电工技术基础与技能_周绍敏版_电子教案_第2章

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1、课题2.1闭合电路的欧姆定律课型新课授课班级授课时数4教学目标1.理解电动势、端电压的概念。2.熟练掌握闭合电路的欧姆定律。3.掌握电源输出功率与外电阻的关系。教学重点1.闭合电路的欧姆定律。2.电源输出功率与外电阻的关系。教学难点闭合电路的欧姆定律。学情分析教学效果教后记新课2.1电动势闭合电路的欧姆定律一、电动势1.电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。用符号E34表示。2.单位:伏特(V)注意点:(1)电动势由电源本身决定,与外电路无关。(2)电动势的规定方向:自负极通过电源内部到

2、正极的方向。二、闭合电路的欧姆定律1.复习部分电路的欧姆定律I=2.闭合电路欧姆定律的推导(1)电路(2)推导设t时间内有电荷量q通过闭合电路的横截面。电源内部,非静电力把q从负极移到正极所做的功W=Eq=EIt,电流通过R和R0时电能转化为热能Q=I2Rt+I2R0t因为W=Q所以EIt=I2Rt+I2R0tE=IR+IR0或I=(3)闭合电路欧姆定律闭合电路内的电流,与电源电动势成正比,与整个电路的电阻成反比。其中,外电路上的电压降(端电压)U=IR=E-IR0内电路上的电压降U¢=IR0电动

3、势等于内、外电路电压降之和E=IR+IR0=U+U¢例1:如上图,若电动势E=24V,内阻R0=4W,负载电阻R=20W,试求:(1)电路中的电流;(2)电源的端电压;(3)负载上的电压降;(4)电源内阻上的电压降。例2:电源电动势为1.5V,内电阻为0.12W,外电路电阻为1.38W,求电路中的电流和端电压。例3:电动势为3.6V的电源,与8W的电阻接成闭合电路,电源两极间的电压为3.2V,求电源的内电阻。三、端电压341.电动势与外电路电阻的变化无关,但电源端电压随负载变化,随着外电阻的增加端

4、电压增加,随着外电阻的减少端电压减小。证明:I=当R增加时,(R+R0)增加,电流I减小,U=E-IR0增加;同理可证,当R减小时,U也减小。2.两种特例:(1)当外电路断开时,R趋向于无穷大。I=0U=E-IR0=E即U=E应用:可用电压表粗略地测定电源的电动势(2)当外电路短路时,R趋近于零,I=趋向于无穷大,U趋近于零。短路时电流很大,会烧坏电源,引起火灾,决不允许将导线或电流表直接接到电源上,防止短路。应用:测量电动势和电源内阻。例4:例2-1(《电工技术基础与技能》周绍敏主编)。例5:有

5、一简单闭合电路,当外电阻加倍时,通过的电流减为原来的2/3,求内阻与外阻的比值。四、电源向负载输出的功率1.P电源=IE;P负载=IU;P内阻=I2R0;U=E-IR0同乘以I,得IU=IE-I2R0IE=IU+I2R0P电源=P负载+P内阻在何时电源的输出功率最大?设负载为纯电阻当R=R0时,Pmax=这时称负载与电源匹配。2.电源输出功率P与负载电阻R的变化关系曲线3.注意:当R=R0时,电源输出功率最大,但此时电源的效率仅为50%。34练习习题(《电工技术基础与技能》周绍敏主编)1.是非题(

6、1)、(2)。2.选择题(1)、(2)。小结1.电源电动势的大小和方向。2.闭合电路的欧姆定律的内容和表达式。3.端电压的概念;外电阻增大和减小时,端电压的变化。4.电源输出功率最大的条件,这时的输出效率。布置作业习题(《电工技术基础与技能》周绍敏主编)3.填充题(1)、(2)。4.问答与计算题(1)、(2)。3434课题2.2电阻的串联课型新课授课班级授课时数1教学目标1.熟练掌握电阻串联的性质和作用。2.理解串联分压和功率分配的原理。3.掌握电压表扩大量程的方法和计算。教学重点1.电阻串联的性

7、质和作用。2.电压表扩大量程的方法和计算。教学难点多量程电压表分压电阻的计算。学情分析学生在物理中已学过电阻的串联。教学效果教后记新课课前复习1.电动势的定义。2.闭合电路的欧姆定律的内容和表达式。2.2电阻的串联34一、定义(1)电阻的串联——把两个或两个以上的电阻依次连接起来,使电流只有一条通路。(2)特点①电路中电流处处相等。②电路总电压等于各部分电路两端的电压之和。二、重要性质1.总电阻U=IR;U1=IR1;U2=IR2;×××;Un=IRnU=U1+U2+U3+×××+UnIR=IR1

8、+IR2+IR3+×××+RnR=R1+R2+R3+×××+Rn结论:串联电路的总电阻等于各个电阻之和。2.电压分配I=;I=;I=;×××;I====×××==I结论:串联电路中各电阻两端的电压与它的阻值成正比。若两个电阻串联,则U1=IR1;U2=IR2;I=U1=U;U2=U3.功率分配P=IU=I2RP1=I2R1;P2=I2R2;P3=I2R3;×××;Pn=I2Rn===×××=结论:串联电路中各电阻消耗的功率与它的阻值成正比。例1:有4个电阻串联,其中R1=20W,R

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