中职《电工基础》教案

精品教育中职电工基础教案电工基础教案 使用教师:xxx教学重点及学时安排 第一章 认识电路 1、 了解电路的组成、电路的三种状态和电气设备额定值的意义。 2、 掌握电路的基本概念:电动势、电流、电压、 电位、电阻、电能、电功率。 3、 掌握、欧姆定律、最大功率输出定理，了解电阻与温度的关系。 1、 “理想电路模型”概念的建立。 2、 理解理想元件与电路模型、线性电阻与非线性电阻的概念。 3、 理解、欧姆定律(全电路、部分电路欧姆定律)。 教学章节 学时数 1.1 电路 1.2 电流 6 1.3 电阻 1.4 部分电路欧姆定律 4 1.5 电能和电功率 实训课 2 本章总学时 12 第二章 简单的直流电路 1、 掌握电阻串联分压关系和并联分流关系。 2、 学会分析计算电路中各点电位。 3、 掌握万用表的应用。 1、 运用电阻串联分压关系和并联分流关系解决 电阻电路问题。 2、 熟练分析计算电路中各点电位。 3、 应用支路电流法分析计算简单的复杂电路。 教学章节 学时数 2.1 电动势 闭合电路的欧姆定律 2.2 电阻串联电路 8 2.3 电阻并联电路 2.4 电阻混联电路 习题课 1 2.5 万用表 2.6 电阻的测量 6 2.7 电路中各点电位的计算 习题课 1 本章总学时 16 第三章 复杂的直流电路 1、掌握基尔霍夫定律及其运用，学会运用支路电流法分析计算简单的复杂电路(只含两个网孔)。 2、掌握电压源、电流源的等效变换。 3、掌握戴维宁定理及其应用 4、掌握叠加定理及其应用。 1、基尔霍夫定律及其运用，学会运用支路电流法分 析计算简单的复杂电路。 2、电压源、电流源的等效变换。 3、掌握戴维宁定理及其应用 教学章节 学时数 3.1 基尔霍夫定律 3.2 支路电流法 8 3.3 叠加定理 3.4 戴维宁定理 习题课 2 本章总学时 10 第四章 电容 1、 理解电容的概念及其计算。 2、 掌握电容器串、并联的性质及等效电容的计算。 3、 了解电容充电和放电过程，电容充放电过程中能量转换规律。 1、 理解电容的充放电过程。 2、 初步建立交流电路的概念。 教学章节 学时数 4.1 电容器与电容 4 3.2 电容器的参数和种类 3.3 电容器的连接 4 3.4 电容器中的电场能 本章总学时 8 第五、六章 磁场与电磁感应 1、 了解载流体与线圈产生的磁场，会用右手定则判断其磁场方向。 2、 理解磁感应强度、磁通、磁导律、磁场强度的 概念。 3、 理解电磁感应现象，掌握产生电磁感应的条件及感应电流方向的判断。 4、 *理解自感、互感现象，了解自感现象和互感现象在生产、生活中的应用与危害。 5、 了解线圈中磁场能的概念，及在电路中磁场能 与电能的转化规律。 1、 用愣次定律判断感应电流和感应电动势方向。 2、 自感现象、互感现象及相关计算。 教学章节 学时数 5.1 磁感应强度和磁通 5.2 磁场强度 6 5.3 *磁路的欧姆定律 6.1 电磁感应现象 4 6.2 电磁感应定律 6.3 自感与互感 4 6.4 自感与互感 本章总学时 14 第七、八章 正弦交流电路 1、 了解正弦交流电的产生，掌握正弦交流电的三要素:振幅、角频率、初相位。 2、 掌握正弦交流电流、电压的表示方法(解析式、 波形图、旋转矢量等)。 3、 掌握R-L-C串联电路与并联电路的分析计算方法，理解阻抗与阻抗角的物理意义。 4、 理解交流电路中有功功率、无功功率、视在功率及功率因数的概念。 1、 理解相位差的概念。 2、 掌握正弦量的旋转矢量表示法。 3、 熟练掌握分析计算交流电路电压、电流、阻抗、阻抗角、功率等方法。 4、 *理解谐振电路选频特性的原理。 教学章节 学时数 7.1 正弦交流电的基本概念 4 7.2 旋转矢量 习题课 2 8.1 纯电阻电路 8.2 纯电感电路 6 8.3 纯电容电路 习题课 2 8.4 RL串联电路 8.5 RC串联电路 8 8.6 RLC串联电路 8.7 交流电路的功率 习题课 2 本章总学时 24 第十章 三相交流电路和电动机 1、 了解三相交流电的产生和特点。 2、 掌握三相四线制电源的线电压和相电压的关系。 3、 掌握对称三相负载Y形连接和?连接时，负载线电压和相电压、线电流和相电流的关系。 4、 掌握对称三相功率的计算方法。 5、 *会进行三相异步电动机起动、反转、调速、制动的操作 1、 掌握三相电路线电压与相电压、线电流与相电流的相位、大小关系。 2、 分析与计算三相电路电压、电流、功率等。 3、 三相异步电动机工作原理，及其起动、反转、调速、和制动的方法。 教学章节 学时数 10.1 三相交流电源 2 10.2 三相负载的连接 2 习题课 2 10.3 三相电路的功率 2 习题课 2 本章总学时 10 1.1认识电路 教学目标: 一、知识与技能 .知道1电路的组成。 2.记住并会画一些电路元件的电路符号。 3.从能量转化的角度认识电源和用电器的作用，知道电源有正负极。 4.知道并能够识别通路、断路、短路三种电路状态，知道短路的危害。 5.会读、会画简单的电路图。 6.能够根据实际电路画出它的电路图，能根据文字叙述的要求画出它的电路图。规范作图，培养学生读图及作图的能力。 二、过程与方法 1.通过实验和探究活动，认识电路、了解电源和用电器中能量的转化。 2.通过观察实验电路、规范作图，培养学生读图及作图能力。 三、情感、态度和价值观 1.通过教学活动，使学生知道电的应用在生活中的重要地位; 2.通过让学生讨论废旧电池的收集和处理增强学生的环保意识。 教学重点:电路的组成及作用、电路的三种状态、电路图的画法 教具:电池两节，电灯、开关、电铃各一个，磁性黑板一块，导线若干根，电路常用元件示教板块。 教学过程 一、电路的组成及各元件的作用。 1.电路的组成:由电源、用电器以及导线、开关等元件组成的电流路径叫电路。 2.电路元件的作用: (1)电源:提供电压的装置。干电池、蓄电池、发电机等都是电源。 (2)用电器:指利用电流来工作的设备。如电铃、电风扇、电视机等。 (3)开关:控制电路通、断的器件。有拉线开关、拨动开关、按钮开关等。 (4)导线:传送电流。 二、电路的三种状态: 1.通路:处处连通的电路。 此时电路是闭合的，电路中有电流通过。 2.断路:断开的电路，也叫开路。 此时电路不闭合，电路中无电流。 3.短路:不经过用电器而直接用导线把电源的正负极连接在一起或用导线把某一用电器的两个接线柱连接在一起。电源短路时电路中电流很大，会损坏电源，并使导线绝缘皮燃烧。连接电路时必须避免短路。 电路中各元件的符号在设计、安装、修理各种实际电路的时候，常常需要画出表示电路连接情况的图。为了简便，通常不画实物图，而用国家统一规定的符号来代表电路中的各种元件。出示示教板或画有各电路元件符号的投影片，并作说明。 三、电路图 用规定的符号表示电路连接情况的图叫电路图。 示范:画出图1的电路图(图2)。 让同学画出用电铃做实验时的电路图。让同学说明电路中的电流方向。 变换一下图1实验中元件的位置，再让同学们练习画出电路图。注意纠正错误的画法。 根据同学们画电路图的情况，进行小结，提出画电路图应注意的问题元件位置安排要适当，分布要均匀，元件不要画在拐角处。整个电路图最好呈长方形，有棱有角，导线横平竖直。 教学后记: 1.2 电流 一、教学目标 1、了解电流的概念; 2、掌握电流的实际方向与参考方向的区别与联系; 3、掌握电流的单位。 二、教学重点、难点分析 重点与难点: 1、掌握金属导电介质中电流的实际方向与参考方向的联系与区别。 三、教具 略。 四、教学方法 讲授法、多媒体课件。 五、教学过程 ?.复习提问 复习旧课:电场与电场强度。 II.新课 一、电流 定义:电荷的定向运动叫做电流。 注意:金属导体中的自由电子在电场力的作用下作定向运动，电解液中的正、负离子在电场力的作用下向着相反方向的运动等叫做电流。电流是一个表示带电粒子定向运动的强弱的物理量，表征电流强弱的物理量为电流强度，它是一个标量。 电流强度的定义: 电流强度在量值上等于通过导体横截面的电荷量q和通过这些电荷量所用时间t的比值。用公式表示为 qI, (定义式) t式中 q通过导体横截面的电荷量，单位是库仑，符号为C; t 通过电荷量q所用的时间，单位是秒，符号为s; I 电流强度，单位是安培，符号为A。 在实际生活中，安培是一个很大的单位。所以，电流的常用单位还有毫安,A(mA)和微安():(国际单位制) 36 1A,10mA,10,A二、电流的方向 规定正电荷定向运动的方向为电流方向。 在金属导体中，电流的方向与自由电子运动方向相反;在电解液中，电流方向与正离子运动方向相同。 注意:在电路计算时，我们通常无法事先确定电路中电流的真实方向，为了计算方便，常常事先假定一个电流方向(假想的电流方向)。用箭头在电路图中标明电流的参考方向，最后根据计算结果的符号判断电流真实方向。结果为正，则电流实际方向与所设参考方向一致;结果为负，则电流实际方向与所设参考方向相反。 电流强度是一个标量，电流方向只表明电荷的定向运动方向。 按照电流的大小、方向变化与时间的关系，电流可以分为以下三类:(如图1-4教材)所示; (1) 电流的大小和方向都不随时间变化，这样的电流叫直流电流或稳恒电流，如图1-4a所示; (2) 如果电流的大小随时间变化，但方向不随时间变化的电流叫脉动电流，如图1-4b所示; (3) 如果电流的大小和方向都时间变化，这样的电流叫交流电流，如图1-4c所示。 III.例题讲解，巩固练习 例题:在5min时间内，通过导体横截面的电荷量为3.6C，求电流是多少安，合多少毫安, 解:根据电流的定义式 q3.6I,0.012A,12mA t5，60解题点要:(1)注意带入数值的单位必须是国际标准单位; (2)注意电流强度单位安培、毫安、微安之间的换算关系。 IV.小结 (1)电荷的定向运动形成电流，电流的强弱用电流强度来表征。电流强度q的量值根据电流强度定义式计算可得。其单位使用国际标准单位。 I,t(2)规定正电荷的运动方向为电流方向。 在金属导体中，自由电子在电场力作用下定向移动形成电流，自由电子带负电，所以金属导体中电流方向与带电粒子运动方向相反;在电解液中，在电场力作用下正、负离子定向移动形成电流，电流方向与正离子运动方向一致。 (3)电流的参考方向。在一般的电路计算中，我们无法事先确定电流的流向，为了方便计算，可以先假定一个电流参考方向。得到计算结果后，可根据计算结果的正负来判定实际电流方向。 V. 作业 教学后记: 1. 3电阻 一、教学目标 1、理解电阻的含义。 2、了解电阻定律。 3、了解电阻与温度的关系。 二、教学重点、难点分析 重点与难点: 电阻定律是教学重点与教学难点。 三、教学过程 ?.导入 在我们日常接触到的物质中，有的可以导电，有的不能导电。根据物质导电能力的强弱，我们将物质分为导体、半导体、绝缘体。 提问:同学们，我们常见的用于传输电能的物质都有哪些啊, 答:铜、铁。 总结:我们最常接触到的用于传输电能的导体都是用金属制成的，这些材料有铜、铁、银等等。实际上，电解液也是可以导电的。 提问:同学们，我们常见的不能导电的物质都有哪些啊, 答:略。 除了能导电的导体与不能导电的绝缘体外，还有一些物质的导电能力介于这两者之间，我们叫它们半导体。半导体比较常见的有硅、锗等。 从本质上来说，之所以存在导体、半导体、绝缘体的区别是由于物质对于电流的阻碍作用大小不同而造成的。为了表征物质对于电流的阻碍作用，电学中引入了电阻这个物理量。 II.新课 一、电阻 定义:表示物质对带电粒子定向移动存在阻碍作用的物理量称为电阻。 本质:导体中的自由电子在电场力的作用下定向运动。作定向运动的自由电子，要与在平衡位置附近不断振动的原子核发生碰撞，阻碍了自由电子的定向运动。这种阻碍作用使自由电子定向运动的平均速度降低，自由电子的一部分动能转换成分子热能。 在一般条件下，任何物质都存在分子热运动，所以任何物体都有电阻。当有电流流过时，都要消耗一定的能量。 (二)电阻定律 经实验证明，在温度不变时，一定材料制成的导体的电阻跟它的长度成正比，跟它的截面积成反比。这个实验规律叫做电阻定律。 均匀导体的电阻可用公式表示为 L,R (式1-7) S式中 电阻率，其值由导体材料的性质决定，单位是欧姆米，符号为?m，可查表1-1(教材); L导体的长度，单位是米，符号为m; S导体的截面积，单位是平方米，符号为?; R导体的电阻，单位是欧姆，符号为。 在国际单位制中，电阻的常用单位还有千欧(k)和兆欧(M): 3 1 k = 10 36 1 M = 10 k= 10 提问一:导体电阻的大小由哪些因素决定，写出导体电阻大小的决定式。 答:略。 提问二:导线一定是越长电阻越大吗, 答:不一定。同种材质，截面积相同的导线，电阻才成与长度正比。 提问三:长导线的电阻比粗导线大吗, 答:略。 三、电阻与温度的关系 对金属导体而言，温度升高使分子的热运动加剧，而自由电子数几乎不随温度变化，电荷运动时碰撞运动次数增多，受到的阻碍作用加大，导体的电阻增加。 有些半导体，温度升高自由电荷数目增加所起的作用超过分子热运动加剧所起的阻碍作用，电阻减少。 电阻随温度的变化关系可表示为 (式1-8) R,R1，,(t,t)2121式中 R导体在温度t时的电阻; 11R导体在温度t时的电阻; 22导体的温度系数，单位为1/?。 III.例题讲解，巩固练习 2 【例题1】一根铜导线长L=2 000 m ，截面积S = 2?，导线的电阻是多少, ,8 解:查表可知铜的电阻率，由电阻定律可求得 ,1.75，10,mL2000,8R,1.75，10，,17.5, ,6S2，10【例题2】有一根阻值为1的电阻丝，将它均匀拉长为原来的3倍，拉长后的电阻丝的阻值为( )。 A(1 B.3 C.6 D.9 解:设电阻丝长为L，截面积S，则它的体积V=SL。 LR,1, ? S在均匀拉长过程中，体积V不变，L=3L，则S=S/3。 LLL3R,9, ? SSS/3RR,9R,9,由?/?得 ,9R所以，正确的答案为D。 IV.小结 (1)电阻表示的是对物质中带电粒子定向移动的阻碍作用强弱。 (2)在温度不变时，一定材料制成的导体的电阻跟它的长度成正比，跟它的截面积成反比。这个实验规律叫做电阻定律。 (3)注意电阻与温度的关系: A(对于金属导体，温度越高，导体电阻越高; B(有些半导体和电解液，温度越高，导体电阻越低。 V. 作业 教学后记: 1.4部分电路欧姆定律 一、教学目标 1、掌握电路的组成及电路图中常用符号。 2、掌握欧姆定律，能应用欧姆定律解题。 二、教学重点、难点分析 重点: 部分电路欧姆定律与全电路欧姆定律的含义及其应用。 难点: 应用闭合电路欧姆定律讨论电路中的路端电压、电流随外电阻变化的关系。 三、教学过程 ?.导入 在日常生活中，我们会广泛接触到各种电路。手电筒就是一中非常简单的电路。 在电学研究中，为了方便表示，我们用国家标准统一规定的图形符号来表示电源、导线、开关、灯泡等等。如图2所示。 II.新课 一、电路 电路由实际元件构成的电流的通路。 提问:在前面手电筒的例子中我们可看到，电路应该包含哪些部分呢, 归纳总结:电路由电源、负载、连接导线、控制和保护装置四部分组成。 (1)电源向电路提供能量的设备。它能把其它形式的能转换成电能。常见的电源有干电池、蓄电池、发电机等。 (2)负载即用电器，它是各种用电设备的总称。其作用是把电能转换为其他形式的能，为人们服务，如白炽灯、电动机、电加热器等。 (3)连接导线它把电源与负载接成闭合回路，输送和分配电能。一般常用的导线时铜线和铝线。 (4)控制和保护装置用来控制电路的通断，保护电路的安全，使电路能正常工作，如开关、保险丝(熔断器)、继电器等。 电路的功能: (1)电力系统中的电路可对电能进行传输、分配和转换。 (2)电子技术中的电路可对电信号进行传递、变换、储存和处理。 二、部分电路欧姆定律 在电阻一定时，导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比，在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比。把以上实验结果综合起来得出结论，即欧姆定律。 如图1-21(教材)所示，图中电阻R上的电压参考方向与电流参考方向是一致的，称为关联参考方向。此时，部分电路欧姆定律可以用公式表示为 UI, (式1-9) R注意: (1)当U、I见为非关联参考方向(U、I参考方向相反)时，欧姆定律应写UI,成，式中“-”号切不可漏掉; R(2)电阻值不随电压、电流变化而变化的电阻叫做线性电阻，由线性电阻组成的电路叫线性电路。阻值随电压、电流的变化而改变的电阻，叫非线性电阻，含有非线性电阻的电路叫非线性电路。 三、全电路欧姆定律 全电路是一个由电源和负载组成的闭合电路，如图1-22(教材)所示。对全电路进行分析研究时，必须考虑电源的内阻。如图R为负载的电阻、E为电源电动势、r为电源的内阻。 全电路欧姆定律可用公式表示为 E (式1-10) I,R，R0式中 E电源电动势，单位是伏特，符号为V; R负载电阻，单位是欧姆，符号为; R电源内阻，单位是欧姆，符号为; 0I闭合电路中的电流，单位是安培，符号为A。 闭合电路欧姆定律说明:闭合电路中的电流与电源电动势成正比，与电路的总电阻(内电路电阻与外电路电阻之和)成反比。 外电路电压U又叫路端电压或端电压，U=E-RI 。当R增大时，I减小，外外0RI减小，U增大。当R,?(断路)，I,0，则U=E，断路时端电压等于电源外外0电动势。 III.例题讲解，巩固练习 例题1】部分电路欧姆定路例题练习 【某段电路的电压是一定的，当接上10的电阻时，电路中产生的电流是1.5A;若用25的电阻代替10的电阻，电路中的电流为多少, 解:电路中电阻为10时，由欧姆定律得 U,RI,10，1.5V,15V 用25的电阻代替10的电阻，电路中电流I为 U15I,A,0.6A R25【例题2】全电路欧姆定律分析 有一闭合电路，电源电动势E=12V,其内阻R=2，负载电阻R=10，试求:0电路中的电流、负载两端的电压、电源内阻上的电压降。 解:根据全电路欧姆定律 E12I,1A 10，2R，R0由部分电路欧姆定律，可求负载两端电压 U,RI,10，1V,10V外电源内阻上的电压降为 U,RI,2，1V,2V0内IV.小结 (1)欧姆定律是电工学中就重要的定律之一，包括部分电路欧姆定律与全电路欧姆定律。分别用(公式1-9)和(公式1-10)表示。 (2)欧姆定律是使用与线性电路。 V. 作业 教学后记: 1.5 电能和电功率 一、教学目标 1、理解电能和电功率的概念。 2、理解电路中的功率平衡。 二、教学重点、难点分析 电能、电功率的计算。 三、教具 电化教学设备。 四、教学方法 讲授法，多媒体课件。 五、教学过程 ?.导入 (1).通过前面的学习，可知导体内自由电荷在电场力作用下发生定向移动，电场力对定向移动的电荷做功吗,(做功，而且做正功) (2)电场力做功将引起能量的转化，电能转化为其他形式能，举出一些大家熟悉的例子。 电能?机械能，如电动机。 电能?内能，如电热器。 电能?化学能，如电解槽。 本节课将重点研究电路中的能量问题。 II.新课 (一)电能 在电场力作用下，电荷定向运动形成的电流所做的功叫做电能。电流做功的过程就是将电能转换成其它形式的能的过程。 电能可用以下公式计算 (式1-11) W,Uq,UIt式中 U加在导体两端的电压，单位是伏特，符号为V; I导体中的电流，单位是安培，符号为A; t通电时间，单位是秒，符号为s; W电能，单位是焦耳，符号为J。 上式表明，电流在一段电路上所做的功，与这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间成正比。 对于纯电阻电路，欧姆定律成立，电能也可由下式计算。 2U2W,t,RIt R二、电功率 电流在单位时间内所做的功叫做电功率。它是描述电流做功快慢的物理量。 电功率的计算公式为 WP, (电功率定义式) (式1-12) t式中 W电流所做的功(即电能)，单位是焦耳，符号为J; t完成这些功所用的时间，单位是秒，符号为s; P电功率，单位是瓦特，符号为W. 在直流情况下，且电流与电压为关联参考方向是，电功率有如下表示形式: P,UI (式1-13) 如果电流、电压为非关联参考方向，式1-13前面应加“-”。 在这个规定下，P,0说明电路元件在消耗(吸收)电能;反之P,0则为发出(供出)电能。 对于线性电阻元件而言，电功率公式还可以写成 2U2 P,UI,RIR三、电路中的功率平衡 在一个闭合回路中，根据能量守恒和转化定律，电源电动势发出的功率，等于负载电阻和电源内阻消耗的功率。即 P,P，P电源负载内阻III.例题讲解，巩固练习 略。(见教材?1-8 例题1、例题2、例题3) IV.小结 (1)电能与电功率实质上是能量转化与守恒定律在电路中的体现。 (2)可以熟练应用公式计算电能与电功率。 V. 作业 教学后记:2.1 电动势 闭合电路欧姆定律 一、教学目标 1、了解电源的概念及电源种类。 2、了解电动势的概念。 3、理解电动势内部的电流方向。 二、教学重点、难点分析 重点: 电源电动势的定义，数值计算与方向判断。 难点: 电源电动势与电压的关系。 三、教具 略。 四、教学方法 讲授法，多媒体课件。 五、教学过程 ?.导入 复习旧课:电流、电压。 提问:同学们想一想，我们生活中所使用的“电”是从哪里来的,我们在实验室里作实验所用的“电”是从哪里来的, 答:略。 II.新课 一、电源 定义:电源是把其它形式的能转换成电能的装置。 种类:干电池或蓄电池把化学能转换成电能;光电池把太阳的光能转化成电能;发电机把机械能转化成个电能等等。 提问:同学们想一想，你们都知道哪些方式可以产生电啊, 答:略。 二、电源电动势 A(电源力 电源力是存在于电源内部的，能使正电荷从负极源源不断地流向正极的一种非静电性质的力。它的存在保证了正负极之间的电压不变，这样电路中才能有持续不变的电流。 B(电动势 在电源内部，电源力不断地把正电荷从低电位点移动到高电位点。在这个过程中，电源力要克服电场力做功，这个做功过程就是电源将其它形式的能转换成电能的过程。对于不同的电源，电源力做功的性质和大小不同，为此引入电动势这个概念。 电动势是用来表征电源生产电能本领大小的物理量。 电动势定义: 在电源内部，电源力把正电荷从低电位点(负极板)移动到高电位点(正极板)反抗电场力所做的功与被移动电荷的电荷量之比，叫做电源的电动势。用公式表示为: W (电源电动势定义式) (式1-6) E,q式中 W电源力移动正电荷所做的功，单位为焦耳，符号为J; Q电源力移动的电荷量，单位是库仑，符号为C; E电源电动势，单位是伏特，符号为V。 电源电动势的方向: 电源电动势的方向规定为由电源的负极(低电位点)指向正极(高电位电)。 在电源内部的电路中，电源力移动正电荷形成电流，电流的方向是从负极指向正极;在电源外部电路中，电场力移动正电荷形成电流，电流方向是从电源正极流向电源负极。 III.例题讲解，巩固练习 略。(见教材?1.5例题) IV.小结 (1)电源是把其它形式的能转换成电能的装置。 现代工业中，人们能够普遍利用多种能源用于生产电能，例如:太阳能发电、风力发电、潮汐发电、水力发电、火力发电等等，这些都是电源。还有我们常见的干电池、蓄电池等等。 (2)电源电动势与电压的区别与联系。 电动势与电压是两个物理意义不同的物理量。 I(电动势存在于电源内部，是衡量电源力做功本领的物理量; 电压存在于电源的内、外部，是衡量电场力做功本领的物理量。 II(电动势的方向从负极指向正极，即电位升高的方向;电压的方向是从这个正极指向负极，即电位降低的方向。 V. 作业 教学后记: 2.2 电阻串联电路& 2.3 电阻并联电路 一、授课章节 2.1 电阻串联电路 & 2.2 电阻并联电路 二、学时安排:2学时 三、教学目标 1、 掌握电阻串、并联电路的特点。 2、 掌握并会应用串联电路分压公式、并联电路分流公式。 3、 了解电压表、电流表扩大量程的原理。 四、教学重点、难点分析 重点: 1、 串联、并联电路各自的特点。 2、 分压、分流公式。 难点:串联电路分压公式、并联电路分流公式得理解与应用。 五、教具:电化教学设备。 六、教学方法:讲授法，多媒体课件。 七、教学过程 ?.导入 复习旧课:相关电路的基础知识，基本定律。本次课的学习要介绍的是电路中最基本的连接方式串联电路、并联电路。 II.新课 一、串联电路 把几个电阻一次连接起来，组成中间无分支的电路，叫做电阻串联电路。如下图1所示图1 电阻串联电路 () 为两个电阻组成的串联电路。 串联电路的特点: 1( 串联电路中电流处处相等。 当n个电阻串联时，则 (式2-1) I,I,I,？,I123n2.电路两端的总电压等于串联电阻上分电压之和。 (式2-2) U,U，U，U，？U123n3.电路的总电阻等于各串联电阻之和。 R叫做R，R串联的等效电阻，其意义是用R代替R，R后，不影响电路的电流和电压。 1212在图1中，(b)图是(a)图的等效电路。 当n个电阻串联时，则 (式2-3) R,R，R，R，？，R123n4.串联电路中的电压分配和功率分配关系。 由于串联电路中的电流处处相等，所以 UUUPPP2n12n12I,？,I,？, RRRRRR12nn12上述两式表明，串联电路中各个电阻两端的电压与各个电阻的阻值成正比;各个电阻所消耗的功率也和各个电阻阻值成正比。推广开来，当串联电路有n个电阻构成时，可得串联电路分压公式 R1,UU 1，？，RRRR123nR2, UU (式2-5) 2，L，RRRR123n Rn,UU n，？，RRRR123n提示:在实际应用中，常利用电阻串联的方法，扩大电压表的量程。 二、电阻并联电路 把两个或两个以上的电阻接到电路中的两点之间，电阻两端承受同一个电压的电路，叫做电阻并联电路。 图2 电阻并联电路 并联电路的特点: 1、 电路中各个电阻两端的电压相同，即 (式2-6) U,U,U,？,U123n2、电阻并联电路总电流等于各支路电流之和，即 (式2-7) I,I，I，I，？，I123n3、并联电路的总阻值的倒数等于各并联电阻的倒数的和 11111即 (式2-8) ,，？，RRRRR123n4、电阻并联电路的电流分配和功率分配关系，在并联电路中，并联电阻两端电压相同，2所以U,RI,RI,RI,？,RI U,RP,RP,RP,？,RP112233nn112233nn上式表明，并联电路中各支路电流与电阻成反比;各支路电阻消耗的功率和电阻成反比。 当两个电阻并联时，通过每个电阻的电流可以用分流公式计算，如图2-8所示，分流公式为: R2I,I1R，R12 (式2-9) R1I,I2R，R12(式2-9)说明，在电阻并联电路中，电阻小的支路通过的电流大;电阻大的支路通过的电流小。 注意:电阻并联电路在日常生活中应用十分广泛，例如:照明电路中的用电器通常都是并联供电的。只有将用电器并联使用，才能在断开、闭合某个用电器时，或者某个用电器出现断路故障时，保障其他用电器能够正常工作。 III.例题讲解，巩固练习 串联电路例题讲解:见?2.1例题1，例题2。 并联电路例题讲解:见?2.2例题1，例题2。 IV.小结 表1. 电阻串、并联电路的特点 串联 并联 I,I，I，？，I12n两个电阻并联时的分流公式为 I,I,？,I电流 12nRR12，, I,III21，RRRR1212U,U，U，？，U12n两个电阻并联时的分压公式为 U,U,？,U电压 12nRR12,UU，UU 12，RRRR12121111 ,，？， R,R，R，？，RRRRR12n12n电阻 当n个阻值为R的电阻串联时 当n个阻值为R的电阻并联时 00R,nR R00,R nP,P，P，？，PP,P，P，？，P 12n12n功率分配与电阻成正比 功率分配与电阻成反比 电功率 PRPR1112, PRPR2221V. 作业 教学后记: 2.4 电阻混联电路 一、教学目标 1、 理解混联电路的概念。 2、 掌握混联电路的一般分析方法。 3、 能计算简单混联电路。 二、教学重点、难点分析 重点:混联电路的一般分析方法:等电位分析法。 难点:同重点。 三、教具:电化教学设备。 四、教学方法:讲授法，多媒体课件。 五、教学过程 ?.导入 复习2.1 电阻串联电路与2.2电阻并联电路 提问:电阻串联电路与电阻并联电路的特点是什么, 提问:分压公式和分流公式分别应用于什么样的电路, II.新课 实际工作和生活中，单纯的串联或并联电路是很少见的。而最为常见的是混联电路。 也就是，既有电阻串联，又有电阻并联的电路，称为电阻混联电路。本次课我们来学习混联电路的一种常用分析方法: 一、等电位分析法 关键:将串、并联关系复杂的电路通过一步步地等效变换，按电阻串联、并联关系，逐一将电路化简。 等电位分析法步骤: 1、确定等电位点、标出相应的符号。 导线的电阻和理想电流表的电阻可以忽略不计，可以认为导线和电流表连接的两点是等电位点。对等电位点标出相应的符号。 2、画出串联、并联关系清晰的等效电路图。 由等电位点先确定电阻的连接关系，再画电路图。根据支路多少，由简至繁，从电路的一端画到另一端。 3、求解 根据欧姆定律，电阻串联、并联的特点和电功率计算公式列出方程求解。 III.例题讲解，巩固练习 见教材?2.3例题1，例题2。 分析: (1) 求解混联电路要求同学们可以熟悉电阻串联、并联电路的特点，能够熟练应用分流、分压公式。 (2) 将复杂的混联电路等效转换为易于求解的串联、并联电路时求解混联电路的关键。 (3) 在某些复杂电路中，等电位点的判断，需要同学们发挥空间想象力，不要将电路看成一个平面的东西。 IV.小结 等电位分析法是分析混联电路最为常用的方法，也是最基本的方法之一。共有四步: 1、确定等电位点、标出相应的符号。 2、画出串联、并联关系清晰的等效电路图。 3、求解。 其关键思想是将复杂的混联电路通过电路的等效转换，一步步化简为串并联关系比较直观、易于分析的电路再求解。 V. 作业 教学后记: 2.5 万用表 教学目标: 一、智能目标: 1、了解万用表种类。 2、掌握万用表表面各旋钮和插孔作用。 二、情感目标: 1、逐步培养学生实验观察能力。 2、培养学生善于发现、勤于动脑的良好实验素质，培养学生仔细观察、认真分析的科学态度。 三、技能目标: 通过实验、观察、归纳、总结，掌握万用表各量程识读的默会能力。 重点:万用表表面各旋钮和插孔的作用与选用。 难点:万用表表盘标度尺的正确读数。 突破:使用“任务驱动”的学习方式，让学生在实践中掌握正确读数的方法;利用演示实验与多媒体课件，帮助学生克服理解过程中的思维障碍，从而突破教学中的重点和难点。 教学过程: 教 学 内 容 教法与学法 通过提问，让学生了一、引课(提问) 1、例举本专业有哪些物理量需要测量, 解电专业需要测量物参考:交流电流、交流电压、直流电流、直流电压、电阻、电理量和测量的仪器设容量、电感量、音频电平、晶体管的共发射极直流放大系数h等 备，为新课教学做必FE2、这些物理量用何种仪器设备进行测量, 要的知识准备，顺利万用表、示波器、电流表、电压表、频谱仪等 引出新课。 3、万用表有哪几种, 实物投影显示结合多媒数字式万用表，模拟式万用表 体课件，引导学生观察，二、新课 提高学生学习兴趣。(通1、MF47型万用表表面布置及旋钮 过实物投影“万用表外(学生通过观察，引出表面布置，三形”观察，要求学生例举大模块:表盘、插孔、旋钮) 表面结构，并试图猜测各a、5个插孔: 结构的作用，激励学生的“,”插孔:插黑标棒; 学习兴趣，进入课题) “+”插孔:插红表棒; “5A”插孔:测量0.5,5A直流电流 时，专用红表棒插孔; “2500V”插孔:测量1000,2500交直流电压时，专用红表棒插孔; 引导学生练习表棒插“测量三极管放大倍数”插孔:测量三极管直流放大倍数专用 入正确插孔 b、3个旋钮: 提问:表面哪几个旋钮组成，试讲出他们的各自作用, “机械调零旋钮”:校正零位 集体讨论，教师引导“电阻调零旋钮”:电阻调零是选用 学生归纳总结，并完“转换开关”旋钮:量程选择 成表格。 开关挡位显示 作用 测量交流电压 ,V 测量直流电压 V 测量电阻值 测量直流电流 mA 通过操作练习，逐步测量三极管放大倍数 h FE提高学生正确选择挡?进行挡位选择练习(如560欧姆电阻测量挡位大致选择等) 位的能力。 C、表盘: 测量时，指示测量值 2、表盘刻度标尺(六条刻度线) 学生协作完成 欧姆标度尺:指示电阻值，用表示， 学生仔细观察，通过特点(左?右0，刻度不均匀，左密右疏) 刻度线的标识猜测刻交、直流公用标度尺:指示交直流电压、直流电流， 用V表示(刻, , 度线名称，并寻找刻度均匀), 度线特点，教师帮组h标度尺:指示晶体三极管直流放大倍数，用h表示(刻度均匀) FEFE其进行归纳总结 C标度尺:指示电容器容量值，用C(F)50Hz表示。 L标度尺:指示电感器电感量，用L(H)50Hz表示。 电平标度尺:指示音频电平分贝值，用“dB”表示。 3、表盘刻度识读 测量项目 量程 读数 1 14 给出下图，引导学生识读不同挡位刻度 10 140 学生通过分组观察， 电阻 100 1.4k 完成读书，以组为单 1k 14k 位，推举代表小组交10k 140k 2.5V 1.35V 流 ，培养学生自主学 10V 5.4V 习和协作学习能力 直流电压 50V 27V 250V 135V 1kV 540V 教师引导进行集体讨 0.5mA 0.27 mA 5mA 2.7 mA 论得出正确识读值， 直流电流 50mA 27 mA 同时引导学生归纳刻 500mA 270 mA ,10V 10V 5.4 V 度识读的注意事项，识读注意事项: 50V 27V 逐步培养学生归纳能(1)根据量程选择刻度线与刻度 交流电压 250V 135V 力和团队精神 500V 270V (2)注意识读非均匀刻度的读数 三、小结 学生归纳，及师生集例举万用表的表面布置及旋钮作用 体评价 必做与选做相结合，分层作业，逐步培养学生作业兴趣。 教学后记: 2.6 电阻测量 教学目标: 一、智能目标: 1、了解万用表种类。 2、掌握万用表欧姆挡的使用方法，及电阻挡刻度的识读。 二、情感目标: 1、培养学生实验观察能力，注重实验和为追求真理锲而不舍的精神。 2、培养学生善于发现、勤于动脑的良好实验素质，培养学生仔细观察认真分析的科学态度。 三、技能目标: 正确使用万用表进行电阻器的测量，逐步培养学生正确使用万用表的技能。 重点:万用表测量电阻器挡位的选择与正确操作，以及正确识读电阻值。 难点:万用表电阻挡表盘标度尺的正确读数。 突破:使用“任务驱动”的学习方式，让学生在实践中掌握正确使用万用表测量电阻器的操作技能;利用演示实验与多媒体课件，帮助学生克服理解过程中的思维障碍，从而突破教学中的重点和难点。 教学过程: 教 学 内 容 教法与学法 通过提问，为新课教一、复习引课(提问) 1、 简要概括MF47型万用表表面布置及旋钮组成。 学做必要的知识准备 设置任务，进行任务 2、怎么使用万用表进行电阻的测量呢, 驱动，同时引出新课 二、新课 ?请学生代表通过实物投影仪进行电阻器测量操作演示，教师进行 指导指导。 请学生代表通过实物指导测量步骤: 投影仪进行操作演1、检查万用表指针是否指在零位，若不在零位，则调整机械调零旋示，其余同学跟着操钮进行机械调零，将指针调整到零位。 作，教师及时进行指2、将红黑表棒分别插入“+”、“-”插孔中。 导。 3(估计测量电阻值，选择量程如R1k量程。 4、电阻调零，即红、黑表棒短接，看见指针右偏后，调整电阻调零 旋钮，直至指针指准欧姆标度尺“0”位置。 注意:每更换量程需要重新电阻调零 更换“量程”需要重5、进行电阻测量。 新调零做重点强调 6、指针如果没有落在全量程的20,80,，则重新选择量程，最终 使指针落在20,80,范围内。 (指针偏转过大或过小会带来很大的误差) 7、进行读数 电阻值,指示值倍率数 提问: 设疑，通过学生实际同一个色环(棕黑黑棕棕)电阻测量，有些同学差得很多，怎么回操作，引出本课重点，事, 正确测量的方法。 使用多媒体课件辅助教学，激发学生学习动力，增加学生的理关键是不允许手同时接触电阻的两个引脚，即并入人体电阻。 解力 (使用多媒体课件动画，揭示错误测量操作引起误差的实质) 三、实践测量操作 每个同学测量4个电阻，并填写记录。 通过电阻测量实践操作，进一步提高学生1、电阻色环颜色 测量值 电阻测量能力 2、电阻色环颜色 测量值 实践过程中教师进行3、电阻色环颜色 测量值 观察，对个别操作有4、电阻色环颜色 测量值 误的学生进行单独辅导 四、小结 简要概括万用表测量电阻器步骤 学生归纳，集体讨论，教师点睛 教学后记:教学后记: 2.7 电路中各点电位的计算 一、教学目标 1、掌握电路中各点电位的计算方法和步骤。 2、理解电阻上电压及电源电动势的正、负，以及他们的参考方向和流过电阻中电流方向的关系。 二、教学重点、难点分析 重点:电路中各点电位的计算方法和步骤。 难点:同重点。 三、教具:电化教学设备。 四、教学方法:讲授法，精选例题讲解，多媒体课件。 五、教学过程 I.新课 电路中各点电位的计算方法和步骤。 电路中的每一点均有一定的电位，检测电路中各点的电位是分析电路与维修电器的重要手段。下面通过对例题的分析、归纳，总结出电路总各点电位的计算根方法和步骤。 例题:在图2-26所示电路中，V=0，D电路中E，E，R，R，R及I、I和I12123123均为已知量，试求:A、B、C三点的电位。 解:由于V=0，U=E，U=V-V DAD1ADAD所以 图2-26 A点电位 V,U,EAAD1B点电位 V,U,RI BBD33C点电位 V,U,E CCD2以上求A、B、C三点的电位是分别通过三条最简单的路径得到的。 解法二:取定电位时，路径的选择可以是随意的。下面以B点为例进行分析。 当沿路径BAD时，V,U，U,RI，E BBAAD111V,U，U,RI,E 当沿路径BCD时， BBCCD222注意:三个路径虽然表达式不同，但其结果是相等的。有兴趣的同学可以在课下进行验证。 通过以上分析，可以归纳出电路中各点电位的计算方法和步骤: (1) 确定电路中的零电位点(参考点)。通常规定大地电位为零。一般选择机壳或许多元件汇集的公共点为参考点。 (2) 计算电路中某点A的电位，就是计算A点与参考点D之间的电压U，AD在A点和D点之间，选择一条捷径(元件最少的简捷路径)，A点电位即为此路径上全部电压之和。 (3) 列出选定路径上全部电压代数和的方程，确定该点电位。 提示: (1)当选定的电压参考方向与电阻中的电流方向一致时，电阻上的电压为正，反之为负; (2)当选定的电压参考方向是从电源正极到负极，电源电压取正值，反之取负值。 II.例题讲解，