高二高教版《电工技术基础与技能》第三章 直流电路课件

第三章 直流电路 第二节 负载获得最大功率的条件 第一节 闭合电路欧姆定律 第三节 电阻串联电路 第四节 电阻并联电路 实训项目四 导线的剥削、连接 与绝缘的恢复 第五节 电阻混联电路 第三章 直流电路 第七节 电源的模型 第八节 戴维宁定理 实训项目五 电阻性电路故障的检查 第九节 叠加定理 第六节 基尔霍夫定律 第一节 闭合电路欧姆定律 【学习目标】 1.掌握闭合电路欧姆定律。 2.理解电源的外特性。 【观察与思考】 日常生活中，常常会遇到这样的情况：用电动势为1.5V的两节新电池给手电筒供电，开始时，手电筒正常发光，亮度足，使用一段时间后，手电筒逐渐变暗，最后完全处于不亮状态，取出电池，用万用表测电池两端电压，其值约为1.4V。请问，虽然旧电池两端的电压还有1.4V，可给同样的手电筒供电，为什么手电筒就不亮了呢？你能解释这其中的原因吗？ 电工技术基础与技能 闭合电路欧姆定律 1.闭合电路欧姆定律 闭合电路中的电流I，与电源电动势E成正比，与电路的总电阻R+r（内电路电阻与外电路电阻之和）成反比，这就是闭合电路欧姆定律。 用公式表示为： 闭合电路 进一步作数学变换得： E＝Ir+IR 由于IR＝U是外电路上的电压降（也叫电源的端电压）， Ir＝U0是内电路上的电压降（也叫内压降），所以 E＝U+U0 电源的电动势等于内、外电路电压降之和 电工技术基础与技能 【例1】有一电源电动势为3V，内阻r＝0.5，外接负载R＝9.5，求：（1）电路中的电流；（2）电源端电压；（3）负载上的电压；（4）电源内阻上的电压。 电工技术基础与技能 闭合电路欧姆定律 2.电源与外特性 电源端电压随负载电流变化的规律叫做电源的外特性，绘成的曲线称为外特性曲线，如右图所示。 外特性曲线 电源端电压U会随着外电路上负载电阻R的改变而改变，其变化规律为： R↑→I＝ R↑→I ↓→ U0＝Ir↓→U＝E－Ir↑ 特例：开路时（R＝），I＝0，U＝E R↓→I ↑→ U0＝Ir↑→U＝E－Ir↓ 特例：短路时（R＝0）， I＝E/R ，U＝0 从外特性曲线也可以看出，当I＝0（电路开路）时，电源的端电压最大，等于电源的电动势，即U＝E；当电路闭合时，电路中有电流I，电源的端电压小于电动势，即U＜E，并随着电路中电流I的增大而减小。 电工技术基础与技能 1.闭合电路欧姆定律。 2.电源与外特性。 【课堂小结】 【课堂练习】 教材中的思考与练习 【课后作业】 “学习辅导与练习”同步训练中的3.1 第二节 负载获得最大功率的条件 【学习目标】 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。 【观察与思考】 负载电阻R的大小与各功率之间的关系 从表中所列数据，你能看出各功率之间有什么关系吗？什么时候负载能获得最大功率？ ①闭合电路中的功率平衡关系式成立，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。 ②闭合电路中，当电源电动势E和内阻r固定时，负载获得的功率与负载电阻R的大小有关。 负载获得最大功率的条件 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。最大功率为： 负载功率随电阻变化的曲线 小知识：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。 【例1】如下图所示电路中，电源电动势E＝6V，内阻r＝0.5，R1＝2.5，R2为变阻器，要使变阻器获得功率最大，R2应为多大？R2获得的最大功率是多少？ 1.负载获得最大功率的条件。 2.最大功率的计算。 【课堂小结】 【课堂练习】 教材中的思考与练习 【课后作业】 “学习辅导与练习”同步训练中的3.2 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第三节 电阻串联电路 【学习目标】 1.掌握电阻串联电路的特点。 2.学会用电阻串联电路的特点分析实际电路。 3.了解电阻串联电路的应用。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 【观察与思考】 小明在做电路实验时，遇到了如下问题：想让一个额定值为“3V、0.1A”的小灯泡正常工作，可手头只有12V的电源，如果把小灯泡直接接到12V的电源中，小灯泡肯定会被烧坏，这可怎么办呢？你能帮小明解决这个问题吗？ 小灯泡电路 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 1.串联电路 电阻串联