高教版《电子技术基础与技能》项目三 搭建可调光手电筒电路教学设计

项目三 搭建可调光手电筒电路 学习项目名称 搭建可调光手电筒电路 情境应用 调光手电筒 基础知识点 1.电阻的串联 2.电位的概念与计算方法 认知技能点 1.认识直流稳压电源 2.认识色环电阻 3.认识拨动开关 4.认识电位器 操作技能点 1.电路的搭建 2.使用万用表测量电路的相关参数 课程场地 《电工技术基础与技能》课程教室 设计课时 7 一、项目应用 可调光手电筒如图3-1所示，电源采用直流稳压电源，加入了色环电阻和可调电阻（电位器）。接通电路后，调节可调电阻（电位器）可调节小灯珠亮度。本项目主要学习认识相关元器件，完成电路的搭建，并学会使用数字万用表测量电路中的主要参数电压、电流和电位。 二、项目原理 （一）电阻的串联 如图3-2所示，将两个或两个以上电阻依次连接的电路称为电阻的串联。 ( 图3- 2 电阻的串联 ) 串联电路的特点： 电阻特点：总电阻为各串联电阻之和。 电流特点：串联电路中电流处处相等。 电压特点：串联电路的总电压等于各串联电阻电压降之和。 功率特点：串联电路的总功率等于各串联电阻的功率之和 例题3-1：若有两个电阻串联，其中R1=2KΩ，R2=3KΩ，如图3-3所示，总电阻为多少？若将它们连接到5V电源上，电路中的电流及R1、R2两端的电压分别是多少？R1上消耗的功率是多少？ ( 图3- 3 例题3-1图 )解： 从上述例题可知串联电路有分压的作用，两个电阻串联时的分压公式为： （二）认识电位 电路中某点的电位是指该点与电位参考点之间的电压。电位参考点又称零电位点，规定该点的电位为零。在电力工程中规定大地为零电位的参考点，在电子线路中，通常以与机壳连接的公共导线为参考点，并用接机壳的符号“┷”表示，称之为“地”，如图3-4所示。电位通常用大写字母V加下标表示，如图3-4中a点的电位，用“Va”表示。 各点电位计算的一般步骤为： 确定电路中的零电位点； 标出电路中的电流方向，确定电路各元件两端电压的正、负极性； 从待求点通过一定的路径绕到零电位点，则该点的电位等于此路径上全部电压降的代数和。 ( 图 3- 4 电位的计算 ) 图3-4所示电路中选择了e点作为电位参考点，电路中的电流为 则电路中各点的电位为： 注意：电路中参考点选择不同，各点的电位也会不同；但是无论电路中的参考点如何选择，电路中两点之间的电压始终保持不变。 三、项目认知 （一）直流稳压电源 直流稳压电源是能为负载提供稳定直流电源的电子装置，直流稳压电源的供电电源大都是交流电源，当交流电源的电压或负载电阻变化时，稳压器的直流输出电压都会保持稳定。如图3-5所示即为直流稳压电源实物。 （二）色环电阻 目前，普通的电阻器大多采用色环来标注电阻器的阻值，即在电阻器表面印制不同颜色的色环来表示电阻器标称阻值的大小，因此这种电阻器一般称之为色环电阻，如图3-6所示。电阻器色环颜色符号规定如表3-1。 表3-1 电阻器色环颜色对照表 颜色 黑 棕 红 橙 黄 绿 蓝 有效数字 0 1 2 3 4 5 6 倍率 100 101 102 103 104 105 106 允许误差 — ±1% ±2% — — ±0.5% ±0.25% 颜色 紫 灰 白 金 银 无色 有效数字 7 8 9 — — — 倍率 107 108 109 10-1 10-2 — 允许误差 ±0.1% ±0.05% — ±5% ±10% ±20% 常用的色环电阻有四色环电阻和五色环电阻。图3-6（a）所示为四色环电阻，其色环识读方法为：其第一、第二色环表示一个两位数，第三色环表示倍率，第四色环则表示误差，如图3-7所示。图3-6（b）所示为五色环电阻，其识读方法与四色环电阻类似：前面三个色环表示一个三位数，第四色环表示倍率，第五色环表示误差，如图3-8所示。 ( 图3- 7 四色环电阻识读 ) ( 图3- 8 五色环电阻识读 ) 若某五色环电阻的色环颜色为“红红黑橙棕”，其中“红红黑”表示有效数字“220”，“橙”表示倍率为“103 ... ...