周紹敏電工基礎(chǔ)第二版全部教案_第1頁
周紹敏電工基礎(chǔ)第二版全部教案_第2頁
周紹敏電工基礎(chǔ)第二版全部教案_第3頁
周紹敏電工基礎(chǔ)第二版全部教案_第4頁
周紹敏電工基礎(chǔ)第二版全部教案_第5頁
已閱讀5頁,還剩230頁未讀 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)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(quán),請進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

課題1-1電路1-2電流教學(xué)目標(biāo)1.路的組成及其作用,電路的三種基本狀態(tài)。2.理解電流產(chǎn)生的條件和電流的概念,掌握電流的計(jì)算公式。教學(xué)重點(diǎn)1.電路各部分的作用及電路的三種狀態(tài)。2.電流的計(jì)算公式。教學(xué)難點(diǎn)對電路的三種狀態(tài)的理解。第一節(jié)電路一、電路的組成1.電路:由電源、用電器、導(dǎo)線和開關(guān)等組成的閉合回路。2.電路的組成:電源、用電器、導(dǎo)線、開關(guān)(畫圖講解)。(1)電源:把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。如:干電池、蓄電池等。(2)用電器:把電能轉(zhuǎn)變成其他形式能量的裝置,常稱為電源負(fù)載。如電燈等。(3)導(dǎo)線:連接電源與用電器的金屬線。作用:把電源產(chǎn)生的電能輸送到用電器。(4)開關(guān):起到把用電器與電源接通或斷開的作用。二、電路的狀態(tài)(畫圖說明)1.通路(閉路):電路各部分連接成閉合回路,有電流通過。2.開路(斷路):電路斷開,電路中無電流通過。3.短路(捷路):電源兩端的導(dǎo)線直接相連。短路時(shí)電流很大,會(huì)損壞電源和導(dǎo)線,應(yīng)盡量避免。三、電路圖1.電路圖:用規(guī)定的圖形符號表示電路連接情況的圖。2.幾種常用的標(biāo)準(zhǔn)圖形符號。第二節(jié)電流一、電流的形成1.電流:電荷的定向移動(dòng)形成電流。(提問)2.在導(dǎo)體中形成電流的條件(1)要有自由電荷。(2)必須使導(dǎo)體兩端保持一定的電壓(電位差)。二、電流1.電流的大小等于通過導(dǎo)體橫截面的電荷量與通過這些電荷量所用時(shí)間的比值。I=2.單位:1A=1C/s;1mA=10-3A;1A=10-6A3.電流的方向?qū)嶋H方向—規(guī)定:正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较颉L釂枺航饘賹?dǎo)體、電解液中的電流方向如何?參考方向:任意假定。4.直流電:電流方向和強(qiáng)弱都不隨時(shí)間而改變的電流。(畫圖說明練習(xí)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)1.是非題(1)~(3)小結(jié)1.電路的組成及其作用。2.電路的三種工作狀態(tài)。3.形成電流的條件。4.電流的大小和方向。5.直流電的概念。布置作業(yè)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)1.選擇題(1)、(2)。2.填空題(1)~(3)。課題1-3電阻1-4部分電路歐姆定律教學(xué)目標(biāo)1.了解電阻的概念和電阻與溫度的關(guān)系,掌握電阻定律。2.熟練掌握歐姆定律教學(xué)重點(diǎn)1.電阻定律。2.歐姆定律。教學(xué)難點(diǎn)R與U、I無關(guān)。溫度對導(dǎo)體電阻的影響。第三節(jié)電阻一、電阻1.導(dǎo)體對電流所呈現(xiàn)出的阻礙作用。不僅金屬導(dǎo)體有電阻,其他物體也有電阻。2.導(dǎo)體電阻是由它本身的物理?xiàng)l件決定的。例:金屬導(dǎo)體,它的電阻由它的長短、粗細(xì)、材料的性質(zhì)和溫度決定。3.電阻定律:在保持溫度不變的條件下,導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體的長度成正比,跟導(dǎo)體的橫截面積成反比,并與導(dǎo)體的材料性質(zhì)有關(guān)。R=式中:-導(dǎo)體的電阻率。它與導(dǎo)體的幾何形狀無關(guān),而與導(dǎo)體材料的性質(zhì)和導(dǎo)體所處的條件有關(guān)(如溫度)。單位:R-歐姆(Ω);l-米(m);S-平方米(m2);-歐?米(m)。4.(1)閱讀P6表1-1,得出結(jié)論。(2)結(jié)論:電阻率的大小反映材料導(dǎo)電性能的好壞,電阻率愈大,導(dǎo)電性能愈差。導(dǎo)體:<10-6m絕緣體:>107m半導(dǎo)體:10-6m<<107m(3)舉例說明不同導(dǎo)電性能的物質(zhì)用途不同。二、電阻與溫度的關(guān)系1.溫度對導(dǎo)體電阻的影響:(1)溫度升高,自由電子移動(dòng)受到的阻礙增加;(2)溫度升高,使物質(zhì)中帶電質(zhì)點(diǎn)數(shù)目增多,更易導(dǎo)電。隨著溫度的升高,導(dǎo)體的電阻是增大還是減小,看哪一種因素的作用占主要地位。2.一般金屬導(dǎo)體,溫度升高,其電阻增大。少數(shù)合金電阻,幾乎不受溫度影響,用于制造標(biāo)準(zhǔn)電阻器。超導(dǎo)現(xiàn)象:在極低溫(接近于熱力學(xué)零度)狀態(tài)下,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)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象。3.電阻的溫度系數(shù):溫度每升高1οC時(shí),電阻所變動(dòng)的數(shù)值與原來電阻值的比。若溫度為t1時(shí),導(dǎo)體電阻為R1,溫度為t2時(shí),導(dǎo)體電阻為R2,則=即R2=R1[1+α(t2-t1)]例1:一漆包線(銅線)繞成的線圈,15οC時(shí)阻值為20,問30οC時(shí)此線圈的阻值R為多少?例2:習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)4.計(jì)算題(3)。第四節(jié)歐姆定律一、歐姆定律1.內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流與它兩端的電壓成正比,與它的電阻成反比。I=2.單位:U-伏特(V);I-安培(A);R-歐姆()。注:(1)R、U、I須屬于同一段電路;(2)雖R=,但絕不能認(rèn)為R是由U、I決定的;(3)適用條件:適用于金屬或電解液。例3:給一導(dǎo)體通電,當(dāng)電壓為20V時(shí),電流為0.2A,問電壓為30V時(shí),電流為多大?電流增至1.2A時(shí),導(dǎo)體兩端的電壓多大?當(dāng)電壓減為零時(shí),導(dǎo)體的電阻多大?二、伏安特性曲線1.定義:以電壓為橫坐標(biāo),電流為縱坐標(biāo),可畫出電阻的U-I關(guān)系曲線,叫電阻元件的伏安特性曲線。2.線性電阻:電阻元件的伏安特性曲線是直線。K=;R=3.非線性電阻:若電阻元件的伏安特性曲線不是直線,例:二極管。習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)=練習(xí)1.是非題(4)~(7)。2.選擇題(3)、(4)。小結(jié)1.電阻定律的內(nèi)容;電阻與溫度的關(guān)系。2.部分電路歐姆定律的內(nèi)容。3.伏安特性曲線布置作業(yè)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)3.填充題(5)。4.問答與計(jì)算題(2)、(4)、(5)、(6)。課題1-5電能和電功率教學(xué)目標(biāo)1.理解電能和電功率的概念。2.掌握焦耳定律以及電能、電功率的計(jì)算。教學(xué)重點(diǎn)1.焦耳定律以及電能、電功率的計(jì)算。2.實(shí)際功率的計(jì)算。3.額定功率與實(shí)際功率的關(guān)系。教學(xué)難點(diǎn)額定功率與實(shí)際功率的關(guān)系。課前復(fù)習(xí)電阻定律和部分電路歐姆定律。第五節(jié)?電能和電功率一、電能1.設(shè)導(dǎo)體兩端電壓為U,通過導(dǎo)體橫截面的電量為q,電場力所做的功為:W=qU而q=It,所以W=UIt單位:W-焦耳(J);U-伏特(V);I-安培(A);t-秒(s)。1度==3.6?106J2.電場力所做的功即電路所消耗的電能W=UIt。3.電流做功的過程實(shí)際上是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程。二、電功率1.在一段時(shí)間內(nèi),電路產(chǎn)生或消耗的電能與時(shí)間的比值。P=或P=UI單位:P-瓦特(W)。2.額定功率、額定電壓:用電器上標(biāo)明的電功率和電壓,叫用電器的額定功率和額定電壓。若給用電器加上額定電壓,它的功率就是額定功率,此時(shí)用電器正常工作。若加在它上面的電壓改變,則它的實(shí)際功率也改變。例1:有一220V/60W的白熾燈接在220V的供電線路上,它消耗的功率為多大?若加在它兩端的電壓為110V,它消耗的功率為多少?(不考慮溫度對電阻的影響)例2:P8例題。三、焦耳定律1.電流的熱效應(yīng)2.焦耳定律:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量,跟電流的平方、導(dǎo)體的電阻和通電時(shí)間成正比。Q=I2Rt3.單位:Q-焦耳(J);I-安培(A);R-歐姆();t-秒(s)練習(xí)1.一只220V/40W的白熾燈正常發(fā)光時(shí),它的燈絲電阻是多少?當(dāng)它接在110V的電路上,它的實(shí)際功率是多少?(不考慮溫度對電阻的影響)2.習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)1.是非題(8)~(10);選擇題(6)~(8)。小結(jié)1.電能和電功的計(jì)算。2.額定電壓和額定功率的概念。3.焦耳定律的內(nèi)容。布置作業(yè)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)3.填充題(6)~(8);4.問答與計(jì)算題(7)、(8)。課題2-1閉合電路的歐姆定律教學(xué)目標(biāo)1.理解電動(dòng)勢、端電壓的概念。2.熟練掌握閉合電路的歐姆定律。3.掌握電源輸出功率與外電阻的關(guān)系。教學(xué)重點(diǎn)1.閉合電路的歐姆定律。2.電源輸出功率與外電阻的關(guān)系。教學(xué)難點(diǎn)閉合電路的歐姆定律。新課第一節(jié)?閉合電路的歐姆定律一、電動(dòng)勢1.電源的電動(dòng)勢等于電源沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓。用符號E表示。2.單位:伏特(V)注意點(diǎn):(1)電動(dòng)勢由電源本身決定,與外電路無關(guān)。(2)電動(dòng)勢的規(guī)定方向:自負(fù)極通過電源內(nèi)部到正極的方向。二、閉合電路的歐姆定律1.復(fù)習(xí)部分電路的歐姆定律I=2.閉合電路歐姆定律的推導(dǎo)(1)電路(2)推導(dǎo)設(shè)t時(shí)間內(nèi)有電荷量q通過閉合電路的橫截面。電源內(nèi)部,非靜電力把q從負(fù)極移到正極所做的功W=Eq=EIt,電流通過R和R0時(shí)電能轉(zhuǎn)化為熱能Q=I2Rt+I2R0t因?yàn)閃=Q所以EIt=I2Rt+I2R0tE=IR+IR0或I=(3)閉合電路歐姆定律閉合電路內(nèi)的電流,與電源電動(dòng)勢成正比,與整個(gè)電路的電阻成反比。其中,外電路上的電壓降(端電壓)U=IR=E-IR0內(nèi)電路上的電壓降U=IR0電動(dòng)勢等于內(nèi)、外電路壓降之和E=IR+IR0=U+U例1:如上圖,若電動(dòng)勢E=24V,內(nèi)阻R0=4,負(fù)載電阻R=20,試求:(1)電路中的電流;(2)電源的端電壓;(3)負(fù)載上的電壓降;(4)電源內(nèi)阻上的電壓降。例2:電源電動(dòng)勢為1.5V,內(nèi)電阻為0.12,外電路電阻為1.38,求電路中的電流和端電壓。例3:電動(dòng)勢為3.6V的電源,與8的電阻接成閉合電路,電源兩極間的電壓為3.2V,求電源的內(nèi)電阻。三、端電壓1.電動(dòng)勢與外電路電阻的變化無關(guān),但電源端電壓隨負(fù)載變化,隨著外電阻的增加端電壓增加,隨著外電阻的減少端電壓減小。證明:I=當(dāng)R增加時(shí),(R+R0)增加,電流I減小,U=E-IR0增加;同理可證,當(dāng)R減小時(shí),U也減小。2.兩種特例:(1)當(dāng)外電路斷開時(shí),R趨向于無窮大。I=0U=E-IR0=E即U=E應(yīng)用:可用電壓表粗略地測定電源的電動(dòng)勢(2)當(dāng)外電路短路時(shí),R趨近于零,I=趨向于無窮大,U趨近于零。短路時(shí)電流很大,會(huì)燒壞電源,引起火災(zāi),決不允許將導(dǎo)線或電流表直接接到電源上,防止短路。應(yīng)用:測量電動(dòng)勢和電源內(nèi)阻。例4:例1(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)。例5:有一簡單閉合電路,當(dāng)外電阻加倍時(shí),通過的電流減為原來的2/3,求內(nèi)阻與外阻的比值。四、電源向負(fù)載輸出的功率1.P電源=IE;P負(fù)載=IU;P內(nèi)阻=I2R0;U=E-IR0同乘以I,得UI=IE-I2R0IE=IU+I2R0P電源=P負(fù)載+P內(nèi)阻在何時(shí)電源的輸出功率最大?設(shè)負(fù)載為純電阻當(dāng)R=R0時(shí),Pmax=這時(shí)稱負(fù)載與電源匹配。2.電源輸出功率P與負(fù)載電阻R的變化關(guān)系曲線3.注意:當(dāng)R=RO時(shí),電源輸出功率最大,但此時(shí)電源的效率僅為50%。練習(xí)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)1.是非題(1)、(2)。2.選擇題(1)、(2)。小結(jié)1.電源電動(dòng)勢的大小和方向。2.閉合電路的歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式。3.端電壓的概念;外電阻增大和減小時(shí),端電壓的變化。4.電源輸出功率最大的條件,這時(shí)的輸出效率。布置作業(yè)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)3.填充題(1)、(2)。4.問答與計(jì)算題(1)、(2)。課題2-2電池組教學(xué)目標(biāo)掌握串、并聯(lián)電池組的特點(diǎn)。教學(xué)重點(diǎn)串、并聯(lián)電池組電動(dòng)勢、內(nèi)阻的計(jì)算。教學(xué)難點(diǎn)混聯(lián)電池組的計(jì)算課前復(fù)習(xí):1.閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式。2.端電壓隨外電阻的變化規(guī)律。3.電源輸出最大功率的條件。第二節(jié)電池組一個(gè)電池所能提供的電壓不會(huì)超過它的電動(dòng)勢,輸出的電流有一個(gè)最大限度,超出這個(gè)極限,電源就要損壞。對于要求較高電壓或較大電流的場合,就要用到多個(gè)電池的串聯(lián)和并聯(lián)及混聯(lián)。一、電池的串聯(lián)1.當(dāng)負(fù)載需要較高電壓時(shí),可使用串聯(lián)電池組供電。設(shè)串聯(lián)電池組n個(gè)電動(dòng)勢為E,內(nèi)阻為R0的電池組成,則:E串=nEr串=nR02.特點(diǎn):(1)電動(dòng)勢等于單個(gè)電池電動(dòng)勢之和。(2)內(nèi)阻等于單個(gè)電池內(nèi)電阻之和。3.注:用電器的額定電流必須小于單個(gè)電池允許通過的最大電流。二、電池的并聯(lián)1.當(dāng)負(fù)載需要較大電流時(shí),可使用并聯(lián)電池組供電。設(shè)并聯(lián)電池組n個(gè)電動(dòng)勢為E,內(nèi)阻為R0的電池組成,則E并=E;R0并=2.特點(diǎn):(1)電動(dòng)勢等于單個(gè)電池的電動(dòng)勢。(2)內(nèi)阻等于單個(gè)電池內(nèi)阻的。3.注:用電器的額定電壓必須低于單個(gè)電池的電動(dòng)勢。三、電池的混聯(lián)1.當(dāng)單個(gè)電池的電動(dòng)勢和允許通過的最大電流都小于用電器額定電壓和額定電流時(shí),可采用混聯(lián)電池組供電。例1:有3個(gè)電池串聯(lián),若每個(gè)電池的電動(dòng)勢E=1.5V,內(nèi)阻R0=0.2,求串聯(lián)電池組的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。例2:有5個(gè)相同的電池,每個(gè)電池的E=1.5V,R0=0.02,將它們串聯(lián)后,外接電阻為2.4,求電路的電流及每個(gè)電池兩端的電壓。小結(jié)1.串并聯(lián)電池組的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻。2.在什么情況下使用串聯(lián)電池組?在什么情況下使用并聯(lián)電池組?布置作業(yè)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)3.填充題(3)、(4)。4.問答與計(jì)算題(3)、(4)。課題2-3電阻的串聯(lián)教學(xué)目標(biāo)1.熟練掌握電阻串聯(lián)的性質(zhì)和作用。2.理解串聯(lián)分壓和功率分配的原理。3.掌握電壓表擴(kuò)大量程的方法和計(jì)算。教學(xué)重點(diǎn)1.電阻串聯(lián)的性質(zhì)和作用。2.電壓表擴(kuò)大量程的方法和計(jì)算。教學(xué)難點(diǎn)多量程電壓表分壓電阻的計(jì)算。新課課前復(fù)習(xí)1.串、并聯(lián)電池組的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的計(jì)算。2.串、并聯(lián)電池組的應(yīng)用場合。第三節(jié)?電阻的串聯(lián)一、定義(1)電阻的串聯(lián)——把兩個(gè)或兩個(gè)以上的電阻依次連接起來,使電流只有一條通路。(2)特點(diǎn)①電路中電流處處相等。②電路總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和。二、重要性質(zhì)1.總電阻U=IR;U1=IR1;U2=IR2;???;Un=IRnU=U1+U2+U3+???+UnIR=IR1+IR2+IR3+???+RnR=R1+R2+R3+???+Rn結(jié)論:串聯(lián)電路的總電阻等于各個(gè)電阻之和。2.電壓分配I=;I==;I=;???;I===???==I結(jié)論:串聯(lián)電路中各電阻兩端的電壓與它的阻值成正比。若兩個(gè)電阻串聯(lián),則U1=IR1;U2=IR2;I=U13.功率分配P=IU=I2RP1=I2R1;P2=I2R2;P3=I2R3;???;Pn=I2Rn=???==U;U2=U==結(jié)論:串聯(lián)電路中各電阻消耗的功率與它的阻值成正比。例1:有4個(gè)電阻串聯(lián),其中R1=20,R2=15,R3=10,R4=10,接在110V的電壓上。求(1)電路的總電阻及電流;(2)R1電阻上的電壓。例2:例1(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)。例3:R1、R2為兩個(gè)串聯(lián)電阻,已知R1=4R2,若R1上消耗的功率為1W,求R2上消耗的功率。三、電壓(1)常用的電壓表是用微安表或毫安表改裝成的。(2)毫安表或微安表的重要參數(shù):Ig——滿偏電流Rg表頭內(nèi)阻(3)電流越大,毫安表或微安表指針的偏角就越大。由于U=IR,則毫安表或微安表兩端的電壓越大,指針偏角也越大。(4)如果在刻度盤上直接標(biāo)出電壓值,就可用來測電壓,但這時(shí)能測的電壓值很小。為了能測較大的電壓,可串聯(lián)一電阻,分擔(dān)部分電壓,就完成了電壓表的改裝。(5)測量時(shí)要與被測電路并聯(lián)。(6)關(guān)鍵:會(huì)計(jì)算串聯(lián)的電阻R的大小。設(shè)電流表的滿偏電流為Ig,內(nèi)阻為Rg,要改裝成量程為U的電壓表,求串入的RR==例4:例2(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)。1.有一表頭,它的滿刻度電流Ig=50μA,內(nèi)阻為Rg=3k,若改裝成量程為15V的電壓練習(xí)表,應(yīng)串聯(lián)多大的電阻?2.習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)1.是非題(3)、(4),2.選擇題(3)。小結(jié)1.串聯(lián)的定義及特點(diǎn)。2.串聯(lián)的重要性質(zhì)。3.電壓表量程的擴(kuò)大布置作業(yè)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)3.填充題(5),4.問答與計(jì)算題(5)。課題2-4電阻的并聯(lián)教學(xué)目標(biāo)1.熟練掌握電阻并聯(lián)的性質(zhì)和作用。2.理解并聯(lián)分壓和功率分配的原理。3.掌握電流表擴(kuò)大量程的方法和計(jì)算。教學(xué)重點(diǎn)1.電阻并聯(lián)的性質(zhì)和作用。2.電流表擴(kuò)大量程的方法和計(jì)算。教學(xué)難點(diǎn)電阻并聯(lián)的重要性質(zhì)。新課課前復(fù)習(xí):1.串聯(lián)電路中電流、電壓的基本特點(diǎn)。2.串聯(lián)電路的總電阻、電流分配和功率分配。3.串聯(lián)電阻的分壓作用。第四節(jié)?電阻的并聯(lián)一、定義1.電阻的并聯(lián):把若干個(gè)電阻一端連在一起,另一端連接在一起。2.特點(diǎn):①電路中各支路兩端的電壓相等;②電路中總電流等于各支路的電流之和。二、重要性質(zhì)1.總電阻設(shè)電壓為U,根據(jù)歐姆定律,則I=;I1=;I2=;???;In=因?yàn)镮=I1+I2+I3+???+In所以=+++???+結(jié)論:并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各個(gè)電阻的倒數(shù)之和。2.電流分配U=I1R1;U=I2R2;U=I3R3;???;U=InRnI1R1=I2R2=I3R3=???=IRn=U結(jié)論:并聯(lián)電路中通過各個(gè)電阻的電流與它的阻值成反比。當(dāng)只有兩只電阻并聯(lián)時(shí)I1=I;I2=I3.功率分配PK=UIK=P1R1=P2R2=P3R3=???=PnRn結(jié)論:并聯(lián)電路中各個(gè)電阻消耗的功率與它的阻值成反比。例1:R1=24,R2=8,U=12V,求總電阻及各電阻上的電流。例2:5個(gè)25的電阻并聯(lián),總電阻為多少?例3:兩只電阻并聯(lián),其中R1為100,通過R1的電流I1為0.4A,通過整個(gè)并聯(lián)電路的電流I為1A,求R2和通過R2的電流I2。例4:在240V的線路上并接15、30、40電熱器各一個(gè),求(1)各電熱器上的電流;(2)總電流及總電阻;(3)總功率及各電熱器消耗的電功率。例5:例1(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)。三、電流表利用并聯(lián)電路的分流原理,在微安表或毫安表上并聯(lián)一分流電阻,按比例分流一部分電流,則可以利用微安表和毫安表測量大的電流(擴(kuò)大量程)。R==其中:Ig為電流表的滿偏電流;Rg為電流表內(nèi)阻;I為電流表的量程;R為分流電阻。例5:P26例2。練習(xí)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)2.選擇題(5)~(7);3.填充題(6)。小結(jié)并聯(lián)電路的特點(diǎn)和重要性質(zhì);分壓電阻的計(jì)算。布置作業(yè)習(xí)題4.(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)問答與計(jì)算題(7)。課題2-5電阻的混聯(lián)教學(xué)目標(biāo)掌握簡單混聯(lián)電路的分析和計(jì)算。教學(xué)重點(diǎn)混聯(lián)電路的計(jì)算。教學(xué)難點(diǎn)畫等效電路圖。學(xué)情分析學(xué)生已學(xué)過電阻的串聯(lián)和并聯(lián)。新課課前復(fù)習(xí):電阻串、并聯(lián)的基本特點(diǎn)和重要性質(zhì)。第五節(jié)?電阻的混聯(lián)一、混聯(lián)既有電阻的串聯(lián)又有電阻的并聯(lián),叫電阻的混聯(lián)。二、混聯(lián)的計(jì)算步驟1.把電路進(jìn)行等效變換;2.先計(jì)算各電阻串聯(lián)和并聯(lián)的等效電阻值,再計(jì)算電路的總的等效電阻;3.由電路的總的等效電阻值和電路的端電壓計(jì)算電路的總電流;4.利用電阻串聯(lián)的分壓和電阻并聯(lián)的分流關(guān)系,計(jì)算各部分電壓及電流。三、進(jìn)行電路等效變換的兩種方法方法一:利用電流的流向及電流的分合,畫出等效電路圖。例1:已知:R1=R2=8,R3=R4=6,R5=R6=4,R7=R8=24,R9=16,U=224V,求:通過R9的電流和R9兩端的電壓。例2:例2。(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)1.混聯(lián)的計(jì)算步驟。小結(jié)2.電路等效變換的兩種方法。布置作業(yè)習(xí)題4.(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)問答與計(jì)算題(8)。課題2-6萬用表的基本原理教學(xué)目標(biāo)1.了解萬用表的構(gòu)造、基本原理。2.掌握萬用表的使用。教學(xué)重點(diǎn)萬用表的基本原理及其操作教學(xué)難點(diǎn)萬用表的實(shí)際操作。第六節(jié)?萬用表的基本原理一、表頭簡述表頭原理。表頭的參數(shù):Ig——滿偏電流;Rg——表頭內(nèi)阻。二、直流電壓的測量1.I=I正比于U-可以用來測量電壓。2.分壓電阻的計(jì)算當(dāng)U=UL(UL為電壓表的量程)則I=IgIg=R=3.多量程的電壓表例:例題。(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)三、交流電壓的測量1.補(bǔ)充:二極管的單向?qū)щ娦酝〝鄺l件(二極管圖)2.工作原理四、直流電流的測量1.利用并聯(lián)分流原理Ig=I2.工作原理五、電阻的測量1.A-滿偏電流為Ig、內(nèi)阻為Rg的電流表;R-調(diào)零電阻2.調(diào)零紅、黑表筆短接,調(diào)R,使Ig=則指針滿偏,紅、黑筆間電阻為0。3.測量接入電阻Rx,I=隨Rx變化,I也變化,每個(gè)Rx對應(yīng)一個(gè)I。4.注意(1)刻度不均勻;(2)測量隨電池內(nèi)阻r的變化有影響,不精確。六、使用萬用表的注意事項(xiàng)1.了解性能及各符號字母的含義,會(huì)讀數(shù),了解各部件作用及用法。2.觀察表頭指針是否處于零位。3.測量前選擇正確的位置:量程選擇:應(yīng)使表頭指針偏倒?jié)M刻度三分之二左右。無法估算測量值時(shí)可從最大量程當(dāng)逐漸減少到合適量程。4.讀數(shù)(1)對有弧形反射鏡的表盤,應(yīng)使像、物重合。(2)估讀一位小數(shù)。(3)了解每一刻度的值。5.被測位正、負(fù)要分清。6.測電流要串聯(lián)。7.測電壓時(shí)要并聯(lián)在被測電路兩端。8.測電阻時(shí)不可帶電測量。9.測量過程中不允許撥動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇量程。10.使用結(jié)束后,要置于最高交流電壓擋或off擋。小結(jié)萬用表表頭的兩個(gè)重要參數(shù);使用萬用表測量時(shí)的注意事項(xiàng)。布置作業(yè)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)4.問答與計(jì)算題(9)。課題2-7電阻的測量教學(xué)目標(biāo)1.掌握電阻的測量方法。2.掌握產(chǎn)生測量誤差的原因。教學(xué)重點(diǎn)電阻的測量方法及產(chǎn)生測量誤差原因的分析。教學(xué)難點(diǎn)產(chǎn)生測量誤差原因的分析。新課課前復(fù)習(xí):使用萬用表進(jìn)行測量時(shí)要注意的問題。第七節(jié)?電阻的測量一、伏安法1.利用U=IR(歐姆定律)來測量電阻2.步驟:(1)用電壓表測出電阻兩端的電壓。(2)用電流表測出通過電阻的電流。(3)用R=公式計(jì)算電阻值。3.方法有兩種電流表內(nèi)接法電流表外接法(1)電流表外接法R測<R實(shí)適用條件:待測電阻值比電壓表內(nèi)阻小得多(R<<Rv)。(2)電流表內(nèi)接法R測>R實(shí)適用條件:待測電阻阻值比電流表內(nèi)阻大得多(R>>Ra)。二、惠斯通電橋1.原理(1)P32圖2-26R1、R2、R3、R4是電橋的4個(gè)臂,其中R4為待測電阻,其余3個(gè)為可調(diào)已知電阻,G是靈敏電流計(jì),比較B、D兩點(diǎn)的電位。(2)調(diào)節(jié)已知電阻的阻值,使Ig=0I1=I2;I3=I4當(dāng)R1和R3上電壓降相等,R2和R4上的電壓降也相等,既I1R1=I3R3,I2R2=I4R4時(shí),兩式相除,得=R4=2.測量結(jié)果的準(zhǔn)確程度由下面的因素決定:(1)已知電阻的準(zhǔn)確程度。(2)電流計(jì)的靈敏度。3.學(xué)校常用的滑線式電橋計(jì)算方式Rx=R小結(jié)1.伏安法測量電阻的兩種方法:電流表內(nèi)接法和電流表外接法。2.這兩種方法測量值和實(shí)際值的關(guān)系。3.這兩種方法適用的條件。4.惠斯通電橋測量電阻的原理和方法。布置作業(yè)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)3.填充題(7)、(8);問答與計(jì)算題(10)。課題2-8電路中各點(diǎn)電位的計(jì)算教學(xué)目標(biāo)1.掌握電路中各點(diǎn)電位的計(jì)算。2.掌握電路中任意兩點(diǎn)間電壓的計(jì)算方法。教學(xué)重點(diǎn)電路中各點(diǎn)電位的計(jì)算。新課課前復(fù)習(xí)1.伏安法測量電阻的原理。2.伏安法測量電阻產(chǎn)生誤差的原因。3.電橋平衡的條件。第八節(jié)?電路中各點(diǎn)電位的計(jì)算一、電位的概念1.零電位點(diǎn)計(jì)算電位的起點(diǎn)。習(xí)慣上規(guī)定大地的電位為零或電路中的某一公共點(diǎn)為零電位。2.電位電路中任一點(diǎn)與零電位點(diǎn)之間的電壓就是該點(diǎn)的電位。二、電位的計(jì)算方法1.確定零電位點(diǎn)。2.標(biāo)出電路中的電流方向,確定電路中各元件兩端電壓的正、負(fù)極。3.從待求點(diǎn)通過一定的路徑繞到零電位點(diǎn),則該點(diǎn)的電位等于此路徑上全部電壓降的代數(shù)和。如果在繞行過程中從元件的正極到負(fù)極,此電壓便為正的,反之,從元件的負(fù)極到正極,此電壓則為負(fù)。三、舉例例1:如圖,求VA、VB、VC、VD、UAB、UBC、UDC例2:已知:E1=45V,E2=12V,內(nèi)阻忽略,R1=5,R2=4,R3=2,求:B、C、D三點(diǎn)的電位。結(jié)論:(1)電位與所選擇的繞行路徑無關(guān)。(2)選取不同的零電位點(diǎn),各電位將發(fā)生變化,但電路中任意兩點(diǎn)間的電壓將保持不變。練習(xí)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)1.是非題(9)、(10);2.選擇題(8)。小結(jié)計(jì)算電路中某點(diǎn)電位的方法。布置作業(yè)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)3.填充題(9)、(10);4.問答與計(jì)算題(11)、(12)。課題3-1基爾霍夫定律教學(xué)目標(biāo)1.掌握節(jié)點(diǎn)、支路、回路、網(wǎng)孔的概念。2.熟練掌握基爾霍夫電流定律和基爾霍夫電壓定律。教學(xué)重點(diǎn)基爾霍夫電流和電壓定律的應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)基爾霍夫電流和電壓定律的推廣應(yīng)用。新課第一節(jié)?基爾霍夫定律一、基本概念1.復(fù)雜電路。2.支路:由一個(gè)或幾個(gè)元件首尾相接構(gòu)成的無分支電路。節(jié)點(diǎn):三條或三條以上的支路匯聚的點(diǎn)。回路:電路中任一閉合路徑。網(wǎng)孔:沒有支路的回路稱為網(wǎng)孔。3.舉例說明上述概念。4.提問:圖3-1中有幾個(gè)節(jié)點(diǎn)、幾條支路、幾條回路、幾個(gè)網(wǎng)孔?5.舉例二、基爾霍夫電流定律1.形式一:電路中任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)上,流入節(jié)點(diǎn)的電流之和等于流出節(jié)點(diǎn)的電流之和。I入=I出形式二:在任一電路的任一節(jié)點(diǎn)上,電流的代數(shù)和永遠(yuǎn)等于零。I=0規(guī)定:若流入節(jié)點(diǎn)的電流為正,則流出節(jié)點(diǎn)的電流為負(fù)。2.推廣:應(yīng)用于任意假定的封閉面。流入封閉面的電流之和等于流出封閉面的電流之和。例:本節(jié)例題三、基爾霍夫電壓定律1.內(nèi)容:從一點(diǎn)出發(fā)繞回路一周回到該點(diǎn)時(shí),各端電壓的代數(shù)和等于零。U=02.注意點(diǎn):(1)在繞行過程中從元器件的正極到負(fù)極,電壓取正,反之為負(fù)。(2)繞行方向可選擇,但已經(jīng)選定后不能中途改變。練習(xí)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)1.是非題(1)~(4)。2.選擇題(1)~(6)。小結(jié)1.基爾霍夫電流定律的內(nèi)容、表達(dá)式。2.基爾霍夫電壓定律的內(nèi)容、表達(dá)式。布置作業(yè)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)3.填充題(2)~(5)。課題3-2支路電流法教學(xué)目標(biāo)1.掌握支路電流法并能運(yùn)用它解題。教學(xué)重點(diǎn)支路電流法的應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)支路電流法的應(yīng)用。新課課前復(fù)習(xí)1.電路的節(jié)點(diǎn)、支路、回路、網(wǎng)孔的概念。2.基爾霍夫電流定律、電壓定律的內(nèi)容和表達(dá)式。第二節(jié)?基爾霍夫定律的應(yīng)用一、支路電流法1.以支路電流為未知量,應(yīng)用基爾霍夫兩定律列出聯(lián)立方程,求出各支路電流的方法。2.對于n條支路,m個(gè)節(jié)點(diǎn)的電路,應(yīng)用支路電流法解題的步驟:(1)選定各支路電流為未知量,并標(biāo)出各電流的參考方向,并標(biāo)出各電阻上的正、負(fù)。(2)按基爾霍夫電流定律,列出(m-1)個(gè)獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)電流方程式。(3)指定回路的繞行方向,按基爾霍夫電壓定律,列出n-(m-1)個(gè)回路電壓方程。(4)代入已知數(shù),解聯(lián)立方程式,求各支路的電流。(5)確定各支路電流的實(shí)際方向。3.舉例例1:本節(jié)例題例2:如圖,已知E1=E2=17V,R1=1,R2=5,R3=2,用支路電流法求各支路的電流。練習(xí)如圖所示,已知電源電動(dòng)勢E1=18V,E2=9V,內(nèi)阻不計(jì),R1=R2=1,R3=4,試用支路電流法求各支路的電流。小結(jié)1.支路電流法解題步驟。2.用支路電流法解題的注意點(diǎn)。布置作業(yè)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)3.填充題(6),4.問答與計(jì)算題(1)、(2)。課題3-3疊加定理教學(xué)目標(biāo)1.掌握疊加定理的內(nèi)容。2.正確應(yīng)用疊加定理計(jì)算兩個(gè)網(wǎng)孔的電路。教學(xué)重點(diǎn)應(yīng)用疊加定理解題及幾個(gè)注意點(diǎn)。教學(xué)難點(diǎn)不能應(yīng)用疊加定理計(jì)算功率。新課課前復(fù)習(xí)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)4.計(jì)算題(3),用支路電流法求各支路的電流。第三節(jié)?疊加定理一、疊加原理1.運(yùn)用疊加定理可以將一個(gè)復(fù)雜的電路分為幾個(gè)比較簡單的電路,然后對這些比較簡單的電路進(jìn)行分析計(jì)算,再把結(jié)果合成,就可以求出原有電路中的電壓、電流,避免了對聯(lián)立方程的求解。2.內(nèi)容:在線性電路中,任何一個(gè)支路中的電流(或電壓)等于各電源單獨(dú)作用時(shí),在此支路中產(chǎn)生的電流(或電壓)的代數(shù)和。3.步驟:(1)分別作出由一個(gè)電源單獨(dú)作用的分圖,其余電源只保留其內(nèi)阻。(對恒壓源,該處用短路替代,對恒流源,該處用開路替代)。(2)按電阻串、并聯(lián)的計(jì)算方法,分別計(jì)算出分圖中每一支路電流(或電壓)的大小和方向。(3)求出各電動(dòng)勢在各個(gè)支路中產(chǎn)生的電流(或電壓)的代數(shù)和,這些電流(或電壓)就是各電源共同作用時(shí),在各支路中產(chǎn)生的電流(或電壓)。4.注意點(diǎn):(1)在求和時(shí)要注意各個(gè)電流(或電壓)的正、負(fù)。(2)疊加定理只能用來求電路中的電流或電壓,而不能用來計(jì)算功率。二、舉例例1:本節(jié)例題小結(jié)1.疊加定理的內(nèi)容。2.應(yīng)用疊加定理解題的步驟。3.兩個(gè)注意點(diǎn)。布置作業(yè)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)4.問答與計(jì)算題(3)、(4)。課題3-4戴維寧定理教學(xué)目標(biāo)1.掌握戴維寧定理的內(nèi)容。2.能正確運(yùn)用戴維寧定理進(jìn)行解題教學(xué)重點(diǎn)運(yùn)用戴維寧定理進(jìn)行解題。教學(xué)難點(diǎn)運(yùn)用戴維寧定理進(jìn)行解題新課課前復(fù)習(xí)疊加定理的內(nèi)容。第四節(jié)?戴維寧定理當(dāng)有一個(gè)復(fù)雜電路,并不需要把所有支路電流都求出來,只要求出某一支路的電流,在這種情況下,用前面的方法來計(jì)算就很復(fù)雜,應(yīng)用戴維寧定理求解就較方便。一、二端網(wǎng)絡(luò)1.網(wǎng)絡(luò):電路也稱為電網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)。2.二端網(wǎng)絡(luò):任何具有兩個(gè)引出端與外電路相連的電路。3.輸入電阻:由若干個(gè)電阻組成的無源二端網(wǎng)絡(luò),可以等效成的電阻。4.開路電壓:有源二端網(wǎng)絡(luò)兩端點(diǎn)之間開路時(shí)的電壓。二、戴維寧定理1.內(nèi)容:對外電路來說,一個(gè)含源二端線性網(wǎng)絡(luò)可以用一個(gè)電源來代替。該電源的電動(dòng)勢E0等于二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓,其內(nèi)阻R0等于含源二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有電動(dòng)勢為零,僅保留其內(nèi)阻時(shí),網(wǎng)絡(luò)兩端的等效電阻(輸入電阻)。2.步驟:(1)把電路分為待求支路和含源二端網(wǎng)絡(luò)兩部分。(2)把待求支路移開,求出含源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓Uab。(3)將網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各電源除去,僅保留電源內(nèi)阻,求出網(wǎng)絡(luò)二端的等效電阻Rab。(4)畫出含源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電路,并接上代求支路電流。3.注意:代替含源二端網(wǎng)絡(luò)的電源極性應(yīng)與開路電壓Uab的極性一致。三、舉例例1:例1例2:例2小結(jié)1.戴維寧定理的內(nèi)容。2.應(yīng)用戴維寧定理解題的步驟。3.注意點(diǎn)。布置作業(yè)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)3.填充題(7)、(8)。4.問答與計(jì)算題(5)、(6)。課題3-5兩種電源模型的等效變換教學(xué)目標(biāo)1.建立電壓源和電流源的概念。2.掌握電壓源與電流源的等效變換。教學(xué)重點(diǎn)電壓源與電流源的等效變換條件和應(yīng)用場合。教學(xué)難點(diǎn)應(yīng)用電壓源與電流源的等效變換解題。學(xué)情分析學(xué)生在前面的學(xué)習(xí)中已接觸過電壓源。新課課前復(fù)習(xí)戴維寧定理的內(nèi)容。第五節(jié)?兩種電源模型的等效變換一、電壓源1.電壓源:為電路提供一定電壓的電源。2.恒壓源:電源內(nèi)阻為零,電源提供恒定不變的電壓。3.恒壓源的特點(diǎn)(1)它的電壓恒定不變。(2)通過它的電流可以是任意的,且決定于與它連接的外電路負(fù)載的大小。4.符號二、電流源1.電流源:為電路提供一定電流的電源。2.恒流源:電源內(nèi)阻為無窮大,電源將提供恒定不變的電流。3.恒流源的特點(diǎn)(1)它提供的電流恒定不變,不隨外電路而改變。(2)電源端電壓是任意的,且決定于外電路。4.符號三、電壓源與電流源的等效變換1.電壓源=理想電壓源串聯(lián)內(nèi)阻R0電流源=理想電流源并聯(lián)內(nèi)阻R02.電壓源U=US-IR0I=電流源I=IS-對外等效=IS-所以IS==,R0=RS3.結(jié)論(1)一個(gè)電壓源與電阻的串聯(lián)組合,可用一個(gè)電流源與電阻的并聯(lián)組合來等效代替。條件:IS=US/R0,RS=R0,如下圖(2)一個(gè)電流源與電阻的并聯(lián)組合,可用一個(gè)電壓源與電阻的串聯(lián)組合來等效代替。條件:US=ISRS,R0=RS如下圖。四、舉例例1:例1例2:例2注意:(1)IS與US的方向一致。(2)等效變換對外電路等效,對電源內(nèi)部不等效。(3)恒壓源和恒流源之間不能等效。五、電源等效變換及化簡原則1.注意點(diǎn)(3)2.兩個(gè)并聯(lián)的電壓源不能直接合并成一個(gè)電壓源,但兩個(gè)并聯(lián)的電流源可以直接合并成一個(gè)電流源。3.兩個(gè)串聯(lián)的電流源不能直接合并成一個(gè)電流源,但兩個(gè)串聯(lián)的電壓源可以直接合并成一個(gè)電壓源。4.與恒壓源并聯(lián)的電流源或電阻均可去除;與恒流源串聯(lián)的電壓源或電阻均可去除。例4:將下圖中的含源二端網(wǎng)絡(luò)等效變換為一個(gè)電壓源。例5:用電壓源與電流源等效變換的方法計(jì)算1電阻上的電流。練習(xí)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)1.是否題(9)、(10)。2.選擇題(9)、(10)。3.填充題(8)~(10)。小結(jié)1.電壓源和電流源的概念。2.恒壓源和恒流源的特點(diǎn)。3.電壓源與電流源等效變換的條件。4.電源等效變換及化簡原則。布置作業(yè)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)4.問答與計(jì)算題(9)、(10)。課題期中復(fù)習(xí)教學(xué)目標(biāo)1.掌握第一、二、三章的主要內(nèi)容。2.熟練運(yùn)用閉合電路的歐姆定律等來解題。3.熟練掌握復(fù)雜電路的幾種求解方法。教學(xué)重點(diǎn)1.閉合電路的歐姆定律。2.電阻的串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)的計(jì)算;電路中各點(diǎn)電位的計(jì)算。3.復(fù)雜電路的幾種求解方法。教學(xué)難點(diǎn)1.畫等效電路圖。2.電位的計(jì)算。3.復(fù)雜電路的幾種求解方法的應(yīng)用。復(fù)習(xí)內(nèi)容第一章1.了解電路的組成及各部分原理2.電流(1)定義(2)產(chǎn)生條件(3)方向(4)電流的大小3.電阻(1)電阻是表示導(dǎo)體對電流的阻礙作用的物理量(2)電阻大小的決定因素(3)電阻與溫度的關(guān)系4.歐姆定律(1)部分電路歐姆定律(2)閉合電路歐姆定律5.電路中能量轉(zhuǎn)換(1)電流通過用電器時(shí)①轉(zhuǎn)換電能的計(jì)算W=UIt②電功率的計(jì)算P=UI③焦耳定律(電流熱效應(yīng)的規(guī)律)④電熱:Q=I2Rt;熱功率:P=I2R(2)電源的功率和輸出功率P=EI=①分配給內(nèi)電路的功率②分配給外電路的功率第二章1.電池阻的串、并聯(lián)2.電阻的串、并聯(lián)規(guī)律總結(jié)3.電阻的混聯(lián)4.萬用表的基本原理5.電阻的測量(1)伏安法:電流表外接;電流表內(nèi)接(2)惠斯通電橋6.電位的計(jì)算方法(1)標(biāo)出電流方向確定元件電壓正、負(fù)極性(2)確定零電位點(diǎn)(3)從待求點(diǎn)通過一定路徑繞到零電位點(diǎn),該點(diǎn)電位等于此路徑上全部電壓的代數(shù)和。第三章1.復(fù)雜電路、支路、節(jié)點(diǎn)、回路、網(wǎng)孔的概念2.基爾霍夫定律的內(nèi)容、表達(dá)式、注意事項(xiàng)、應(yīng)用3.復(fù)雜電路的求解方法(1)支路電流法:①內(nèi)容②解題步驟③注意點(diǎn)④應(yīng)用(2)疊加定理①內(nèi)容②解題步驟③注意點(diǎn)④應(yīng)用(3)戴維寧定理①內(nèi)容②解題步驟③注意點(diǎn)④應(yīng)用(4)電壓源與電流源的等效變換①電壓源、電流源的概念;②恒壓源、恒流源的概念;③電壓源與電流源的等效互換變換的條件;④注意點(diǎn)⑤應(yīng)用布置作業(yè)輔導(dǎo)與練習(xí)上的單元測驗(yàn)。課題4-1電容器和電容教學(xué)目標(biāo)1.理解電容器的電容概念。2.理解決定平行板電容器的電容大小的因素。3.掌握電容的計(jì)算公式。教學(xué)重點(diǎn)1.平行板電容器電容的計(jì)算。2.電容是電容器的固有特性。教學(xué)難點(diǎn)電容是電容器的固有特性。課前復(fù)習(xí)1.電壓源、電流源的概念。2.電壓源和電流源等效變換的條件。新課第一節(jié)電容器和電容一、電容器1.電容器——任何兩個(gè)彼此絕緣而又互相靠近的導(dǎo)體都可以組成電容器。2.當(dāng)電容器與直流電源接通時(shí),電源兩極的電荷就會(huì)在電場力的作用下,向電容器的極板上移動(dòng),使與電源正極相接的極板上帶正電荷,與電源負(fù)極的極板上帶負(fù)電荷,從而在電容器兩極板間建立起電壓。3.充電——使電容器帶電的過程叫充電。4.放電——使電容器失去電荷的過程叫放電。二、電容1.電容器兩極帶的電荷越多,產(chǎn)生的電壓也越高,且對于一定的電容器,極板上帶電量與極板間電壓的比值是常數(shù),這一比值為電容器的電容量。2.C=,式中:C——電容量q——電荷量U——兩極板間的電壓3.單位:1F=106μF=1012pF三、平行板電容器的電容1.平行板電容器的電容與介電常數(shù)成正比,與正對面積成正比,與極板的距離成反比。2.C=ε,式中:ε-介電常數(shù)?法拉/米(F/m)S-正對的面積?平方米(m2)d-兩極板間的距離?米(m)電介質(zhì)的介電常數(shù)ε由介質(zhì)的性質(zhì)決定的。真空介電常數(shù)ε0=8.86?10-12F/m相對介電常數(shù)εr=例1:平行板電容器的極板面積為100cm2,兩板間的介質(zhì)為空氣,兩極板間的距離為5mm,現(xiàn)將電壓為120V的直流電源接在電容器的兩端。求(1)該平行板電容器的電容及所帶的電荷量。(2)若將電容器的兩極板浸入相對介電常數(shù)為2.2的油中,此時(shí)電容又是多大?練習(xí)P64習(xí)題1.是否題(1)、(2)。2.選擇題(1)~(3)。4.問答與問答與計(jì)算題(1)、(2)。小結(jié)1.電容器、充電、放電的概念。2.電容的定義。3.平行板電容器的電容的計(jì)算。4.電容是電容器的固有特性。布置作業(yè)P65習(xí)題3.填充題(1)~(3)。4.問答與問答與計(jì)算題(4)、(5)。課題4-2電容器的連接教學(xué)目標(biāo)1.掌握電容器串聯(lián)、并聯(lián)的性質(zhì)。2.掌握等效電容和安全電壓的計(jì)算。教學(xué)重點(diǎn)1.電容器串聯(lián)、并聯(lián)的性質(zhì)。2.等效電容和安全電壓的計(jì)算。教學(xué)難點(diǎn)安全電壓的計(jì)算。新課課前復(fù)習(xí)P65習(xí)題4.問答與計(jì)算題(3)第二節(jié)?電容器的連接一、電容器的串聯(lián)1.電容器的串聯(lián):把幾只電容器的極板首尾相接,連成一個(gè)無分支電路的連接方式。如圖2.串聯(lián)的性質(zhì)(1)q1=q2=q3=q(2)U=U1+U2+U3(3)=++設(shè)各電容為C1、C2、C3的電容器上的電壓為U1、U2、U3U1=;U2=;U3=U=U1+U2+U3=q(++)=++結(jié)論:串聯(lián)電容的總電容的倒數(shù)等于各電容的電容倒數(shù)之和。3.串聯(lián)的作用:增大耐壓,但電容減小。例1:P58例2二、電容器的并聯(lián)1.電容器的并聯(lián):把幾只電容器的正極連在一起,負(fù)極也連在一起,這就是電容器的并聯(lián)。如圖所示。2.性質(zhì)(1)q=q1+q2+q3(2)U=U1=U2=U3(3)C=C1+C2+C3設(shè)每只電容器的電壓都是U,電容為C1、C2、C3,所帶電量為q1、q2、q3,結(jié)論:并聯(lián)電容器的總電容等于各電容器的電容之和。例3:有兩只電容器,電容分別為10μF和20μF。它們的額定工作電壓為25V和15V,并聯(lián)后,接在10V電源上。求:(1)q1、q2及C;(2)最大允許的工作電壓。練習(xí)兩只電容器,其中一只為0.25F、250V,另一只為0.5F、300V,試求:(1)它們并聯(lián)后的等效電阻;(2)它們串聯(lián)后的等效電容和耐壓值。小結(jié)1.電容器串聯(lián)的性質(zhì)。2.電容器并聯(lián)的性質(zhì)。3.電容器安全電壓的計(jì)算。布置作業(yè)P65習(xí)題3.填充題(4)、(5)。4.問答與計(jì)算題(6)~(8)。課題4-3電容器的充電和放電4-4電容器中的電場能量教學(xué)目標(biāo)1.理解電容器的儲(chǔ)能特性及其在電路中能量的轉(zhuǎn)換規(guī)律。2.掌握電容器中電場能量的計(jì)算。教學(xué)重點(diǎn)1.電容器充、放電過程中,電路中的電流和電容器兩端電壓的變化規(guī)律。2.電容器質(zhì)量的判別和電容器中電場能量的計(jì)算。教學(xué)難點(diǎn)電容器質(zhì)量的判別和電容器中電場能量計(jì)算式的推導(dǎo)。新課課前復(fù)習(xí)1.串聯(lián)電容器的總電容、并聯(lián)電容器的總電容的計(jì)算公式。2.何種情況下需要把電容器串聯(lián)起來?何種情況下需要把電容器并聯(lián)起來?3.P64習(xí)題1.是非題(3)~(8)。2.選擇題(4)~(7)。第三節(jié)電容器的充電和放電一、電容器的充電開關(guān)S合向1,電容器充電。1.現(xiàn)象:(1)白熾燈開始較亮,逐步變暗。(2)(3)的讀數(shù)由大變小。的讀數(shù)變大。(4)最后2.解釋:指向0,的大小等于E。電源正極向極板供給正電荷,負(fù)極向極板供給負(fù)電荷。電荷在電路中形成定向移動(dòng),產(chǎn)生電流,兩極板間有電壓。S剛合上時(shí),電源與電容器之間存在較大的電壓,使大量電荷從電源移向電容器極板,產(chǎn)生較大電流,隨著電荷的增加,電壓減小,電流減小。當(dāng)電容器兩端電壓等于電源電壓時(shí),電荷停止定向移動(dòng),電流為0,燈不亮。二、電容器的放電S合向2,電容放電。1.現(xiàn)象:(1)開始燈較亮,逐漸變暗,直至熄滅。(2)開始較大,逐漸變小,電流方向與剛才充電方向相反,直至指示為0。指示為E,逐漸下降,直至為0。(3)開始2.解釋:放電過程中,由于電容器兩極板間的電壓使回路中有電流產(chǎn)生。開始這個(gè)電壓較大,因此電流較大,隨著電容極板上的正、負(fù)電荷的中和,極板間的電壓逐漸減小,電流也減小,最后放電結(jié)束,極板間不存在電壓,電流為零。3.結(jié)論:當(dāng)電容器極板上所儲(chǔ)存的電荷發(fā)生變化時(shí),電路中就有電流流過;若電容器極板上所儲(chǔ)存的電荷量恒定不變時(shí),則電路中就沒有電流流過。電路中的電流為i==C三、電容器的質(zhì)量判別1.用R?100或R?1k擋。2.將萬用表分別與電容器兩端接觸,指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)并回到接近起始的地方,說明電容器的質(zhì)量很好。3.若指針偏轉(zhuǎn)后回不到起始位置的地方,而停在標(biāo)度盤的某處說明電容器的漏電很大,這時(shí)指針?biāo)赋龅碾娮钄?shù)值即表示該電容器的漏電阻值。4.若指針偏轉(zhuǎn)到零位置之后不再回去,則說明電容器內(nèi)部已經(jīng)短路;如果指針根本不偏轉(zhuǎn),則說明電容器內(nèi)部可能斷路,或電容量很小。第四節(jié)電容器中的電場能量1.充電時(shí),q↑→Uc↑電壓與電荷量成正比:q=CuC2.電源輸入電荷量為q時(shí)所做的總功,也就是存儲(chǔ)于電容器中的總能量。Wc=qUC=CUC2式中:C——電容器的電容?單位:F(法拉)UC——電容器兩端的電壓?單位:V(伏特)Q——電容器所帶的電荷量?單位:C(庫侖)W——電容器儲(chǔ)存的電場能量單位:J(焦耳)3.結(jié)論:電容器中存儲(chǔ)的電場能量與電容器的電容成正比,與電容器兩極板之間的電壓平方成正比。4.電容器是一種儲(chǔ)能元件,當(dāng)電容器兩端電壓增加時(shí),電容器便從電源吸收能量儲(chǔ)存在它兩極板的電場中,當(dāng)電容器兩端電壓降低時(shí),它便把儲(chǔ)存的電場能量釋放出來。電容器本身只與電源進(jìn)行能量交換,不消耗能量。練習(xí)P64習(xí)題1.是非題(9)。3.填充題(6)~(9)。小結(jié)1.電容器的充、放電電流。2.電容器質(zhì)量的判別。3.電容器中的電場能量。布置作業(yè)P65習(xí)題3.填充題(10)。4.問答與計(jì)算題(8)~(10)。課題5-1電流的磁效應(yīng)5-2磁場的主要物理量教學(xué)目標(biāo)1.掌握直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管的磁場,以及磁場方向與電流方向的關(guān)系。2.理解磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通、磁導(dǎo)率和磁場強(qiáng)度的概念及勻強(qiáng)磁場的性質(zhì)。教學(xué)重點(diǎn)磁場的四個(gè)物理量以及磁場方向與電流方向的關(guān)系。教學(xué)難點(diǎn)磁場強(qiáng)度的大小與媒介質(zhì)性質(zhì)無關(guān)。新課第一節(jié)?電流的磁效應(yīng)一、磁場磁極間相互作用的磁力是通過磁場傳遞的。磁極在它周圍的空間產(chǎn)生磁場,磁場對處在它里面的磁極有磁場力的作用。二、磁場的方向和磁感線1.磁場的方向:在磁場中任一點(diǎn),小磁針靜止,N極所指的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場方向。2.磁感線:在磁場中畫出一些曲線,在曲線上每一點(diǎn)的切線方向都與該點(diǎn)的磁場方向相同。三、電流的磁場1.直線電流的磁場電流的方向與它的磁感線方向之間的關(guān)系用安培定則判定。例:2.環(huán)形電流的磁場電流方向與磁感線方向之間的關(guān)系,用安培定則判定。例:3.通電螺線管的磁場電流方向與磁感線方向之間的關(guān)系用安培定則判定。第二節(jié)?磁場的主要物理量一、磁感應(yīng)強(qiáng)度B1.它是表示磁場強(qiáng)弱的物理量B=(條件:導(dǎo)線垂直于磁場方向)B可用高斯計(jì)測量,用磁感線的疏密可形象表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。2.單位:F——N(牛頓),I——A(安培),L——m(米),B——T(特斯拉)3.B是矢量,方向:該點(diǎn)的磁場方向。4.勻強(qiáng)磁場:在磁場的某一區(qū)域,若磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向都相同,這個(gè)區(qū)域叫勻強(qiáng)磁場。二、磁通Φ1.Φ=BS(條件:B⊥S;勻強(qiáng)磁場)2.單位:韋伯(Wb)3.B=;B可看作單位面積的磁通,叫磁通密度。三、磁導(dǎo)率μ1.表示媒介質(zhì)導(dǎo)磁性能的物理量。真空中磁導(dǎo)率:μ0=4?10-7H/m。相對磁導(dǎo)率:μr=2.μr<1?反磁性物質(zhì);μr>1?順磁性物質(zhì);μr>>1?鐵磁性物質(zhì)。前面兩種為非鐵磁性物質(zhì)μr1,鐵磁性物質(zhì)μ不是常數(shù)。四、磁場強(qiáng)度H1.表示磁場的性質(zhì),與磁場內(nèi)介質(zhì)無關(guān)。2.H=或B=μH=μ0μrH3.(1)磁場強(qiáng)度是矢量,方向和磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向一致。(2)單位:安/米(A/m)練習(xí)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)1.是非題(1)~(4)。2.選擇題(1)~(4)。3.填充題(1)~(4)。小結(jié)1.磁場的方向。2.電流的磁場、安培定則。3.磁場的主要物理量。布置作業(yè)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)4.問答與計(jì)算題(1)~(5)。課題5-3磁場對通電導(dǎo)線的作用力教學(xué)目標(biāo)1.掌握磁場對通電導(dǎo)線的作用力的公式和左手定則。2.了解勻強(qiáng)磁場對通電線圈的作用力。教學(xué)重點(diǎn)磁場對通電導(dǎo)線的作用力。教學(xué)難點(diǎn)勻強(qiáng)磁場對通電線圈的作用力。課前復(fù)習(xí)1.磁場中某一點(diǎn)的磁場方向的規(guī)定。2.安培定則的內(nèi)容。3.磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式、磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的規(guī)定。4.磁通、磁導(dǎo)率、相對磁導(dǎo)率的概念。5.磁場強(qiáng)度的定義式,磁場強(qiáng)度方向的規(guī)定。新課第三節(jié)磁場對通電導(dǎo)線的作用力一、磁場對通電導(dǎo)線的作用力1.力的大?。?)當(dāng)電流方向與磁場方向垂直時(shí)F=BIl(適用于:一小段通電導(dǎo)線;勻強(qiáng)磁場)(2)若電流方向與磁場方向平行,則F=0。(3)若電流方向與磁場方向間有一夾角,則B1=Bcos;B2=BsinF=B2Il=BIlsin討論:=,F(xiàn)=BIl最大;=0,F(xiàn)=0最小。單位:F-牛頓(N);l-米(m);B-特斯拉(T)。2.力的方向——用左手定則判定例1:一根通電直導(dǎo)線放在磁場中,圖中已分別表明電流,磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁場對電流的作用力這三個(gè)物理量中兩個(gè)量的方向,試標(biāo)出第三個(gè)物理量的方向。例2:一勻強(qiáng)磁場B=0.4T;L=20cm;=30;I=10A,求:直導(dǎo)線所受磁場力的大小和方向。二、電流表的工作原理(磁電式)(膠片)1.勻強(qiáng)磁場對通電線圈的作用力2.磁場使線圈偏轉(zhuǎn)的力矩M1=K1I;彈簧產(chǎn)生的力矩M2=K2,兩力矩平衡(M1=M2)時(shí),線圈就停在某一偏轉(zhuǎn)角上,指針指到刻度盤的某一刻度,刻度是均勻的。3.優(yōu)點(diǎn):刻度均勻,準(zhǔn)確度高,靈敏度高。缺點(diǎn):價(jià)格貴,對過載很敏感。小結(jié)1.磁場對通電導(dǎo)線作用力的大小和方向。2.左手定則的內(nèi)容。3.電流表的工作原理。布置作業(yè)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)4.問答與計(jì)算題(6)~(8)。課題5-4鐵磁性物質(zhì)的磁化教學(xué)目標(biāo)1.了解鐵磁性物質(zhì)的磁化。2.了解磁化曲線、磁滯回線對鐵磁性物質(zhì)性能的影響。教學(xué)重點(diǎn)鐵磁性物質(zhì)被磁化的內(nèi)因。教學(xué)難點(diǎn)磁滯回線的形成。新課課前復(fù)習(xí)1.磁場力大小的公式、磁場力方向的規(guī)定。2.習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)1.是非題(5)、(6)。2.選擇題(6)、(7)。3.填充題(7)、(8)。第五節(jié)?鐵磁性物質(zhì)的磁化一、鐵磁性物質(zhì)的磁化1.磁化:本來不具磁性的物質(zhì),由于受磁場的作用而具有了磁性的現(xiàn)象。非鐵磁性物質(zhì)是不能被磁化的。2.磁化內(nèi)因:在外磁場的作用下,磁疇(磁性小區(qū)域)沿磁場方向作取向排列,形成附加磁場,從而使磁場顯著增強(qiáng)。去掉外磁場后,有些鐵磁性物質(zhì)中磁疇的一部分或大部分仍保持取向一致,對外仍顯磁性,這就成了永久磁鐵。3.應(yīng)用:用于電子和電氣設(shè)備中。二、磁化曲線1.磁化曲線(B-H曲線):鐵磁性物質(zhì)的B隨H而變化的曲線。B=μH即μ=B/H2.測試原理圖3.磁化曲線圖O-1段:起始磁化段。B增加得較慢(由于磁疇?wèi)T性)。1-2段:直線段。B隨H增加很快(由于磁疇在外磁場的作用下大部分趨向H的方向)。2-3段:B增加變慢(由于隨著H的增加只有少數(shù)磁疇繼續(xù)轉(zhuǎn)向)。3以后:飽和段,B基本不隨H變化(已幾乎沒有磁疇可轉(zhuǎn)向了,為飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度)。4.說明:(1)對于變壓器和電機(jī),通常工作于2-3段。(2)每一種材料B的飽和值一定,不同鐵磁性物質(zhì),B的飽和值不同。(3)B愈大導(dǎo)磁性能愈好。三、磁滯回線1.曲線2.剩磁:當(dāng)H減至零時(shí),B值不等于零,而是保留一定的值,稱為剩磁。用Br表示。矯頑磁力:為克服剩磁所加的磁場強(qiáng)度。用Hc表示。3.磁滯現(xiàn)象:B的變化總是落后于H的變化。磁滯回線:abcdefa為一封閉對稱于原點(diǎn)的閉合曲線,稱為磁滯回線4.(1)基本磁化曲線:連接各條對稱的磁滯回線的頂點(diǎn),得到的一條曲線叫基本磁化曲線。(2)磁滯損耗:反復(fù)交變磁化過程中有能量損耗,稱為磁滯損耗。(3)剩磁和矯頑力愈大的鐵磁性物質(zhì),磁滯損耗就愈大。小結(jié)1.鐵磁性物質(zhì)的磁化;它能夠被磁化的原因。2.鐵磁性物質(zhì)的磁化曲線和磁滯回線。3.鐵磁性物質(zhì)的概念以及它的分類。布置作業(yè)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)1.是非題(7)、(8)。2.選擇題(8)、(10)。3.填充題(9)、(10)。課題5-5磁路的基本概念教學(xué)目標(biāo)1.理解磁動(dòng)勢和磁阻的概念。2.掌握磁路的歐姆定律。教學(xué)重點(diǎn)磁路的歐姆定律。教學(xué)難點(diǎn)磁路的歐姆定律的應(yīng)用。新課課前復(fù)習(xí)1.什么叫鐵磁性物質(zhì)的磁化?它能夠被磁化的原因。2.鐵磁性物質(zhì)的磁化曲線和磁滯回線的概念。第五節(jié)?磁路的基本概念一、磁路1.磁路:磁通經(jīng)過的閉合路徑。2.說明主、漏磁通。3.磁路:無分支和有分支。無分支有分支二、磁路的歐姆定律1.通電線圈產(chǎn)生磁場,磁通隨線圈匝數(shù)和所通過的電流的增大而增加。把通過線圈的電流和線圈匝數(shù)的乘積稱為磁動(dòng)勢。Em=IN單位:安培(A)2.磁阻:磁通通過磁路時(shí)所受到的阻礙作用。Rm=式中:l-磁路長度(m);S-磁路橫截面積(m2);μ-磁導(dǎo)率(H/m);Rm-磁阻(1/H)。3.磁路的歐姆定律(1)內(nèi)容:通過磁路的磁通與磁動(dòng)勢成正比,與磁阻成反比。(2)=(3)磁路與電路對應(yīng)的物理量及其關(guān)系式。電路磁路電流I磁通電阻R=l/S磁通Rm=l/S電阻率磁導(dǎo)率電動(dòng)勢E磁動(dòng)勢Em=IN電路歐姆定律I=E/R磁路歐姆定律=Em/Rm練習(xí)1.在磁場中,各點(diǎn)的磁場強(qiáng)度的大小不僅與電流的大小和導(dǎo)體的形狀有關(guān),而且與媒介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。()2.磁路的歐姆定律是指:磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁動(dòng)勢成正比,與磁阻成反比。()小結(jié)1.磁動(dòng)勢和磁阻的概念。2.磁路的歐姆定律。3.全電流定律。布置作業(yè)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)4.問答與計(jì)算題(9)、(10)。課題6-1電磁感應(yīng)現(xiàn)象6-2感應(yīng)電流的方向教學(xué)目標(biāo)1.理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象。2.掌握產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。3.掌握楞次定律和右手定則。教學(xué)重點(diǎn)1.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。2.楞次定律和右手定則。教學(xué)難點(diǎn)1.判斷是否產(chǎn)生感應(yīng)電流。2.楞次定律和右手定則的應(yīng)用。新課課前復(fù)習(xí)1.電流產(chǎn)生的磁場。2.右手螺旋定則的內(nèi)容。第一節(jié)?電磁感應(yīng)現(xiàn)象1.演示(1)讓導(dǎo)體AB在磁場中向前或向后運(yùn)動(dòng)?,F(xiàn)象:電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明電路中有了電流。(2)導(dǎo)體AB靜止或做上、下運(yùn)動(dòng)?,F(xiàn)象:電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明電路中無電流。結(jié)論I:1.閉合電路中的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),電路中就有電流產(chǎn)生。2.演示(1)把磁鐵插入線圈或從線圈中抽出?,F(xiàn)象:電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。(2)磁鐵插入線圈后靜止不動(dòng),或磁鐵和線圈以同一速度運(yùn)動(dòng)?,F(xiàn)象:電流表指針不偏轉(zhuǎn),說明閉合電路中沒有電流。結(jié)論:只要閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線,電路中就有電流產(chǎn)生。3.演示如圖6-3(1)打開開關(guān)、合上開關(guān)或改變A中的電流。現(xiàn)象:與B相連的電流表指針偏轉(zhuǎn),說明B中有電流。結(jié)論:在導(dǎo)體和磁場不發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)時(shí),只要穿過閉合電路的磁通發(fā)生變化,閉合電路中就有電流產(chǎn)生。分析結(jié)論、、得總結(jié)論:①產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件:只要穿過閉合電路的磁通發(fā)生變化,閉合電路中就有電流產(chǎn)生。②電磁感應(yīng)現(xiàn)象:利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象。產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。討論:1.如圖所示,在通電直導(dǎo)線旁有一矩形線圈,下述情況下,線圈中有無感應(yīng)電流?為什么?(1)線圈以直導(dǎo)線為軸旋轉(zhuǎn)。(2)線圈向右遠(yuǎn)離直導(dǎo)線而去。第二節(jié)?感應(yīng)電流的方向判斷感應(yīng)電流方向的方法:(1)右手定則(2)楞次定律一、右手定則1.內(nèi)容:伸開右手,使大拇指與其余四指垂直,并且都與手掌在一個(gè)平面內(nèi),讓磁感線垂直進(jìn)入手心,大拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)方向,這時(shí)四指所指的方向?yàn)楦袘?yīng)電流的方向。二、楞次定律1.(1)演示:(2)分析:能量守恒定律,磁力阻礙磁鐵運(yùn)動(dòng),外力克服磁力的阻礙做了功,其它形式的能轉(zhuǎn)化為感應(yīng)電流的電能。(3)演示2.楞次定律:感應(yīng)電流的方向,總是要使感應(yīng)電流的磁場阻礙引起感應(yīng)電流的磁通的變化。3.判定感應(yīng)電流方向的步驟:(1)明確原來磁場的方向及穿過閉合電路的磁通是增加還是減少。(2)根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場方向。(3)利用安培定則確定感應(yīng)電流方向。例1:如圖用右手定則、楞次定律判定AB中感應(yīng)電流的的方向。練習(xí)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)1.是非題(1)~(3)。2.選擇題(1)~(3)。小結(jié)1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象和感應(yīng)電流的概念。2.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。3.楞次定律的內(nèi)容。4.楞次定律判斷感應(yīng)電流的步驟。5.右手定則的內(nèi)容。布置作業(yè)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)4.問答與計(jì)算題(1)、(2)。課題6-3電磁感應(yīng)定律教學(xué)目標(biāo)1.理解感應(yīng)電動(dòng)勢的概念。2.掌握電磁感應(yīng)定律以及感應(yīng)電動(dòng)勢的計(jì)算公式。教學(xué)重點(diǎn)1.感應(yīng)電動(dòng)勢的計(jì)算公式。2.法拉第電磁感應(yīng)定律。教學(xué)難點(diǎn)法拉第電磁感應(yīng)定律公式的推導(dǎo)。學(xué)情分析學(xué)生在物理中已初步接觸過。課前復(fù)習(xí)1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象、感應(yīng)電流的概念。2.右手定則的內(nèi)容。3.習(xí)題3.填充題(1)。新課第三節(jié)電磁感應(yīng)定律一、感應(yīng)電動(dòng)勢1.感應(yīng)電動(dòng)勢:在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢叫感應(yīng)電動(dòng)勢。2.方向:和感應(yīng)電流方向相同,用右手定則或楞次定律來判斷。3.不管外電路是否閉合,只要穿過電路的磁通發(fā)生變化,電路中就有感應(yīng)電動(dòng)勢。產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的那段導(dǎo)體相當(dāng)于電源。二、切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢1.感應(yīng)電動(dòng)勢的大?。?)若導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)方向與導(dǎo)線本身垂直,與磁感線方向也垂直,則E=BLv(2)若導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)方向與導(dǎo)線本身垂直,與磁感線方向成θ角,則E=BLvsinθ2.推導(dǎo)過程(1)設(shè):ab長為l,以速度v沿垂直磁感線方向勻速向右運(yùn)動(dòng),ts內(nèi)移動(dòng)距離aa'F=BIl;Fout=F外力反抗磁場力做的功W1=Foutlaa'=Flaa=BIlvt感應(yīng)電流做的功:W2=EIt因?yàn)閃1=W2BIlvt=EIt所以E=BlvI=(R是閉合電路電阻)(2)若導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)方向與導(dǎo)線本身垂直,與磁感線方向成θ角,v分解為v1、v2,v1不切割磁感線,不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢,只有v2產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢所以E=Blv2=Blvsinθ3.單位:B—特斯拉(T);E—伏特(V);l—米(m);v—米/秒(m/s)。例1:P87例1三、電磁感應(yīng)定律E=Blvsinθ單位時(shí)間內(nèi)穿過線圈回路的磁通的改變量,若用ΔΦ=Φ2-Φ1表示導(dǎo)線在Δt=t2-t1時(shí)間內(nèi)磁通的改變量,則E=——單位時(shí)間內(nèi)導(dǎo)線回路里磁通的改變量1.法拉第電磁感應(yīng)定律:線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小與穿過線圈的磁通變化率成正比。E=若線圈有N匝,則E=N=(N=N2-N1=ψ2-ψ1=ψ)(ψ稱為磁鏈)例2:P88例23.(a)E=N中的E是時(shí)間t內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢的平均值。(b)在應(yīng)用E=Blvsinθ時(shí),若v為一段時(shí)間內(nèi)的平均速度,則E為這段時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢的平均值;若v為某一時(shí)刻的瞬時(shí)速度,則E就為那個(gè)時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值。練習(xí)一個(gè)500匝線圈,bc為10m,ab為20cm,以每分鐘600周的轉(zhuǎn)速繞中心勻速轉(zhuǎn)動(dòng),如圖所示,在B=0.09T的勻強(qiáng)磁場中,當(dāng)線圈平面從與磁場方向垂直的位置轉(zhuǎn)至平行位置時(shí),求:線圈中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢。小結(jié)1.感應(yīng)電動(dòng)勢的概念。2.法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容。3.導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的計(jì)算式。布置作業(yè)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)4.問答與問答與計(jì)算題(3)~(5)。課題6-4自感現(xiàn)象教學(xué)目標(biāo)1.理解自感系數(shù)的概念。2.了解自感現(xiàn)象及其在實(shí)際中的應(yīng)用。3.掌握磁場能量的計(jì)算。教學(xué)重點(diǎn)1.線圈電感的計(jì)算和自感電動(dòng)勢的計(jì)算。2.熒光燈的工作原理。教學(xué)難點(diǎn)熒光燈的工作原理。學(xué)情分析學(xué)生已學(xué)過電動(dòng)勢的計(jì)算。新課課前復(fù)習(xí)1.感應(yīng)電動(dòng)勢的概念。2.法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容。3.導(dǎo)線切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢的計(jì)算公式。4.習(xí)題2.選擇題(4)。第四節(jié)?自感現(xiàn)象一、自感現(xiàn)象1.(1)如圖調(diào)節(jié)R使HL1、HL2亮度相同,再調(diào)節(jié)R1使兩白熾燈正常發(fā)光,然后斷開S再接通電路。(2)現(xiàn)象:HL2正常發(fā)光,HL1逐漸亮起來。(3)分析現(xiàn)象。2.(1)如圖接通電路,燈HL正常發(fā)光,再斷開電路。(2)現(xiàn)象:斷電的一瞬間,白熾燈突然發(fā)出很強(qiáng)的亮光,然后才熄滅。(3)分析現(xiàn)象。3.結(jié)論:當(dāng)線圈中的電流發(fā)生變化時(shí),線圈本身就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢,這個(gè)電動(dòng)勢總是阻礙線圈中原來電流的變化。自感現(xiàn)象:由于線圈本身的電流發(fā)生而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象。簡稱自感。自感電動(dòng)勢:在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢。二、自感系數(shù)1.自感磁通L:當(dāng)電流通過回路時(shí),在回路內(nèi)產(chǎn)生的磁通叫自感磁通。2.自感磁鏈:L=NL3.自感系數(shù)(電感):L=L表示各線圈產(chǎn)生自感磁鏈的能力,表示一個(gè)線圈通過單位電流所產(chǎn)生的磁鏈。4.單位:亨利(H)、毫亨(mH)、微亨(H)1H=103mH=106H三、線圈電感的計(jì)算1.B=μH=μ,=BS=,由N=LI得L=2.(1)L由線圈本身的特性決定,與線圈的尺寸、匝數(shù)和媒質(zhì)的磁導(dǎo)率有關(guān),而與線圈中的電流無關(guān)。(2)上式除適用于環(huán)形螺旋線圈外,對近似環(huán)形的線圈,且在鐵心沒飽和的條件下,也可用上式近似計(jì)算。(3)鐵磁材料磁導(dǎo)率μ不是一個(gè)常數(shù),鐵心越接近飽和,這現(xiàn)象越顯著。所以具有鐵心的線圈,其電感不是一個(gè)定值,這種電感叫非線性電感。四、自感電動(dòng)勢1.EL=;L=LI所以EL===L自感電動(dòng)勢大小與線圈中電流的變化率成正比。2.EL方向:用楞次定律判斷。五、自感現(xiàn)象的應(yīng)用1.熒光燈主要組成:燈管、鎮(zhèn)流器、啟輝器。2.啟輝器結(jié)構(gòu):充有氖氣的小玻璃泡、靜觸片、U形觸片、稀薄的汞蒸氣。3.熒光燈的工作原理。4.鎮(zhèn)流器的作用:(1)熒光燈開始點(diǎn)燃時(shí)產(chǎn)生瞬時(shí)高壓。(2)熒光燈正常發(fā)光時(shí),與燈管串聯(lián)起降壓限流的作用。5.危害。六、磁場能量1.磁場能量和電場能量相同的特點(diǎn):(1)磁場能量和電場能量在電路中的轉(zhuǎn)化都是可逆的。線圈也是儲(chǔ)能元件。(2)它的計(jì)算公式和電場能量計(jì)算式相似。WL=LI2L反映儲(chǔ)存磁場能量的能力。小結(jié)1.自感現(xiàn)象、自感系數(shù)的概念。2.自感系數(shù)、自感電動(dòng)勢的計(jì)算式。3.熒光燈的結(jié)構(gòu)及其工作原理。4.磁場能量的計(jì)算式。布置作業(yè)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)4.問答與計(jì)算題(6)、(7)。課題6—5互感現(xiàn)象教學(xué)目標(biāo)1.理解互感系數(shù)的概念。2.了解互感現(xiàn)象及其在實(shí)際中的應(yīng)用。3.掌握互感電動(dòng)勢的計(jì)算。教學(xué)重點(diǎn)互感電動(dòng)勢的計(jì)算。教學(xué)難點(diǎn)互感電動(dòng)勢的計(jì)算。學(xué)情分析學(xué)生已了解自感現(xiàn)象。新課課前復(fù)習(xí)1.自感現(xiàn)象、自感系數(shù)的概念及自感系數(shù)、自感電動(dòng)勢計(jì)算公式。2.習(xí)題?1.是非題(4)~(6);2.選擇題(5)、(6);3.填充題(2)、(3)第五節(jié)?互感現(xiàn)象一、互感現(xiàn)象線圈L中有電流i1時(shí):L1中有11、11(11=N111=L1I1),L2中有21、21(21=N221)。線圈L中的電流i1變化時(shí):11變化,自感電動(dòng)勢EL1=21也變化,互感電動(dòng)勢EM2=同理,當(dāng)線圈2中電流i2變化時(shí),線圈L中也產(chǎn)生互感電動(dòng)勢EM1=互感現(xiàn)象:當(dāng)一個(gè)線圈中電流發(fā)生變化時(shí),在另一個(gè)線圈中將要產(chǎn)生感生電動(dòng)勢,這種現(xiàn)象叫互感現(xiàn)象。產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢叫互感電動(dòng)勢。二、互感系數(shù)(也稱互感量,簡稱互感)M1.M==?單位:亨利(H)2.說明:(1)M只與兩個(gè)回路的結(jié)構(gòu)、相互位置及媒質(zhì)磁導(dǎo)率有關(guān),與回路中的電流無關(guān)。只有當(dāng)媒介質(zhì)為鐵磁性材料時(shí),M才與電流有關(guān)。3.M與L的關(guān)系設(shè)K1、K2為各線圈產(chǎn)生的互感磁通與自感磁通的比值K1=K2=====K1與K2的幾何平均值稱為線圈的交鏈系數(shù)或耦合系數(shù),用K表示。i==,因0≤K1≤1,0≤K2≤1所以0<K<1K=0?表示線圈之間不存在互感;K=1表示兩線圈全耦合,無漏磁。所以M=K定于K、L1、L2)(M決三、互感電動(dòng)勢1.i1變化產(chǎn)生EM2EM2==M同理i2變化產(chǎn)生EM1EM1=M其大小等于互感系數(shù)和另一線圈中電流變化率的乘積;其方向用楞次定律判斷。練習(xí)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)1.是非題(7)。2.選擇題(8)。3.填充題(8)、(9)。小結(jié)1.互感現(xiàn)象和互感系數(shù)的概念。2.互感系數(shù)和它們的自感系數(shù)的關(guān)系。3.互感電動(dòng)勢的計(jì)算式。布置作業(yè)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)4.問答與計(jì)算題(8)。課題6-6互感線圈的同名端和串聯(lián)教學(xué)目標(biāo)1.掌握互感線圈同名端的概念及判別。2.掌握互感線圈串聯(lián)的兩種方式。教學(xué)重點(diǎn)互感線圈同名端的判別。教學(xué)難點(diǎn)互感線圈串聯(lián)等效電感的推導(dǎo)。新課課前復(fù)習(xí)1.互感現(xiàn)象和互感系數(shù)的概念。2.互感系數(shù)和它們的自感系數(shù)的關(guān)系。3.互感電動(dòng)勢的大小和方向。第六節(jié)?互感線圈的同名端和串聯(lián)一、互感線圈的同名端1.同名端:把在同一變化磁通作用下,感應(yīng)電動(dòng)勢極性相同的端點(diǎn)叫同名端。感應(yīng)電動(dòng)勢極性相反的端點(diǎn)叫異名端。用符號“”表示同名端。例:2.同名端的確定(1)已知線圈繞法時(shí),可用楞次定律直接判定(如上例)。(2)不知線圈繞法時(shí),可用實(shí)驗(yàn)方法來確定。如下圖。開關(guān)閉合,i1增大,圖中電源上“+”下“-”,如A表正偏,表明(3)端與(1)端為同名端,A表反偏,表明(4)端與(3)端為同名端。二、互感線圈的串聯(lián)1.順串(1)(2)推導(dǎo)E=EL1+EM1+EL2+EM2=L1+L2+2i=(L1+L2+2M)=L順?biāo)訪順=L1+L2+2M2.反串(1)(2)推導(dǎo)E=EL1-EM1+EL2-EM2=L1+L2-2M=(L1+L2-2M)=L反所以L反=L1+L2-2M3.M=小結(jié)1.互感線圈同名端的概念及判別。2.互感線圈串聯(lián)等效電感的計(jì)算。布置作業(yè)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)4.問答與計(jì)算題(9)、(10)。課題6—7渦流和磁屏蔽教學(xué)目標(biāo)1.掌握渦流的概念及減小渦流的方法。2.了解磁屏蔽的概念及常用的磁屏蔽措施。教學(xué)重點(diǎn)1.渦流的概念及減小渦流的方法。2.常用的磁屏蔽措施。新課課前復(fù)習(xí)1.互感線圈同名端的概念。2.習(xí)題1.是否題(8)~(10);2.選擇題(7)、(9)、(10);3.填充題(6)。第七節(jié)?渦流和磁屏蔽一、渦流1.鐵心中由于電磁感應(yīng)原理產(chǎn)生的渦電流稱為渦流。2.渦流的有害之處:因整塊金屬電阻很小,所以渦流很大,使鐵心發(fā)熱,溫度升高,使材料絕緣性能下降,甚至破壞絕緣造成事故。3.渦流損失:鐵心發(fā)熱,使一部分電能轉(zhuǎn)換成熱能白白浪費(fèi),這種電能損失叫渦流損失。4.減小渦流的措施:鐵心用涂有絕緣漆的薄硅鋼片疊壓制成。5.渦流的利用:用于有色金屬、特種合金的冶煉。二、磁屏蔽1.磁屏蔽:為了避免互感現(xiàn)象,防止出現(xiàn)干擾和自激,須將有些儀器屏蔽起來,使其免受外界磁場的影響,這種措施叫磁屏蔽。2.屏蔽措施:(1)用軟磁材料做成屏蔽罩。(2)對高頻變化的磁場,用銅或鋁等導(dǎo)電性能良好的金屬制成屏蔽罩。(3)裝配器件時(shí),相鄰線圈互相垂直放置。小結(jié)1.渦流的概念及減小渦流的方法。2.磁屏蔽的概念及屏蔽措施。課題7-1交流電的產(chǎn)生教學(xué)目標(biāo)1.掌握交流電的概念及其變化規(guī)律。2.了解交流電的波形圖表示法。教學(xué)重點(diǎn)交流電的變化規(guī)律及波形圖表示法。教學(xué)難點(diǎn)交流電的波形圖表示法。學(xué)情分析學(xué)生在物理中已接觸過交流電的概念。新課課前復(fù)習(xí)1.電流產(chǎn)生磁場。2.磁場對電流的作用力。3.電磁感應(yīng)現(xiàn)象E=Blvsin第一節(jié)?交流電的產(chǎn)生一、交流電的產(chǎn)生演示:由圖引出交流電的概念。1.交流電:強(qiáng)度和方向都隨時(shí)間作周期性變化的電流叫交流電。2.交流電的變化規(guī)律中性面:跟磁力線垂直的平面叫中性面。(1)線圈平面跟中性面重合的時(shí)刻開始計(jì)時(shí)①某一瞬間整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢:e=2Blvsinωt或者e=EmsinωtEm=2Blv式中:e電動(dòng)勢的瞬時(shí)值Em電動(dòng)勢的最大值由上式知在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈里產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢是按正弦規(guī)律變化的。②當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與磁感線平行的位置時(shí),由于ωt=/2,sinωt=1,所以此時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢最大e=2Blv;當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與磁感線垂直時(shí),此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢最小,e=0。③若線圈和電阻組成閉合電路,則電路中就有感應(yīng)電流。I==sinωt=Imsinωt式中:R——整個(gè)閉合電路的電阻Im——電流的最大值i——電流強(qiáng)度的瞬時(shí)值④電壓的瞬時(shí)值u=IR'=ImR'sinωt=Umsinωt式中:R'——某段導(dǎo)線的電阻Um——電壓的最大值由上可知:感應(yīng)電動(dòng)勢、感應(yīng)電流、外電路中一段導(dǎo)線上的電壓都按正弦規(guī)律變化。(2)線圈平面跟中性面有一夾角?時(shí)開始計(jì)時(shí)e=Emsin(ωt+)i=Imsin(ωt+)u=Umsin(ωt+)正弦交流電:按正弦規(guī)律變化的交流電。二、交流電的波形圖1.講解如圖2.用描點(diǎn)法畫出I=Imsinωt和u=Umsin(ωt+)的圖形,其中=。小結(jié)1.交流電、正弦交流電的概念。2.中性

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(quán)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(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)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(chǔ)空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)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(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)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(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)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