任務(wù)二 歐姆定律

一、任務(wù)目標(biāo)

◆知道什么是電壓、電阻、電流。

◆理解歐姆定律與串并聯(lián)電路特點(diǎn)。

◆能夠通過實(shí)訓(xùn)使用電壓表測量電阻電壓，使用電流表測量電阻電流，并正確地做出分析。

◆正確規(guī)范地使用實(shí)訓(xùn)板，養(yǎng)成良好的新能源汽車維修職業(yè)素養(yǎng)。

二、課前資訊

由老師播放1.2.1視頻，然后完成以下題目。

得分：__________評分規(guī)則：每空1分，少填、錯填一空扣1分，共5分。

1）歐姆定律是以人名命名的自然現(xiàn)象規(guī)律。（　）

2）歐姆定律包括電路中電壓、電流和電阻三者之間的關(guān)系。（　）

3）歐姆定律規(guī)定電路中電流大小與電壓成正比，與電阻成正比。（　）

4）電路中即使沒有電壓也會產(chǎn)生電流。（　）

5）電阻的阻值是本身存在的，與有無電流通過沒有關(guān)系。（　）

三、任務(wù)導(dǎo)入

新能源汽車電路模塊的數(shù)量繁多，而且模塊內(nèi)部的電路非常復(fù)雜，因此故障排查的難度大。要從事新能源汽車維修，要求維修人員學(xué)會利用歐姆定律來分析電路，并準(zhǔn)確地判斷電路的故障原因。

本任務(wù)實(shí)訓(xùn)通過搭建電路分析電路中的電流與電壓、電阻的相互關(guān)系，以此來驗(yàn)證歐姆定律；利用歐姆定律來分析電路問題，并通過規(guī)范的操作，養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng)。

四、知識準(zhǔn)備

知識鏈接1：電阻的認(rèn)知

電阻是電路中最基礎(chǔ)的電子元件，對電流的流動起阻礙作用。電阻的阻值反映的是電阻對電流阻礙能力的強(qiáng)弱，影響阻值大小的因素有電阻材料、長度、橫截面面積、溫度等。電阻的文字符號是R，電路圖形符號是“”，常用的阻值單位有歐姆（Ω）、千歐（kΩ）和兆歐（MΩ），之間的換算關(guān)系為1MΩ=103kΩ=106Ω，可以使用萬用表電阻檔直接測量電阻。

除固定電阻器外，常見的還有滑動變阻器，圖形符號為“”，其工作原理是通過移動滑片改變電路中接入電阻的大小。

知識鏈接2：電壓的認(rèn)知

電流之所以能夠在導(dǎo)線中流動，是因?yàn)樵陔娐分杏懈唠娢缓偷碗娢恢g的差別，這種差別叫電位差，也叫電壓。換句話說，在電路中，任意兩點(diǎn)之間的電位差稱為這兩點(diǎn)的電壓，如圖1-2-1所示。

電壓的符號是U，單位是伏特，簡稱伏，用符號V表示。常用的電壓單位還有毫伏（mV）和千伏（kV），它們之間的換算關(guān)系為1kV=103V=106mV。

知識鏈接3：電流的認(rèn)知

導(dǎo)體中的自由電荷在電場力的作用下做有規(guī)則的定向運(yùn)動就形成了電流。單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體任一橫截面的電量叫作電流，通常用符號I或i表示。每秒通過導(dǎo)體的電子越多，電流越大。電流可用水流類比，如圖1-2-2所示。

電流的單位是安培，簡稱安，用符號A表示。常用的電流單位還有毫安（mA）和微安（μA），它們之間的換算關(guān)系為1A=103mA=106μA。

電流的方向是由正極到負(fù)極，與電子實(shí)際運(yùn)動方向相反，如圖1-2-3所示。

知識鏈接4：歐姆定律

在同一電路中，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與導(dǎo)體的電阻成反比，這就是部分電路歐姆定律（圖1-2-4）。歐姆定律的表達(dá)公式：，其中I、U和R分別是同一部分電路中同一時刻的電流強(qiáng)度、電壓和電阻，單位分別是安培（A）、伏特（V）、歐姆（Ω）。

根據(jù)歐姆定律的推導(dǎo)公式，測出待測電阻兩端的電壓和流過的電流，就可以求出導(dǎo)體的電阻，這種測量電阻的方法叫伏安法。

知識鏈接5：并聯(lián)電路的特點(diǎn)

并聯(lián)電路（圖1-2-5）是指在電路中，所有電阻（或其他電子元件）的輸入端和輸出端分別被連接在一起。其特點(diǎn)是：電路的總電流等于各支路電流之和，而且并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等。即從電源正極流出的電流分別流到各支路，每一支路都有電流流過，因此即使某一支路斷開，其他支路仍會與干路構(gòu)成回路。

由此可見，在并聯(lián)電路中，各個支路之間互不牽連，即使其中某一支路發(fā)生斷路故障，也不會影響其他支路用電設(shè)備的正常工作。

知識鏈接6：串聯(lián)電路的特點(diǎn)

串聯(lián)電路（圖1-2-6）是電路中各個元件被導(dǎo)線逐次連接起來的電路。其特點(diǎn)是：電路中電流大小處處相等，電流方向處處相同。在串聯(lián)電路中，因?yàn)殡娏鞯穆窂街挥幸粭l，所以從電源正極流出的電流將依次逐個流過各個用電設(shè)備，最后回到電源負(fù)極。因此在串聯(lián)電路中，如果有一個用電設(shè)備損壞或某一處斷開，整個電路將變成斷路，電路就會無電流流動，所有用電設(shè)備都將停止工作。所以在串聯(lián)電路中，各個用電設(shè)備互相牽連，只要某一處出現(xiàn)斷路故障，將使串聯(lián)電路中所有的用電設(shè)備無法工作。

五、任務(wù)實(shí)施

1.實(shí)訓(xùn)設(shè)備認(rèn)知

得分：__________評分規(guī)則：每空0.5分，少填、錯填一空扣0.5分，共14分。

在標(biāo)號對應(yīng)空格處填寫實(shí)訓(xùn)板組成部件的名稱及作用。

2.實(shí)訓(xùn)設(shè)備檢查與準(zhǔn)備

得分：__________評分規(guī)則：每項(xiàng)1分，少填、錯填一項(xiàng)扣1分，共13分。

檢查設(shè)備并規(guī)范操作后填寫下表。

3.識讀電路圖

得分：__________評分規(guī)則：每空1分，少填、錯填一空扣1分，共4分。

識讀電路圖1-2-7。

電源的12V電壓經(jīng)過可調(diào)電阻R分壓后，對電阻供電，其電流流動方向：電源正極→可調(diào)電阻R→__________→__________→電源負(fù)極。其中：

電流表與電阻是__________（串聯(lián)/并聯(lián)）的關(guān)系，通過電流表示數(shù)可以讀出流過電阻的電流大小。

電壓表與電阻是__________（串聯(lián)/并聯(lián)）的關(guān)系，通過電壓表示數(shù)可以讀出電阻兩端的電壓大小。

通過改變可調(diào)電阻R接入電路的電阻值，從而改變電阻兩端的電壓，記錄此時電阻兩端電壓值和流過電阻的電流值，根據(jù)歐姆定律推導(dǎo)式R=U/I可以計算電阻阻值。

4.電路搭建及驗(yàn)證

得分：__________評分規(guī)則：每空2分，少填、錯填一空扣2分，共36分；結(jié)論3分一項(xiàng)視情況可扣0～3分，共6分；正確繪制電阻特性圖得4分，視情況可扣0～4分，共4分；正確連接電路圖得3分，視情況可扣0～3分，共3分；總分49分。

根據(jù)電路圖正確連接電路模塊。圖1-2-8為模塊和實(shí)訓(xùn)板。

（1）探究電阻值大小不變條件下，電壓與電流的關(guān)系。

接通電源后，確認(rèn)可調(diào)電阻調(diào)到最左側(cè)，緩慢轉(zhuǎn)動旋鈕來控制電壓的變化，記錄電阻兩端的電壓值與相應(yīng)的電流值，并根據(jù)歐姆定律計算出其電阻值。

電阻兩端電壓為2V時，流經(jīng)電阻的電流為__________μA；

電阻兩端電壓為4V時，流經(jīng)電阻的電流為__________μA；

電阻兩端電壓為6V時，流經(jīng)電阻的電流為__________μA；

電阻兩端電壓為8V時，流經(jīng)電阻的電流為__________μA；

電阻兩端電壓為10V時，流經(jīng)電阻的電流為__________μA。

由此實(shí)驗(yàn)可知，__________。

（2）根據(jù)所記錄的數(shù)據(jù)，繪制電阻特性圖（圖1-2-9）。

由實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，電阻值不變的條件下，兩端的電壓越高，電流就越__________（大/小），電壓與電流是成__________（正比/反比）的關(guān)系。

（3）驗(yàn)證歐姆定律，利用計算電阻值。

使用萬用表實(shí)際測量實(shí)訓(xùn)板上的電阻，電阻值為__________Ω。

電阻兩端電壓為2V時，流經(jīng)電阻的電流為__________μA，計算所得的阻值為__________Ω；

電阻兩端電壓為4V時，流經(jīng)電阻的電流為__________μA，計算所得的阻值為__________Ω；

電阻兩端電壓為6V時，流經(jīng)電阻的電流為__________μA，計算所得的阻值為__________Ω；

電阻兩端電壓為8V時，流經(jīng)電阻的電流為__________μA，計算所得的阻值為__________Ω；

電阻兩端電壓為10V時，流經(jīng)電阻的電流為__________μA，計算所得的阻值為__________Ω。

由此實(shí)驗(yàn)可知，__________。

六、5S檢查

得分：__________評分規(guī)則：每項(xiàng)1分，少填、錯填一項(xiàng)扣1分，共5分。

七、課后習(xí)題

得分：__________評分規(guī)則：每空1分，少填、錯填一空扣1分，共10分。

1.選擇題

（1）下列哪個符號表示的是電阻的單位？（　）

A.Ω

B.V

C.A

D.kW

（2）歐姆定律可以表示為（　）。

A.電流等于電壓乘以電阻

B.電壓等于電流乘以電阻

C.電阻等于電流除以電壓

D.電壓等于電流的二次方乘以電阻

（3）如果電阻兩端的電壓增加1倍，則流過電阻的電流會（　）。

A.不變

B.增加1倍

C.減少一半

D.不確定

（4）使用萬用表測量一條導(dǎo)線的電阻值，萬用表顯示無窮大，則表示導(dǎo)線（　）。

A.斷路

B.短路

C.正常

D.不確定

（5）在一個電路中，在40Ω電阻器兩端施加20V的電壓，則電流等于（　）。

A.0.5A

B.1A

C.60A

D.30A

2.判斷題

（1）電阻材料影響阻值的大小。（　）

（2）流經(jīng)電阻的電流與其兩端的電壓成正比。（　）

（3）導(dǎo)體兩端的電壓為零時，其電阻也為零。（　）

（4）并聯(lián)電路中，各支路的電流相等。（　）

（5）串聯(lián)電路中，電流方向處處相同。（　）

評分匯總