学习任务4 欧姆定律的应用（课件）-《汽车电工电子基础》同步精品课堂（高教版）

《汽车电工电子基础》 高教版 同步精品课程——中职专业课 学习任务4 欧姆定律的应用 1 知识目标 1.能叙述电流、电压和电阻之间的相互关系。 2.能运用欧姆定律计算电路中所缺参数。 3.能使用万用表测量部分电路的电压和电流。 4.能叙述全电路欧姆定律。 5.能解释外电路电阻变小时,端路电压变小的原因。 教学目标 加工工表明 导入情景 任务引入 德国物理学家欧姆于1827年在大量实验的基础上归纳出电压、电流和电阻三者关系的定律,称为欧姆定律。欧姆定律应用于计算电路中电压、电流和电阻三个参数中,已知其中两个参数,通过计算可得出第三个参数。 01 新知学习 任务准备 全电路 对电路的电源来说,电源本身的电流通路称为内电路,内电路的电阻称为内阻,用r表示,在分析问题时常将内电路等效成一个具有电动势E的理想电源和一个电阻r串联的电路。电源以外的电流通路称为外电路,对于电阻性电路,外电路的所有负载可以等效成一个电阻,用R表示。内电路和外电路总称为全电路,可以用图4-1所示的电路图来描述,点画线框内是内电路,框外是外电路。 外电路上的电压U称为端电压,内电路的电压U,称为内电压。E=Ur+U 02 新知学习 本任务需要准备的实训设备及数量见表4-1。 02 新知学习 任务实施 部分电路欧姆定律 1. 写出图4-2所示电路中的电子设备名称。 2. 按图4-2所示连接电路,然后合上开关。 3. 旋转可调电阻旋钮,使加到电阻R1上的电压为0V,并测量相应的电流I,在表4-2中记录测量结果。 4. 用同样的方法,再依次使加到电阻R1上的电压到2V、4 V、6V、8V、10V;并测量相应的电流I,在表4-2中记录测量结果。 5. 用电阻R，替换电阻R1,如图4-3所示。重复上述操作,在表4-2记录结果。 注意:也可用可调直流电源使加到R1上的电压为0V、2V、4 V、6V、8V、10V。 02 新知学习 6.将对应R1电阻时上述测量的电流和电压数值在图4-4 中用红点标出,将各点用红线段连接,分析电流、电压和电阻的关系。 02 新知学习 7.将对应R2电阻时上述测量的电流和电压数值在图4-4中用黑点标出,将各点用黑线段连接,分析电流、电压和电阻三者的关系。 结论: (1)电阻不变:当电压变成2倍时,电流也变成2倍;当电压变成3倍时,电流也变成3倍。 (2)电压不变:当电阻变成2倍时,电流减少到原来的1/2。 (3)欧姆定律。在电路中,电压、电流和电阻之间满足欧姆定律关系:即 通过一个电路的电流I,与该电路电压U成正比，与该电路电阻R成反比。 欧姆定律可用下面的公式表示: 02 新知学习 8.欧姆定律的应用 一段电路中电压、电流和电阻三个参数,如果知道其中两个参数，不用实际测量，即可用欧姆定律求出第三个参数的值。 根据表4-3中提供的电压和电阻,用公式: I= 计算出相应的电流;并与上述实际测量值表4-2相比较,两者是否基本一致? 9.列出图4-5所示各电路电流、电压和电阻的关系式,计算所缺参数。 02 新知学习 知识拓展 全电路欧姆定律 1.如图4-6所示连接电路。断开开关,由于负载与电源断开,电路中电流I=0,电源内电阻上电压降Ur=Ir=0。电源输出端电压U等于电源电动势E。用万用表测量12V直流电源电动势E,将测量结果填人表4-4。 2.合上开关,用万用表测量端电压U,将测量结果填人表4-4。运用部分电路欧姆定律计算电路电流I,将计算结果填入表4-4。 3.用电阻R2替换电阻R1用万用表测量端电压U,将测量结果填人表4-4。运用部分电路欧姆定律计算电路电流I,将计算结果填人表4-4。 02 新知学习 5.小组讨论: R1-100Ω和R2-200Ω是否相等? 02 新知学习 结论: (1)电源内电阻r=R1-100 Ω或R2-200 Ω 。 (2)在全电路中,通过电路的电流与电源电动势成正比,与电路的总电阻成反比,这就是全电路欧姆定律。 I= 式中,I-----电路中的电流,A; E-----电源的电动势,V; R-----外电路电阻, Ω ; r-----内电路(电源)电阻, Ω 。 常用的变形式有E=I(R+r);E=U外+U内;U外=E-Ir 02 新知学习 (3)全电路欧姆定律说明了闭合电路中的电流取决于两个因素,即电源的电动势和闭合回路的总电阻,这是一对矛盾在电路中的统一。变式E=U外+U内=I(R+r)则说明了在闭合电路中电位升和电位降是相等的。 (4)用电压表接在电源两极间测得的电压是电路端电压U外,不是内电路两端的电压U内,也不是电源电动势E,所以U外≤E。 (5)当电源没有接人电路时,因无电流通过内电路,所以U内=0,此时E=U外,即电源电动势等于电源没有接人