【正文】 a 的電位數(shù)值上就等于點(diǎn) a 與零電位點(diǎn)之間的電壓。 【 討論 】 電位和電壓有什么異同點(diǎn)？ 4．電動(dòng)勢(shì) 電動(dòng)勢(shì)只存在于電源內(nèi)部，它表示電源將其他形式的能量轉(zhuǎn)換成電能的能力，用 E 表示，單位是伏特。 【 討論 】電源的端電壓和 電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系？ 5．電能和電功率 （ 1）電功 W =U I t （ J） 電阻元件在 t 秒內(nèi)所消耗（或吸收）的電能為 tRURtIU ItW 22 ??? （ J） （ 2）電功率 P，單位瓦特（ W）。 h=1000W179。此時(shí)電路特征： （ 1）電路中的電流 RR EI ?? 0 （ 2）電源的端電壓 U1=E— IR0 U1 總是小于電源的電動(dòng)勢(shì)。 （ 3）電源的輸出功率 若不計(jì)線路損失，則有 P1=U1I=U2I=P2，即電源的輸出功率等于負(fù)載的消耗功率。 （ 1）電源中的電流 IS最大，但對(duì)外輸出電流 I 為零（最?。?。表明電源的電動(dòng)勢(shì)全部降落在電源的內(nèi)阻上，因而無輸出電壓。 空載狀態(tài)又稱為斷路或開路狀態(tài)。 （ 2）電源的端電壓（又稱為開路電壓或空載電壓）等于電源的電動(dòng)勢(shì)，用 U0 表示，即U1=U0=E— IR0=E。 【 想一想 】以上這三種狀態(tài)，哪種應(yīng)是電路的正常工作狀態(tài)？ 二、電氣設(shè)備的額定值 各種電氣設(shè)備的電壓、電流及功率都有一個(gè)額定值，該值是為了使電氣設(shè)備能在給定的工作條件下正常運(yùn)行而規(guī)定的正常允許值，分別用 UN、 IN、 PN 來表示。 （ 2）電路通常有三種工作狀態(tài)：負(fù)載狀態(tài)、短路狀態(tài)、空載狀態(tài)。 作業(yè)： 7 同步訓(xùn)練 11～ 16 題。 一、電阻元件 （一） 電阻及分類 1．電阻的定義 物體對(duì)電流通過時(shí)的阻礙作用稱為“電阻”。 3．電阻的分類 （二）認(rèn)識(shí)固定電阻 1．固定電阻的命名方法 如： RJ73 中， R—— 第一部分主稱，電阻器； J—— 第二部分表示材料，金屬膜； 7—— 第三部分表示類別，精密電阻； 3—— 表示設(shè)計(jì)序號(hào)。 10%。 5%。 5%。 10%。 4． 電阻允許誤差標(biāo)志符號(hào) 【 課堂互動(dòng) 】學(xué)習(xí)了電阻標(biāo)識(shí)后，用固定電阻實(shí)物訓(xùn)練學(xué)生讀取電阻數(shù)值及誤差。其變化規(guī)律有三種不同形式 ： ① X 型：直線型。 ③ D 型：對(duì)數(shù)型。 【 討論 】如果不按規(guī)定方式測(cè)量電阻，會(huì)產(chǎn)生什么情況呢？ 二、電感元件 【 課?；?dòng) 】可以用各類電感實(shí)物，讓學(xué)生識(shí)別和檢測(cè)。按磁心材料可以分為：空心電感器、鐵心電感器、磁心電感器。 2．電感器的命名 3．固 定電感器的識(shí)別方法 （ 1）直標(biāo)法。 【 想一想 】某一電感器的色環(huán)標(biāo)志依次是：棕紅紅銀，它表示的電感量和允許誤差分別是多少？ 4．電感器的檢查與測(cè)試 （ 1）電感器的檢查包括外觀檢查和絕緣檢查。 【 討論 】讓學(xué)生分析教材中電感測(cè)試方法的理論依據(jù)是什么？ 三、 電 容元件 【 課常互動(dòng) 】可以先讓學(xué)生識(shí)別和檢測(cè)各類電容器的實(shí)物。 1．電容的基本性質(zhì) 電容器有兩個(gè)重要的特性： （ 1）阻隔直流電通過、而允許交流電通過的特性。 2．電容器的型號(hào)命名方法 3．電容的單位和符號(hào) 電容： C=q/U，單位：法拉（ F） 9 電容電路中電壓和電流的關(guān)系：dtduCdtdqi ?? 4．電容的主要參數(shù) （ 1）電容器的標(biāo)稱容量和偏差 （ 2）電容的額定直流工作電壓 （ 3）電容器的誤差 電容器的誤差通常分為三個(gè)等級(jí)：Ⅰ級(jí)（177。 10%）、Ⅲ（177。 5．電容器的主要種類和特點(diǎn) 電容器 按有無極性可分為無極性電容器和有極性電容器。 有極性電容器指電容器的兩極有正、負(fù)極性之分，使用時(shí)一定要正極性端連接電路的高電位，負(fù)極性端連接電路的低電位；否則會(huì)引起電容器的損壞。 7. 介紹 電容器在汽車電路中的典型應(yīng)用 課堂小結(jié)： 電阻值的標(biāo)識(shí)方法有：直標(biāo)法、色標(biāo)法、文字符號(hào)法等。測(cè)量電阻時(shí)，要 斷開電路上的電源，并使被測(cè)電阻的一端斷開?？梢?用萬用表測(cè)量線圈阻值來判斷其好壞。 作業(yè)： 17～ 19 題 課題四 基爾霍夫定律 重點(diǎn)： 理解支路、節(jié)點(diǎn)、回路、網(wǎng)孔的概念 ； 正確認(rèn)識(shí)基爾霍夫電流定律和電壓定律內(nèi)容及推廣應(yīng)用 。 問題 引入： 由書上圖 123 復(fù)雜電 路，若已知各電動(dòng)勢(shì)和電阻的數(shù)值，怎樣求各電流的大 小和方向呢？導(dǎo)入新課。 10 圖 123 復(fù)雜電路示例 （ 1）支路 ； （ 2）節(jié)點(diǎn) ； （ 3）回路 (4)網(wǎng)孔 。 【 課堂互動(dòng) 】由學(xué)生指出圖 123中的節(jié)點(diǎn)、支路、回路、網(wǎng)孔的數(shù)目。即 ∑ I=0 該定律體現(xiàn)了 什么 原理 ？ 與支路上是什么元件 有 關(guān) 嗎？針對(duì)圖 123 列方程： I1+I2=I3 或 I1+I2+（－ I3） =0 2．基爾霍夫電流定律的推廣 由一個(gè)節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展到一個(gè)任意一個(gè)假想的封閉面（或封閉網(wǎng)絡(luò)）。該定律內(nèi)容是 （略） ： 公式： ∑ E = ∑ I R 該定律也可表述為：∑ U =0。 ②電阻電壓降 的正、負(fù) 號(hào) 的確定 ； ③電動(dòng)勢(shì)的正 、 負(fù)號(hào) 的確定 。如圖 126 所示的 abdca 回路。 11 【 解 】 （略） 【 想一想 】若設(shè)電路中的電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，結(jié)果如何？ 三、 基爾霍夫定律的應(yīng)用 1．用支路電流法求解復(fù)雜電路 支路電流法 概念： 應(yīng)用支路電流法解題的方法步驟（假定某電路有 n 條支路、 m 個(gè)節(jié)點(diǎn)）： （ 1）首先標(biāo)定各待求支路的電流參考正方向及回路繞行方向； （ 2）應(yīng)用基爾霍夫電流定律可列出（ m－ 1）個(gè)節(jié)點(diǎn)方程； （ 3）應(yīng)用基爾霍夫電壓定律可列出［ n－（ m－ 1） ］個(gè)獨(dú)立的回路電壓方程； （ 4）由電流定 律和電壓定律聯(lián)立方程組來求解各支路的電流。 【例 15】 如圖 128 所示， E1=10V， R1=6Ω， E2 =26V， R2=2Ω， R3=4Ω，求各支路電流的大小和方向。 【 討論 】本題中若選擇不同的回路繞向，結(jié)果如何？若選擇 E1R1R3E1 回路和分別和回路Ⅰ或Ⅱ列電壓方程，如果如何？若假設(shè)圖中相反電流方向，結(jié)果會(huì)如何？ 通過這些問題，就會(huì)明確結(jié)果與實(shí)際方向、參考方向 的關(guān)系，熟悉支路電流法解題步驟。零電位點(diǎn)可以任意選擇。 電路中某點(diǎn)的電位，就是從該點(diǎn)出發(fā)，沿任選的一條路徑 “ 走 ” 到參考點(diǎn)所經(jīng)過的全部電位降的代數(shù)和。 12 圖 129 電位的計(jì)算 以圖中的點(diǎn) D 為參考點(diǎn)，各電源的極性和電流 I 的方向如圖 129 所示，求點(diǎn) A 的電位時(shí)有三條路徑： 沿 AE1D 路徑： VA=E1 沿 ABD 路徑： VA=I1R1+I3R3+E3 沿 ABCD 路徑： VA=I1R1+I2R2－ E2 顯然，沿 AE1D 路徑計(jì)算點(diǎn) A 電位最簡(jiǎn)單，但三種計(jì)算方法的結(jié)果是完全相同的。基爾霍夫電壓定律反映的是電路中任一回路各元件的電壓和電動(dòng)勢(shì)之間的關(guān)系。電阻 R R R R4 為四個(gè) 橋臂的 電阻，靈 惠斯通電 敏電流計(jì) （也稱為檢流計(jì)） 好像在 c、 d 兩點(diǎn)間架設(shè)的一道橋。 1．電橋平衡的必要條件 調(diào)節(jié) R R4 的比值 ,使電流計(jì)中電流為零，這時(shí)電橋處于平衡 狀態(tài) ， c、 d 兩點(diǎn) 的 電 位 相等 (Uc=Ud，即 Ucd=0)， c、 d 之間無電流， Ig=0， 可以得到 4321 RRRR ? 或 R1R4=R2R3 2．電橋平衡時(shí)測(cè)量電阻 若選用三個(gè)（ R R R3 的數(shù)值）很精確的定值電阻，再采用高靈敏度的檢流計(jì)組成 上面的電橋電路，調(diào)節(jié)電橋使其處于平衡狀態(tài)，這樣就可測(cè)得另外一個(gè)橋臂 R4 的電阻 。 3． 電橋 的不 平衡 電橋不平衡是指 c、 d 中有電流通過。 ※ 二、惠斯通電橋的應(yīng)用 【 例 17】 圖 132 為一個(gè)測(cè)量技術(shù)中常用的可以測(cè)量溫度的電橋電路。 Rt 為銅熱電阻， 0℃時(shí)， Rt=53Ω，放在需要測(cè)量溫度的地方，用導(dǎo)線把它接到電橋的一個(gè)橋臂中。 圖 132 例 17 圖 【 課堂互動(dòng) 】讓學(xué)生分析該電路的特點(diǎn)（即節(jié)點(diǎn)數(shù)、支路數(shù)、網(wǎng)孔數(shù)）。但實(shí)際上由基爾霍夫電流定律可得 I2=I— I1； I3=I1— Ig I4=I— I1+Ig 這樣就把支路未知電流的數(shù)目由 6 個(gè)簡(jiǎn)化為 3 個(gè) 。 根據(jù)基爾霍夫電壓定律列方程如下： 由回路 ABCA 列方程： I1R1+IgRg — （ I— I1）（ R2+Rt） =0 由回路 BDCB 列方程：（ I1— Ig） R3— （ I— I1+ Ig） R4— IgRg=0 由回路 ABDA 列方程： I1R1+（ I1— Ig） R3=E 將已知數(shù)據(jù)代入上面式子，可求出 )(1 2 0 03 2 0 0 0 0 8 0 0)(2 22 ttg RRRRI ?? ??? （ 1）當(dāng)溫度為 0℃時(shí)，由于（ R2+Rt） =R3=R1=R4=400Ω，滿足電橋平衡條件，此時(shí) Ig=0，Ug=0。 當(dāng)其中一個(gè)橋臂溫度變化時(shí)→電阻變化→電橋不平衡→ Ig 變化→ Ug 變化。反過來，通過儀表所指出的不同的毫伏數(shù)，就可以知道 Ig，可以求出 Rt，從而 便測(cè)出與此相對(duì)應(yīng)的溫度值。 【 例 18】 圖 133 所示為上海 桑塔納轎車電控燃油噴射系統(tǒng)的熱線式空氣流量計(jì)的電橋電路。 課題六 特殊電阻在汽車上的應(yīng)用 一、特殊電阻 1．熱敏電阻（ RT） 15 熱敏電阻可以分為 三 種： （ 1）正溫度系數(shù)熱敏電阻（簡(jiǎn)稱 PTC） 這種電阻，隨溫度升高，電阻值會(huì)大幅增加。 （ 3）臨界溫度系數(shù)熱敏電阻（ CTR） 當(dāng)半導(dǎo)體材料未達(dá)到某一臨界溫度時(shí)，有一個(gè)穩(wěn)定的電阻值，達(dá)到某一臨界溫度后，電阻值驟然變化到另外一個(gè)數(shù)值。 2．壓敏電阻 汽車上有的傳感器是利用壓敏元件元件制成的。 3．光敏電阻器 按所用半導(dǎo)體材料不同可分為：?jiǎn)尉Ч饷綦娮杵?、多晶光敏電阻器? 光電式光量傳感器可以用于汽車上各種燈具的自動(dòng)點(diǎn)亮控制，也可用于控制前大燈調(diào)節(jié)繼電器的自動(dòng)控制。 氣敏電阻器可分為： N 型、 P 型、結(jié)合型。 二、霍爾元件 霍爾元件是一種半導(dǎo)體磁 —— 電傳感器， 是根據(jù)霍爾效應(yīng)制成的。 從上式可知，當(dāng)通過基片（基片的厚度一定）的電流 I 為定值時(shí)，霍爾電壓只與磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 成正比。 16 單元二 正弦交流 電路 （共 14 學(xué)時(shí)） 引入： 在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中所用的電一般都是正弦交流電，現(xiàn)在汽車上的直流電都是由交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生后整流獲得的。如圖 21（ b）、（ c）、（ d）所示為交流電。 【 課堂互動(dòng) 】由學(xué)生總結(jié)產(chǎn)生正弦交變電動(dòng)勢(shì)的原理。 交流電在 1 秒內(nèi)變化的周數(shù)，稱為交流電的頻率，用 f 表示。 17 把發(fā)電機(jī)線圈每秒鐘經(jīng)過 的電角度叫角頻率，用 ω 表示。 （ 2）最大值（幅值） 規(guī)定用大寫字母加腳標(biāo) m 表示，如用 Im、 Em、 Um 等來表示交變電流、電動(dòng)勢(shì)、電壓的最大值。有效值規(guī)定用大寫字母 E、 I、 U 表示。 。 4．初相角 φ （初相位） 我們把 t=0 時(shí)刻正弦量的相位叫做“初相” ， 用“ φ ”表示。 。用 Δ φ 表示。 ①若相位差△ φ =φ 1－ φ 2＞ 0， 且 |φ |＜π弧度，稱“ i1 的相位超前于 i2 的相位 ”； ②若△ φ =φ 1－ φ 2＜ 0，且 |φ |＜π弧度，稱“ i1 滯后于 i2” ； ③若△ φ =φ 1－ φ 2=0，稱“ i1 和 i2 同相位”（圖 26 中的 u 和 i 也是同相位）； ④若相位差△ φ =φ 1－ φ 2=177。則稱“ i1 和 i2 反相位 ”（圖 26 中的 u 和 e 是反相位）。 圖 26 同相與反相 【 課堂互動(dòng) 】以上講的這些基本物理量，知道了哪幾個(gè)量就可以完整地描述一個(gè)正弦交流電了？由此引出三要素。交流電動(dòng)勢(shì)、交變電壓、交變電流的表達(dá)式分別為 )s in ()s in ()s in (imumemtIitUutEe???????????? 上述表達(dá)式的含義是：表示了任意時(shí)刻交流電的瞬時(shí)值。 【 例 23】 一個(gè)正弦電壓的初相為 60176。 【討論】 寫出交流電的瞬時(shí)值表達(dá)式的關(guān)鍵是什么？ 【例 24】 已知正弦交流電： i1=5 sinω t A i2=10 sin（ ω t+45176。 ) A 求： i1 和 i2 相位差。 二、 正弦交流電的相量表示 正弦交流電的相量圖表示方法分為：旋轉(zhuǎn)矢 量（ 最大值矢量）法和有效值矢量法。 將表示隨時(shí)間而在 平面上旋轉(zhuǎn)的這一有向線段稱為相量，用大寫字母上加“178。如 ?mE 、 ?mU 、 ?mI 分別表示電動(dòng)勢(shì)、電壓、電流的最大值相量。有效值相量也只畫矢量的起始位置。 【 討論 】正弦交流電本身是矢量嗎？它和矢量之間是什么對(duì)應(yīng)關(guān)系？ 注意：只有正弦量才能用相量表示，只有頻率相同的正弦量才能畫在同一相量圖上，可以用平行四邊形法則進(jìn)行“