第2章簡單直流電路教案

1、.=1 早下名稱§21電動勢 閉合電路的授課講授課歐姆定律形式時2班級教學(xué) 目的1、理解電動勢、端電壓、電位的概念2、掌握閉合電路的歐姆定律，并能應(yīng)用其解決相關(guān)問題教學(xué) 重點1 .理解電動勢、端電壓、電位的概念。2 .掌握閉合電路的歐姆定律。教學(xué) 難點1 .電動勢、端電壓、電位的區(qū)別和聯(lián)系。2 .閉合電路歐姆定律的應(yīng)用。輔助 手段課外作業(yè)課后習(xí)題教學(xué) 過程引入課題學(xué)習(xí)的過程就是一個由易到難的過程，在我們前面的章中已經(jīng)學(xué)習(xí)了電路的基本知 識，了解的像電路，電能這些基本的概念，我們還學(xué)習(xí)了部分電路的歐姆定律，這堂課我們來 學(xué)習(xí)全電路歐姆定律，也就是閉合回路的歐姆定律。新課教學(xué)一、電動勢衡

2、量電源的電源力大小及其方向的物理量叫做電源的電動勢。電動勢通常用符號E或e（t）表示，E表示大小與方向都恒定的電動勢（即直流電源的 電動勢），e表示大小和方向隨時間變化的電動勢，也可簡記為 e。電動勢的國際 單位制為伏特，記做V。電動勢的大小等于電源力把單位正電荷從電源的負極， 經(jīng)過電源內(nèi)部移到電源正極 所作的功。如設(shè)W為電源中非靜電力（電源力）把正電荷量q從負極經(jīng)過電源內(nèi)部移 送到電源正極所作的功，則電動勢大小為L W電動勢的方向規(guī)定為從電源的負極經(jīng)過電源內(nèi)部指向電源的正極，即與電源兩端電壓的方向相反。二、閉合電路的歐姆定律圖中r表示電源的內(nèi)部電阻，R表示電源外部聯(lián)接的電阻（負載）。閉合電路

3、歐姆定 律的數(shù)學(xué)表達式為外電路兩端電壓 U = RI = E-rI=,顯然，負載電阻R值越大，其 兩端電壓U也越大；當(dāng)R >> r時（相當(dāng)于開路），則U = E;當(dāng)R << r時（相當(dāng)于短路）, 則U = 0,此時一般情況下的電流（I = E/r）很大，電源容易燒毀。I E根據(jù)全電路歐姆定律R r ,這就是說電源電動勢等于內(nèi)外電路電壓之和。U為外電路兩端電壓，又稱端電壓。三.負載獲得最大功率的條件下圖中 為電源輸出功率與外電路（負載）電阻的關(guān)系曲線容易證明：在電源電動勢E及其內(nèi)阻r保持不變時，負載R獲得最大功率的條 件是R = r,此時負載的最大功率值為電源輸出的最大功

4、率是E2E2PEM2r 2R2pmax課堂練習(xí)在圖2-3中，當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S扳到位置1時，外電路的電阻為14,測得電 流為，當(dāng)S扳到位置2時，外電路的電阻，測得電流為。求電源電動勢和內(nèi)電阻。解：根據(jù)全電路的歐姆定律?？梢粤谐鯡I1R111r消去E,可得EI2R2 12rI1R1I2R2r I 2 I10.2 14 0.3 90.3 0.2把r值代入式中，可得E=3V這道題是一種測量電源電動勢和內(nèi)電阻的實驗方 法。內(nèi)容總結(jié)：1 .電動勢的概念2 .閉合電路的歐姆定律課后作業(yè)：教學(xué) 難點 輔助 手段電池組用并聯(lián)的計算課外作 業(yè)課后習(xí)題.=1 早下名稱22電 池組授課 形式講授課 時班 級教學(xué) 目的

5、掌握電池組用并聯(lián)的計算，并能解決相應(yīng)問題教學(xué) 重點電池組用并聯(lián)的計算教學(xué) 過程復(fù)習(xí)提問：新課教學(xué)：一.電池的串聯(lián)右圖所示串聯(lián)電池組, 每個電池的電動勢均為E、內(nèi)阻均為r。如果有n個相同的電池相串聯(lián)，那么整個串聯(lián)電池組的電動勢與等效內(nèi)阻分別E 申=nE , r 申=nr用聯(lián)電池組的電動勢是單個電池電動勢的 n倍，額定電流相同。說明：(1)串聯(lián)電池組的電動勢比單個電池的電動勢高，當(dāng)用電器的額定電 壓高于單個電池的電動勢時，可以用聯(lián)電池組供電。而用電器的額定電流必須小 于單個電池允許通過的最大電流。(2)用幾個相同電池組成串聯(lián)電池組時， 注意正確識別每個電池的正負 極，不要把某些電池接反。二.電池的

6、并聯(lián)如圖所示并聯(lián)電池組，每個電池的電動勢均為E、內(nèi)阻均為r。如果有n個相同的電池相并聯(lián)，那么整個并聯(lián)電池組的電動勢與等效內(nèi)阻 分別為E 并=E , r 并=r/n。并聯(lián)電池組的額定電流是單個電池額定電流的 n倍，電動勢相同。說明：并聯(lián)電池組允許通過的最大電流大于單個電池允許通過的最大電流。當(dāng)用電器的額定電流比單個電池允許通過的最大電流大時，可以采用并聯(lián)電池組供電。內(nèi)容總結(jié)：1.電池組用并聯(lián)的計算 課后作業(yè)：.=1 FH 早下 名稱這一一3電阻的串聯(lián)授課 形式講授課 時I班 級教學(xué) 目的1、掌握電阻串聯(lián)阻值的計算2、掌握電阻串聯(lián)的分壓關(guān)系教學(xué) 重點掌握電阻串聯(lián)分壓關(guān)系0教學(xué) 難點應(yīng)用電阻串聯(lián)分壓

7、關(guān)系解決電阻電路問題。輔助 手段課外作 業(yè)課后習(xí)題教學(xué) 過程引入 課題 導(dǎo)入 新課復(fù)習(xí)提問： 新課教學(xué)：一.電阻串聯(lián)電路白設(shè)總電壓為1等效電阻：分壓關(guān)系：功率分配:特例：兩只電阻RiRiUi1R R2課堂練習(xí)：1.有一盞額定年 接入電壓U = 220 勺特點心力ffjocmcnoJ、電流為I、總功率為P。R =Ri R2 . RnUiU25U.IRiR2RnR旦及旦RR2.Rn,R2串聯(lián)時，等效電阻R =UU2R2UU ,RR2壓為 Ui = 40 V、額定電/照明電路中。，+幺一 +5 7?)1%+VRi+ R2,則有分壓公式葡為I = 5 A的電燈，應(yīng)該怎樣把它解：將電燈（設(shè)電阻為R1）*

8、只分壓電阻R2串聯(lián)后，接入U =220 V電源上，如圖所示。分壓電阻R2上的電壓為U2 =U-U1 = 22040 = 180 V,且 U2 = R2I, WJc 山 180 ”R2 36I5內(nèi)容總結(jié)：課后作業(yè)：.=1 早下 名稱目的重點難點 輔助 手段§24電阻的并聯(lián)授課形講授X'課時掌握并聯(lián)電阻的計算方法以及電阻并聯(lián)分流關(guān)系掌握電阻并聯(lián)分流關(guān)系。.應(yīng)用電阻并聯(lián)分流關(guān)系解決電阻電路問題。課外作業(yè)班級課后習(xí)題教學(xué) 過程復(fù)習(xí)提問：的方向是不同的。那么，感應(yīng)電流的方向遵循什么規(guī)律呢？這就是我們這節(jié)課要解決的問題。講授新課：U、總功率為P。一.電阻并聯(lián)電路的特點: 設(shè)總電流為I、電

9、壓為 圖為電阻的并聯(lián)iii i1 .等效電導(dǎo)：G GiG2 .Gn,即 R R RR2 .分流關(guān)系： R1I1= R2I2=RnIn = RI = U3 .功率分酉己：R1P1 = R2P2 = =RnPn = RP = U2特例：兩只電阻R1、R2并聯(lián)時，等效電阻R _R1R2,則有分流公式R1 R2|1課堂練習(xí)：如圖所示，電源供電電壓U = 220 V ,每根輸電導(dǎo)線的電阻均為 R1 = 1,電路中一共并聯(lián)100盞額定電壓220 V、功率40 W的電燈。假設(shè)電燈在工作（發(fā)光） 時電阻值為常數(shù)。試求：（1）當(dāng)只有10盞電燈工作時，每盞電燈的電壓 UL和功率 PL; （2）當(dāng)100盞電燈全部工

10、作時，每盞電燈的電壓 UL和功率PL。解：每盞電燈的電阻為R = U2/P = 1210,n盞電燈并聯(lián)后的等效電阻為 Rn = R/n根據(jù)分壓公式，可得每盞電燈的電壓UlRnnU2RRn功率Pl(1)當(dāng)只有10盞電燈工作時，即U 2Rn = 10,則 Rn= R/n = 121,因此2167,p 幺 39WL R(2)當(dāng)100盞電燈全部工作時，即n = 100,貝U Rn = R/n = 12.1Ul2Rk189V, R 1 29WR.=1 早下名稱§25電阻的混聯(lián)授課形 式講授課時2班級教學(xué) 目的掌握混聯(lián)電阻的計算教學(xué) 重點掌握混聯(lián)電阻的計算教學(xué) 難點混聯(lián)電阻值的計算輔助 手段多媒

11、體演示實驗課外作業(yè)課后習(xí)題教學(xué) 過程復(fù)習(xí)提問：新課教學(xué)：一、分析步驟在電阻電路中，既有電阻的串聯(lián)關(guān)系又有電阻的并聯(lián)關(guān)系，稱為電阻混聯(lián)。對混聯(lián)電路的分析和計算大體上可分為以下幾個步驟：1 、首先整理清楚電路中電阻用、并聯(lián)關(guān)系，必要時重新畫出用、2 、并聯(lián)關(guān)系明確的電路圖；3、利用用、并聯(lián)等效電阻公式計算出電路中總的等效電阻；4、利用已知條件進行計算，確定電路的總電壓與總電流；5 、根據(jù)電阻分壓關(guān)系和分流關(guān)系，逐步推算出各支路的電流或電壓。二、解題舉例如圖所示，已知 Ri = R2 = 8 , R3 = R4 = 6 , R5 = R6 = 4 , R7 = Rs = 24 R9 = 16 ;電壓

12、 U = 224 Vo 試求：(1)電路總的等效電阻Rab與總電流 I ;(2)電阻R9兩端的電壓U9與通過它的電流|9。解：(1) R5、R6、R9三者串聯(lián)后，再與R8并聯(lián)，E、F兩端等效電阻為Ref = (R5+ R6 +R9) / Rs = 24/ 24 = 12Ref、R3、R4三者電阻串聯(lián)后，再與 R7并聯(lián)，C、D兩端等效電阻為CD= (R3+Ref +R4) / R7 = 24/ 24 = 12總的之效電阻 Rab =R1+ Rcd +R2 = 28總電流 I = U/R ab = 224/28 = 8 A(2)利用分壓關(guān)系求各部分電壓：Ucd =Rcd I = 96VUef RE

13、FUcd - 96R3 Ref R424Uefc 尸2A, U9 R9I9R5 R6 R948 V32 V內(nèi)容總結(jié)：1.電阻混聯(lián)的計算步驟 課后作業(yè)：.=1 FH 早下名稱這一一6萬用表的基本原理授課 形式講授課 時2班 級教學(xué) 目的學(xué)會使用萬用表，利用萬用表測量電阻教學(xué) 重點1、了解萬用表的基本構(gòu)造和基本原理 2、掌握力用表的使用方法。教學(xué) 難點掌握電阻的測量方法輔助 手段課外作 業(yè)課后習(xí)題教學(xué) 過程課前復(fù)習(xí)新課教學(xué)一、萬用表的基本功能萬用電表乂叫做復(fù)用電表，通常稱為萬用表。它是一種可以測量多 種電量的多量程便攜式儀表，由于它具有測量的種類多，量程范圍寬，價 格低以及使用和攜帶方便等優(yōu)點，因

14、此廣泛應(yīng)用于電氣維修和測試中。一般的萬用表可以測量直流電壓、直流電流、電阻、交流電壓等， 有的萬用表還可以測量音頻電平、交流電流、電容、電感以及晶體管的 值等。二、萬用表的基本原理萬用表的基本原理是建立在歐姆定律和電阻串聯(lián)分壓、并聯(lián)分流等 規(guī)律基礎(chǔ)之上的。萬用表的表頭是進行各種測量的公用部分。表頭內(nèi)部有一個可動的 線圈（叫做動圈），它的電阻Rg稱為表頭的內(nèi)阻。動圈處于永久磁鐵的磁場 中，當(dāng)動圈通有電流之后會受到磁場力的作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。固定在動圈U勺指針隨著動圈起偏轉(zhuǎn)的角度，與動圈中的電流成 正比。當(dāng)指針指示到表盤刻度的滿標(biāo)度時，動圈中所通過的電流稱為滿偏 電流Igo Rg與Ig是表頭的兩個主要

15、參數(shù)1.直流電壓的測量圖為簡單的直流電壓表將表頭串聯(lián)一只分壓電阻 R,即構(gòu)成一個簡單的直流電壓表，如圖 2-16測量時將電壓表并聯(lián)在被測電壓 Ux的兩端，通過表頭的電流與被測 電壓Ux成正比,Ux品4 &IR Rg0/4L'- p2-162.直流電流的測量R,即構(gòu)成一個最簡單的直流電流表，如圖RRg RIgERg r R將表頭并聯(lián)一只分流電阻2-18所示。IG圖 2-18設(shè)被測電流為Ix ,則通過表頭的電流與被測電流Ix成正比，即3.電阻的測量萬用表測量電阻（即歐姆表）的電路如圖所示?？勺冸娮?R叫做調(diào)零 電阻，當(dāng)紅、黑表筆相接時（相當(dāng)于被測電阻Rx = 0）,調(diào)節(jié)R的阻值使指

16、 針指到表頭的滿刻度， 即_E_ Rg一廠R三、萬用電表的使用1 .正確使用轉(zhuǎn)換開關(guān)和表筆插孔萬用表有紅與黑兩只表筆（測棒），表筆可插入萬用表的“ +”、“-”兩 個插孔里，注意一定要嚴格將紅表筆插入“ +”極性孔里，黑表筆插入“-” 極性孔里。測量直流電流、電壓等物理量時，必須注意正負極性。根據(jù)測 量對象，將轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至所需位置，在被測量大小不詳時，應(yīng)先選用量程 較大的高檔試測，如不合適再逐步改用較低的檔位，以表頭指針移動到滿 刻度的三分之二位置附近為宜。2 .正確讀數(shù)萬用表有數(shù)條供測量不同物理量的標(biāo)尺， 讀數(shù)前一定要根據(jù)被測量的 種類、性質(zhì)和所用量程認清所對應(yīng)的讀數(shù)標(biāo)尺。3 .正確測量電阻

17、值在使用萬用表的歐姆檔測量電阻之前，應(yīng)首先把紅、黑表筆短接，調(diào) 節(jié)指針到歐姆標(biāo)尺的零位上，并要正確選擇電阻倍率檔。測量某電阻Rx時，一定要使被測電阻不與其它電路有任何接觸，也不要用手接觸表筆的 導(dǎo)電部分，以免影響測量結(jié)果。當(dāng)利用歐姆表內(nèi)部電池作為測試電源時（例如判斷二極管或三極管的管腳），要注意到：黑表筆接的是電源正極，紅表 筆接的是電源負極 內(nèi)容總結(jié)：1 .萬用表的原理及功能2 .萬用表的正確使用.=1 早下名稱這一一7電阻的測量授課 形式講授課 時2班 級教學(xué)掌握電阻的測量方法目的教學(xué) 重點1、電阻的測量方法；2、伏安法測電阻；3、惠斯通電橋教學(xué) 難點掌握擴大電壓表與電流表量程的原理輔助

18、手段課外作 業(yè)課后習(xí)題復(fù)習(xí)提問： 新課講授：一、電阻的測量方法電阻的測量在電工測量技術(shù)中占有十分重要的地位，工程中所測量的電阻值，一般是在10-6 1012的范圍內(nèi)。為減小測量誤差，選用適當(dāng)?shù)臏y量電阻方法，通常是將電阻按其阻值的大小分成三類，即小電阻(1以下)、中等電阻(1 0.1 M )和大電阻(0.1 M 以上)。測量電阻的方法很多，常 用的方法分類如下：1 .按獲取測量結(jié)果方式分類(1)直接測阻法 采用直讀式儀表測量電阻，儀表的標(biāo)尺是以電阻的單 位(、k或M )刻度的，根據(jù)儀表指針在標(biāo)尺上的指示位置，可以直接 讀取測量結(jié)果。例如用萬用表的 檔或M 表等測量電阻，就是直接測阻 法。(2)比

19、較測阻法 采用比較儀器將被測電阻與標(biāo)準(zhǔn)電阻器進行比較，在比較儀器中接有檢流計，當(dāng)檢流計指零時，可以根據(jù)已知的標(biāo)準(zhǔn)電阻值， 獲取被測電阻的阻值。(3)間接測阻法 通過測量與電阻有關(guān)的電量，然后根據(jù)相關(guān)公式 計算，求出被測電阻的阻值。例如得到廣泛應(yīng)用的、最簡單的間接測阻法 是電流、電壓表法測量電阻(即伏安法)。它是用電流表測出通過被測電阻中 的電流、用電壓表測出被測電阻兩端的電壓，然后根據(jù)歐姆定律即可計算 出被測電阻的阻值。2 .按被測電阻的阻值的大小分類(1)小電阻的測量 是指測量1以下的電阻。測量小電阻時，一般是 選用毫歐表。要求測量精度比較高時，則可選用雙臂電橋法測量。(2)中等電阻的測量是

20、指測量阻值在1 0.1 M之間的電阻。對中等電阻測量的最為方便的方法是用歐姆表進行測量，它可以直接讀數(shù)， 但這種方法的測量誤差較大。中等電阻的測量也可以選用伏、 安表測阻法， 它能測出工作狀態(tài)下的電阻值。其測量誤差比較大。若需精密測量可選用 單臂電橋法。(3)大電阻的測量 是指測量阻值在0.1 M 以上的電阻。在測量大電 阻時可選用兆歐表法，可以直接讀數(shù)，但測量誤差也較大。二、伏安法測電阻圖2-21(a)是電流表外接的伏安法，這種測量方法的特點是電流表讀數(shù) I包含被測電阻R中的電流I與電壓表中的電流IV,所以電壓表讀數(shù)U與 電流表讀數(shù)I的比值應(yīng)是被測電阻R與電壓表內(nèi)阻RV并聯(lián)后的等效電阻， 即

21、(R/RV) = U/I ,所以被測電阻值為URUI Rv如果不知道電壓表內(nèi)阻 RV的準(zhǔn)確值，令，則該種測量方法適用于 R << RV情況，即適用于測量阻值較小的電阻。圖2-21伏安法測電阻，圖2-21(b) 是電流表內(nèi)接的伏安法，這種測量方法的特點是電壓表讀數(shù) U包含被測電 阻R端電壓U與電流表端電壓UA,所以電壓表讀數(shù)U與電流表讀數(shù)I的比值應(yīng)是被測電阻 電阻值為R與電流表內(nèi)阻RA之和，即R RA = U/I,所以被測三、惠斯通電橋圖2-22惠斯通電橋法測量電阻惠斯通電橋法可以比較準(zhǔn)確的測量電阻，其原理如圖2-22所示。R1、R2、R3、為可調(diào)電阻，并且是阻值已知的標(biāo)準(zhǔn)精密電阻。

22、 R4為 被測電阻，當(dāng)檢流計的指針指示到零位置時，稱為電橋平衡。此時， B、D 兩點為等電位，被測電阻為惠斯通電橋有多種形式，常見的是一種滑線式電橋。內(nèi)容總結(jié)：測量電阻的方法:課后作業(yè)：.=1 早下名稱這 8電路中各點電位的 計算授課 形式講授課 時2班 級教學(xué) 目的熟練分析計算電路中各點電位教學(xué) 重點1 .理解電位的概念2 .學(xué)會分析計算電路中各點電位教學(xué) 難點熟練分析計算電路中各點電位。輔助 手段課外作 業(yè)課后習(xí)題教學(xué) 過程課前復(fù)習(xí)新課教學(xué)一、電位參考點(零電位點)在電路中選定某一點A為電位參考點，就是規(guī)定該點的電位為零，即UA二 00電位參考點的選擇方法是：(1)在工程中常選大地作為電位參考點；(2)在電子線路中，常選一條特定的公共線或機殼作為電位參考點。在電路中通常用符號“標(biāo)出電位參考點 二、電位的定義電路中某一點M的電位UM就是該點到電位參