示；隨時(shí)間變化的電量或參量通常用小寫(xiě)字母表示，如交流電壓和交流電流分別用u和i表示。相關(guān)知識(shí)1.1.1電流在國(guó)際單位制中，電流的單位為安（A），常用的單位還有毫安（mA）和微安（μA），它們之間的換算關(guān)系為在分析簡(jiǎn)單電路時(shí)，可以直觀地確定電流的實(shí)際方向，但在分析復(fù)雜電路時(shí)，往往很難判斷電流的實(shí)際方向。因此，為了方便分析和計(jì)算，可以任意選定一個(gè)方向作為電流的參考方向。如下圖所示，若電流的實(shí)際方向與參考方向一致，則電流為正值；若電流的實(shí)際方向與參考方向相反，則電流為負(fù)值。電流的參考方向可以用箭頭表示，也可以用雙下標(biāo)表示。例如，表示電流的參考方向是從a指向b的。電流的方向相關(guān)知識(shí)1.1.2電位與電壓在電路中任選一點(diǎn)作為參考點(diǎn)，則電場(chǎng)力把單位正電荷從某點(diǎn)移動(dòng)到參考點(diǎn)所做的功稱為該點(diǎn)的電位，用v（V）表示，單位為伏（V）。電場(chǎng)力把單位正電荷從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)所做的功稱為a、b兩點(diǎn)間的電壓，用表示，即式中：

—電壓，單位為伏（V）；

—功，單位為焦（J）；

—電荷，單位為庫(kù)（C）。習(xí)慣上規(guī)定電壓的實(shí)際方向?yàn)橛筛唠娢欢酥赶虻碗娢欢?，即電位降低的方向。因此，電路中兩點(diǎn)間的電壓也可用兩點(diǎn)間的電位差來(lái)表示，即相關(guān)知識(shí)1.1.2電位與電壓在直流電路中，電壓用U表示，常用雙下標(biāo)，如，則在國(guó)際單位制中，電壓的單位為伏（V），常用的單位還有毫伏（mV）和千伏（kV），它們之間的換算關(guān)系為從工程應(yīng)用的角度來(lái)講，電路中的電壓是產(chǎn)生電流的根本原因。電路中兩點(diǎn)間的電壓是不變的，而各點(diǎn)的電位則隨參考點(diǎn)的不同而不同。因此，在研究同一電路系統(tǒng)時(shí)，只能選取一個(gè)電位參考點(diǎn)。相關(guān)知識(shí)1.1.2電位與電壓與電流類似，在分析電路電壓時(shí)，也需要先任意選定一個(gè)方向作為參考方向。如下圖所示，若電壓的實(shí)際方向與參考方向一致，則電壓為正值；若電壓的實(shí)際方向與參考方向相反，則電壓為負(fù)值。電壓的參考方向可以用極性“”“”表示，也可以用雙下標(biāo)表示。例如，表示電壓的參考方向是從a指向b的。電壓的方向（a）（b）點(diǎn)撥對(duì)電路進(jìn)行分析計(jì)算時(shí)，必須先在電路中標(biāo)出電流、電壓的參考方向。因?yàn)橹挥性趨⒖挤较驑?biāo)定的情況下，各電量的正、負(fù)號(hào)才有意義。雖然電路圖中電流、電壓的參考方向原則上可任意設(shè)定，但一經(jīng)選定，在整個(gè)分析計(jì)算過(guò)程中就不允許再變更，并要以此為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析計(jì)算，最后根據(jù)計(jì)算結(jié)果的正負(fù)來(lái)確定電流、電壓的實(shí)際方向。本書(shū)電路圖上所標(biāo)出的電流、電壓方向均為參考方向。一般來(lái)說(shuō)，同一段電路上電流、電壓的參考方向彼此獨(dú)立，可以各自選定。但為了方便分析，通常使電流、電壓的參考方向一致，稱為關(guān)聯(lián)參考方向。這時(shí)，只需要標(biāo)出電流或電壓參考方向中的一個(gè)即可。相關(guān)知識(shí)1.1.3電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)是指電源內(nèi)部的非電場(chǎng)力把單位正電荷從低電位b端移動(dòng)到高電位a端所做的功，用表示，即式中：——電動(dòng)勢(shì)，單位為伏（V）；

——功，單位為焦（J）；

——電荷，單位為庫(kù)（C）相關(guān)知識(shí)1.1.3電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)換成電能能力的物理量。電動(dòng)勢(shì)的實(shí)際方向?yàn)橛傻碗娢欢酥赶蚋唠娢欢?，即電位升高的方向。電?dòng)勢(shì)（a）（b）電源的電動(dòng)勢(shì)和電源兩端電壓的方向相反開(kāi)路情況下，電源的電動(dòng)勢(shì)和電源兩端電壓的大小相等，實(shí)際方向相反相關(guān)知識(shí)1.1.4電能與功率1．電能電能是指電以各種形式做功的能力，其大小為一定時(shí)間內(nèi)電路元件（或設(shè)備）吸收或釋放的電能量，用W表示，即式中：W——電能，單位為焦（J）；U——電壓，單位為伏（V）；I——電流，單位為安（A）；t——時(shí)間，單位為秒（s）。在電學(xué)中，通常用千瓦時(shí)（kW?h，又稱度）作為電能單位，它與焦的換算關(guān)系為相關(guān)知識(shí)1.1.4電能與功率2．功率單位時(shí)間內(nèi)電流所做的功稱為功率，用P表示，即式中：P——功率，單位為瓦（W）；U——電壓，單位為伏（V）；I——電流，單位為安（A）。功率反映了電路元件進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的能力。例如，電燈的功率為100W，表明在1s內(nèi)該電燈可將100J的電能轉(zhuǎn)換成光能和熱能；電動(dòng)機(jī)的功率為1000W，表明在1s內(nèi)該電動(dòng)機(jī)可將1000J的電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。在計(jì)算功率時(shí)，令U、I的參考方向一致，若計(jì)算的，則說(shuō)明U、I的實(shí)際方向一致，此部分電路為負(fù)載性質(zhì)，消耗功率；若計(jì)算的時(shí)，則說(shuō)明U、I的實(shí)際方向相反，此部分電路為電源性質(zhì)，產(chǎn)生功率。因此，從P的正、負(fù)就可區(qū)分出電路或電路元件的性質(zhì)?！纠?-1】在如圖所示的直流電路中，，，，，求各電路元件消耗或產(chǎn)生的功率、、及整段電路的功率P。解：對(duì)于元件1，其電流的參考方向和電壓的參考方向一致，且有所以元件1消耗的功率為16W。對(duì)于元件2，其電流的參考方向和電壓的參考方向不一致，且有所以元件2消耗的功率為32W。對(duì)于元件3，其電流的參考方向和電壓的參考方向不一致，且有所以元件3產(chǎn)生的功率為24W。設(shè)消耗功率為正，產(chǎn)生功率為負(fù)，則整段電路的功率為

由此可知整段電路的功率。在學(xué)習(xí)了本節(jié)內(nèi)容后，請(qǐng)你說(shuō)說(shuō)電路的基本物理量有哪些？請(qǐng)分別介紹一下。課堂訓(xùn)練課堂小結(jié)電流電位與電壓電動(dòng)勢(shì)電能與功率電路的基本物理量

任務(wù)1.2

認(rèn)識(shí)基本的電路元件任務(wù)工單——測(cè)試電阻的伏安特性相關(guān)知識(shí)任務(wù)引入白熾燈曾是一種普遍使用的照明設(shè)備，它是將燈絲通電加熱到白熾狀態(tài)，利用燈絲的熱輻射發(fā)出可見(jiàn)光來(lái)實(shí)現(xiàn)照明的。在使用白熾燈進(jìn)行照明時(shí)，常會(huì)遇到這樣的情況：當(dāng)電網(wǎng)中突然接入大功率負(fù)載時(shí)，電網(wǎng)電壓便會(huì)出現(xiàn)較大波動(dòng)，此時(shí)白熾燈會(huì)突然變暗；當(dāng)電網(wǎng)電壓恢復(fù)正常后，白熾燈又會(huì)恢復(fù)為原來(lái)的亮度。這是因?yàn)榘谉霟舻臒艚z是一種電阻，其兩端電壓的變化會(huì)引起通過(guò)其內(nèi)部的電流發(fā)生變化。請(qǐng)選擇合適的工具和器材，對(duì)電阻的伏安特性進(jìn)行測(cè)試。任務(wù)引入知識(shí)與技能要求任務(wù)內(nèi)容認(rèn)識(shí)基本的電路元件學(xué)習(xí)程度識(shí)記理解應(yīng)用學(xué)習(xí)任務(wù)電阻

●

電感

●

電容

●

電源

●

實(shí)訓(xùn)任務(wù)測(cè)試電阻的伏安特性

●自我勉勵(lì)

任務(wù)工單——測(cè)試電阻的伏安特性1．知識(shí)準(zhǔn)備伏安特性是指一種元件兩端所加的電壓與通過(guò)其電流之間的關(guān)系。電阻的伏安特性常用縱坐標(biāo)表示電流、橫坐標(biāo)表示電壓，由按照電阻的U－I關(guān)系繪制出的曲線（即伏安特性曲線）來(lái)表示。由于電阻兩端的電壓U與通過(guò)它的電流I成正比，因此電阻的伏安特性曲線是一條通過(guò)原點(diǎn)的直線，該直線的斜率等于電阻的阻值。工具和器材清單2．工具和器材準(zhǔn)備準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施所需的工具和器材，補(bǔ)全下表。名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量直流電源

1路白熾燈12V、0.1A

1組數(shù)字萬(wàn)用表

1臺(tái)線性電阻1kΩ

1個(gè)直流電壓表

1臺(tái)導(dǎo)線

直流電流表

1臺(tái)

3．任務(wù)實(shí)施1）測(cè)試線性電阻的伏安特性如下圖所示連接電路，調(diào)節(jié)直流電源的輸出電壓U，使直流電壓表的讀數(shù)從0V開(kāi)始緩慢增大到10V，將不同值所對(duì)應(yīng)的直流電流表讀數(shù)分別記錄于下表中，并繪制線性電阻的伏安特性曲線。線性電阻伏安特性的測(cè)試電路（V）0246810（mA）

線性電阻伏安特性的測(cè)試結(jié)果任務(wù)工單——測(cè)試電阻的伏安特性3．任務(wù)實(shí)施2）測(cè)試白熾燈的伏安特性線性電阻伏安特性的測(cè)試電路白熾燈伏安特性的測(cè)試結(jié)果將下圖中的R換成一盞12V、0.1A的白熾燈，此時(shí)直流電壓表的讀數(shù)為白熾燈的端電壓。調(diào)節(jié)直流電源的輸出電壓U，使從0V開(kāi)始緩慢增大到5V，將不同值所對(duì)應(yīng)的直流電流表讀數(shù)分別記錄于下表中，并繪制白熾燈的伏安特性曲線。（V）0.10.512345（mA）

任務(wù)工單——測(cè)試電阻的伏安特性經(jīng)驗(yàn)傳承實(shí)施不同任務(wù)時(shí)，應(yīng)先估算出電壓和電流，然后合理選擇儀器儀表的量程，勿使儀器儀表超量程使用；同時(shí)，不可把儀器儀表的極性接錯(cuò)。學(xué)思踐悟幾乎在所有的電路中都可以看到電阻的身影，但它們的作用不盡相同。請(qǐng)查閱有關(guān)資料，討論電阻在實(shí)際的電路中可以起到哪些作用。4．任務(wù)評(píng)價(jià)請(qǐng)指導(dǎo)教師按照學(xué)生的實(shí)際表現(xiàn)情況進(jìn)行評(píng)分，并將評(píng)分結(jié)果填入下表中。評(píng)分表序號(hào)內(nèi)容評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)滿分/分得分/分1平時(shí)表現(xiàn)遵守課堂紀(jì)律和實(shí)訓(xùn)規(guī)定，服從教師管理，主動(dòng)思考并積極參與討論，否則酌情扣分20

2實(shí)際操作正確連接電路，正確使用儀器儀表，否則每錯(cuò)1處扣10分20

3實(shí)施結(jié)果測(cè)試結(jié)果正確，伏安特性曲線繪制正確，否則每錯(cuò)1處扣5分50

4安全文明生產(chǎn)嚴(yán)格執(zhí)行安全操作規(guī)范，否則每錯(cuò)1處扣5分；不得損壞儀器儀表，否則扣10分10

總體評(píng)價(jià)優(yōu)

良

中

及格

不及格

注：總體評(píng)價(jià)中，90～100分為優(yōu)，80～89分為良，70～79分為中，60～69分為及格，60分以下為不及格。任務(wù)工單——測(cè)試電阻的伏安特性相關(guān)知識(shí)為了便于對(duì)實(shí)際電路進(jìn)行分析，通常會(huì)對(duì)實(shí)際電路采用“模型化”處理：用統(tǒng)一規(guī)定符號(hào)表示的理想電路元件替代實(shí)際電路元件，建立實(shí)際電路的電路模型。因此，電路模型是由理想電路元件所組成的電路。電路電源負(fù)載中間環(huán)節(jié)向電路提供電能的設(shè)備，如發(fā)電機(jī)、信號(hào)源、電池等；電路中接收電能的設(shè)備，如電燈、空調(diào)、電動(dòng)機(jī)等是各類用電電器的統(tǒng)稱連接電源和負(fù)載的導(dǎo)線、控制電路通斷的開(kāi)關(guān)、檢測(cè)和保護(hù)電路的控制設(shè)備及儀器儀表等。相關(guān)知識(shí)如下圖（a）所示為手電筒的實(shí)際電路，它由干電池、小燈泡、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線等組成。其電路模型如下圖（b）所示，電阻是小燈泡的電路模型，理想電壓源和與其相串聯(lián)的電阻是干電池的電路模型，導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)S是中間環(huán)節(jié)。（a）實(shí)際電路手電筒的實(shí)際電路與電路模型（b）電路模型電路模型中的理想電路元件簡(jiǎn)稱為電路元件。基本的電路元件有電阻、電感、電容、電壓源、電流源等，下面分別進(jìn)行介紹。相關(guān)知識(shí)1.2.1電阻1．電阻的特性電阻是一種耗能元件，用R表示，其物理量的單位為歐（Ω）。電阻可分為線性電阻和非線性電阻兩種，它們的特性有所不同。

1）線性電阻的特性線性電阻在電路中的圖形符號(hào)如右圖（a）所示，其兩端的電壓與通過(guò)的電流成正比，即

或該式即為歐姆定律。其中，線性電阻R是一個(gè)與電壓和電流無(wú)關(guān)的常數(shù)，其伏安特性曲線（即電壓與電流的關(guān)系曲線）是一條通過(guò)原點(diǎn)的直線，如右圖（b）所示。（a）圖形符號(hào)（b）伏安特性曲線線性電阻相關(guān)知識(shí)2）非線性電阻的特性非線性電阻在電路中的圖形符號(hào)如右圖（a）所示，它不遵循歐姆定律，其兩端的電壓與通過(guò)的電流不成正比關(guān)系。非線性電阻R不是一個(gè)常數(shù)，它隨電壓和電流的變化而變化，其伏安特性曲線是一條通過(guò)原點(diǎn)的曲線，如右圖（b）所示。（a）圖形符號(hào)（b）伏安特性曲線非線性電阻1.2.1電阻1．電阻的特性點(diǎn)撥電阻的電壓和電流同時(shí)出現(xiàn)、同時(shí)消失，即電阻的電壓和電流無(wú)“記憶”特性，電壓和電流均可以躍變。相關(guān)知識(shí)1）電阻的串聯(lián)將若干個(gè)元件依次首尾相連地接在電路中，這樣的連接方式稱為串聯(lián)。電阻的串聯(lián)如下圖所示。1.2.1電阻2．電阻的串聯(lián)、并聯(lián)與混聯(lián)電阻的串聯(lián)相關(guān)知識(shí)1.2.1電阻2．電阻的串聯(lián)、并聯(lián)與混聯(lián)1）電阻的串聯(lián)電阻的串聯(lián)電路具有以下特點(diǎn)。（1）串聯(lián)電路的總電流等于通過(guò)各電阻的電流，即（2）串聯(lián)電路的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和，即（3）串聯(lián)電路的總電阻等于各電阻的阻值之和，即兩個(gè)電阻串聯(lián)，每個(gè)電阻都從總電壓處分得一部分電壓，所分得的電壓和自身的電阻成正比，即電阻越大，所分得的電壓就越多，這就是串聯(lián)電路的分壓規(guī)律。利用這一規(guī)律可以通過(guò)串聯(lián)電阻來(lái)增大電壓表的量程?！纠?-2】某電流表的表頭內(nèi)阻，其量程，若要測(cè)量的電壓，應(yīng)如何處理？分析：根據(jù)電阻串聯(lián)的分壓規(guī)律可知，只要在表頭串聯(lián)一個(gè)適當(dāng)?shù)姆謮弘娮?，分掉多余的電壓，使電流表表頭分得的電壓恰好為即可。解：由于電流表表頭承受的電壓為因此分壓電阻分得的電壓為

故分壓電阻為點(diǎn)撥實(shí)際上，電壓表都是在靈敏電流計(jì)上串聯(lián)適當(dāng)?shù)姆謮弘娮柚瞥傻模?lián)多個(gè)電阻就可以制成多量程的電壓表。數(shù)字萬(wàn)用表就是一個(gè)典型的應(yīng)用實(shí)例。相關(guān)知識(shí)1.2.1電阻2．電阻的串聯(lián)、并聯(lián)與混聯(lián)2）電阻的并聯(lián)將電路中元件的始端與始端、末端與末端并接在一起，這樣的連接方式稱為并聯(lián)。電阻的并聯(lián)如下圖所示。電阻的并聯(lián)相關(guān)知識(shí)1.2.1電阻2．電阻的串聯(lián)、并聯(lián)與混聯(lián)2）電阻的并聯(lián)電阻的并聯(lián)電路具有以下特點(diǎn)。（1）各支路的電壓相等，且等于并聯(lián)電路的總電壓，即（2）并聯(lián)電路的總電流等于各支路的電流之和，即（3）并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各支路的電阻倒數(shù)之和，即兩個(gè)電阻并聯(lián)，每個(gè)電阻都從總電流處分得一部分電流，所分得的電流和自身的電阻成反比，即電阻越大，所分得的電流就越小，這就是并聯(lián)電路的分流規(guī)律。利用這一規(guī)律可以通過(guò)并聯(lián)電阻來(lái)增大電流表的量程。【例1-3】電流表的表頭內(nèi)阻為1kΩ，其量程為50mA，現(xiàn)要測(cè)量10A的電流，應(yīng)如何處理？分析：根據(jù)電阻并聯(lián)的分流規(guī)律可知，只要在表頭并聯(lián)一個(gè)適當(dāng)?shù)姆至麟娮?，分掉多余的電流，使電流表表頭通過(guò)50mA的電流即可。解：由于分流電阻和表頭并聯(lián)，且并聯(lián)電路各支路的電壓相等，因此分流電阻分得的電壓為分流電阻承受的電流為分流電阻為相關(guān)知識(shí)1.2.1電阻2．電阻的串聯(lián)、并聯(lián)與混聯(lián)3）電阻的混聯(lián)在實(shí)際電路中，經(jīng)常既有元件的串聯(lián)又有元件的并聯(lián)，這種電路稱為混聯(lián)電路。常見(jiàn)的電阻混聯(lián)電路如下圖所示。常見(jiàn)的電阻混聯(lián)電路（a）支路串聯(lián)，整體并聯(lián)（b）支路并聯(lián)，整體串聯(lián)相關(guān)知識(shí)1.2.1電阻2．電阻的串聯(lián)、并聯(lián)與混聯(lián)3）電阻的混聯(lián)電阻混聯(lián)電路的分析和計(jì)算一般采用“等效電路圖法”，具體步驟如下。（1）在原電路圖上為各電阻的連接點(diǎn)依次標(biāo)上字母，注意中間無(wú)電阻的兩個(gè)連接點(diǎn)只能用同一個(gè)字母。（2）將已命名的各連接點(diǎn)沿同一直線依次排開(kāi)。（3）將原電路圖中的各電阻依次繪在相應(yīng)的連接點(diǎn)之間。（4）利用串、并聯(lián)電路的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算。點(diǎn)撥在使用電流表時(shí)，必須將其串聯(lián)在電路中，因此其內(nèi)阻越小越好，這樣就可以忽略電流表在電路中的分壓作用；在使用電壓表時(shí)，必須將其并聯(lián)在電路中，因此其內(nèi)阻越大越好，這樣就可以忽略電壓表在電路中的分流作用?！纠?-4】在如下圖所示的電路中，已知各電阻均為1Ω，試求A、B點(diǎn)之間的等效電阻。分析：（1）首先從A點(diǎn)至B點(diǎn)給各電阻的連接點(diǎn)依次標(biāo)上字母，中間無(wú)電阻的各連接點(diǎn)只能用同一字母，如圖1所示。（2）將已命名的A、C、B點(diǎn)沿同一直線依次排開(kāi)，如圖2所示。圖1給各電阻的連接點(diǎn)依次標(biāo)上字母圖2將字母依次排開(kāi)【例1-4】在如下圖所示的電路中，已知各電阻均為1Ω，試求A、B點(diǎn)之間的等效電阻。分析：（3）將原電路圖中的電阻依次繪在相應(yīng)的連接點(diǎn)之間，如位于A、C點(diǎn)之間，位于A、B點(diǎn)之間，如圖3所示。由圖3可知，與并聯(lián)，與并聯(lián)，并聯(lián)后的電阻再串聯(lián)，最后與并聯(lián)，所得的總電阻即為A、B點(diǎn)之間的等效電阻。圖3

將原電路圖中的各電阻依次繪在相應(yīng)的連接點(diǎn)之間【例1-4】在如下圖所示的電路中，已知各電阻均為1Ω，試求A、B點(diǎn)之間的等效電阻。解：即A、B點(diǎn)之間的等效電阻。點(diǎn)撥等效電路是指由理想電路元件構(gòu)成的電路，在其端子或端口處，電路的工作情況等效于給定電路、磁路或電器件、磁器件的工作情況。相關(guān)知識(shí)1.2.2電感1．電感的特性電感是一種儲(chǔ)能元件，它能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)換成磁場(chǎng)能儲(chǔ)存起來(lái)。如圖（a）所示，電感是由導(dǎo)線繞制而成的。它的圖形符號(hào)如圖（b）所示。設(shè)電感線圈有N匝，當(dāng)電感線圈通過(guò)電流i時(shí)，電感線圈內(nèi)部將產(chǎn)生磁通，用表示。磁通與電感線圈匝數(shù)的乘積稱為磁通鏈，用Ψ表示，即。電感（a）（b）相關(guān)知識(shí)1.2.2電感1．電感的特性當(dāng)磁通與磁通鏈的參考方向與電流i的參考方向符合右手螺旋定則時(shí)，有（1）式中：

—磁通鏈，單位為韋（Wb）；L—電感，單位為亨（H）；

—電流，單位為安（A）。當(dāng)磁通發(fā)生變化時(shí)，電感線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓為（2）式中：

—感應(yīng)電壓，單位為伏（V）；N—電感線圈的匝數(shù)；Φ—磁通，單位為韋（Wb）；

—時(shí)間，單位為秒（s）。將式（1）代入式（2）后可得

由該式可以看出，電感的感應(yīng)電壓與電流的變化率成正比，只有當(dāng)電流發(fā)生變化時(shí)，電感才會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓。在直流電路中，電流不隨時(shí)間變化，此時(shí)，電感相當(dāng)于短路。相關(guān)知識(shí)1.2.2電感1．電感的特性電感在0到t時(shí)間內(nèi)所儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能為由上式可以看出，L一定時(shí)，磁場(chǎng)能隨電流的增大而增大。點(diǎn)撥電感的電流只能連續(xù)變化，不能躍變，即電感的電流具有“記憶”原有電壓的特性。相關(guān)知識(shí)1.2.2電感2．電感的串聯(lián)與并聯(lián)若將、兩個(gè)電感串聯(lián)，則串聯(lián)后的等效電感為若將、兩個(gè)電感并聯(lián)，則并聯(lián)后的等效電感為相關(guān)知識(shí)1.2.3電容1．電容的特性電容是一種能夠儲(chǔ)存電能的儲(chǔ)能元件，它由兩塊互相靠近的導(dǎo)體（稱為極板），以及這兩塊導(dǎo)體中間夾隔的絕緣介質(zhì)構(gòu)成。電容在電路中的圖形符號(hào)如下圖所示。電容在電路中的圖形符號(hào)電容所儲(chǔ)存的電荷q與其兩端的電壓u成正比，即式中：

——電容，單位為法（F）；

——電容極板上的電荷，單位為庫(kù)（C）；

——電容兩端的電壓，單位為伏（V）。相關(guān)知識(shí)1.2.3電容1．電容的特性在國(guó)際單位制中，電容的單位為法（F），常用的單位還有微法（μF）和皮法（pF），它們之間的換算關(guān)系為當(dāng)電容兩端的電壓u與流入正極板的電流i的參考方向?yàn)殛P(guān)聯(lián)參考方向時(shí)，有由上式可以看出，電容的電流與電壓的變化率成正比，只有當(dāng)電壓發(fā)生變化時(shí)，電容兩端才有電流。在直流電路中，當(dāng)電容兩端的電壓不發(fā)生變化時(shí)，，電容相當(dāng)于開(kāi)路。電容在0到t時(shí)間內(nèi)所儲(chǔ)存的電能為由上式可以看出，當(dāng)C一定時(shí)，電能隨電壓的增大而增大。點(diǎn)撥電容的電壓只能連續(xù)變化，不能躍變，即電容的電壓具有“記憶”原有電流的特性。相關(guān)知識(shí)1.2.3電容2．電容的串聯(lián)與并聯(lián)1）電容的串聯(lián)將電容依次首尾相連，且中間無(wú)任何分支，這樣的連接方式稱為電容的串聯(lián)，如下圖所示。電容的串聯(lián)相關(guān)知識(shí)1.2.3電容2．電容的串聯(lián)與并聯(lián)1）電容的串聯(lián)電容的串聯(lián)電路具有以下特點(diǎn)。（1）串聯(lián)電路總電容（等效電容）的倒數(shù)等于各電容的倒數(shù)之和，即由上式可知，當(dāng)兩個(gè)電容串聯(lián)時(shí)，；當(dāng)n個(gè)均為的電容串聯(lián)時(shí)，。（2）串聯(lián)電路的總電荷與各電容所帶的電荷相等，即（3）串聯(lián)電路的總電壓等于各電容的電壓之和，即由上式可知，電容串聯(lián)后可承受較高的電壓，且每個(gè)電容兩端的電壓與其自身的電容成反比，即相關(guān)知識(shí)1.2.3電容2．電容的串聯(lián)與并聯(lián)2）電容的并聯(lián)將電容的相同電極分別接在兩個(gè)共同端點(diǎn)之間，這樣的連接方式稱為電容的并聯(lián)，如下圖所示。電容的并聯(lián)相關(guān)知識(shí)1.2.3電容2．電容的串聯(lián)與并聯(lián)2）電容的并聯(lián)電容的并聯(lián)電路具有以下特點(diǎn)。（1）并聯(lián)電路的總電容（等效電容）等于各電容之和，即由上式可知，當(dāng)n個(gè)均為的電容并聯(lián)時(shí)，。（2）并聯(lián)電路的總電荷等于各電容所帶的電荷之和，即（3）并聯(lián)電路的總電壓等于各電容的電壓，即相關(guān)知識(shí)1.2.4電源1．電壓源電壓源是理想電壓源的簡(jiǎn)稱，是從實(shí)際電源抽象出來(lái)的一種模型，其兩端總能保持一定的電壓，且與通過(guò)它的電流無(wú)關(guān)。由于存在內(nèi)阻等多方面的原因，理想電壓源在現(xiàn)實(shí)中是不存在的，但這樣一個(gè)模型對(duì)于電路分析卻十分有價(jià)值。實(shí)際上，在電流變化時(shí)，如果一個(gè)電壓源的兩端電壓波動(dòng)不明顯，則通?？烧J(rèn)為它是一個(gè)理想電壓源。輸出電壓較穩(wěn)定的電壓源（如發(fā)電機(jī)、干電池、蓄電池等）通常用電壓源模型來(lái)表示。如右圖（a）所示為理想電壓源；如右圖（b）所示為實(shí)際電壓源。（a）理想電壓源（b）實(shí)際電壓源電壓源相關(guān)知識(shí)1.2.4電源2．電流源電流源是理想電流源的簡(jiǎn)稱，是從實(shí)際電源抽象出來(lái)的一種模型。它總能向外提供一定的電流，且與其兩端電壓的大小無(wú)關(guān)。由于電源內(nèi)阻等多方面的原因，理想電流源在現(xiàn)實(shí)中也是不存在的。實(shí)際上，在電壓變化時(shí)，如果一個(gè)電流源的電流波動(dòng)不明顯，則通?？烧J(rèn)為它是一個(gè)理想電流源。輸出電流較穩(wěn)定的電源（如光電池或晶體管的輸出端等）通常用電流源模型來(lái)表示。如右圖（a）所示為理想電流源；如右圖（b）所示為實(shí)際電流源。（a）理想電流源（b）實(shí)際電流源電流源相關(guān)知識(shí)1.2.4電源3．電壓源與電流源的等效變換實(shí)際電源用哪種模型表示，應(yīng)視其向外電路供電的主要形式而定。在分析電路時(shí)，一個(gè)實(shí)際電源的電路模型原則上可任意選擇。同一電源分別用兩種不同的電路模型表示時(shí)，它們對(duì)其外部連接電路產(chǎn)生的作用效果必然相同，即它們之間可以進(jìn)行等效變換。在進(jìn)行等效變換時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。（1）“等效”是指對(duì)外等效（等效互換前后，電源對(duì)外伏安特性一致），對(duì)內(nèi)不等效。（2）把電壓源模型等效變換為電流源模型時(shí)，電流源模型的內(nèi)阻應(yīng)與電壓源模型的內(nèi)阻相等，均為，此時(shí)電流源的電流，的方向應(yīng)與電壓源對(duì)外輸出電流的方向保持一致。（3）把電流源模型等效變換為電壓源模型時(shí)，電壓源模型的內(nèi)阻應(yīng)與電流源模型的內(nèi)阻相等，均為，此時(shí)，從“”到“”的方向應(yīng)與的方向保持一致。在學(xué)習(xí)了本節(jié)內(nèi)容后，請(qǐng)你說(shuō)說(shuō)基本的電路元件有哪些？請(qǐng)選擇自己最熟悉的一種電路元件進(jìn)行介紹。課堂訓(xùn)練課堂小結(jié)電阻1.電阻的特性2.電阻的串聯(lián)、并聯(lián)與混聯(lián)電感1.電感的特性2.電感的串聯(lián)與并聯(lián)電容1.電容的特性2.電容的串聯(lián)與并聯(lián)電源1.電壓源2.電流源3.電壓源與電流源的等效變換基本的電路元件任務(wù)1.3分析與測(cè)量直流電路任務(wù)工單——驗(yàn)證基爾霍夫定律和疊加定理相關(guān)知識(shí)任務(wù)引入當(dāng)電路中存在多個(gè)電阻串聯(lián)、并聯(lián)或混聯(lián)等情況時(shí)，可通過(guò)“等效變換”進(jìn)行化簡(jiǎn)，然后通過(guò)基爾霍夫定律和必要的測(cè)量手段即可對(duì)電路進(jìn)行分析。凡是不能用電阻串、并聯(lián)進(jìn)行等效變換、化簡(jiǎn)的電路，一般都稱為復(fù)雜電路。對(duì)于復(fù)雜電路，尤其是多條支路、多個(gè)電源組成的復(fù)雜電路，可通過(guò)支路電流法、疊加定理、戴維南定理等方法進(jìn)行分析。請(qǐng)選擇合適的工具和器材，對(duì)基爾霍夫定律和疊加定理進(jìn)行驗(yàn)證。本任務(wù)的知識(shí)與技能要求如右表所示。任務(wù)引入知識(shí)與技能要求任務(wù)內(nèi)容分析與測(cè)量直流電路學(xué)習(xí)程度識(shí)記理解應(yīng)用學(xué)習(xí)任務(wù)基爾霍夫定律

●

支路電流法

●

疊加定理

●

戴維南定理

●

實(shí)訓(xùn)任務(wù)驗(yàn)證基爾霍夫定律和疊加定理

●自我勉勵(lì)

任務(wù)工單——驗(yàn)證基爾霍夫定律和疊加定理1．知識(shí)準(zhǔn)備基爾霍夫定律是電路中電壓和電流所遵循的基本規(guī)律，是分析和計(jì)算復(fù)雜電路的基礎(chǔ)，它主要用來(lái)描述節(jié)點(diǎn)電流和回路電壓。它既可以用于直流電路的分析，又可以用于交流電路的分析，還可以用于含有電子元件的非線性電路的分析?；鶢柣舴蚨膳c各支路元件的性質(zhì)無(wú)關(guān)，無(wú)論是線性電路還是非線性電路、有源電路還是無(wú)源電路，它都適用。應(yīng)用基爾霍夫定律時(shí)必須注意電流的方向，此方向可預(yù)先任意設(shè)定。疊加定理體現(xiàn)了線性電路的基本特性，是分析和計(jì)算線性電路的一個(gè)最基本的定理。疊加定理中各個(gè)電源單獨(dú)作用是指當(dāng)某一個(gè)電源作用時(shí)，將其余電源都除去（即將理想電壓源用短路代替；將理想電流源開(kāi)路；若是實(shí)際電源，則要保留內(nèi)阻）。對(duì)各支路電流進(jìn)行疊加時(shí)，要注意電流的正負(fù)號(hào)。當(dāng)各電源單獨(dú)作用時(shí)，若支路電流的參考方向與原參考方向一致時(shí)，電流取正號(hào)，反之取負(fù)號(hào)。任務(wù)工單——驗(yàn)證基爾霍夫定律和疊加定理工具和器材清單2．工具和器材準(zhǔn)備準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施所需的工具和器材，補(bǔ)全下表。名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量直流電源

2路DG05試驗(yàn)掛箱

1個(gè)數(shù)字萬(wàn)用表

1臺(tái)直流電路電位/電壓測(cè)量試驗(yàn)電路板

1塊直流電壓表

1臺(tái)疊加定理試驗(yàn)電路板

1塊直流電流表

1臺(tái)導(dǎo)線

任務(wù)工單——驗(yàn)證基爾霍夫定律和疊加定理3．任務(wù)實(shí)施將DG05試驗(yàn)掛箱的“基爾霍夫定律/疊加定理”電路，按如下圖所示電路進(jìn)行接線?！盎鶢柣舴蚨?疊加定理”電路任務(wù)工單——驗(yàn)證基爾霍夫定律和疊加定理3．任務(wù)實(shí)施“基爾霍夫定律/疊加定理”電路1）驗(yàn)證基爾霍夫定律（1）實(shí)施前，先任意設(shè)定3條支路的電流方向和3條閉合回路的繞行正方向。本任務(wù)中、、的方向已設(shè)定，如下圖所示。設(shè)3條閉合回路的繞行正方向分別為ADEFA、BADCB和FBCEF。（2）分別將2路直流電源接入電路，令，；根據(jù)基爾霍夫定律，計(jì)算、、、、、、、、、的大小。（3）將電流插頭的兩端接至直流電流表的“”“”兩端。任務(wù)工單——驗(yàn)證基爾霍夫定律和疊加定理3．任務(wù)實(shí)施基爾霍夫定律的驗(yàn)證測(cè)量結(jié)果1）驗(yàn)證基爾霍夫定律（4）將電流插頭分別插入3條支路的3個(gè)電流插座中，如右圖所示。讀出電流并將測(cè)量結(jié)果記錄于下表中。（5）用直流電壓表分別測(cè)量2路直流電源及電阻上的電壓，并將測(cè)量結(jié)果記錄于下表中。（6）計(jì)算各測(cè)量值與計(jì)算值之間的相對(duì)誤差，分析產(chǎn)生誤差的原因。被測(cè)量計(jì)算值

測(cè)量值

相對(duì)誤差

將電流插頭插入電流插座中的示意圖任務(wù)工單——驗(yàn)證基爾霍夫定律和疊加定理3．任務(wù)實(shí)施疊加定理的驗(yàn)證測(cè)量結(jié)果（一）2）驗(yàn)證疊加定理（1）分別將2路直流電源接入電路，令，。（2）令直流電源單獨(dú)作用（將開(kāi)關(guān)置于側(cè)，開(kāi)關(guān)置于短路側(cè)）。（3）用直流電壓表和直流電流表（接電流插頭）測(cè)量各支路電流及各電阻兩端的電壓，并將測(cè)量結(jié)果記錄于下表中。（4）令直流電源單獨(dú)作用（將開(kāi)關(guān)置于短路側(cè)，開(kāi)關(guān)置于側(cè)），重復(fù)步驟（3）的測(cè)量，并將測(cè)量結(jié)果記錄于下表中。測(cè)量項(xiàng)目

（mA）

（mA）

（mA）

單獨(dú)作用

單獨(dú)作用

任務(wù)工單——驗(yàn)證基爾霍夫定律和疊加定理3．任務(wù)實(shí)施2）驗(yàn)證疊加定理（5）令直流電源和共同作用（開(kāi)關(guān)和分別置于和側(cè)），重復(fù)步驟（3）的測(cè)量，并將測(cè)量結(jié)果記錄于下表中。（6）令直流電源單獨(dú)作用，將的數(shù)值調(diào)至，重復(fù)步驟（3）的測(cè)量，并將測(cè)量結(jié)果記錄于下表中。疊加定理的驗(yàn)證測(cè)量結(jié)果（一）測(cè)量項(xiàng)目

（mA）

（mA）

（mA）、共同作用

12V的單獨(dú)作用

任務(wù)工單——驗(yàn)證基爾霍夫定律和疊加定理3．任務(wù)實(shí)施2）驗(yàn)證疊加定理（7）任意按下某個(gè)故障設(shè)置按鍵，重復(fù)步驟（5）的測(cè)量，并將測(cè)量結(jié)果記錄于下表中，再根據(jù)測(cè)量結(jié)果分析故障的性質(zhì)。（8）根據(jù)上述測(cè)量結(jié)果分析故障的性質(zhì)。疊加定理的驗(yàn)證測(cè)量結(jié)果（二）測(cè)量項(xiàng)目

、

共同作用

學(xué)思踐悟定律是為實(shí)踐和事實(shí)所證明，反映事物在一定條件下發(fā)展變化的客觀規(guī)律的論斷。它是客觀規(guī)律的統(tǒng)稱，是解鎖宇宙奧秘的鑰匙。請(qǐng)查閱資料，分析基爾霍夫定律從被發(fā)現(xiàn)到被證明，再到被廣泛應(yīng)用的全過(guò)程，說(shuō)說(shuō)你的感想。4．任務(wù)評(píng)價(jià)請(qǐng)指導(dǎo)教師按照學(xué)生的實(shí)際表現(xiàn)情況進(jìn)行評(píng)分，并將評(píng)分結(jié)果填入下表中。評(píng)分表序號(hào)內(nèi)容評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)滿分/分得分/分1平時(shí)表現(xiàn)遵守課堂紀(jì)律和實(shí)訓(xùn)規(guī)定，服從教師管理，主動(dòng)思考并積極參與討論，否則酌情扣分20

2實(shí)際操作正確連接電路，正確使用儀器儀表，否則每錯(cuò)1處扣10分20

3實(shí)施結(jié)果計(jì)算值和測(cè)量值正確（相對(duì)誤差在

以內(nèi)），否則每錯(cuò)1處扣5分50

4安全文明生產(chǎn)嚴(yán)格執(zhí)行安全操作規(guī)范，否則每錯(cuò)1處扣5分；不得損壞儀器儀表，否則扣10分10

總體評(píng)價(jià)優(yōu)

良

中

及格

不及格

注：總體評(píng)價(jià)中，90～100分為優(yōu)，80～89分為良，70～79分為中，60～69分為及格，60分以下為不及格。任務(wù)工單——驗(yàn)證基爾霍夫定律和疊加定理相關(guān)知識(shí)1.3.1基爾霍夫定律1．基本概念基爾霍夫定律包括基爾霍夫電流定律（kirchhoffcurrentlaw，簡(jiǎn)稱KCL）和基爾霍夫電壓定律（kirchhoffvoltagelaw，簡(jiǎn)稱KVL），前者應(yīng)用于電路中的節(jié)點(diǎn)，后者應(yīng)用于電路中的回路?；鶢柣舴蚨墒请娐防碚撝凶罨?、最重要的定律之一。1）支路支路是一種網(wǎng)絡(luò)的子集，它包含一個(gè)電路元件或電路元件的組合的二端電路（具有兩個(gè)端子的電路）。同一支路上各元件通過(guò)的電流相等。例如，在如右圖所示的電路中有三條支路，分別為acb、adb、ab。KCL電路舉例相關(guān)知識(shí)1.3.1基爾霍夫定律1．基本概念2）節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)是指連接于（或不連接于）一個(gè)或多個(gè)支路的支路端點(diǎn)。例如，在如右圖所示的電路中有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，分別為a點(diǎn)和b點(diǎn)。3）回路回路是指電路中每一個(gè)節(jié)點(diǎn)只經(jīng)過(guò)一次的閉合路徑。例如，在如右圖所示的電路中有三條回路，分別為acba、adba、acbda。4）網(wǎng)孔網(wǎng)孔是指內(nèi)部不包含其他支路的回路。例如，在如右圖所示的電路中有兩個(gè)網(wǎng)孔，它們分別為acba和adba。KCL電路舉例相關(guān)知識(shí)1.3.1基爾霍夫定律2．KCLKCL的內(nèi)容為：指向電路任一節(jié)點(diǎn)的各支路電流，它們的代數(shù)和為0，即（1）。KCL的另一種表述為：在任一時(shí)刻，流入某一節(jié)點(diǎn)的電流之和恒等于流出該節(jié)點(diǎn)的電流之和，即（2）。式（1）或式（2）又稱節(jié)點(diǎn)電流方程。在如右圖1所示的電路中，通過(guò)節(jié)點(diǎn)a的電流應(yīng)滿足同樣，對(duì)于如右圖2所示的電路，節(jié)點(diǎn)a處有節(jié)點(diǎn)b處有（與上式相同）節(jié)點(diǎn)電流方程的個(gè)數(shù)b與節(jié)點(diǎn)數(shù)m的關(guān)系為圖1KCL示意圖圖2KCL電路舉例經(jīng)驗(yàn)傳承應(yīng)用KCL時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。（1）在列節(jié)點(diǎn)電流方程時(shí)，必須先設(shè)定電流的參考方向，然后依據(jù)電路圖中標(biāo)定的電流參考方向，正確列出相應(yīng)的方程。（2）KCL不但適用于線性電路，還適用于非線性電路。（3）KCL不但適用于電路中的節(jié)點(diǎn)，還可以應(yīng)用于電路中任一假設(shè)的閉合面，即在任一時(shí)刻，通過(guò)電路中任一假設(shè)閉合面的電流代數(shù)和等于0。相關(guān)知識(shí)1.3.1基爾霍夫定律3．KVLKVL的內(nèi)容為：在沿電路的任一閉合路徑，無(wú)源電路元件的端電壓和電源電壓的代數(shù)和為0，即上式又稱回路電壓方程。如右圖所示，3條回路的參考繞行方向均選擇順時(shí)針?lè)较?，并且約定：元件兩端電壓從“”到“”的參考方向與回路繞行方向一致時(shí)取正，相反時(shí)取負(fù)。由此可對(duì)3條回路分別列出電壓方程。其中，回路Ⅰ的方程為回路Ⅱ的方程為回路Ⅲ的方程為（此方程不獨(dú)立，故省略）因此，回路電壓方程的個(gè)數(shù)與獨(dú)立網(wǎng)孔的個(gè)數(shù)一致。KVL電路舉例經(jīng)驗(yàn)傳承為了區(qū)分回路電壓方程的變量和已知量，通常把它們們分別放在方程兩邊，這樣可以給計(jì)算帶來(lái)一定的方便。將上述電路中回路Ⅰ和回路Ⅱ兩個(gè)電壓方程進(jìn)行整理，可得應(yīng)用KVL時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。（1）在列回路電壓方程前，必須先標(biāo)出各元件的端電壓、各支路電流的參考方向及回路的繞行方向，然后依據(jù)電路圖中標(biāo)定的參考方向，正確列出相應(yīng)的電壓方程。（2）KVL與KCL相同，不但適用于線性電路，還適用于非線性電路。相關(guān)知識(shí)1.3.2支路電流法1．支路電流法的內(nèi)容對(duì)于復(fù)雜電路，可以用KCL和KVL推導(dǎo)出各種分析方法，支路電流法就是其中之一。支路電流法的內(nèi)容為：以電路中各支路電流為未知量，應(yīng)用KCL和KVL分別對(duì)節(jié)點(diǎn)和回路列出所需要的方程組，然后解出各未知支路的電流。對(duì)于任何一個(gè)復(fù)雜電路，如果以各支路電流為未知量，應(yīng)用KCL和KVL列方程，則必須先在電路圖上標(biāo)出未知支路電流、電壓的參考方向。相關(guān)知識(shí)1.3.2支路電流法2．應(yīng)用支路電流法的計(jì)算步驟對(duì)于n條支路、m個(gè)節(jié)點(diǎn)的電路，應(yīng)用支路電流法的計(jì)算步驟一般如下。（1）選定各支路電流為未知量（有n個(gè)未知量），并標(biāo)出各支路電流的參考方向。（2）應(yīng)用KCL，列出個(gè)節(jié)點(diǎn)電流方程。（3）指定回路的繞行方向，應(yīng)用KVL，列出[]個(gè)回路電壓方程。（4）代入已知數(shù)，解聯(lián)立方程，求出各未知支路的電流。（5）確定各支路電流的方向。當(dāng)支路電流計(jì)算結(jié)果為正值時(shí)，說(shuō)明該支路電流的方向與標(biāo)出的參考方向一致；當(dāng)支路電流計(jì)算結(jié)果為負(fù)值時(shí)，說(shuō)明支路電流方向與標(biāo)出的參考方向相反。相關(guān)知識(shí)1.3.3疊加定理1．疊加定理的內(nèi)容疊加定理的內(nèi)容為：在若干個(gè)以任意方式分布于電路里的電源電壓或電源電流的同時(shí)作用下，無(wú)源線性網(wǎng)絡(luò)中任一支路電流和任意兩點(diǎn)間電位差等于單個(gè)電源電壓或電源電流單獨(dú)作用下該支路中各電流的代數(shù)和，以及該節(jié)點(diǎn)間各電位差的代數(shù)和。應(yīng)用疊加定理時(shí)，若電流源不作用，則應(yīng)視其為開(kāi)路；若電壓源不作用，則應(yīng)視其為短路，如下圖所示。疊加定理體現(xiàn)了線性電路的基本特性，它是線性電路分析中的一個(gè)重要定理。疊加定理相關(guān)知識(shí)1.3.3疊加定理2．應(yīng)用疊加定理的計(jì)算步驟對(duì)于復(fù)雜電路，應(yīng)用疊加定理的計(jì)算步驟一般如下。（1）在原電路中標(biāo)出所求量（總量）的參考方向。（2）畫(huà)出各電源單獨(dú)作用時(shí)的電路圖，并標(biāo)出各分量的參考方向。（3）分別計(jì)算出各分量。（4）將各分量疊加。若分量與總量的參考方向一致，則該分量取正；若分量與總量的參考方向相反，則該分量取負(fù)。相關(guān)知識(shí)1.3.4戴維南定理1．戴維南定理的內(nèi)容無(wú)論電路結(jié)構(gòu)有多復(fù)雜，只要它是具有兩個(gè)端子的網(wǎng)絡(luò)，都可以稱之為二端網(wǎng)絡(luò)。若二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部含有電源，則稱之為有源二端網(wǎng)絡(luò)（見(jiàn)下圖）；若二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部不包含電源，則稱之為無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)。有源二端網(wǎng)絡(luò)相關(guān)知識(shí)1.3.4戴維南定理1．戴維南定理的內(nèi)容戴維南定理是正弦狀態(tài)下的電路理論定理，其內(nèi)容為：無(wú)源線性二端網(wǎng)絡(luò)接到線性網(wǎng)絡(luò)任意二端時(shí)的電流，等于連接之前的二端點(diǎn)間的電壓除以兩個(gè)阻抗之和，其中一個(gè)阻抗是二端網(wǎng)絡(luò)的阻抗，另一個(gè)阻抗是連接之前從兩端點(diǎn)看進(jìn)去的網(wǎng)絡(luò)阻抗。該定理可推廣到非正弦狀態(tài)。該定理還可以描述為：任一有源線性二端網(wǎng)絡(luò)對(duì)外可用一條等效電壓源與等效阻抗串聯(lián)的支路來(lái)代替，該等效電壓源等于二端網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓，該等效阻抗等于二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)全部獨(dú)立電源置零后的輸入阻抗。點(diǎn)撥阻抗是電阻與電抗的復(fù)合參數(shù)，用復(fù)數(shù)表示，其中實(shí)部為電阻，虛部為電抗。阻抗包括電阻，因此阻抗和電阻是不對(duì)等的。相關(guān)知識(shí)1.3.4戴維南定理2．應(yīng)用戴維南定理的計(jì)算步驟對(duì)于純電阻電路，應(yīng)用戴維南定理計(jì)算電路的步驟如下。（1）將待求支路與有源二端網(wǎng)絡(luò)分離，對(duì)斷開(kāi)的兩個(gè)端口分別標(biāo)上記號(hào)（如a和b）。（2）將待求支路移開(kāi)，求出有源二端網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓。（3）把有源二端網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行除源處理，即電壓源按短路處理，電流源按開(kāi)路處理，從而得到無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)。然后計(jì)算無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)的輸入電阻。（4）畫(huà)出有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電路，使開(kāi)路電壓等于等效電路中電壓源的電壓，輸入電阻等于等效電路中的電阻，根據(jù)歐姆定律求出待求響應(yīng)，即砥節(jié)礪行在分析不同的電路問(wèn)題時(shí)，應(yīng)采用不同的方法。例如，當(dāng)分析節(jié)點(diǎn)或回路問(wèn)題時(shí)，應(yīng)使用基爾霍夫定律；當(dāng)分析多電源同時(shí)作用的線性電路問(wèn)題時(shí)，應(yīng)使用疊加定理；當(dāng)分析無(wú)源線性二端網(wǎng)絡(luò)外電路問(wèn)題時(shí)，應(yīng)使用戴維南定理；當(dāng)分析較為復(fù)雜的電路問(wèn)題時(shí)，應(yīng)使用多種分析方法進(jìn)行計(jì)算。若要正確、高效地解決復(fù)雜問(wèn)題，就需要對(duì)相關(guān)工具有著深刻的理解，并掌握其正確的使用方法。因此，在平時(shí)的學(xué)習(xí)和工作中，我們要善于學(xué)習(xí)、勇于鉆研，只有學(xué)好專業(yè)本領(lǐng)，才能更好地解決問(wèn)題，創(chuàng)造價(jià)值。在學(xué)習(xí)了本節(jié)內(nèi)容后，請(qǐng)你談?wù)剬?duì)基爾霍夫定律的理解。課堂訓(xùn)練課堂小結(jié)基爾霍夫定律1.基本概念2.KCL3.KVL支路電流法1.支路電流法的內(nèi)容2.應(yīng)用支路電流法的計(jì)算步驟疊加定理1.疊加定理的內(nèi)容2.應(yīng)用疊加定理的計(jì)算步驟戴維南定理1.戴維南定理的內(nèi)容2.應(yīng)用戴維南定理的計(jì)算步驟分析與測(cè)量直流電路感謝觀看項(xiàng)目2正弦交流電路目錄認(rèn)識(shí)正弦交流電01認(rèn)識(shí)典型正弦交流電路02提高正弦交流電路的功率因數(shù)03正弦交流電是交流電的一種基本形式，其電壓、電流的大小和方向是隨時(shí)間做周期性變化的。正弦交流電在日常生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用隨處可見(jiàn)，如照明、各類小電器的用電等。本項(xiàng)目主要介紹正弦交流電的基本知識(shí)、典型正弦交流電路、正弦交流電的功率及功率因數(shù)的提高方法等知識(shí)。項(xiàng)目導(dǎo)讀正弦交流電路知識(shí)目標(biāo)技能目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)掌握正弦交流電的三要素掌握單一參數(shù)正弦交流電路和RLC串聯(lián)/并聯(lián)電路的分析方法掌握有功功率、無(wú)功功率、視在功率等的計(jì)算方法掌握提高功率因數(shù)的常用方法能夠使用示波器測(cè)量和分析正弦交流信號(hào)能夠使用示波器測(cè)量RLC的阻抗特性能夠測(cè)量和提高日光燈電路的功率因數(shù)培養(yǎng)執(zhí)著專注、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、精益求精、追求卓越的工匠精神踐行節(jié)能環(huán)保、共筑綠色家園的生活理念任務(wù)2.1認(rèn)識(shí)正弦交流電任務(wù)工單——測(cè)量正弦交流信號(hào)相關(guān)知識(shí)任務(wù)引入正弦交流信號(hào)是隨時(shí)間按正弦函數(shù)或余弦函數(shù)規(guī)律變化的信號(hào)，通過(guò)信號(hào)發(fā)生器可以得到一定頻率、振幅的正弦交流信號(hào)。由于正弦交流電壓、電流的大小和方向都是隨時(shí)間不斷變化的，因此在不同時(shí)刻，正弦交流電壓、電流的大小和方向都不盡相同。那么應(yīng)該如何測(cè)量正弦交流信號(hào)呢？這就需要用到示波器了。示波器是一種用途十分廣泛的電子測(cè)量?jī)x器，它能把肉眼看不見(jiàn)的電信號(hào)變換成看得見(jiàn)的圖像。請(qǐng)選擇合適的工具和器材，測(cè)量正弦交流信號(hào)的波形，分析并計(jì)算其頻率和振幅。本任務(wù)的知識(shí)與技能要求如右表所示。任務(wù)引入知識(shí)與技能要求任務(wù)內(nèi)容認(rèn)識(shí)正弦交流電學(xué)習(xí)程度識(shí)記理解應(yīng)用學(xué)習(xí)任務(wù)正弦交流電的產(chǎn)生●

正弦交流電的三要素

●

正弦量的相量表示法

●

實(shí)訓(xùn)任務(wù)測(cè)量正弦交流信號(hào)

●自我勉勵(lì)

任務(wù)工單——測(cè)量正弦交流信號(hào)示波器是電子測(cè)量中常用的儀器之一。它可直觀地顯示電信號(hào)的時(shí)域波形圖像，并可根據(jù)波形測(cè)量信號(hào)的電壓、頻率、周期、相位等參數(shù)。雙蹤示波器是一種常用的示波器，一臺(tái)雙蹤示波器可以同時(shí)測(cè)量?jī)蓚€(gè)信號(hào)的波形和參數(shù)。雙蹤示波器在使用時(shí)，可由熒光屏的Y軸刻度尺并結(jié)合其量程分擋（偏轉(zhuǎn)因數(shù)V/div分擋），來(lái)讀取電信號(hào)的振幅；可由熒光屏的X軸刻度尺并結(jié)合其量程分擋（掃描時(shí)間因數(shù)t/div分擋），來(lái)讀取電信號(hào)的周期、脈寬、相位差等。1．知識(shí)準(zhǔn)備任務(wù)工單——測(cè)量正弦交流信號(hào)如下圖所示為某型號(hào)雙蹤示波器的控制面板，其中各部分的功能如下表所示。某型號(hào)雙蹤示波器的控制面板某型號(hào)雙蹤示波器的控制面板各部分的功能名稱功能輝度旋鈕用于調(diào)節(jié)熒光屏上的光跡亮度，順時(shí)針調(diào)節(jié)使光跡變亮，逆時(shí)針調(diào)節(jié)使光跡變暗，直到熄滅聚焦旋鈕用于調(diào)節(jié)光跡的清晰度1．知識(shí)準(zhǔn)備任務(wù)工單——測(cè)量正弦交流信號(hào)某型號(hào)雙蹤示波器的控制面板各部分的功能名稱功能CH1/CH2垂直靈敏度旋鈕用于連續(xù)調(diào)節(jié)CH1/CH2通道被測(cè)信號(hào)的垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度電源開(kāi)關(guān)用于控制電源的通斷校準(zhǔn)信號(hào)接口輸出幅度為0.5V，頻率為1kHz的方波信號(hào)，用于校準(zhǔn)垂直與水平的偏轉(zhuǎn)系數(shù)（續(xù)表）某型號(hào)雙蹤示波器的控制面板如下圖所示為某型號(hào)雙蹤示波器的控制面板，其中各部分的功能如下表所示。1．知識(shí)準(zhǔn)備任務(wù)工單——測(cè)量正弦交流信號(hào)某型號(hào)雙蹤示波器的控制面板各部分的功能某型號(hào)雙蹤示波器的控制面板名稱功能水平掃描速率旋鈕用于調(diào)節(jié)水平軸上的掃描速率CH1/CH2輸入接口用于將被測(cè)信號(hào)接入CH1/CH2通道觸發(fā)電平旋鈕用于調(diào)節(jié)被測(cè)信號(hào)在某一電平被觸發(fā)掃描水平位移旋鈕用于調(diào)節(jié)光跡在熒光屏上的水平位置CH1/CH2垂直位移旋鈕用于調(diào)節(jié)光跡在熒光屏上的垂直位置（續(xù)表）如下圖所示為某型號(hào)雙蹤示波器的控制面板，其中各部分的功能如下表所示。1．知識(shí)準(zhǔn)備2．工具和器材準(zhǔn)備名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量雙蹤示波器

1路交流毫伏表

1臺(tái)信號(hào)發(fā)生器

1臺(tái)導(dǎo)線

頻率計(jì)

1臺(tái)

工具和器材清單任務(wù)工單——測(cè)量正弦交流信號(hào)準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施所需的工具和器材，補(bǔ)全下表。1）雙蹤示波器的自檢請(qǐng)按照以下步驟完成雙蹤示波器的自檢。（1）將雙蹤示波器控制面板上的校準(zhǔn)信號(hào)接口，通過(guò)雙蹤示波器專用同軸電纜接至雙蹤示波器的CH1（或CH2）輸入接口。（2）開(kāi)啟雙蹤示波器電源，電源指示燈應(yīng)點(diǎn)亮。（3）調(diào)節(jié)雙蹤示波器面板上的輝度、聚焦、水平位移、垂直位移等旋鈕，使雙蹤示波器熒光屏的中心部分顯示出線條細(xì)而清晰、亮度適中的方波波形。（4）將水平掃描速率旋鈕和相應(yīng)的垂直靈敏度旋鈕旋至“校準(zhǔn)”位置，從熒光屏上讀出校準(zhǔn)信號(hào)的振幅與頻率，并與標(biāo)稱值（1V、1kHz）比較，如果相差較大，則請(qǐng)指導(dǎo)教師給予校準(zhǔn)。任務(wù)工單——測(cè)量正弦交流信號(hào)3．任務(wù)實(shí)施2）正弦交流信號(hào)的測(cè)量（1）將水平掃描速率旋鈕和相應(yīng)的垂直靈敏度旋鈕旋至“校準(zhǔn)”位置。（2）通過(guò)雙蹤示波器專用同軸電纜，將信號(hào)發(fā)生器的正弦交流信號(hào)輸出端與雙蹤示波器的CH1（或CH2）輸入接口相連。（3）接通信號(hào)發(fā)生器的電源，選擇正弦交流信號(hào)輸出。調(diào)節(jié)相應(yīng)旋鈕，使輸出頻率分別為50Hz、1.5kHz、20kHz（由頻率計(jì)讀出）；再使其輸出信號(hào)的有效值分別為0.1V、1V、3V（由交流毫伏表讀出）。任務(wù)工單——測(cè)量正弦交流信號(hào)3．任務(wù)實(shí)施2）正弦交流信號(hào)的測(cè)量（4）調(diào)節(jié)相應(yīng)旋鈕，使輸入波形清晰，從熒光屏上讀出正弦交流信號(hào)的周期及振幅，將周期轉(zhuǎn)換成頻率并將其記錄于表1中，將振幅記錄于表2中。任務(wù)工單——測(cè)量正弦交流信號(hào)3．任務(wù)實(shí)施頻率計(jì)讀數(shù)50Hz1.5kHz20kHz水平掃描速率旋鈕位置

一個(gè)周期占有的格數(shù)

信號(hào)周期（s）

計(jì)算所得頻率（Hz）

交流毫伏表讀數(shù)0.1V1V3V垂直靈敏度旋鈕位置

峰-峰值波形格數(shù)

峰-峰值

計(jì)算所得有效值

表1正弦交流信號(hào)的測(cè)量數(shù)據(jù)（一）表2正弦交流信號(hào)的測(cè)量數(shù)據(jù)（二）經(jīng)驗(yàn)傳承（1）雙蹤示波器的輝度不要過(guò)亮。（2）調(diào)節(jié)雙蹤示波器的旋鈕時(shí)，動(dòng)作不要過(guò)快、過(guò)猛。（3）調(diào)節(jié)雙蹤示波器時(shí)，要注意配合使用掃描方式開(kāi)關(guān)和觸發(fā)電平旋鈕，以使雙蹤示波器顯示的波形穩(wěn)定。（4）做定量測(cè)量時(shí)，應(yīng)將水平掃描速率旋鈕和相應(yīng)的垂直靈敏度旋鈕旋至“校準(zhǔn)”位置。（5）為防止外界干擾，雙蹤示波器的接地端要與信號(hào)發(fā)生器的接地端相連（即共地）。學(xué)思踐悟請(qǐng)查閱有關(guān)資料，分析正弦交流電在不同場(chǎng)合的應(yīng)用實(shí)例，討論這些應(yīng)用場(chǎng)合為什么要采用正弦交流電。4．任務(wù)評(píng)價(jià)請(qǐng)指導(dǎo)教師按照學(xué)生的實(shí)際表現(xiàn)情況進(jìn)行評(píng)分，并將評(píng)分結(jié)果填入下表中。評(píng)分表序號(hào)內(nèi)容評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)滿分/分得分/分1平時(shí)表現(xiàn)遵守課堂紀(jì)律和實(shí)訓(xùn)規(guī)定，服從教師管理，主動(dòng)思考并積極參與討論，否則酌情扣分20

2實(shí)際操作正確接線，正確使用儀器儀表，否則每錯(cuò)1處扣10分20

3實(shí)施結(jié)果測(cè)量值和計(jì)算值正確，否則每錯(cuò)1處扣5分50

4安全文明生產(chǎn)嚴(yán)格執(zhí)行安全操作規(guī)范，否則每錯(cuò)1處扣5分；不得損壞儀器儀表，否則扣10分10

總體評(píng)價(jià)優(yōu)

良

中

及格

不及格

注：總體評(píng)價(jià)中，90～100分為優(yōu)，80～89分為良，70～79分為中，60～69分為及格，60分以下為不及格。任務(wù)工單——測(cè)量正弦交流信號(hào)相關(guān)知識(shí)2.1.1正弦交流電的產(chǎn)生大小及方向均隨時(shí)間做周期性變化的電壓、電流統(tǒng)稱為交流電。若交流電的電壓、電流是隨時(shí)間做正弦規(guī)律變化的，則稱其為正弦交流電。如右圖所示為單相交流發(fā)電機(jī)的原理模型，當(dāng)矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)時(shí)，在矩形線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓。當(dāng)矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以固定的角頻率旋轉(zhuǎn)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電壓是按正弦規(guī)律變化的，即(式1)式中：

—正弦交流電壓的瞬時(shí)值；

—正弦交流電壓的振幅（最大值）；

—正弦交流電的角頻率，又稱角速度，單位為弧度/秒（rad/s）；

—正弦交流電的初相位。單相交流發(fā)電機(jī)的原理模型相關(guān)知識(shí)2.1.1正弦交流電的產(chǎn)生當(dāng)時(shí)，正弦交流電壓的波形如下圖所示。正弦交流電壓的波形相關(guān)知識(shí)2.1.2正弦交流電的三要素當(dāng)右圖中的負(fù)載（燈泡）兩端產(chǎn)生正弦交流電壓，燈泡將被點(diǎn)亮。此時(shí)，通過(guò)負(fù)載的電流為

(式2)式中：

——正弦交流電流的瞬時(shí)值；

——正弦交流電流的振幅。由式（1）和式（2）可知，當(dāng)角頻率、振幅、初相位確定以后，正弦交流電流（或正弦交流電壓）就被確定下來(lái)了。因此，角頻率、振幅、初相位這三個(gè)參數(shù)稱為正弦交流電的三要素。單相交流發(fā)電機(jī)的原理模型相關(guān)知識(shí)1．周期、頻率、角頻率正弦交流電可用周期、頻率或角頻率來(lái)表示其變化的