電路的基本概念和定律教案_第1頁
電路的基本概念和定律教案_第2頁
電路的基本概念和定律教案_第3頁
電路的基本概念和定律教案_第4頁
電路的基本概念和定律教案_第5頁
已閱讀5頁,還剩7頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

章節(jié)名稱§1——1電路授課形式講授課時1班級教學目的1、了解電路的基本概念2、能夠識別電路的三種狀態(tài)教學重點掌握電路的基本組成、電路的三種工作狀態(tài)和電氣設備額定值的意義。教學難點電路各種狀態(tài)的確定輔助手段課外作業(yè)課后習題教學過程引入課題:新課教學:一、電路的基本組成1.什么是電路電路是由各種元器件(或電工設備)按一定方式聯(lián)接起來的總體,為電流的流通提供了路徑。2.電路的基本組成電路的基本組成包括以下四個部分:(1)電源(供能元件):為電路提供電能的設備和器件(如電池、發(fā)電機等)。(2)負載(耗能元件):使用(消耗)電能的設備和器件(如燈泡等用電器)。(3)控制器件:控制電路工作狀態(tài)的器件或設備(如開關等)。(4)聯(lián)接導線:將電器設備和元器件按一定方式聯(lián)接起來(如各種銅、鋁電纜線等)電路的狀態(tài)1.通路(閉路):電源與負載接通,電路中有電流通過,電氣設備或元器件獲得一定的電壓和電功率,進行能量轉(zhuǎn)換。2.開路(斷路):電路中沒有電流通過,又稱為空載狀態(tài)。3.短路(捷路):電源兩端的導線直接相連接,輸出電流過大對電源來說屬于嚴重過載,如沒有保護措施,電源或電器會被燒毀或發(fā)生火災,所以通常要在電路或電氣設備中安裝熔斷器、保險絲等保險裝置,以避免發(fā)生短路時出現(xiàn)不良后果。教學過程教學過程電路圖由理想元件構成的電路叫做實際電路的電路模型,也叫做實際電路的電路原理圖,簡稱為電路圖。例如,圖1-2所示的手電筒電路。圖1-2手電筒的電路原理圖理想元件:電路是由電特性相當復雜的元器件組成的,為了便于使用數(shù)學方法對電路進行分析,可將電路實體中的各種電器設備和元器件用一些能夠表征它們主要電磁特性的理想元件(模型)來代替,而對它的實際上的結構、材料、形狀等非電磁特性不予考慮。下表是常用理想元件及符號內(nèi)容總結:1.電路的結構2.電路三種狀態(tài)的分析3.電路圖的繪制布置作業(yè):章節(jié)名稱§1——2電流授課形式講授課時1班級教學目的了解電流形成的基礎上,會計算電流的大小教學重點電流的基本概念電流大小的計算及方向的確定教學難點電流大小及方向的確定輔助手段課外作業(yè)課后習題教學過程復習提問: 1.師:電路由哪些部分組成的?生:電源,負載,控制元件及連接導線2.師:電路的幾種狀態(tài)分別是那些?生:通路,開路,短路引入課題:講授新課:一、電流的形成

電荷的定向移動形成電流。不同物質(zhì)在導電時,參與形成電流的帶電粒子是不同的。例如,金屬導體中自由電子的定向移動、電能液中正負離子沿著相反方向的移動等,都形成電流。習慣上規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流方向。在金屬導體中電流的方向與自由電子定向移動方向相反。在電解液中電流的方向與正離子移動的方向相同,與負離子移動的方向相反。在實際計算電路時,如果無法確定電路中電流的真實方向,常常需要先假定一個電流方向,這個方向叫做參考方向。如果計算的結果電流為正值,那么說明電流的真實方向與參考方向一致;如果計算的結果電流為負值,那么說明電流的真實方向與參考方向相反。若不規(guī)定電流的參考方向,電流的正負號是沒有意義的。電流電流是一種物理現(xiàn)象,它表示帶電粒子定向移動的強弱。電流的大小等于通過導體橫截面的電荷量與通過這些電荷量所用時間的比值。用公式表示為:式中,為很小的時間間隔,時間的國際單位制為秒(s),電量的國際單位制為庫侖(C)。電流(t)的國際單位制為安培(A)。常用的電流單位還有毫安mA、微安A、千安kA等,它們與安培的換算關系為:1mA=A;1A=A;1kA=A1.直流電流如果電流的大小及方向都不隨時間變化,即在單位時間內(nèi)通過導體橫截面的電量相等,則稱之為穩(wěn)恒電流或恒定電流,簡稱為直流(DirectCurrent),記為DC或dc,直流電流要用大寫字母I表示。直流電流I與時間t的關系在I-t坐標系中為一條與時間軸平行的直線。2.交流電流如果電流的大小及方向均隨時間變化,則稱為變動電流。對電路分析來說,一種最為重要的變動電流是正弦交流電流,其大小及方向均隨時間按正弦規(guī)律作周期性變化,將之簡稱為交流(Alternatingcurrent),記為AC或ac,交流電流的瞬時值要用小寫字母i或i(t)表示。課堂練習:有一根導線,在10時間內(nèi),通過其橫截面的電荷量為6,求通過導線的電流為多少安,合多少毫安?多少微安?解:根據(jù)電流的定義公式:內(nèi)容總結:1.電流的形成及計算2.直流電流,交流電流的表示方法課后作業(yè):章節(jié)名稱§1——3電阻授課形式講授課時1班級教學目的1、通過學習掌握電阻的計算方法2、了解溫度的變化對電阻的影響,教學重點1.掌握電阻定律,2.了解電阻與溫度的關系。教學難點1.電阻的計算,2.電阻與溫度的關系輔助手段課外作業(yè)課后習題課前復習1.電流的形成2.電流方向的確定3.電流的計算公式新課教學一、電阻

1.電阻元件電阻元件是對電流呈現(xiàn)阻礙作用的耗能元件,例如燈泡、電熱爐等電器。電阻定律:——制成電阻的材料電阻率,國際單位制為歐姆·米(·m);L——繞制成電阻的導線長度,國際單位制為米(m);S——繞制成電阻的導線橫截面積,國際單位制為平方米(m2);R——電阻值,國際單位制為歐姆()。經(jīng)常用的電阻單位還有千歐(k)、兆歐(M),它們與的換算關系為1k=;1M=2.電阻率電阻率的大小反映了各種材料導電性能的好壞,通常將電阻率小于10-6的材料稱為導體,如各種金屬材料;電阻率大于107的材料稱為絕緣體,如塑料、陶瓷等;而電阻率的大小介于導體和絕緣體之間的材料稱為半導體,如硅、鍺等。不同的材料有不同的電阻率。實際應用中,不同的用途,用不同的材料。例如,通電的導線,電阻要盡可能地小,因而各種導線都用銅、鋁等電阻率小的金屬制成。一些電工用具上的絕緣,都用橡膠、木頭等電阻很大的絕緣體,這樣更安全。課堂練習:有一捆銅芯電線,導線長L=1000m,橫截面積S=2mm,導線的電阻是多少;解:(電阻定律可求得)二、溫度對電阻的關系導體的電阻不僅和材料性質(zhì)、幾何形狀有關,還會隨溫度變化而變化。當溫度升高時,物質(zhì)分子熱運動加劇,自由電子移動受到的阻礙增加,電阻值增大,但溫度升高時,物質(zhì)中帶電質(zhì)點數(shù)因而也增多,更容易導電,電阻減小了。究竟溫度升高時電阻值是增大還是減小,要看哪一種因素占主要地位,這一般與材料有關。金屬材料中,如銀、銅、鋁、鐵等,當溫度升高時,它們的電阻值增大;另一類材料,如某些半導體材料、電解液等,當溫度升高時,它們的電阻值減??;還有一些材料,如康銅、錳銅等,電阻值幾乎不受溫度的影響。當溫度降低到某一數(shù)值(接近于絕對零度)時,有些金屬(一些合金和金屬的化合物)電阻突然變?yōu)榱?,這種現(xiàn)象叫做超導現(xiàn)象。目前世界各國都致力于超導材料的研究,超導材料在工業(yè)生產(chǎn)、科研等方面應用范圍日益廣泛,有很大的發(fā)展前途。電阻隨溫度的變化關系可表示為:內(nèi)容總結:1.電阻的計算公式2.溫度的變化對電阻值的影響課后作業(yè):章節(jié)名稱§部1——4部分電路的歐姆定律授課形式講授課時1班級教學目的通過對歐姆定律的學習,培養(yǎng)學生分析問題的能力。教學重點掌握歐姆定律伏安特性曲線教學難點歐姆定律的應用輔助手段多媒體課件課外作業(yè)課后習題教學過程課前復習1.電阻值的計算公式新課教學一、歐姆定律在導體兩端加上電壓后,導體中才有持續(xù)的電流,那么所加的電壓與導體中的電流有什么關系呢?德國科學家歐姆,在1827年,通過實驗證明:在一段不含電動勢只有電阻的電路中,通過電阻的電流大小和加在電阻兩端的電壓成正比,而與電路中的電阻成反比。這個結論叫做部分電路的歐姆定律??捎孟铝泄奖硎旧鲜街?,U、I、R的單位分別為V、A、。如果加在導體兩端的電壓為1,通過它的電流是1時,則導體的電阻就是1。電阻值不隨電壓、電流變化而改變的電阻叫做線性電阻,由線性電阻組成的電路叫做線性電路。電阻值隨電壓、電流變化而改變的電阻叫做非線性電阻,含有非線性電阻的電路叫做非線性電路。歐姆定律只適用于線性電路。二、伏安特性曲線如果以電壓為橫坐標,電流為縱坐標,可畫出電阻I-U關系曲線,叫做電阻元件的伏安特性曲線。線性電阻,其伏安特性曲線在I-U平面坐標系中為一條通過原點的直線。非線性電阻,其伏安特性曲線在平面坐標系中為一條通過原點的曲線。通常所說的“電阻”,如不作特殊說明,均指線性電阻。課堂練習某段電路的兩端電壓是定值,當接上10Ω的電阻時,電路中產(chǎn)生的電流是2,則兩端電壓為多少?若接上5Ω電阻時,電路中的電流為多少?解:電阻為10,由歐姆定律得電阻為5A時,電流為內(nèi)容總結:1.歐姆定律的應用2.伏安特性曲線課后作業(yè):章節(jié)名稱§1——5電能和電功率授課形式講授課時2班級教學目的理解電功率、電能的概念,能夠運用焦耳定律解決相關問題教學重點1.掌握電功率、電能等基本概念。2.掌握焦爾定律,教學難點1.電功與電熱之間的關系輔助手段多媒體演示課外作業(yè)課后習題教學過程舊課復習:新課教學一、電能導體中產(chǎn)生電流的原因是導體兩端的電壓,在導體內(nèi)建立了電場。電場力在推動自由電子定向移動中要做動。若導體兩端電壓為U,通過導體橫截面的電荷量為Q,電場力所做的功就是電路所消耗的電能,由于Q=It所以W=UIT電能的單位是焦[耳],符號J,在實際應用中常以(千瓦時,俗稱度)作為電能單位。電能做功的過程實際上是電能轉(zhuǎn)化為其它形式能的過程。例如,電流通過電爐,電能轉(zhuǎn)化為熱能;電流通過電動機做功,電能轉(zhuǎn)化為機械能;電流通過電解槽做功,電能轉(zhuǎn)化為化學能。電流做了多少功,就有多少電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。電功率為描述電流做功的快慢程度,引入電功率這個物理量。電流在單位時間由所做的功叫做電功率。如果在時間t內(nèi),電流通過導體所做的功為,那么電功率為功率的國際單位制單位為瓦特(W),常用的單位還有毫瓦(mW)、千瓦(kW),它們與W的換算關系是1mW=W;1kW=W在通常用電設備上,為了正確使用,都標明其電功率和電壓,叫做用電設備的額定功率和額定電壓。如果給它加上額定電壓,它的功率就是額定功率,這時用電設備正常工作。根據(jù)額定功率和額定電壓,可以容易算出額定電流。三、焦耳定律電流通過金屬導體的時候,做定向移動的自由電子要頻繁地跟金屬正離子碰撞。由于這種碰撞,電子在電場力的加速作用下獲得的動能,不斷轉(zhuǎn)遞給金屬正離子,使金屬正離子的熱運動加劇,于是通電導體的內(nèi)能增加,溫度升高,這就是電流的熱效應。英國物理學家焦耳(1818-1889年),用實驗研究了這個問題,實驗結果表明:電流通過導體產(chǎn)生的熱量,跟電流的平方,導體的電阻和通電時間成正比。這就是焦耳定律??梢詫懗扇缦鹿绞街?,K是比例恒量,若Q用J作單位,R、I、t分別用Ω、A、S作單位,比例恒量K的數(shù)值取1

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論