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高教版《电工技术基础与技能》2.1闭合电路的欧姆定律教案

日期:2024-12-27 科目: 类型:教案 查看:24次 大小:126584B 来源:二一课件通
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2.1闭合电路的欧姆定律 课型 新课 授课时数 4 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。 1.闭合电路的欧姆定律。 2.电源输出功率与外电阻的关系。 闭合电路的欧姆定律。 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 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 E q E I t,电流通过R和R0时电能转化为热能 Q I2 R t I2 R0 t 因为 W Q 所以 E I t I2 R t I2 R0 t E I R I R0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 I R E I R0 内电路上的电压降 U I R0 电动势等于内、外电路电压降之和 E I R I R0 U U 例1:如上图,若电动势E 24 V,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1.5 V,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3.6 V的电源,与8 的电阻接成闭合电路,电源两极间的电压为3.2 V,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 当R增加时,(R R0)增加,电流I减小,U E I R0 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 I R0 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 I E;P负载 I U;P内阻 I 2 R0;U E R0 同乘以I ,得 I U I E I2 R0 I E I U I2 R0 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 R0时,电源输出功率最大,但此时电源的效率仅为50%。 练习 习题(《电工技术基础与技能》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)。 ... ...

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