3.3 电压源和电流源及其应用（教案）- 高一《电工基础与技能》同步教学（机工版·第2版）

章节课题 3.3 电压源和电流源及其应用 课时 2节 教 学 目 的 掌握：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 重点难点 重点：电压源和电流源的电路模型 难点：电流源的实际应用 教学方法 课堂讲授与练习相结合，综合学生实际，适当处理教材，因材施教，讲解问题时力求清晰明了，注意引导学生对本课程的兴趣和调动学生的学习积极性，并通过练习加深对所学知识的理解与掌握，尽可能达到好的教学效果，以提高学生的理论水平。 教具及参考书 1.《电工基础》 李梅主编 机械工业出版社 2.《电工电子技术基础》 王兆义主编 高等教育出版社 3.《电工基础》 谭恩鼎主编 高等教育出版社 4.《电工基础》 薛涛主编 高等教育出版社 作业 P76 3-1-8 课 后 小 结 1.电池是将化学能或其它形式的能变换成电能的装置，常见电池分为一次电池、二次电池和燃料电池。 2.电池串联后的总电动势等于各个电池电动势之和，电池串联后电池组的总内阻等于每个电池的内阻之和。 3.并联电池的电动势必须相同，其内阻亦应相同，并联后的总电动势与单个电池的电动势相同。 4.电池的正确选用和使用 教学内容 3.3 电压源和电流源及其应用 教学目的 掌握：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 技能要求 掌握：使用万用表测量电池的电压。 教学内容 3.1.1电压源 电压源是我们早已熟悉的电源表示方法，由内阻R0和电动势E相串联。电压源的符号如图3-25a所示。当电压源的内阻为零时，称为理想电压源或恒压源，其电路符号如图3-25b所示。 图3-25 电压源符号 当将电压源与负载电阻相连时（如图3-26a所示），由于电流通过电压源内阻时产生了电压降，使电压源的端电压比电源的电动势要小,即 （3-13） a) b） 图3-26电压源供电电路 教学内容 3.3.2电流源 用一恒定电流与一内阻相并联来表示的电源称为电流源。其符号如图3-27a所示。电流源的内阻越大，在上的分流越小，输出电流越接近。当内阻为无穷大时（不存在），称为理想电流源或恒流源，其输出电流与端电压无关，，理想电流源的符号如图3-27b所示。 图3-27电流源 在实际电源中，当电源的内阻>>时，在上的分流可以忽略，即可将其视为理想电流源。实际电源中，光电池、串激直流发电机以及晶体管等的输出特性，都比较接近恒流源。 如果将电流源接入负载电阻，如图3-28a所示，则电路中的电流为 其U—I特性曲线如图3-28b所示，负载中的电流越小，输出电压越高。 a) b) 图3-28 电流源与输出特性 教学内容 3.3.3 活学活用 案例1 电源短路的危害 案例叙述：电源在工作中或因事故造成短路会有什么危害？ 案例分析：我们在工作中，接触到的大部分电源是恒压性质的电源，因为电源的内阻很小，一但短路，将会引起很大的灾害。图3-29a是电源短路的情况，由电路参数可知，短路电流可达 I=U/R=220/(0.5+0.5+0.5)A=147A(欧姆定律) 每条导线上的短路功率和电源上的短路功率为 P=UI=I2R=1472×0.5w=10.8kw（电阻电路的电功率） 10.8kw的短路功率可引起导线严重发热，点燃绝缘层引起火灾，造成财产的严重损失和人员伤亡。 对于电气设备上的小功率电源，因为负载短路，可将电源烧毁。造成设备不能正常工作。所以，不管是大功率电源还是小功率电源，都不能短路。 a) b) 图3-29电源