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文档简介

1、第二章 简单直流电路教学内容及学时分配序号内容学时1第一节电动势 闭合电路的欧姆定律22第二节电池组23第三节电阻的串联24第四节电阻的并联25第五节电阻的混联26第六节万用表的基本原理27实验2.1 练习使用万用表28实验2.2 电流表改装电压表29第七节电阻的测量210实验2.3 用惠斯通电桥测电阻211第八节电路中各点电位的计算212实验2.4 电压和电位的测定213本章小结与习题214本章总学时26教学目标:1. 理解电动势、端电压、电位的概念;掌握闭合电路的欧姆定律。2. 掌握串、并联电路的性质和作用,理解串联分压、并联分流和功率分配的原理,掌握电压表和电流表扩大量程的方法和计算,掌

2、握简单混联电路的分析和计算。3. 了解万用表的基本构造和基本原理,掌握万用表的使用。4. 掌握电阻的测量方法,以及产生测量误差原因的分析方法。5. 掌握电路中各点电位以及任意两点间的电压计算。教学难点:1. 运用电阻串联分压关系与并联分流关系解决电阻电路问题、掌握扩大电压表与电流表量程的原理。2. 熟练分析计算电路中各点电位。第一节 电动势闭合电路的欧姆定律教学目标:知识:理解电动势、端电压的概念; 掌握闭合电路的欧姆定律及电源的最大输出功率原理。技能:应用相关知识解答与计算。教学重点:理解电动势、端电压的概念; 掌握闭合电路的欧姆定律及电源的最大输出功率原理,应用相关知识解答与计算。教学难点

3、:理解电动势的概念、闭合电路的欧姆定律的意义,负载匹配的意义。教学学时:4学时,机动1学时。第1、2学时电动势、闭合电路的欧姆定律一、复习:电路中产生电流的条件及部分欧姆定律引入新课。二、进行析课:(一)、电动势衡量电源的电源力大小及其方向的物理量叫做电源的电动势。电动势通常用符号E或e(t)表示,E表示大小与方向都恒定的电动势(即直流电源的电动势),e(t)表示大小和方向随时间变化的电动势,也可简记为e。电动势的国际单位制为伏特,记做V。电动势的大小等于电源力把单位正电荷从电源的负极,经过电源内部移到电源正极所作的功。如设W为电源中非静电力(电源力)把正电荷量q从负极经过电源内部移送到电源正

4、极所作的功,则电动势大小为 简单的闭合电路电动势的方向规定为从电源的负极经过电源内部指向电源的正极,即与电源两端电压的方向相反。(二)、闭合电路的欧姆定律图中r表示电源的内部电阻,R表示电源外部联接的电阻(负载)。闭合电路欧姆定律的数学表达式为(三)端电压:外电路两端电压U = RI = E - rI =。(1)外电路断开时,R变成无限大,I为零,rI为零,U = E表明外电路断开时的端电等于电源的电动势。R负载电阻值越大,其两端电压U也越大。当R >> r时(相当于开路),则U = E;(2)R << r时(相当于短路),则U = 0,此时一般情况下的电流(I = E

5、/r)很大,电源容易烧毁。图2-2 例题2-1例1 如图2-2所示,当单刀双掷开关S合到位置1时,外电路的电阻R1 = 14 W,测得电流表读数I1 = 0.2 A;当开关S合到位置2时,外电路的电阻R2 = 9 W,测得电流表读数I2 = 0.3 A;试求电源的电动势E及其内阻r。解:根据闭合电路的欧姆定律,列出联立方程组解得:r = 1 W,E = 3 V。本例题给出了一种测量直流电源电动势E和内阻r的方法。 三、小结:理解电动势的概念、闭合电路的欧姆定律的意义,及灵活运用。四、练习与作业:P35、1-2。第3、4学时 电源输出最大功率及综合应用一、复习:复习电动势的概念、闭合电路的欧姆定

6、律的意义及端电压U = RI = E - rI =引入新课。二、进行析课:(一)、负载获得最大功率的条件将U = RI = E - rI两端同乘以I得UI= EI -rI2。图2-3 电源输出功率与外电路(负载)电阻的关系曲线容易证明:在电源电动势E及其内阻r保持不变时,负载R获得最大功率的条件是R = r,此时负载的最大功率值为电源输出的最大功率是即外电路的电阻等于电源的内阻时,电源输出功率最大,称为负载与电源匹配。(二)应用:例 如图2-4所示,直流电源的电动势E = 10 V、内阻r = 0.5 W,电阻R1 = 2 W,问:可变电阻RP调至多大时可获得最大功率Pmax?解:将(R1 +

7、 r)视为电源的内阻,则RP = R1 + r = 2.5 W 时,RP获得最大功率第二节电 池 组教学目标:知识:理解电池的联接方式。技能:能识别电池的联接方式能进行有关计算。教学重点:应用电池的联接方式能进行有关计算。教学难点:区别电池的联接方式应用。教学学时:2学时。教学过程:一、引入课题:通常情况下,使用电池不只一节,便将电池按一定规律联接组成电池组,以便提供电压或增大供电电流。电池组一般由相同电池组成。二、进行新课:图2-5串联电池组(一)、电池的串联图2-6并联电池组如图2-5所示串联电池组,每个电池的电动势均为E、内阻均为r。如果有n个相同的电池相串联,那么整个串联电池组的电动势

8、与等效内阻分别为E串 = nE ,r串 = nr串联电池组的电动势是单个电池电动势的n倍,额定电流相同。 (二)、电池的并联如图2-6所示并联电池组,每个电池的电动势均为E、内阻均为r。如果有n个相同的电池相并联,那么整个并联电池组的电动势与等效内阻分别为 E并 = E , r并 = r/n。并联电池组的额定电流是单个电池额定电流的n倍,电动势相同。(三)、电池的混联:当用电器的额定电压高于单个电池的电动势,额定电流大于单个电池的额定电流时可用混联电池组供电。先把几个电池串联满足用电器对额定电压的要求,再把几个电池并联满足用电器对额定电流的要求。4、知识应用:例题P32剖析。三、小结:灵活运用

9、电池的联接解答实际生活中的问题。四、练习与作业:P32、5-7。第三节电阻的串联教学目标:知识:掌握电阻的串联特点、性质及应用。技能:1、能应用识别电阻的串联;2、能熟练应用串联的性质进行有关问题的解答。教学重点:电阻的串联特点、性质及应用。教学难点:理解电阻的串联特点。教学学时:4学时,机动1学时。第1、2学时 电阻串联的特点与性质教学过程:一、复习导入:在初中已知道电阻的串联、并联,有着广泛的应用,是电路的基础,现进一步学习。二、进行新课:1、 概念:把几个电阻依次联接起来组成中间无分支的电路。 图2-7 电阻的串联2、 特点:整个电路只有唯一一条电流路径,只需一个开关就可控制全部串联的负

10、载。3、 性质:设总电压为U、电流为I、总功率为P。(1). 电流: I=I1=I2.=In(2). 等效电阻: R =R1 + R2 + + Rn(3). 分压关系: (4). 功率分配: 特例:(1)两只电阻R1、R2串联时,等效电阻R = R1 + R2 , 则有分压公式 (2)n个相同阻值的电阻R1串联总电阻为R= n R14、应用举例【例】有一盏额定电压为U1 = 40 V、额定电流为I = 5 A的电灯,应该怎样把它接入电压U = 220 V照明电路中。图2-8 例题2-3解:将电灯(设电阻为R1)与一只分压电阻R2串联后,接入U = 220 V电源上,如图2-8所示。解法一:分压

11、电阻R2上的电压为U2 =UU1 = 220 - 40 = 180 V,且U2 = R2I,则解法二:利用两只电阻串联的分压公式,可得 即将电灯与一只36 W 分压电阻串联后,接入U = 220V电源上即可。三、小结:掌握电阻串联的特点及灵活运用解答问题。四、练习与作业:P36、8。第3、4学时 串联的应用一、复习导入:前面已掌握电阻串联的特点及灵活运用解答问题,现进一步探索电阻串联的应用。二、进行新课:1、分压器:为获取所需要的电压,利用电阻电路的分压原理制成。利用固定分压器的原理,可以制成多量程电压表。2、应用实例分析:【例】有一只电流表,内阻Rg = 1 kW,满偏电流为Ig = 100

12、 mA,要把它改成量程为Un = 3 V的电压表,应该串联一只多大的分压电阻R?图2-9 例题2-4解:如图2-9所示。该电流表的电压量程为Ug = RgIg = 0.1 V,与分压电阻R串联后的总电压Un = 3 V,即将电压量程扩大到n = Un/Ug = 30倍。利用两只电阻串联的分压公式,可得,则上例表明,将一只量程为Ug、内阻为Rg的表头扩大到量程为Un,所需要的分压电阻为R = (n - 1) Rg,其中n = (Un/Ug)称为电压扩大倍数。三、小结:灵活运用所学知识解答实际生活中的问题。四、练习与作业:。第四节电阻的并联教学目标:知识:掌握电阻的并联特点、性质及应用。技能:1、

13、能应用识别电阻的并联;2、能熟练应用并联的性质进行有关问题的解答。教学重点:能熟练应用并联的性质解答有关问题。教学难点:理解并联的性质。教学学时:4课时,机动1学时。第1、2学时:并联的特点与性质教学过程:一、 引入课题:前面已对电阻的串联有所认识,而电阻的并联如何呢?现来探究这一内容。二、 进行新课(一)概念:把两个或两个以上电阻接到电路中的两点间,电阻两端承受的是同一电压的电路。(二)特点:图2-10 电阻的并联1、有两条或两条以上支路,有干路与支路之分,上开关控制整个电路,而支路开关只控制本支路。2、并联的各负载互不影响工作。(三)性质:设总电流为I、电压为U、总功率为P。1. 电压:

14、U1= U2= U3= Un2、等效电导:G = G1 + G2 + + Gn 即 3. 分流关系: R1I1 = R2I2 = = RnIn = RI = U4. 功率分配: R1P1 = R2P2 = = RnPn = RP = U2特例:(1)两只电阻R1、R2并联时,等效电阻 ,则有分流公式(2)n个相同阻值的电阻R1并联总电阻为R = R1/n(四)应用:【例2-5】如图2-11所示,电源供电电压U = 220 V,每根输电导线的电阻均为R1 = 1 W,电路中一共并联100盏额定电压220 V、功率40 W的电灯。假设电灯在工作(发光)时电阻值为常数。试求:(1) 当只有10盏电灯

15、工作时,每盏电灯的电压UL和功率PL;(2) 当100盏电灯全部工作时,每盏电灯的电压UL和功率PL。分析:I= I1+ I2+ In 均达到额定电压,电流为额定电流I额=P额/U额或I=P总/U P总P11+ P22均为额定功率,电路中的总电阻R= U2/ P总。图2-11 例题2-5解:每盏电灯的电阻为R = U2/P = 1210 W,n盏电灯并联后的等效电阻为Rn = R/n根据分压公式,可得每盏电灯的电压,功率 (1) 当只有10盏电灯工作时,即n = 10,则Rn = R/n = 121 W,因此 (2) 当100盏电灯全部工作时,即n = 100,则Rn = R/n = 12.1

16、 W,三、小结:灵活运用所学知识解答实际生活中的问题。四、练习与作业:P36、10。第3、4学时 并联知识应用教学过程:一、复习:比较串联、并联电路的特点;注意区别串联、并联电路。二、新课:(一)灵敏电流计改装成较大量程的电流表;微安表或毫安表上并联一个分流电阻,按比例分流一部分电流,得到可测较大电流的电流表。R=U R /I R = Ug/(IL Ig)= Ig Rg /(IL Ig)(二)、应用举例例 有一只微安表,满偏电流为Ig = 100 mA、内阻Rg = 1 kW,要改装成量程为In = 100 mA的电流表,试求所需分流电阻R。图2-12例题2-6解:如图2-12所示,设 n =

17、In/Ig(称为电流量程扩大倍数),根据分流公式可得In,则本题中n=In/Ig = 1000,。上例表明,将一只量程为Ig、内阻为Rg的表头扩大到量程为In,所需要的分流电阻为R =Rg /(n - 1),其中n = (In/Ig)称为电流扩大倍数。三、小结:灵活运用所学知识解答实际生活中的问题。四、练习与作业:习题P36、11。第五节电阻的混联教学目标:知识:灵活运用串并联性质分析电阻的混联。技能:1、能应用识别电阻的混联; 2、能熟练应用混联的性质进行有关问题的解答。教学重点:运用串并联性质分析电阻的混联。教学难点:能画电阻混联的等效电路。教学学时:2课时,机动1学时。教学过程:一、复习

18、导入:复习串联、并联的特点性质。四个电阻可以进行多种组合连接如下图:二、进行新课:(一)、分析步骤在电阻电路中,既有电阻的串联关系又有电阻的并联关系,称为电阻混联。对混联电路的分析和计算大体上可分为以下几个步骤:首先整理清楚电路中电阻串、并联关系,必要时重新画出串、并联关系明确的电路图;1.利用串、并联等效电阻公式计算出电路中总的等效电阻;2.利用已知条件进行计算,确定电路的总电压与总电流;3.根据电阻分压关系和分流关系,逐步推算出各支路的电流或电压。(二)、解题举例例1 如图2-13所示,已知R1 = R2 = 8 W,R3 = R4 = 6 W,R5 = R6 = 4 W,R7 = R8

19、= 24 W,R9 = 16 W;电压U = 224 V。试求:(1) 电路总的等效电阻RAB与总电流IS;(2) 电阻R9两端的电压U9与通过它的电流I9。解:(1) R5、R6、R9三者串联后,再与R8并联,E、F两端等效电阻为 REF = (R5 + R6 + R9)R8 = 24 W24 W = 12 WREF、R3、R4三者电阻串联后,再与R7并联,C、D两端等效电阻为RCD= (R3 + REF + R4)R7 = 24 W24 W = 12 W图2-13 例题2-7总的等效电阻 RAB =R1 + RCD + R2 = 28 W总电流 IS = U/RAB = 224/28 =

20、8 A(2) 利用分压关系求各部分电压:UCD =RCD IS = 96V,例2 如图2-14所示,已知R = 10 W,电源电动势E = 6 V,内阻r = 0.5 W,试求电路中的总电流I。解:首先整理清楚电路中电阻串、并联关系,并画出等效电路,如图2-15所示。四只电阻并联的等效电阻为 Re = R/4 = 2.5 W图2-14 例题2-8根据全电路欧姆定律,电路中的总电流为 例题2-8的等效电路三、小结:灵活运用所学知识解答实际生活中的问题。四、练习与作业:习题P37、12、13。第六节万用电表的基本原理教学目标:知识:了解万用电表的基本原理。技能:能使用万用电表测直流电压、电流、测交

21、流电压及测电阻的大小。教学重点:万用电表的基本原理;能正确使用万用电表。教学难点:万用电表测电压、电流、电阻的大小的原理。教学学时:4学时,机动1学时。第1、2学时 万用电表的基本原理教学过程:一、复习引入:1、串联电路又为分压电路,Un/U=Rn/R,由小量程的电流表串联一个分压电阻改为电压表;2、并联电路又为分流电路,In/I=Rn/R,由小量程的电流表并联分流电阻改为较在量程的电流表。3、万用电表又叫做复用电表,常称为万用表。是一种可以测量多种电量的多量程便携式仪表,具有测量的种类多,量程范围宽,价格低、使用和携带方便等优点,广泛应用于电气维修和测试中。现在就来研究万用电表的基本原理及使

22、用引入课题。二、进行新课:1、万用表的基本功能万用电表又叫做复用电表,通常称为万用表。它是一种可以测量多种电量的多量程便携式仪表,由于它具有测量的种类多,量程范围宽,价格低以及使用和携带方便等优点,因此广泛应用于电气维修和测试中。一般的万用表可以测量直流电压、直流电流、电阻、交流电压等,有的万用表还可以测量音频电平、交流电流、电容、电感以及晶体管的 b 值等。2、万用表的基本原理万用表的基本原理是建立在欧姆定律和电阻串联分压、并联分流等规律基础之上的。万用表的表头是进行各种测量的公用部分。表头内部有一个可动的线圈(叫做动圈),它的电阻Rg称为表头的内阻。动圈处于永久磁铁的磁场中,当动圈通有电流

23、之后会受到磁场力的作用而发生偏转。固定在动圈上的指针随着动圈一起偏转的角度,与动圈中的电流成正比。当指针指示到表盘刻度的满标度时,动圈中所通过的电流称为满偏电流Ig。Rg与Ig是表头的两个主要参数。3. 直流电压的测量图2-16 简单的直流电压表将表头串联一只分压电阻R,即构成一个简单的直流电压表,如图2-16所示。测量时将电压表并联在被测电压Ux的两端,通过表头的电流与被测电压Ux成正比在万用表中,用转换开关分别将不同数值的分压电阻与表头串联,即可得到几个不同的电压量程。【例2-9】如图2-17所示某万用表的直流电压表部分电路,五个电压量程分别是U1 = 2.5 V,U2 = 10 V,U3

24、 = 50 V,U4 = 250 V,U5 = 500 V,已知表头参数Rg = 3 kW,Ig = 50 mA。试求电路中各分压电阻R1、R2、R3、R4、R5 。解:利用电压表扩大量程公式R = (n - 1) Rg,其中n = (Un/Ug),Ug = RgIg = 0.15 V。(1)求R1: n1= (U1/Ug) = 16.67,R1 = (n - 1) Rg = 47 kW(2)求R2:把Rg2 = Rg + R1 = 50 kW 视为表头内阻,n2 = (U2/U1) = 4,则 R2 = (n - 1)Rg2 = 150 kW(3) 求R3:把Rg3 = Rg + R1 +

25、R2 = 200 kW 视为表头内阻,n3 = (U3/U2) = 5,则R3 = (n - 1)Rg3 = 800 kW图2-17 例题2-9(4) 求R4:把Rg4 = Rg + R1 + R2 + R3 = 1000 kW 视为表头内阻,n4 = (U4/U3) = 5,则R4 = (n - 1)Rg4 = 4000 kW = 4 MW(5)求R5:把Rg5=Rg +R1+R2+R3+R4 =5MW 视为表头内阻,n5 =U5/U4=2,则R5 =(n-1)Rg5=5MW4. 直流电流的测量(1)将表头并联一只分流电阻R,即构成一个最简单的直流电流表,如图所示。(2)测某负载中的电流,将

26、电流表与该负载串联,被测电流I通过,表头Ig= R/(rg +R)I设被测电流为Ix ,则通过表头的电流与被测电流Ix成正比,即 (3)分流电阻由电流表的量程IL和表头参数确定如图2-19所示。 多量程的直流电流表(4)利用转换开关将电流表制成多量程的。图2-18简单的直流电流表三、小结:能用万用表测U,串联分压电阻: ;测I,表头U并联分流电阻:四、练习与作业:某万用表表头内阻rg =500W,满偏电流Ig=1mA,改为电压表就将表头( )分压电阻,量程为3V,分压电阻为( );量程为15 V, 分压电阻为( );改为电流表量程为0.6A,分流电阻为( );量程为3A,分流电阻为( )。第3

27、、4学时 万用表的使用教学过程:一、复习:万用表测直流电压和电流。二、进行新课:1. 电阻的测量万用表测量电阻(即欧姆表)的电路如图2-20所示。可变电阻R叫做调零电阻,当红、黑表笔相接时(相当于被测电阻Rx = 0),调节R的阻值使指针指到表头的满刻度, 即 万用表电阻档的零点在表头的满度位置上。而电阻无穷大时(即红、黑表笔间开路)指针在表头的零度位置上。当红、黑表笔间接被测电阻Rx时,通过表头的电流为可见表头读数I与被测电阻Rx是一一对应的,并且成反比关系,因此欧姆表刻度不是线性的。图2-20 欧姆表原理2、万用表的使用(1)正确使用转换开关和表笔插孔万用表有红与黑两只表笔(测棒),表笔可

28、插入万用表的“+”、“-”两个插孔里,注意一定要严格将红表笔插入“+”极性孔里,黑表笔插入“-”极性孔里。测量直流电流、电压等物理量时,必须注意正负极性。根据测量对象,将转换开关旋至所需位置,在被测量大小不详时,应先选用量程较大的高档试测,如不合适再逐步改用较低的档位,以表头指针移动到满刻度的三分之二位置附近为宜。(2)正确读数万用表有数条供测量不同物理量的标尺,读数前一定要根据被测量的种类、性质和所用量程认清所对应的读数标尺。(3)正确测量电阻值在使用万用表的欧姆档测量电阻之前,应首先把红、黑表笔短接,调节指针到欧姆标尺的零位上,并要正确选择电阻倍率档。测量某电阻Rx时,一定要使被测电阻不与

29、其它电路有任何接触,也不要用手接触表笔的导电部分,以免影响测量结果。当利用欧姆表内部电池作为测试电源时(例如判断二极管或三极管的管脚),要注意到:黑表笔接的是电源正极,红表笔接的是电源负极。(4)测量高电压时的注意事项在测量高电压时务必要注意人身安全,应先将黑表笔固定接在被测电路的地电位上,然后再用红表笔去接触被测点处,操作者一定要站在绝缘良好的地方,并且应用单手操作,以防触电。在测量较高电压或较大电流时,不能在测量时带电转动转换开关旋钮改变量程或档位。(5)万用表的维护万用表应水平放置使用,要防止受震动、受潮热,使用前首先看指针是否指在机械零位上,如果不在,应调至零位。每次测量完毕,要将转换

30、开关置于空档或最高电压档上。在测量电阻时,如果将两只表笔短接后指针仍调整不到欧姆标尺的零位,则说明应更换万用表内部的电池;长期不用万用表时,应将电池取出,以防止电池受腐蚀而影响表内其它元件。三、小结:能用测交流电压及电阻,正确熟练使用万用表。四、练习与作业:熟记使用万用表的规则。第七节电阻的测量教学目标:知识:掌握电阻的测量方法。技能:能应用、惠斯通电桥测电阻。教学重点:伏安法、惠斯通电桥测电阻方法。教学难点:理解惠斯通电桥测电阻方法。教学学时:4学时,机动1学时。第1、2学时 伏安法测电阻教学过程:一、复习导入:初中已知道伏安法测电阻方法,现进一步研究这一方法。二、进行新课:(一)、电阻的测

31、量方法电阻的测量在电工测量技术中占有十分重要的地位,工程中所测量的电阻值,一般是在10-6 W 1012 W 的范围内。为减小测量误差,选用适当的测量电阻方法,通常是将电阻按其阻值的大小分成三类,即小电阻(1 W 以下)、中等电阻(1 W 0.1 MW)和大电阻(0.1 MW 以上)。测量电阻的方法很多,常用的方法分类如下:1. 按获取测量结果方式分类(1) 直接测阻法采用直读式仪表测量电阻,仪表的标尺是以电阻的单位(W、kW 或MW)刻度的,根据仪表指针在标尺上的指示位置,可以直接读取测量结果。例如用万用表的 W 档或MW 表等测量电阻,就是直接测阻法。(2) 比较测阻法采用比较仪器将被测电

32、阻与标准电阻器进行比较,在比较仪器中接有检流计,当检流计指零时,可以根据已知的标准电阻值,获取被测电阻的阻值。(3) 间接测阻法通过测量与电阻有关的电量,然后根据相关公式计算,求出被测电阻的阻值。例如得到广泛应用的、最简单的间接测阻法是电流、电压表法测量电阻(即伏安法)。它是用电流表测出通过被测电阻中的电流、用电压表测出被测电阻两端的电压,然后根据欧姆定律即可计算出被测电阻的阻值。2按被测电阻的阻值的大小分类(1) 小电阻的测量是指测量1 W 以下的电阻。测量小电阻时,一般是选用毫欧表。要求测量精度比较高时,则可选用双臂电桥法测量。(2) 中等电阻的测量是指测量阻值在1 W 0.1 MW 之间

33、的电阻。对中等电阻测量的最为方便的方法是用欧姆表进行测量,它可以直接读数,但这种方法的测量误差较大。中等电阻的测量也可以选用伏、安表测阻法,它能测出工作状态下的电阻值。其测量误差比较大。若需精密测量可选用单臂电桥法。(3) 大电阻的测量是指测量阻值在0.1 MW 以上的电阻。在测量大电阻时可选用兆欧表法,可以直接读数,但测量误差也较大。(二)、伏安法测电阻图2-21(a)是电流表外接的伏安法,这种测量方法的特点是电流表读数I包含被测电阻R中的电流I与电压表中的电流IV,所以电压表读数U与电流表读数I的比值应是被测电阻R与电压表内阻RV并联后的等效电阻,即(R/RV) = U/I,所以被测电阻值

34、为 图2-21 伏安法测电阻如果不知道电压表内阻RV的准确值,令,则该种测量方法适用于R << RV情况,即适用于测量阻值较小的电阻。图2-21(b)是电流表内接的伏安法,这种测量方法的特点是电压表读数U包含被测电阻R端电压U与电流表端电压UA,所以电压表读数U与电流表读数I的比值应是被测电阻R与电流表内阻RA之和,即R+RA =U/I,所以被测电阻值为如果不知道电流表内阻的准确值,令,则该种测量方法适用于R >> RA的情况,即适用于测量阻值较大的电阻。(三)实例分析:采取外接法 IA=0.1A UV=15V RV=1.5KW 求待测电阻R?剖析:R=U/I= UV

35、/(IAIV)= UV/(IAUV/ RV)=166.7W三、小结:能用伏安法测电阻。四、练习与作业:P36、15、16。第3、4学时 惠斯通电桥教学过程:一、复习导入:复习用伏安法测电阻,要比较准确测电阻常用惠斯通电桥。惠斯通电桥法测量电阻二、进行新课:(一)、惠斯通电桥惠斯通电桥法可以比较准确的测量电阻,其原理如图2-22所示。R1、R2、R3、为可调电阻,并且是阻值已知的标准精密电阻。R4为被测电阻,当检流计的指针指示到零位置时,称为电桥平衡。此时,B、D两点为等电位,被测电阻为(二)惠斯通电桥有多种形式,常见的是一种滑线式电桥。课本P32图2-28电桥的主要部分是一条1长的均匀电阻线A

36、C,待测电阻接在B、C间,已知电阻用的电阻箱接在A、B间,D滑动触头可沿AC线移动,平时不跟AC线接触,按下后接通,松手后断开。被测电阻为。3、应用实例P48略。三、小结:能用惠斯通电桥测电阻及解答有关问题。四、练习与作业:P37、17。第八节 电路中各点电位的计算教学目标:知识:理解电位的概念,电压和电位关系。技能:应用所学知识计算电路中某点电位。教学重点:理解电位的概念,区别电压和电位。教学难点:区别电压和电位。教学学时:4学时,机动1学时。第1、2学时 电位的概念教学过程:一、引入课题:复习初中知道电压是形成电流的原因,现进一步研究电压这个物理量。二、进行新课:(一)、电位参考点(即零电

37、位点)在电路中选定某一点A为电位参考点,就是规定该点的电位为零, 即UA= 0。电位参考点的选择方法是:(1) 在工程中常选大地作为电位参考点;(2) 在电子线路中,常选一条特定的公共线或机壳作为电位参考点。在电路中通常用符号“”标出电位参考点。(二)、电位1、正电荷q在电场力的作用下由由a移到b,电场力做功,电能减少,正电荷在a点具有比b点更大的能量。2、概念:在电路中某点所具有的能量与电荷所带电荷量的比。即:Va= Wa/q3、讨论电位时,首先选参考点(假定该点电位为零)电路中各点的电位是相对的,与参考点的选择有关。某点的电位等于该点与参考点间的电压。即:Va =Ua4、电压就是电路中两点

38、a、b之间的电位差,其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所作的功。 U ab= Wab/ q= Va-Vb5、 场力对正电荷做功的方向就是电位降低的方向。规定电压的方向由高电位指向低电位。电力线方向总是电位降低的方向。三、小结:理解掌握电压和电位的概念,知道如何确定电位的高低。四、练习与作业:P8、1(1)、(2)第3、4课时电压和电位的关系教学过程:一、复习:电压和电位的概念,引入课题。二、进行新课:1、在电路计算时,无法确定电压的真实方向,就必须假定电压的参考方向,结果为正,真实方向和参考方向一致,结果为负,则相反。2、电路中a、b两点间的电压等于a、b两点的电位之差。U a

39、b= Wab/ q= Va-Vb3、电压和电位的关系:相同点:反映电场或电路能量特性的物理量。不同点:电位是相对的,它的大小与参考点选择有关;电压是不变的,它的大小与参考点选择无关。联系:U ab= Wab/ q= Va-Vb4、电路中某一点M的电位UM就是该点到电位参考点A的电压,也即M、A两点间的电位差,即 UM = UMA计算电路中某点电位的方法是:(1) 确认电位参考点的位置;(2) 确定电路中的电流方向和各元件两端电压的正负极性;图2-23 例题2-10(3) 从被求点开始通过一定的路径绕到电位参考点,则该点的电位等于此路径上所有电压降的代数和:电阻元件电压降写成 ±RI形式,当电流I的参考方向与路径绕行方向一致时,选取“+”号;反之,则选取“-”号。电源电动势写成 ±E形式,当电动势的方向与路径绕行方向一致时,选取“-”号;反之,则选取“+”号。例 如图所示电路,已知:E1 = 45 V,E2 = 12 V,电源内阻忽略不计;R1 = 5 W,R2 = 4 W,R3 = 2 W。求B、C、D三点的电位UB、UC、UD 。解:利用电路中A点为电位参考点(零电位点),电流方向为顺时针方向:B点电位:UB = UBA = - R1I = -15VC点电位:UC = UCA = E1 - R1I = 45 - 15 = 30 VD点电

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