电工基础教案2

 
21闭合电路的欧姆定律
课型
新课
授课班级
授课时数
4
背板制作
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
第一节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E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
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RR0时电能转化为热能
Q=I2Rt+I2R0t
因为
W=Q
所以
EIt=I2Rt+I2R0t
E=IR+IR0I=
(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
电动势等于内、外电路压降之和
E=IR+铜锌合金IR0=U+U
例1:如上图,若电动势E=24V,内阻R0=4,负载电阻R=20,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0.12,外电路电阻为1.38,求电路中的电流和端电压。
例3:电动势为3.6V的电源,与8 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
1.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电压增加,随着外电阻的减少端电压减小。
证明:I=
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=0
U=E-IR0=E
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1(《电工基础》第2版周绍敏主编)。
例5:有一简单闭合电路,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.组合式桥架P电源=I温室保温被EP负载=微波电视天线IUP内阻=I 2R0U=E-IR0
同乘以I,得
UI=IE-I2R0
IE=IU+tomgroI2R0
P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=RO时,电源输出功率最大,但此时电源的效率仅为50%。
练习
习题(《电工基础》第2版周绍敏主编)
1.是非题(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(《电工基础》第2版周绍敏主编)
3.填充题(1)、(2)。
4.问答与计算题(1)、(2)。

本文发布于:2024-09-22 07:22:35,感谢您对本站的认可!

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