電工基礎(chǔ)-電路的基本概念和基本定律教案

.電工基礎(chǔ)教案任課老師：駱麗花每周4節(jié) 共16節(jié)項目一 電路的基本概念和基本定律 14課時實驗技能訓(xùn)練一 直流電路中電位及其電壓關(guān)系的研究 2課時 項目一 電路的基本概念和基本定律【教學(xué)目標】 知識目標： 了解什么是電路和電路模型，什么是電流、電壓、電位、電動勢、電能和電功率及如何進行計算。 了解什么是電阻和電阻器，了解導(dǎo)體電阻的計算和導(dǎo)體電阻與溫度的關(guān)系。 了解并能識別什么是節(jié)點、支路、回路和網(wǎng)孔，理解基爾霍夫電流定律和電壓定律，掌握應(yīng)用基爾霍夫定律列出電路方程的方法，并能應(yīng)用支路電流法求解兩個網(wǎng)孔的電路。 技能目標： 了解電路的基本概念及電路的基本結(jié)構(gòu)，能夠組成最基本的電路。 熟悉電壓表、電流表的使用及電路中各點電位、電壓的測量。 情感目標：以小組合作學(xué)習的形式，按項目要求進行現(xiàn)場操作、演練，培養(yǎng)了學(xué)生團結(jié)協(xié)作、共同進退的美好品德，養(yǎng)成了小組討論、共同學(xué)習的良好習慣，同時增強了學(xué)生的溝通、交流能力。 節(jié)能、環(huán)保目標：要求學(xué)生愛護校園、課室及室場的環(huán)境，嚴格按照室場要求進行實訓(xùn)，愛護一切公物及設(shè)備；平時節(jié)約用電，爭取做一名文明的中學(xué)生。【教學(xué)內(nèi)容】1 什么是電路和電路模型，重點講解電路是由哪幾部分組成的，電路有哪些作用；電路模型是什么，掌握常用的圖形符號；電路有哪幾種狀態(tài)。2 描述電路狀態(tài)的物理量：什么是電流、電壓、電位以及電壓與電位之間的關(guān)系。重點講解電壓與電位，并通過技能實訓(xùn)掌握電壓及電位的測量。3 怎樣確定電路中的物理量：了解電阻是什么，如何確定電阻的大小，幾種常作電阻的材料；電路中的電流、端電壓及能量轉(zhuǎn)換是怎么確定的。4 基爾霍夫定律有哪些內(nèi)容，了解什么是節(jié)點、支路、回路及網(wǎng)孔；怎么運用這一定律去分析電路?！窘虒W(xué)重點與難點】 重點是掌握電流、電壓、電位及電功率的概念、計算及其之間的關(guān)系；掌握電路中的電流及端電壓如何確定；掌握基爾霍夫定律。 難點是：如何確定電路中的電流及端電壓；運用基爾霍夫定律分析電路?！窘虒W(xué)對象分析】本書的對象是高一剛?cè)雽W(xué)的新生，抓住他們對專業(yè)的新鮮感，引導(dǎo)他們對這一門課的學(xué)習，培養(yǎng)其動手能力，為以后深入學(xué)習專業(yè)課打下基礎(chǔ)?！窘虒W(xué)方法】項目教學(xué)法、小組合作探究法、演示法、實操法1 按項目式教學(xué)能夠把教學(xué)內(nèi)容分成不同的項目進行，項目之間連接更緊湊，對掌握知識點有很大的幫助。2 課堂按生本模式進行，以小組為單位，學(xué)生合作討論有助于消化知識點，同時小組之間形成良性的競爭，課堂氣氛更活躍，學(xué)習氛圍更濃厚。3 在技能實訓(xùn)中，采用教師先演示，學(xué)生再練習的模式，加深對重要知識點的認識，同時學(xué)生進行實操，提高動手能力。教師總結(jié)知識點：1、 什么是電路和電路模型 電路的定義：電流流通的路徑稱作電路。最簡單的電路圖如下：燈泡開關(guān)S電池 電路的作用：一類是傳輸、分配和使用電能，另一類是傳遞和處理信號。 電路的組成：由上圖可知，電路由電源、負載、連接導(dǎo)線和輔助元件等四部分組成。 電源：向電路提供能量的設(shè)備，如干電池、蓄電池、發(fā)電機等。 負載：用電器即各種用電設(shè)備，如電燈、電動機、電熱器等。 導(dǎo)線：把電源和負載連接成閉合回路，常用的是銅導(dǎo)線和鋁導(dǎo)線。 控制和保護裝置：用來控制電路的通斷、保護電路的安全，使電路能夠正常工作，如開關(guān)，熔斷器、繼電器等。 電路模型：用理想元件組成的，和實際電路的作用和功能相同的電路。如上圖，就是用元件的圖形符號表示的電路圖。課后作業(yè)：什么是電路，電路有哪幾部分組成；什么是理想元件，什么是電路模型。2、 電路有幾種狀態(tài) 斷路：斷路：斷路又稱開路，指電路中有一處或多處斷開，使電流沒有通路路徑的情形。負載斷路時，負載中沒有電流但負載兩端有電壓：電路斷路時，電路沒有斷開出兩點之間有電壓。 閉路：閉路又稱通路，指電路沒有斷開的地方，能夠形成電流通路情形。閉路時負載能不能正常工作，要看負載兩端的電壓和通過負載的電流。電壓過高或過低都不能正常工作。 短路：短路是指導(dǎo)線連接在電路中的某兩點之間的情形，短路時，被導(dǎo)線連接的兩點之間的電壓為“0”。作為負載的某元件兩端短路。課后作業(yè)：電路那幾種狀態(tài)？電路處于閉路狀態(tài)，負載是否一定能正常工作？3、 什么是電流 電流的定義：單位時間內(nèi)通過電路中某一橫截面的定向運動電荷電量的多少稱作電流強度，簡稱電流。 公式： 電量q的單位是C（庫侖）時間單位是S（秒）；電流強度的單位為A（安培）。工程上有KA（千安）MA（兆安）稱作為電流強度的單位，在電路中常用的Ma,uA稱作電流強度的單位。 電流的測量：應(yīng)將電流表或萬用表串聯(lián)在被測量的電路中。 講解例題，并讓學(xué)生做【想一想】。課后作業(yè)：練習冊 P5 一、1.2.3.4.5. 五、1.4、 什么是電壓 電壓的定義：電場力移動電荷所做的功與電荷電量比值稱作電壓。電壓的方向為正電荷在電場力作用下的移動方向。 公式： 功W的單位為J（焦耳） 電壓的方向可以用電壓的符號U加雙下標表示，如，表示電壓的方向是由a指向b；也可能通過在電路的兩點或元件的兩端標注極性來表示，如下圖所示：bUaa 電壓的測量：應(yīng)將電壓表或萬用表并聯(lián)在被測量的電路中。 講解例題，并讓學(xué)生做【想一想】。課后作業(yè)：練習冊 P5 一、6.7.8.9.10. 書本P11【想一想】.5、 什么是電位及電壓與電位之間的關(guān)系 電位的定義：電場力把正電荷從電場中的某一點移動到參考點所做的功W與正電荷電量q的比值。稱作該點的電位。電壓和電位的定義相同，他們都用V（伏特）作單位。 電位的測量：參考點的電位規(guī)定為“0”，區(qū)分正負電位的測量。 電壓與電位的關(guān)系：電路中兩點之間的電壓等于這兩點電位之差。電器中某一點的電位，等于該點與參考點之間的電壓。 講解例題，并讓學(xué)生做【想一想】。課后作業(yè)：練習冊 P8 五、2.3.6、 什么是電功率 電功率的定義：電流在單位時間1S內(nèi)所做的功稱作電功率。電功率為電路電壓與電流的乘積。 電功率的單位為W（瓦特）。 額定功率、額定電壓及額定電流。 講解例題，并讓學(xué)生做【想一想】。 結(jié)合實際，小組討論家里一個月用了多少度電，使用了多少電能，從而讓學(xué)生明白如何節(jié)約用電。課后作業(yè)：練習冊 P10一、1.2.3.4.5. 五、1. 2.7、 怎么確定電路中的物理量SIRE，Ri 怎樣確定導(dǎo)體的電阻在溫度不變的情況下，一段導(dǎo)體的電阻R與導(dǎo)體的長度L成正比，與導(dǎo)體的橫截面積S成反比。 從公式中：導(dǎo)體長度L用M（米）作單位，導(dǎo)體的橫截面積S用M（平方米）作單位，為導(dǎo)體的電阻率，用 電源的參數(shù)：電源電動勢和內(nèi)電阻。 怎樣確定電路的電流：如上圖所示，若閉合開關(guān)S時，則電路中電流I的大小為 在外電路，電流從電源的正極出發(fā)到電源的負極；在電源內(nèi)部，電流從電源的負極流向正極。電源兩端電壓U外電路兩端電壓U電流I 怎樣確定電源的端電壓如上圖所示，或 式中，稱作電源內(nèi)電阻。電源的端電壓U為電源電動勢E與內(nèi)電壓之差，電源的端電壓U隨電路的電流I的增大而下降。當外電路斷開，I=0時，電源的端電壓與電源電動勢相等，即U=E；當電源短路，電源的端電壓為“0”，即U=0 怎樣確定電路中的能量轉(zhuǎn)換外電路負載消耗電能的功率為電源電壓U與電流I的乘積，即 若外電路只有電阻，則 。電源內(nèi)部發(fā)熱消耗電能的功率為 。在一個電路中電源的功率為EI ，外電路消耗電能的功率UI，電源內(nèi)部發(fā)熱消耗電能的功率，根據(jù)能量守恒定律。通常把外電路消耗電能的功率稱作電源輸出的功率。 講解例題，并讓學(xué)生做【想一想】。課后作業(yè)：練習冊 P15 一、1.2.3.4.5. 四、1. 2.8、 描述電路結(jié)構(gòu)有哪些術(shù)語 支路：在電路至少要有一個元件，且通過這些元件的電流為同一電流的分支稱作支路。 節(jié)點：三個或三個以上的支路的連接點稱作節(jié)點。連接在兩節(jié)點之間的一段電路為支路，支路的匯集點為節(jié)點。 回路：在電路中，由支路構(gòu)成的閉合路徑為回路。 網(wǎng)孔：回路和網(wǎng)孔都是支路構(gòu)成的閉合路徑，回路內(nèi)部可以含有支路，網(wǎng)孔內(nèi)部不能含有支路，這是回路和網(wǎng)孔的區(qū)別。 講解例題，并讓學(xué)生做【想一想】。課后作業(yè)：練習冊 P19 一、1.2.3.4.5. 五、1.9、 基爾霍夫電流定律（KCL）描述：電路中任意一個節(jié)點上，在任一時刻，流入節(jié)點的電流之和，等于流出節(jié)點的電流之和?；颍涸谌我浑娐返娜我还?jié)點上，電流的代數(shù)和永遠等于零。 公式表達：如右圖所示： 或 講解例題，并讓學(xué)生做【想一想】。課后作業(yè)：練習冊 P20 二、1.2.3.4.5. 五、1. 六、1.10、基爾霍夫電壓定律（KVL） 描述：在任一時刻，沿電路中的任一回路，電阻兩端電壓的代數(shù)和等于電源電動勢的代數(shù)和，即 。 電阻中電流的方向與回路的繞行方向相同，電阻兩端的電壓IR取“+”，相反則取“”；電源電動勢的方向（要注意：電動勢的方向是由負極指向正極）與回路繞行的方向相同，電源電動勢E取“+”，相反則取“”。 講解例題，并讓學(xué)生做【想一想】。課后作業(yè)：練習冊 P20 三、1.2.3.4.5. 六、2.【前置作業(yè)】1、什么是電路？電路有什么什么作用？2、電流、電壓及電位的表達式是什么？3、5000= K ； 3.3K= ； 300K= M。4、380V= KV； 220KV= V； 75mV= V。5、用萬用表測量電阻，選擇R*10,當指針指示數(shù)為3.3時，則被測量的電阻為 。在測量電壓時選擇50V檔，指針指示在6、30、150處，則被測電壓為 V。6、在閉合電動勢E=21V,內(nèi)電阻Ri=1,當R=2O的負載接在該電源上時，則電路中的電流I= A，流過負載的電流為 A，電路的端電壓為 V。7、電路就是_所經(jīng)過的路徑，通常電路是由_、_、_和_組成。8、電路的工作狀態(tài)有_、_和_三種狀態(tài)。9、已知V=5V ，V=10V， 則U=_V。10、一個標有220V，40W的燈泡，它在電壓為220V時的功率_40W，它在電壓小于220V時的功率_40W。（填大于、等于或小于）【教學(xué)反思】本項目內(nèi)容按照“學(xué)生先總結(jié)知識點學(xué)生完成前置作業(yè)教師講解重難點各小組上臺展示結(jié)果教師點評教師總結(jié)歸納”的模式進行，在教學(xué)過程中，我發(fā)現(xiàn)以小組合作的形式能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習的興趣，同時在班里形成了良性競爭的氛圍，不僅能夠加強學(xué)生的總結(jié)歸納的能力，而且能夠增強同學(xué)們的語言表達、交流溝通能力。在教學(xué)過程中，我也發(fā)現(xiàn)教師設(shè)計前置作業(yè)的重要性，不要求多，但要求精。通過前置作業(yè)，能夠使學(xué)生掌握課本的知識點。另外，針對我們學(xué)校學(xué)生的特點，也要求教師不斷提高在課堂上的教學(xué)藝術(shù)，以風趣幽默的方式吸引學(xué)生，激發(fā)學(xué)習學(xué)習的熱情，只有打好基礎(chǔ)，學(xué)生才能學(xué)好專業(yè)課程，才能找到理想的就業(yè)單位。實驗技能訓(xùn)練一 直流電路中電位及其電壓關(guān)系的研究班級： 姓名： 學(xué)號： 工位： 成績： 一、實驗?zāi)康?、通過實驗加深學(xué)習對電位、電壓及其相互關(guān)系的理解。2、通過對不同參考點電位及電壓的測量和計算，加深學(xué)生對電位的相對性及電壓與參考點選擇無關(guān)之性質(zhì)的認識。二、實驗設(shè)備1、本實驗臺電源箱中的雙路直流穩(wěn)壓電源2、直流電壓表一塊（DC-C-06）3、直流電路單元板一塊（DC-C-28）。三、實驗內(nèi)容及步驟本實驗在直流電路單元板上進行（DC-C-28），實驗電路如圖3-1所示。1、接好電路后，在接入電源U1、U2之前，應(yīng)將直流穩(wěn)壓電源的輸出調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)至最小位置。然后打開電源開關(guān)，調(diào)節(jié)電壓，使U1=10V，U2=10V。S1圖3-1S2ABCDEFU1U22、將開關(guān)S1、S2合向電源一側(cè)。3、以電路中D、E、F、參考點，分別測量A、B、C、D、E、F各點電位及每二點間的電壓UAB、UBC、UBE、UED、UFE、U