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第一章直流電路,1.掌握電路的基本組成及各部分的作用。2.熟悉常用電氣元件的圖形及文字符號。3.熟悉簡單電路圖的畫法。4.了解方框圖的作用。5.電路的三狀態(tài),課題一,電路的組成與模型,教學目標,教學目標,1、電路的基本組成。2、電路的三種工作狀態(tài)。教學方法：講授、演示,時間安排：引入新課5分鐘講授新課63分鐘課堂小結(jié)5練習15分鐘布置作業(yè)2分鐘,教學重點,一、電路,1電路的概念與組成,電路電流所流通的路徑。,基本組成：電源、負載、開關、連接導線。,2電路的分類,按電源性質(zhì)分：直流電路和交流電路。,按電流流通的路徑分：內(nèi)電路和外電路。,全電路內(nèi)電路與外電路構成的閉合電路。,電路的主要作用：能量的傳輸、分配、轉(zhuǎn)換和處理。,揚聲器電烙鐵電動機,學與用電路在生產(chǎn)生活中的應用,二、電路圖,電路圖,依據(jù)國家統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號,電路,簡單調(diào)光電路,常用電氣元件的圖形及文字符號,三、方框圖,方框圖一種用方框和連線來表示電路工作原理和構成概況的電路圖，也叫原理方塊圖。,擴音機的接線及其方框圖,（2）根據(jù)電路的結(jié)構分為：,有分支電路和無分支電路、簡單電路和復雜電路。,（3）從電路的范圍分：,電源以外的電路稱為外電路；電源以內(nèi)的電路稱為內(nèi)電路。,（1）根據(jù)電路中電流的性質(zhì)：,電路分為直流電路和交流電路。,四、電路的分類,1)通路(閉路)：電源與負載接通，電路中有電流通過，電氣設備或元器件獲得一定的電壓和電功率，進行能量轉(zhuǎn)換。,五、電路的三狀態(tài),(2)開路(斷路),2）開路（斷路）：電路中沒有電流通過，又稱為空載狀態(tài)。,返回目錄,(3)短路：電源兩端的導線直接相連接，輸出電流過大對電源來說屬于嚴重過載，如沒有保護措施，電源或電器會被燒毀或發(fā)生火災，所以通常要在電路或電氣設備中安裝熔斷器、保險絲等保險裝置，以避免發(fā)生短路時出現(xiàn)不良后果。,五、常用電路電氣符號,作業(yè),1、什么叫電路？2、電路由哪些部分組成，各有什么作用？,小結(jié),1、電路的功能和組成；2、電路的三狀態(tài)。,課后分析：學生能掌握電路的基本組成和三種工作狀態(tài).,1掌握電流的形成，電流大小和方向的規(guī)定。熟悉電流的測量方法。,2掌握電流密度的定義及在實際中的應用。,3掌握電壓和電位的定義及在實際中應用。熟悉電壓和電位的測量方法。,4掌握電動勢的定義及在電路中的作用。5.掌握電功率的定義及在實際中應用。6.掌握電路的三種狀態(tài)。,教學目標,1、直流電流的大小、方向。2、電壓、電位的定義、計算。3、電動勢的定義教學方法：講授、練習、演示,時間安排：復習舊課，引入新課10分鐘講授新課126分鐘課堂小結(jié)10練習30分鐘布置作業(yè)4分鐘,教學重點,電源適配器,電流電荷有規(guī)則的定向運動。電流是一種客觀存在的物理現(xiàn)象。,1電流,一、電流和電流密度,（1）電流的方向,規(guī)定：以正電荷運動方向為正。,電流為正值（I0），表明電流的實際方向與假設的參考方向相同；電流為負值（I0），表明電流的實際方向與參考方向相反。,電流的方向,在圖中所示電路中，電流的參考方向如圖所示，已知圖a中I12A，圖b中I24A，請指出電流的實際方向。,解題過程,例11,電流的大小在單位時間內(nèi)通過導體橫截面電荷量的多少。,電流I的單位是安培（A）。除安培外，常用的電流單位還有千安（kA）、毫安（mA）和微安（A）。,（2）電流的大小,電流的分類,電流的分類,Amm2,2電流密度,電流密度大,電流密度小,學與用電流的密度,電流密度流過導體單位橫截面積上的電流。,某單位需安裝一臺立式空調(diào)，已知其額定電流為15A，問應選擇多粗的銅導線？（取銅導線的允許電流密度為6Amm2）,解題過程,例12,電壓電場力把單位正電荷從電場中的一點移動到另一點所做的功，叫做這兩點之間的電壓，用符號U表示。,1電壓,二、電壓與電位,1電壓,電壓單位：伏（V）電壓方向有正負,電場力作功,電壓的測量,電壓表萬用表的電壓擋,2電位,通常都選大地為參考點，即零電位點，用符號“”表示。高于參考點的電位為正值，低于參考點的電位為負值。,電位差電路中任意兩點間的電位之差，也就是電壓，所以電壓也叫做電位差。即UabUaUb。,等電位點如果電路中的兩點電位相同，這兩點之間就不會有電流通過，則這兩點叫做等電位點。,電位是一個相對量。,在電路中任選一個參考點，令它的電位為零，則電路中某一點的電位就等于該點到參考點之間的電壓。,電壓表示法和電位表示法,電壓表示法,電位法表示的放大電路,如圖所示為用電位法表示的晶體三極管放大電路，已知Uc+10.5V，Ub+0.6V，選公共點e點為參考點，即Ue0V，求電壓Ube、Uce和Ucb的大小。,解題過程,例13,3.電壓與電位的關系,（1）電位是某點對參考點的電壓，電位差是某兩點間的電壓。因此，電位相同的各點間的電位差為零，電流也為零。,（2）電壓和電位的單位相同，都是伏特（V）。,（3）電位是相對量，隨參考點的改變而改變；而電位差的絕對值不隨參考點的改變而改變，所以電壓是絕對量。,三、電動勢,1電源力,2電動勢,電動勢在電源內(nèi)部，外力將單位正電荷從電源的負極移到電源正極所作的功，用字母E表示。電動勢的單位：伏特（V）。電動勢的方向：電源內(nèi)部，由負極指向正極，即由低電位指向高電位。,提示電路和水路,電源力,電源力電源內(nèi)部推動電荷移動的作用力。,電動勢與電壓的方向不同。電動勢的方向是在電源內(nèi)部由低電位指向高電位，即電位升的方向；電壓方向是由高電位指向低電位，即電位降的方向。,電動勢和電壓的意義區(qū)別：,電動勢僅存于電源內(nèi)部，而電壓不僅存在于電源外部，也存在于電源的內(nèi)部。,電動勢和電壓的物理意義不同。電動勢用來衡量電源力做功本領的大小，電壓用來衡量電場力做功本領的大小。,電功率單位時間內(nèi)電場力所做的功，它表示電流做功的快慢。,式中P電功率，單位是瓦（W）。,四、電功率,電功率的換算關系為：,1兆瓦（MW）=1000千瓦（kW）,1千瓦（kW）=1000瓦（W）,1瓦（W）=1000毫瓦（mW）,現(xiàn)在你能說出電源適配器上面標有“輸入：AC100240V，1.5A輸出：DC12V,4.2A”是什么含義嗎？,輸入：AC100240V，1.5A輸出：DC12V，4.2A,電路的三種狀態(tài),五、電路的3種狀態(tài),2.開路,1.通路,3.短路,電路在三種狀態(tài)下的特點：,在圖中所示電路中，已知電源電動勢E24V，內(nèi)阻r4，負載電阻R20。試求：（1）電路中的電流；（2）電源的端電壓；（3）負載電阻兩端的電壓；（4）內(nèi)壓降。,解題過程,例15,仿真驗證,在圖中所示電路中，當開關分別打在1、2、3位置時，電路處于什么狀態(tài)？電流表和電壓表的讀數(shù)分別是多少？,解題過程,例16,仿真驗證,小結(jié)：,1、電流的形成，電流大小和方向的規(guī)定。2、電壓和電位的定義及在實際中應用。3、電動勢的定義及在電路中的作用。4、電功率的定義及在實際中的應用。5、電路的三種狀態(tài)。,作業(yè)：,1、通過某導體的電流是2A，通電時間是12秒，在這段時間內(nèi)通過導體的電量是多少？,課后反思：學生對電流、電位、電壓的計算掌握情況較差。,1掌握電阻的定義。,2掌握電阻定律。,3了解電阻與溫度的關系。,4熟悉電阻在實際中的應用。,教學目標,1、電阻的定義。2、電阻定律。3、電阻在實際中的應用。教學方法：講授、演示、練習,時間安排：復習舊課，引入新課5分鐘講授新課63分鐘課堂小結(jié)5練習15分鐘布置作業(yè)2分鐘,教學重點,一、電阻,電阻導體對電流的阻礙作用，用字母R或者r表示。單位：歐姆，用表示。常用的電阻單位還有千歐（k）和兆歐（M）1千歐（k）1000歐（）1兆歐（M）1000千歐（k）,R導體電阻（）l導體長度（m）S導體橫截面積（m2）導體的電阻率，與導體性質(zhì)有關的物理量,二、電阻定律,在溫度一定時，導體的電阻與導體長度成正比，與導體橫截面積成反比，還與導體的材料有關，這一規(guī)律稱為電阻定律。,電阻率在20時，長度為1m，橫截面積為1m2的某種導體所具有的電阻值，即,單位：m。電阻率越小表示物質(zhì)的導電能力強，否則反之。,通常情況下，金屬的電阻隨溫度的升高而增大。各種材料的導電性能可以用電阻率表示。,三、電阻與溫度的關系,學與用熱敏電阻,四、電阻及其在電子電路中的作用,1常用電阻器,碳膜電阻金屬膜電阻線繞電阻常用電阻元件外形,（1）固定電阻包括碳膜電阻、金屬膜電阻、繞線電阻和熱敏電阻等。,按結(jié)構不同，可分為固定電阻、可變電阻和微調(diào)電阻三類。,（2）可變電阻一種常見的可調(diào)電子元件，常用于需要調(diào)節(jié)電阻大小的場合，通過調(diào)節(jié)電阻的大小達到調(diào)節(jié)電位的目的，故又稱為電位器。,常見電位器,（3）微調(diào)電阻調(diào)節(jié)阻值范圍很小的可變電阻。,微調(diào)電阻,（1）限流作用：電壓一定，電阻越大，電流越小。,2電阻在電路中的作用,小知識電阻器常用標注方法,（2）分壓作用：電流I通過電阻R時，一定會產(chǎn)生一個電壓降U。,電阻的限流和分壓作用,一只標有棕、黑、綠、棕、棕5環(huán)標注的電阻器，其阻值和允許偏差各為多少？,小結(jié),1、電阻的定義。2、電阻定律。3、電阻在實際中的應用。,作業(yè)：,課堂練習,課后反思：學生基本能掌握電阻的定義，電阻定律，但對于電阻定律的應用掌握較差。,1掌握部分電路歐姆定律及應用。,2掌握全電路歐姆定律及應用。,教學目標,1、部分電路歐姆定律及應用2、全電路歐姆定律及應用,復習舊課，引入新課10分鐘講授新課126分鐘課堂小結(jié)10練習30分鐘布置作業(yè)4分鐘,教學方法,教學重點,講授、練習,時間安排,1部分電路歐姆定律,歐姆定律反映電阻元件兩端的電壓與通過該元件的電流和電阻三者之間關系的定律。,I電流，AU電壓，VR電阻，,一、部分電路歐姆定律,解題過程,例14,有一只量程為250V的直流電壓表，它的內(nèi)阻為50k，用它測量電壓時，允許通過的最大電流是多少？,在溫度一定的條件下，通過電阻的電流隨電壓而變化的關系曲線稱為電阻的伏安特性曲線。,2電阻的伏安特性曲線,電阻的伏安特性曲線,想一想三個電阻的伏安特性曲線,二、全電路歐姆定律,全電路歐姆定律：閉合電路中的電流與電源的電動勢成正比，與電路的總電阻成反比，數(shù)學表達式為,全電路含有電源的閉合電路，由內(nèi)電路和外電路兩部分組成。,也可整理成EIRIrU外U內(nèi)U內(nèi)電源內(nèi)阻上的電壓降；U外外電路的電壓降。,全電路歐姆定律閉合水路,全電路歐姆定律,小結(jié),1、部分電路歐姆定律2、全電路歐姆定律,作業(yè),練習冊,課后反思：學生能記住歐姆定律的公式，但運用于解題掌握情況較差。,3掌握串聯(lián)電池組的應用。,1掌握電阻串聯(lián)電路的特點。,2.掌握電阻串聯(lián)電路的應用。,教學目標,1、電阻串聯(lián)電路的特點2、電阻串聯(lián)電路的應用,復習舊課，引入新課5分鐘講授新課63分鐘課堂小結(jié)5練習15分鐘布置作業(yè)4分鐘,教學方法,教學重點,講授、練習、演示,時間安排,將電阻依次首尾相連，使各電阻通過同一電流的連接方式叫做電阻的串聯(lián)。,一、電阻的串聯(lián)電路,三個電阻的串聯(lián)電路,串聯(lián)電路的特點：,1II1I2I3In,2UU1U2U3Un,3RR1R2R3Rn,4UnIRn,5PnI2Rn,6PP1P2Pn,二、電阻串聯(lián)的應用,1.分壓作用,2.限流作用,3.多個電阻串聯(lián)可獲得較大阻值,如圖所示的電阻分壓器中，已知U300V，R1=150k、R2=100k、R3=50k，求當開關在1、2、3位置時，輸出電壓各為多少？,解題過程,例21,仿真驗證,解題過程,例22,現(xiàn)有一只電流表，允許通過的最大電流（也叫滿刻度電流）是50A，內(nèi)阻是3k。根據(jù)需要，要把它改造成量程（也叫測量范圍）為10V的電壓表，應該如何改造？,節(jié)日彩燈的接線圖如圖所示，它是采用若干個額定電壓為10V的小燈泡串聯(lián)組成。已知電源電壓為220V，請問需要串聯(lián)至少幾個小燈泡才能正常發(fā)光？,節(jié)日彩燈及接線圖,設串聯(lián)電池組中每個電池的電動勢都是E1，內(nèi)阻都是r1，則串聯(lián)電池組的總電動勢E總為:,串聯(lián)電動勢的總內(nèi)阻為：,串聯(lián)電池組所能提供的電流為,串聯(lián)電池組適用于輸出電流不太大，而輸出電壓要求較高的場合。,E總nE1,r總nr1,一般情況下，當使用時間過長引起串聯(lián)電池組電壓過低時，應同時更換其中的全部電池。若只更換其中一只電池，會產(chǎn)生什么后果？若安裝時其中一節(jié)電池的極性裝反，會產(chǎn)生什么后果？,小結(jié),1、電阻串聯(lián)的特點2、電阻串聯(lián)的應用,作業(yè),課堂練習,課后反思：學生對電阻串聯(lián)的特點理解一般，對于電阻串聯(lián)的應用掌握較差。,1掌握電阻并聯(lián)電路的特點。,2掌握電阻并聯(lián)電路的應用。,3掌握并聯(lián)電池組的應用。,教學目標,1、電阻并聯(lián)電路的特點2、電阻并聯(lián)電路的應用,復習舊課，引入新課5分鐘講授新課63分鐘課堂小結(jié)5練習15分鐘布置作業(yè)4分鐘,教學方法,教學重點,講授、練習、演示,時間安排,家用電器的并聯(lián),把幾個電阻的一端連接在電路中的一個點上，另一端連接在另一個點上，這種連接方式叫做電阻的并聯(lián)。,一、電阻的并聯(lián)電路,并聯(lián)電路等效電路并聯(lián)電路及等效電路,并聯(lián)電路的特點：,3個電阻并聯(lián)，其中R1R2R3，并聯(lián)后總電阻為R。你知道R1、R2、R3和R四個電阻中，哪個阻值最大？哪個阻值最小嗎？將兩個電阻R110，R2100k并聯(lián)，并聯(lián)后的總電阻與哪個電阻的阻值最接近？,現(xiàn)有一只量程為100A的電流表，其內(nèi)阻為rc1k。若要將其量程擴大為10mA，問應并聯(lián)多大的分流電阻？,解題過程,例23,二、電阻并聯(lián)的應用,1分流作用,2恒壓供電,3采用幾個電阻并聯(lián)來得到阻值較小的電阻,設并聯(lián)電池組中每個電池的電動勢都是E1，內(nèi)阻都是r1，則并聯(lián)電池組的總電動勢E總為:,并聯(lián)電池組所能提供的電流為:,并聯(lián)電動勢的總內(nèi)阻為:,電池的并聯(lián),如果負載需要的電壓和電流都大于單個電池的電壓和輸出電流，你知道該怎么辦嗎？,電池并聯(lián)使用時，要求各個電池的電動勢必須相等、內(nèi)阻也相等。這是因為，如果各個電池的電動勢不相等，則電動勢高的電池會向電動勢低的電池充電；如果電池的內(nèi)阻不相等，則內(nèi)阻小的電池提供的電流就會很大，所以新、舊電池一般不要并聯(lián)使用。,小結(jié),1、電阻并聯(lián)的特點2、電阻并聯(lián)的應用,作業(yè),課堂練習,課后反思：學生對電阻并聯(lián)的特點理解一般，對于電阻并聯(lián)的應用掌握較差。,1掌握電阻混聯(lián)電路的定義。,2掌握電阻混聯(lián)電路的計算方法。,教學目標,1、電阻混聯(lián)電路的特點2、電阻混聯(lián)電路的應用,復習舊課，引入新課5分鐘講授新課63分鐘課堂小結(jié)5練習15分鐘布置作業(yè)4分鐘,教學方法,教學重點,講授、練習、演示,時間安排,混聯(lián)電路既有電阻的串聯(lián)，又有電阻的并聯(lián)。,一、電阻的混聯(lián)電路,混聯(lián)電路,分析、計算混聯(lián)電路的方法：,1應用電阻的串聯(lián)、并聯(lián)特點，逐步簡化電路，求出電路的等效電阻。,2由等效電阻和電路的總電壓，根據(jù)歐姆定律求出電路的總電流。,3由總電流，再根據(jù)歐姆定律和電阻串并聯(lián)的特點，求出各支路的電壓和電流。,等效電路圖把原電路整理成較為直觀的電阻串并聯(lián)關系的電路圖，然后計算其等效電阻。,二、等效電路圖,混聯(lián)電路及其等效電路,2按照電位的高低，把標注的各字母沿豎直方向依次排開，將各電阻依次接入與原電路圖對應的兩節(jié)點之間，畫出等效電路圖。,畫等效電路圖的步驟：,1在原電路圖中標出各個節(jié)點（這里指3個以上電阻的匯合點）的名稱，一般情況下，給原電路兩端分別標出A、B點，其他節(jié)點依次標出C、D等。并假設A點為最高電位點“”，B點為最低電位點“”。其他節(jié)點的電位在A、B點電位之間。,3根據(jù)等效電路中電阻之間的串、并聯(lián)關系，求出等效電阻。,以下圖為例，說明畫等效電路的步驟。,解題過程,例24,想一想,如圖所示，電路總電壓為220V，已知各電阻值，試求各電阻的電流和電壓。,解題過程,例25,學與用萬用表基本原理圖電路,電池的混聯(lián)當單節(jié)電池的電動勢和額定電流都不能滿足負載的要求時，可采用電池混聯(lián)供電。連接方法是：先將幾節(jié)電池串聯(lián)組成串聯(lián)電池組，以滿足負載對電壓的要求；再將幾組相同的串聯(lián)電池組并聯(lián)起來，以滿足對負載電流的要求。,電池的混聯(lián),解題過程,例26,混聯(lián)電池組，已知每節(jié)電池的電動勢為E1=1.5V，內(nèi)阻為r1=0.1，試求該電池組的電動勢和內(nèi)阻各為多少？,電池的混聯(lián),某用電器的工作電壓為6V，工作電流為0.25A?，F(xiàn)用電池作為該用電器的電源，已知每節(jié)電池的電動勢1.5V，額定電流為0.3A。問應選用幾節(jié)電池做怎樣連接才能滿足用電器的要求？,小結(jié),1、電阻混聯(lián)的特點2、電阻混聯(lián)的應用,作業(yè),課堂練習,課后反思：混聯(lián)電路的計算較多，學生對電阻混聯(lián)的應用掌握較差。,1掌握常用復雜電路的名詞。,2掌握基爾霍夫第一定律的內(nèi)容和適用范圍。,3掌握基爾霍夫第二定律的內(nèi)容和適用范圍。,教學目標,1、掌握常用復雜電路的名詞。2、掌握基爾霍夫第一、二定律的內(nèi)容和適用范圍。,復習舊課，引入新課10分鐘講授新課126分鐘課堂小結(jié)10練習30分鐘布置作業(yè)4分鐘,教學方法,教學重點,講授、練習、演示,時間安排,一、復雜電路名詞,兩條基本定律歐姆定律基爾霍夫定律。,想一想,復雜直流電路,基爾霍夫第一定律：在電路中的任一節(jié)點，流進節(jié)點的電流之和等于流出該節(jié)點的電流之和。,二、基爾霍夫第一定律（簡稱KCL）,I0對任一節(jié)點來說，流入（或流出）該節(jié)點電流的代數(shù)和等于零。基爾霍夫第一定律的另一種表達形式。,數(shù)學表達式為：IiIo,流入封閉面S的電流等于流出封閉面S的電流，即I1I2。,霍爾基夫定律也可推廣用于電路中任一假設的封閉面（也稱廣義節(jié)點）。,最后根據(jù)計算結(jié)果確定電流的實際方向。,根據(jù)基爾霍夫第一定律求節(jié)點未知電流：,然后根據(jù)基爾霍夫第一定律列出節(jié)點電流方程求解。,學與用基爾霍夫第一定律的應用,在圖中所示電路中，已知I12A，I24A，I31A，I45A，求I5。,解題過程,例31,基爾霍夫第二定律又稱為回路電壓定律，是描述電路中各部分電壓之間相互關系的定律。,電動勢之和電壓降之和,登樓梯總高度下樓梯總高度,三、基爾霍夫第二定律（簡稱KVL）,基爾霍夫第二定律,4凡是電動勢方向與回路繞行方向一致者，該電動勢為“”號，反之為“”號。,應用基爾霍夫第二定律解題時，常采用公式IRE，應按照下列步驟確定各個量的正負號。,1首先選定各支路電流的參考方向。,2任意選定沿回路的繞行方向。,3凡是支路電流方向與回路繞行方向一致者，該電流為“”號，在電阻上產(chǎn)生的電壓降也為“”正號。反之為“”號。,基爾霍夫第二定律應用于廣義回路,回路電壓方程：UIRE,支路電流：,推廣后得到一段含源電路的歐姆定律，其數(shù)學表達式為：,電壓U=IR和電動勢E的方向與電流I的方向一致時，取正號，相反時取負號。,解題過程,例32,在圖中所示閉合回路中，已知E112V，E218V，R1R22，R6，試求電路中的電流I。,仿真驗證,小結(jié),1、掌握常用復雜電路的名詞。2、掌握基爾霍夫第一、二定律的內(nèi)容和適用范圍。,作業(yè),課堂練習,課后反思：基爾霍夫定律的計算較多，學生對第一定律的應用掌握較好。,電容器與電容量,課題九,1了解電容器的結(jié)構。,2了解電容量的定義。,3掌握平行板電容器的組成。,教學目標,4初步了解傳感器的基本概念及電容器在傳感器中的應用。,1、了解電容器的結(jié)構、電容量的定義。2、掌握平行板電容器的組成。,復習舊課，引入新課5分鐘講授新課63分鐘課堂小結(jié)5練習15分鐘布置作業(yè)4分鐘,教學方法,教學重點,講授、練習、演示,時間安排,任何兩個彼此絕緣又相互靠近的導體都可以構成電容器。,一、電容器,電容器結(jié)構示意圖電容器的符號,電容器的結(jié)構,電容器的基本特性：儲存電荷。,電容器存儲電荷,二、電容量,電容量電容器任一極板上所存儲的電荷量Q跟它的兩個極板間的電壓U的比值，簡稱電容，用符號C表示，即,常用較小的單位：微法（F）和皮法（pF）。1F106F1012pF,電容的單位：法拉，簡稱法，符號為F。,電容器和電容量都可簡稱電容，可用C表示，但電容器是儲存電荷的容器，而電容量則是衡量電容器在一定電壓作用下儲存電荷能力大小的物理量，二者不能混淆。,學與用分布電容,三、平行板電容器,電容器結(jié)構示意圖,平行板電容器由相互平行的金屬板隔以電介質(zhì)（絕緣介質(zhì)）而構成，其電容量與兩極板的相對位置、極板的形狀和大小以及兩平行板間的電介質(zhì)有關。,根據(jù)計算平行板電容器容量的公式，你知道如何才能制出大容量的電容器嗎？,提示平行板電容器容量公式,小知識傳感器,式中介質(zhì)的介電系數(shù)，F(xiàn)m；,S兩極板的相對有效面積，m2；,d兩極板間的距離，m；,C電容量，F(xiàn)。,1、了解電容器的結(jié)構、電容量的定義。2、掌握平行板電容器的組成。,四、小結(jié),五、作業(yè),課堂練習,部分學生基本能理解電容器的結(jié)構、了解電容量的定義，但對于電容器跟電容量都能簡稱為電容容易混淆。,六、課后反思,電容器的充電和放電,課題十,1掌握電容器的充電過程及特點。,2掌握電容器的放電過程及特點。,3了解電容器電場能的計算方法。,教學目標,1、掌握電容器的充、放電過程及特點。2、了解電容器電場能的計算方法。,復習舊課，引入新課10分鐘講授新課126分鐘課堂小結(jié)10練習30分鐘布置作業(yè)8分鐘,教學方法,教學重點,講授、練習、演示,時間安排,一、電容器的充電,電容器充電、放電實驗電路,電容器的充電,電容器的充電使電容器兩極板帶上等量且異號電荷的過程。,二、電容器的放電,使電容器兩極板所帶正負電荷中和的過程叫做電容器的放電。,電容器的放電,電容器充電、放電實驗電路,學習了電容器充放電的過程，你能總結(jié)出電容器充放電的規(guī)律嗎？,電容器電路中的電流是與電容器兩極板之間電壓的變化率成正比，而不是與其兩端的電壓uc成正比。,用公式表示為,電容器的“隔直通交”作用,電容器接通直流電源時，僅僅在剛接通的短暫時間內(nèi)發(fā)生充電過程，在電路中形成充電電流。充電一旦結(jié)束，電路中的電流為零，相當于電容器把直流電流隔斷，通常把電容器的這一作用簡稱為“隔直”。,電容器接通交流電源時，由于交流電源電壓的大小和方向隨時間不斷變化，電容器不斷地進行充放電，所以電路中就會反復出現(xiàn)充放電電流，相當于交流電流能夠通過電容器，通常把電容器的這一作用簡稱為“通交”。,學與用電容器在電子技術中的應用,電容器所儲存的電場能量WC與電容器的電容量C和兩極板之間的電壓U有關，其關系是：,三、電容器中的電場能,C電容器的容量，F(xiàn)；,U電容器兩極板之間的電壓，V；,WC電容器存儲的電場能量，J。,學與用電容器的日常應用,1、掌握電容器的充、放電過程及特點。2、了解電容器電場能的計算方法。,四、小結(jié),課堂作業(yè),五、小結(jié),由于沒有通過實驗來演示，電容器的充放電過程比較抽象，學生掌握情況較差。,六、課后反思,電容器的分類和選用,課題十一,教學目標,1掌握電容器的分類方法。,2掌握電容器的選用方法。,3掌握電容器的簡易測量方法。,1、掌握電容器的分類、選用方法。2、掌握電容器的簡易測量方法。,復習舊課，引入新課5分鐘講授新課63分鐘課堂小結(jié)5練習15分鐘布置作業(yè)4分鐘,教學方法,教學重點,講授、練習、演示,時間安排,一、電容器的分類,1固定電容器,2可變電容器,3微調(diào)電容器,1固定電容器,常見固定電容器,固定電容器的符號,固定電容器電容量固定不可調(diào)節(jié)的電容器。,固定電容器的名稱和特點,提示電解電容器,2可變電容器,可變電容器按結(jié)構可分為單聯(lián)、雙聯(lián)和多聯(lián)等幾種。,小型可變電容器的外形及符號,可變電容器由很多半圓形動片和定片組成的平行板式結(jié)構。,3微調(diào)電容器,微調(diào)電容器的外形及符號,微調(diào)電容器只能在較小范圍（0幾十皮法）內(nèi)調(diào)節(jié)電容量。,微調(diào)電容器一般在高頻回路中用于不經(jīng)常進行的頻率微調(diào)。,小知識貼片電容器,二、電容器的主要指標,1.標稱容量,2.允許誤差,3.額定工作電壓,1（00級），2（0級），5（級）、10（級）、20（級）,（1）如果數(shù)值為幾十、幾百、幾千時，單位均為pF。,（2）還有一些電容器用三位數(shù)字表示標稱容量，其中前兩位數(shù)字表示電容量的有效數(shù)字，最后一位數(shù)字表示有效數(shù)字后面加多少個零，單位也是pF。,想一想,三、電容器的選用,1首先應滿足電性能要求，主要考慮電容量和耐壓值。,2根據(jù)電路要求和工作環(huán)境，選用不同種類的電容器。,3考慮裝配形式，體積及成本等。,1固定電容器的檢測,電容器的簡易檢測,注意極性問題,測量時將萬用表黑表筆與電容器的正極相接，紅表筆與電容器負極相接，稱為電容器的正接。每次測前，應注意將電容器兩端短路放電完畢再進行測量。,2可變電容器的檢測,萬用表只能粗略判斷電容器的好壞，要準確測量電容器的容量和好壞，可使用萬用電橋進行測量。,1、掌握電容器的分類、選用方法。2、掌握電容器的簡易測量方法。,四、小結(jié),電容器的分類與選用學生大體上能理解，但是對于電容器的測量要根據(jù)電容量的大小來選檔，學生經(jīng)?；煜?。,五、課后反思,第二章磁與電磁,磁場的基本知識,課題一,1掌握磁體及其性質(zhì)。,2掌握電流的磁效應及其規(guī)律。,3掌握磁場的基本物理量。,教學目標,1、掌握磁體及其性質(zhì)、電流的磁效應及其規(guī)律。2、掌握磁場的基本物理量。,復習舊課，引入新課10分鐘講授新課126分鐘課堂小結(jié)10練習30分鐘布置作業(yè)8分鐘,教學方法,教學重點,講授、練習、演示,時間安排,一、磁體及其性質(zhì),1磁體與磁極,人們把物體能夠吸引鐵、鎳、鈷等金屬及其合金的性質(zhì)稱為磁性。具有磁性的物體稱為磁體。,磁體分天然磁體和人造磁體。,常見人造磁體,磁極之間也有相互作用力，同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。,磁極磁體兩端磁性最強的部分。一個可以在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動的條形磁鐵或小磁針，靜止后總是一個磁極指南，一個磁極指北。指南的磁極稱為指南極，簡稱南極（S）；指北的磁極稱為指北極，簡稱北極（N）。,小磁針,任何磁體都有兩個磁極，而且無論把磁體怎樣分割，磁體總是保持兩個異性磁極，也就是說，單獨的N極或單獨的S極是不存在的。,磁場磁體周圍的空間存在著一種特殊的物質(zhì)。它看不見、摸不著的，但是又具有一般物質(zhì)所固有的一些屬性（如力和能的特性）。,2磁場與磁感線,判斷某空間是否存在磁場，一般可用一個小磁針來檢驗：能使小磁針轉(zhuǎn)動，并總是停留在一個固定方向的空間都存在磁場。,（1）磁場,（2）磁感線,條形磁鐵的磁感線,（1）磁感線是互不交叉的閉合曲線。在磁體外部由N極指向S極，在磁體內(nèi)部由S極指向N極。,（2）磁感線上任意一點的切線方向就是該點的磁場方向，即小磁針N極所指的方向。,（3）磁感線的密疏程度表示磁場的強弱，即磁感線越密的地方磁場越強，反之越弱。磁感線均勻分布而又相互平行的區(qū)稱為均勻磁場，反之則稱為非均勻磁場。,磁感線規(guī)定：,通常，平行于紙面的磁感線用帶箭頭的線段表示。垂直于紙面向里的磁感線用符號“”表示，垂直于紙面向外的磁感線用符號“”表示。,“磁感線的方向從N極指向S極?！边@話對嗎？為什么？,提示磁感線,磁感線試驗,電流通過導體后必然產(chǎn)生磁場，這種現(xiàn)象稱為電流的磁效應。電流越大，產(chǎn)生的磁場越強。,二、電流的磁效應,電流磁效應,直導線電流產(chǎn)生的磁場,電流所產(chǎn)生的磁場方向，可以用安培定則（也稱右手螺旋定則）來判斷。,磁懸浮列車磁懸浮列車的基本原理是磁極的同性相斥、異性相吸。,電磁懸浮法,電動懸浮法（目前常用）,想一想,磁懸浮列車,1磁感應強度B為向量,2磁通,3磁導率,4磁場強度H,三、磁場的基本物理量,單位：特斯拉，簡稱特（T）。相量：方向為該點磁場的方向。,在磁場中垂直于磁場方向的通電導線，所受電磁力F與電流I和導線有效長度l的乘積Il的比值，稱為該點的磁感應強度，用符號B來表示，即：,1磁感應強度B,2磁通,BS,磁通磁感應強度B與垂直于磁場方向的面積S的乘積。,單位：韋伯（Wb），簡稱韋。,BScos,磁導率用來表示媒介質(zhì)導磁性能好壞的物理量，用符號表示，其單位是亨利米（Hm）。,3磁導率,真空的磁導率04107Hm，且為一常數(shù)。,把任一物質(zhì)的磁導率與真空磁導率的比值稱為相對磁導率用r表示，即：,相對磁導率是個比值，沒有單位。它表明在其他條件相同的情況下，媒介質(zhì)中的磁感應強度是真空中磁感應強度的多少倍，即=r0。,根據(jù)相對磁導率的大小，可把物質(zhì)分為兩大類。,4磁場強度H,大氣中的通電環(huán)形線圈：,大氣中的通電環(huán)形線圈：,1.有兩個形狀、大小和匝數(shù)完全相同的環(huán)形螺線管，一個用鐵心，一個用銅心。當兩線圈通以同樣大小的電流時，請比較兩者的B、H、是否相等？為什么?,2根據(jù)磁導率的大小，可把物質(zhì)分為哪幾類？變壓器的鐵心應采用哪一類？,1、掌握磁體及其性質(zhì)。2、電流的磁效應及其規(guī)律。3、掌握磁場的基本物理量。,四、小結(jié),習題一,五、作業(yè),由于磁鐵學生在學習之前已有所接觸了解，故對磁體及其性質(zhì)掌握較好，右手定則掌握情況良好，但是磁感線抽象，學生掌握情況較差。,六、課后反思,2掌握電磁感應定律及應用。,電磁感應,課題二,1熟悉電磁感應現(xiàn)象。,教學目標,1熟悉電磁感應現(xiàn)象。2掌握電磁感應定律及應用。,復習舊課，引入新課10分鐘講授新課126分鐘課堂小結(jié)10練習30分鐘布置作業(yè)8分鐘,教學方法,教學重點,講授、練習、演示,時間安排,1直導體切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢,一、電磁感應現(xiàn)象,直導體切割磁感線,直導體切割磁感線,2穿過線圈的磁通發(fā)生變化產(chǎn)生感應電動勢,穿過線圈的磁通發(fā)生變化,穿過線圈的磁通發(fā)生變化,電磁感應由于磁通變化而在直導體或線圈中產(chǎn)生電動勢的現(xiàn)象。,感應電動勢由電磁感應產(chǎn)生的電動勢，用e表示。,感應電流由感應電動勢產(chǎn)生的電流，用i表示。,提示直導體向右切割磁感應線,二、感應電動勢的計算,1直導體切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢,v導體切割磁感線的速度，ms；,B磁感應強度，T；,e感應電動勢，V。,右手定則,（2）感應電動勢方向的判定,應當注意，由于直導體中產(chǎn)生了感應電動勢，因此必須把直導體（包括實驗二中的線圈）看成是一個電源。在電源內(nèi)部，感應電流從電源的負極流向正極，即感應電流方向與感應電動勢的方向相同。,右手定則,式中磁通的變化量，Wb。,2穿過線圈的磁通發(fā)生變化產(chǎn)生感應電動勢,（1）感應電動勢大小的計算,磁通的變化率，表示磁通變化快慢的物理量。,t磁通變化所需要的時間，s。,e在t時間內(nèi)感應電動勢的平均值，V。,（2）感應電動勢方向的判定,楞次定律感應電流的磁通總是阻礙原磁通的變化。,使用楞次定律的步驟,1首先確定原磁通的方向，以及原磁通的變化趨勢；,2根據(jù)楞次定律判定感應電流產(chǎn)生的磁通方向；,3根據(jù)感應電流產(chǎn)生的磁通方向，應用安培定則判定感應電流的方向。,4根據(jù)感應電流的方向，確定感應電動勢的方向。,一般來說，如果導體與磁感線之間有相對切割運動時，用右手定則判定感應電動勢的方向較方便；如果導體與磁感線之間沒有相對切割運動，只是穿過閉合回路的磁通發(fā)生了變化，則要用楞次定律來判定感應電動勢的方向。,如圖所示，在磁感應強度為B的勻強磁場中，有一長度為l的直導體AB，可沿平行導電軌道滑動。當導體以速度v向右勻速運動時，試確定導體中感應電動勢的方向和大小。,解題過程,例5一1,想一想發(fā)電機原理,小知識動圈式話筒的構造原理,1熟悉電磁感應現(xiàn)象。2掌握電磁感應定律及應用。,三、小結(jié),習題二,四、作業(yè),由于電磁感應概念相對抽象，且感應電動勢方向判定較難，故學生掌握情況較差。,五、課后反思,自感,課題三,1掌握自感的定義。,2掌握計算自感電動勢大小的公式，會判斷自感電動勢的方向。,教學目標,1掌握自感的定義。2掌握計算自感電動勢大小的公式，會判斷自感電動勢的方向。,復習舊課，引入新課5分鐘講授新課63分鐘課堂小結(jié)5練習15分鐘布置作業(yè)4分鐘,教學方法,教學重點,講授、練習、演示,時間安排,一、自感現(xiàn)象,合上開關，HL2比HL1亮的慢,由于流過線圈本身的電流發(fā)生變化而引起的電磁感應現(xiàn)象稱為自感現(xiàn)象，簡稱自感。在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應電動勢稱為自感電動勢，用eL表示，自感電流用iL表示。,斷開開關，HL2和HL1慢慢熄滅,自感演示電路,仿真驗證,自感電流產(chǎn)生的磁通稱為自感磁通。,二、自感系數(shù),為了衡量不同線圈產(chǎn)生自感磁通的本領，引入自感系數(shù)（也稱電感）這一物理量，用L表示：,N線圈的匝數(shù)，匝；,每一匝線圈的自感磁通，Wb；,i流過線圈的電流，A；,1亨（H）103毫亨（mH）；,1毫亨（mH）103微亨（H）。,電感L是線圈的固有參數(shù)，它決定于線圈的匝數(shù)、幾何尺寸以及線圈中介質(zhì)的磁導率。線圈越長，單位長度上的匝數(shù)越多，截面積越大，電感就越大。由于鐵磁材料的磁導率不是一個常數(shù)，它是隨磁化電流的不同而變化的量，所以，有鐵心線圈的電感也不是一個常數(shù)，這種電感稱為非線性電感。電感為常數(shù)的線圈稱為線性電感。,三、自感電動勢,自感電動勢的方向仍可以根據(jù)楞次定律來判定，即自感電動勢的方向總是和外電流變化的趨勢相反。,圖a中，外電流i的變化趨勢是增大的，自感電動勢產(chǎn)生的電流iL就要阻礙外電流的增大，而與外電流方向相反；,自感電動勢方向的判定,圖b中，外電流i的變化趨勢是減小的，則自感電動勢產(chǎn)生的電流iL就與外電流方向相同。,1掌握自感的定義。2掌握計算自感電動勢大小的公式，會判斷自感電動勢的方向。,四、小結(jié),課堂練習,五、作業(yè),由于自感概念相對抽象，且感應電動勢方向判定較難，故學生掌握情況較差。,六、課后反思,互感,課題四,1掌握互感的定義。,2熟悉同名端的定義及應用。,3掌握互感的應用。,教學目標,1掌握互感的定義。2熟悉同名端的定義及應用。3掌握互感的應用。,復習舊課，引入新課5分鐘講授新課63分鐘課堂小結(jié)5練習15分鐘布置作業(yè)4分鐘,教學方法,教學重點,講授、練習、演示,時間安排,一、互感現(xiàn)象,互感,互感,式中M稱為互感系數(shù)，簡稱互感，單位和自感一樣，也是H。,互感現(xiàn)象一個線圈中的電流發(fā)生變化而在另一線圈中產(chǎn)生電磁感應的現(xiàn)象，簡稱互感。由互感產(chǎn)生的感應電動勢稱為互感電動勢，用eM表示。,全耦合時，互感電動勢最大：,由于線圈繞向一致而產(chǎn)生感應電動勢的極性始終保持一致的接線端稱為線圈的同名端，用“”或“”表示。,互感線圈的同名端,互感線圈的同名端,二、互感線圈的同名端,互感的應用一、判斷互感線圈的同名端二、磁場的屏蔽,渦流當在具有鐵心的線圈中通入交流電時，就有交變的磁場穿過鐵心，在鐵心內(nèi)部必然會形成感應電流。由于這種電流在鐵心中自成閉合回路，且呈旋渦狀，故稱渦流。,1掌握互感的定義。2熟悉同名端的定義及應用。3掌握互感的應用。,三、小結(jié),課堂練習,四、作業(yè),同名端的定義及應用學生掌握情況較好，但由于互感概念相對抽象，且感應電動勢方向判定較難，故學生掌握情況較差。,五、課后反思,第三章正弦交流電,1了解正弦交流電的產(chǎn)生。,2掌握正弦交流電的基本概念，熟練掌握正弦交流電的三要素及其意義。,教學目標,正弦交流電的基本概念,課題一,1了解正弦交流電的產(chǎn)生。2掌握正弦交流電的基本概念，熟練掌握正弦交流電的三要素及其意義。,復習舊課，引入新課10分鐘講授新課126分鐘課堂小結(jié)10練習15分鐘布置作業(yè)4分鐘,教學方法,教學重點,講授、練習、演示,時間安排,交流發(fā)電機示意圖磁感應強度的分布正弦交流電動勢波形正弦交流發(fā)電機示意圖及正弦交流電動勢波形,一、正弦交流電的產(chǎn)生,正弦交流發(fā)電機的結(jié)構示意圖,正弦交流電的解析式（瞬時值表達式）,正弦電動勢：,正弦電壓：,正弦電流：,1正弦交流電的瞬時值、最大值、有效值、平均值,（1）瞬時值,二、描述正弦交流電的物理量,瞬時值正弦交流電在某一時刻的數(shù)值（e、u、i）。,（2）最大值,最大的瞬時值稱為正弦交流電的最大值，也稱振幅或峰值（Em、Um、Im）。最大值不隨時間變化。,（3）有效值,讓交流電和直流電分別通過阻值完全相等的電阻，若在相同的時間內(nèi)這兩種電流產(chǎn)生的熱量相等，則就把此直流電的大小定義為該交流電的有效值（E、U、I）。,交流電的有效值,交流電的大小都是指有效值。有效值也不隨時間變化。交流電壓表和交流電流表所測出的電壓和電流數(shù)值也是有效值；一般交流照明燈具、電氣設備上所標注的額定電壓和額定電流也都是有效值。,交流電的最大值、瞬時值和平均值,（4）平均值,平均值正弦交流電在半個周期內(nèi)所有瞬時值的平均值。Ep、Up、Ip表示。,E1.1EpU1.1UpI1.1Ip,2正弦交流電的周期、頻率和角頻率,（1）周期T,周期正弦交流電每重復變化一次所需要的時間，用符號T表示。周期的單位是秒（s），常用單位還有ms（毫秒）、s（微秒）和ns（納秒）。,1s103ms1ms103s1s103ns,或,（2）頻率f,頻率正弦交流電在1秒種內(nèi)重復變化的次數(shù)，用符號f表示。頻率的單位是赫茲（Hz）。,（3）角頻率,角頻率正弦交流電在1秒鐘內(nèi)變化的電角度，用符號表示。角頻率的單位是弧度每秒（rads）。,想一想,平面與中性面之間的夾角，稱為相位角，也稱相位或相角，它反映了交流電變化的進程。,（1）相位,3正弦交流電的相位、初相位和相位差,（2）初相,正弦交流電在t0時的相位叫做初相位，也稱初相角或初相，用符號j表示，其單位可用弧度（rad）或度()表示。,初相在波形圖上的表示,初相為正初相為負,（3）正弦交流電的相位差,習慣上，初相通常用小于180的角度表示：凡大于180的正角就化成小于180的負角來表示；而大于180的負角就化成小于180的正角來表示。如270可化成90表示，而270可化成90表示。,兩個正弦交流電之間的相位關系,兩個正弦交流電之間的相位關系,最大值：反映了正弦交流電的變化范圍角頻率：反映了正弦交流電變化的快慢初相：反映了正弦交流電的起始狀態(tài),4正弦交流電的三要素,解題過程,例61,1已知某正弦電壓的有效值為100V，頻率為50Hz，初相為30，試寫出該電壓的解析式。,2已知某正弦電流的初相為45，試求同頻率正弦電壓在下列情況下的初相各是多少?（1）u與i同相；（2）u與i反相；（3）u超前i30；（4）u滯后i75。,1了解正弦交流電的產(chǎn)生。2掌握正弦交流電的基本概念，熟練掌握正弦交流電的三要素及其意義。3.掌握根據(jù)三要素求解析式。,三、小結(jié),課堂練習,四、作業(yè),學生對三要素求解析式的計算掌握情況較差，各物理量之間的關系容易混淆。,五、課后反思,1、掌握觸電傷害的種類，觸電的形式；2、掌握觸電急救的方法。,教學目標,安全用電,課題二,1、觸電的形式2、觸電種類3、觸電急救,教學重點,教學方法,講授、練習、演示,時間安排,復習舊課，引入新課5分鐘講授新課63分鐘課堂小結(jié)5練習15分鐘布置作業(yè)4分鐘,人體觸電的知識,1、觸電的種類電擊：就是通常所說的觸電，觸電死亡的絕大部分是電擊造成的;電傷：由電流的熱效應、化學效應、機械效應以及電流本身作用所造成的人體外傷。2、電流傷害人體的因素傷害程度一般與下面幾個因素有關：(1)通過人體電流的大??；(2)電流通過人體時間的長短；(3)電流通過人體的部位；(4)通過人體電流的頻率；(5)觸電者的身體狀況。,電流通過人體腦部和心臟時最危險；40Hz60HZ交流電對人危害最大.以工頻電流為例,當1毫安左右的電流通過人體時，會產(chǎn)生麻刺等不舒服的感覺；1030毫安的電流通過人體，會產(chǎn)生麻痹、劇痛、痙攣、血壓升高、呼吸困難等癥狀，但通常不致有生命危險；電流達到50毫安以上，就會引起心室顫動而有生命危險；100毫安以上的電流，足以致人于死地。通過人體電流的大小與觸電電壓和人體電阻有關。3、觸電的方式1單相觸電在低壓電力系統(tǒng)中，若人站在地上接觸到一根火線，即為單相觸電或稱單線觸電，如圖11所示。人體接觸漏電的設備外殼，也屬于單相觸電。2.兩相觸電人體不同部位同時接觸兩相電源帶電體而引起的觸電叫兩相觸電，如圖12所示。,單相觸電和兩相觸電,圖12兩相觸電,圖11單相觸電,3.接觸電壓、跨步電壓觸電,當外殼接地的電氣設備絕緣損壞而使外殼帶電，或?qū)Ь€斷落發(fā)生單相接地故障時，電流由設備外殼經(jīng)接地線、接地體（或由斷落導線經(jīng)接