高二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

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 新课 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WEqEIt，电流通过R和R0时电能转化为热能 QI2RtI2R0t 因为 WQ 所以 EItI2RtI2R0t EIRIR0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） UIREIR0 内电路上的电压降 UIR0 电动势等于内、外电路电压降之和 EIRIR0UU 例1：如上图，若电动势E24V，内阻R04，负载电阻R20，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 当R增加时，（RR0）增加，电流I减小，UEIR0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。 I0 UEIR0E 即 UE 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IE；P负载IU；P内阻I 2R0；UER0 同乘以I，得 IUIEI2R0 IEIUI2R0 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RR0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RR0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）。 学科网（北京）股份有限公司 $