高一高教版《电工基础》 1.7 电路和欧姆定律教案

1.7 电路和欧姆定律 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 Ⅰ.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。如下图1所示：电源 开关 导线 负载 图1.手电筒的实体电路 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。 ( 电源 负载 I S U S + _ R 0 中间环节 R L + U – 图2. 手电筒的电路模型 ) 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 （式1-9） 注意： （1）当U、I见为非关联参考方向（U、I参考方向相反）时，欧姆定律应写成，式中“-”号切不可漏掉； （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 （式1-10） 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Ω； R0——电源内阻，单位是欧[姆]，符号为Ω； I——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外又叫路端电压或端电压，U外=E-R0I 。当R增大时，I减小，R0I减小，U外增大。当R～∞（断路），I～0，则U外=E，断路时端电压等于电源电动势。 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10Ω的电阻时，电路中产生的电流是1.5A；若用25Ω的电阻代替10Ω的电阻，电路中的电流为多少？ 解：电路中电阻为10Ω时，由欧姆定律得 用25Ω的电阻代替10Ω的电阻，电路中电流I’为 【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R0=2Ω，负载电阻R=10Ω，试求：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 由部分电路欧姆定律，可求负载两端电压 电源内阻上的电压降为 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 略。 学科网（北京）股份有限公司 $