电工技术基础与技能 2.5.4一般直流电路的分析

教 案 授课题目 一般直流电路的分析 讲授时间 年 月 日 第 节 课时 2 授课 类型 □理论课 □实践课 教学目标 素质目标： 1.激发学生的学习兴趣; 2.培养学生交流合作能力、继续学习能力。 3.有源两端线性网络的等效-建立专业与职业岗位对接意识实现人生价值的有效输出 知识目标： 1.知道负载获得最大功率的条件。 2.学会计算负载获得的最大功率。 能力目标： 学会计算负载的最大功率。 教学重点 负载获得最大功率的条件及最大功率的计算 教学难点 负载获得最大功率的条件分析 教学方法 讲授法、演示法、实操练习 教学资料 教学设计 课程导入：（20分钟）讲授法、提问法 1.提出问题： 教师可从闭合电路欧姆定律出发推导电路中的功率平衡关系，即电源产生的功率等于负载获得的功率与电源内部消耗的功率之和。然后再通过多媒体技术展示-组功率 平衡关系的数据，从中引导学生分析什么情况下负载能从电源中获得最大功率。 2.分析问题：将学生分组，根据学习任务，通过师生讨论， 对所提问题进行分析，明确完成学习任务的具体步骤 教学设计电路及电路图 新课内容：PPT课件 二、一般直流电路的分析（30分钟） 2,5.4 负载获得最大功率的条件 教师活动:教师可与学生共同分析实验数据，并引导学生分析①电源产生的功率与负载获得的功率及电源内部消耗之间的关系。②负载在什么情况下获得的功率最大。 学生活动:学生可在教师的引导下，分析①电源产生的功率与负载获得的功率及电源内部消耗之间的关系。②负载在什么情况下获得的功率最大。 知识点:负载获得最大功率条件:当电源给定而负载可变时，负载电阻R和电源内阻r相等时，负载能够从电源中获得最大功率。获得的最大功率: 注意:当负载获得最大功率时，由于R=r,所以负载上和内阻上消耗的功率相等，这时电源的效率不高，只有50%。在电子技术中，有些电路主要考虑负载获得最大功率，效率高低是次要问题,因而电路总是工作在R=r附近,这种工作状态一般称为“阻抗匹配状态”。而在电力系统中，希望尽可能减少内部损失，提高供电效率，故要求R＞＞ r。 由于式中E、r都可近似地看成常量,则只有分母最小值时，即是R=时P达到最人值。 最大值为: 负载获得最大功率的条件是:负载电阻等于电源电阻。 由于负载获得最大功率就是电源输出最大功率，因而这一条件也是电源输出最大功率的条件。 当负载获得最大功率时，由于R=r，因而内阻上消耗的功率和负载消耗的功率相等，这时效率只有50%，在电子技术中，主要考虑负载获得最大功率，效率是次要问题，所以电路总是工作在R=r附近。这种工作状态也称“ 匹配”状态。而在电力系统中效率是主要问题，所以电路尽量工作在r《R状态。 例题1：在图1.3所示电路中，R,=2Q,电源电动势E=10V,内阻r=0.59，R,为可变电阻。可变电阻的阻值为多少它才可能获得最大的功率，R2消耗的最大功率为多少? 例题2.在图1. 4所示电路中，R=19，电源电动势E=20V,内阻r=42，R,为可变电阻。可变电阻的阻值为多少它.才可能获得最大的功率，R2消耗的最大功率为多少? . 此时电源的输出功率是多少? 3、 本节总结（15分钟） 1.电压源和电流源的概念及其电路模型 2.电压源和电流源的等效互换 3.基尔霍夫定律提供了求解复杂电路的方法。 4.对复杂电路中节点、支路、回路、网孔等概念的理解。 5.戴维宁定理的应用。 6. 负载获得最大功率条件 四、小结与测试（10分钟）讲授法、讨论法 1、总结：负载获得最大功率条件:当电源给定而负载可变时，负载电阻R和电源内阻r相等时，负载能够从电源中获得最大功率 2、点评答疑及布置作业。 思政元素：（5分钟） 专业与产业、职业岗位对接，专业课程内容与职业标准对接，教学过程与生产过程对接，学历证书与职业资格证书对接，职业教育与终身学习对接。这是深化职业教育人才培养模式改革的基本要求。引导学生建立专业与职业岗位对接意识，实现人生价值的有效输出。 归纳总结： 1.电源输出最大功率和负载获得最大功率的条件是R=r。 2.多个负载时，其中任一负载获得最大功率的条件是该负载电阻等于其他负载电阻与电源内阻之和。其中任一-负载获得最大功率的条件却不是电源输出最大功率的条件。或者说多个负载时，如其中一个负载获得最大功率，此时电源就不是输出最大功率。 3.当R=r时，称为电源与负载匹配。 4.电源与负载匹配时，电源内阻消耗的功率等于负载功率，故此时电路的效率只有50%。 考核评价： 到课率20%、课堂表现30%、作业完成情况50% 教学反思 作业布置 P59 4-3 学科网（北京）股份有