第一篇:純電阻電路教案1
學時: 2學時 教學目的:1.使學生了解純電阻電路電流與電壓的相位之間的關(guān)系,能夠正確理解交流電路歐姆定律的使用方法;
2.熟練掌握純電阻電路電流與電壓瞬時值、有效值、最大值的歐姆定律公式以及有功功率公式。
重點:純電阻電路的電壓、電流有效值符合歐姆定律; 難點:瞬時功率和有功功率。
教學方法:直觀教學、講授、啟發(fā)、互動。
組織教學:檢查學生出勤情況,集中學生注意力。
復習舊課:直流電路中,一段無源支路的歐姆定律和功率各是多少?
I U P UI I2R U2R(叫3名同學說出三個正弦量的相量表示形式。先叫一名學生在黑板上畫出一段無源支路,叫兩名同學回答問題。)導入新課:直流電路中的歐姆定律形式在交流電路中仍然適用。我們在專業(yè)技能課元器件的焊接中曾用過電烙鐵,當把電烙鐵接上220V的交流電源并經(jīng)過一段時間后,電烙鐵就會發(fā)熱,為什么能發(fā)熱呢?因為電烙鐵內(nèi)部是一個電阻絲,相當于在電阻絲的兩端接上交流電源。這種在交流電路中只有線性電阻的電路就是純電阻電路。(導入新課時,教師把電烙鐵拿出,啟發(fā)發(fā)問,最后將準備好的掛圖掛于黑板上,引入新課。)講授新課:
§ 5—3 純電阻電路
一、電流與電壓相位關(guān)系
設(shè)加在電阻兩端的正弦電壓為: uR URmsin t 實驗證明:對線性電阻來說,交流電流與電壓的瞬時值仍符合歐姆定律,則有: i uR 上式表明,在正弦電壓的作用下,電阻中通過的電流也是一個同頻率的正弦 URms tsin Imsin t 1 交流電流,且與加在電阻兩端的電壓同相位。
(通過掛圖講解交流電壓與電流的方向是隨時間而變化的,引出電阻上電流與電壓的相位關(guān)系,電流i與電壓u是同頻率、同相位的正弦量,兩者的相位差 u i 0,說明 電流i與電壓u是同相位。邊講解邊啟發(fā)誘導學生說出交流電壓與電流的相位關(guān)系,并提問 兩名同學。教師歸納總結(jié)引出波形圖和相量圖,并且強調(diào)相量圖中電壓與電流的初相為零。講解過程中教師要密切注意學生們的反映,啟發(fā)學生用學過的直流電路歐姆定律形式寫出瞬 時值歐姆定律公式。)
i uR uR u 圖1 O I uR 圖2-(b)相量圖
由圖2—(a)可進一步引出純電阻電路電壓、電流相位是相同的。
二、電流與電壓的數(shù)量關(guān)系
由上式可知,通過電阻的最大電流 Im UR 若把上式兩邊同除以2,則得 I R R 這說明,在純電阻電路中,電流與電壓的瞬時值、最大值、有效值都符合歐 2 U 姆定律。
三、功率 在任一瞬間,電阻中電流瞬時值與同一瞬間的電阻兩端電壓的瞬時值的乘積,稱為電阻獲取的瞬時功率,用PR表示,即 U22 PR uRi sin t 瞬時功率的曲線如圖3-b所示。由于電流和電壓同相,所以P在任一瞬間的數(shù)值都大于或等于零,這就說明電阻總是要消耗功率,因此,電阻是一種耗能元件。由于瞬時功率時刻變動,不便計算,通常用電阻在交流電一個周期內(nèi)消耗的功率的平均值來表示功率的大小,叫做平均功率。平均功率又稱有功功率,用P表示,單位仍是W。電壓、電流用有效值表示時,平均功率P的計算與直流電路相同,即 P UI I2R 2圖3-b功率曲線圖 VW,其兩端所加電壓為
例題1:已知某白熾燈的額定參數(shù)為220 3 u 2sin(314t)V。試求: 1.交流電的頻率; 2.白熾燈的工作電阻; 3.白熾燈的有功功率。解:
1.交流電的頻率為 3.14 50HZ f 2.白熾燈的工作電阻為 R U2P 2202 484 3.白熾燈的有功功率為 P U2R 2202 100W 課堂練習
1.在純電阻交流電路中,下列各式哪些是錯誤的?(1),(3),(7)(1)i UR(2)I UR(3)i UmR(4)i uR(5)I UmR(6)P UI(7)P UmIm 2.已知一個電阻上的電壓u 2sin(314t)V,測得電阻上消耗的功率為20W,則這個電阻的阻值為(A)。A.5 B.5 C.5 3.已知兩個交流電流的瞬時值表達式為i1 4sin(628t 4)A,i2 5sin(628t)A,當i1和i2分別通過R 2 的電阻時,消耗的功率分別是(B)。A.16W,20W B.16W,25W C.8W,25W 4.在純電阻電路中,已知電阻為44,交流電壓u 311sin(314t 300)V,求通過電阻的電流是多大?寫出電流的解析式。解:電壓的有效值為 U 2 220V 電流的有效值為 I UR 44 5A Im 2I 2 5 2A 因為在純電阻電路中,電流與電壓同頻率、同相位; 4 314rads,0 i 30 所以電流的解析式為: i 52sin(314t 300)A
四、小結(jié)
1.電壓、電流有 效值之間的關(guān)系
2.達標練習給出激勵性題目,引發(fā)學生思考
五、布置作業(yè)
習題冊 P62
一、1、2、3;
二、1、2;
三、1、2、3; 要求學生認真聽講 要求學生思考推理過程 要求學生參與推理
第二篇:說課-純電阻電路
《純電阻電路》說課教案
各位評委老師你們好!
今天我說課的內(nèi)容是周紹敏主編的《電工基礎(chǔ)》第八章第1節(jié),這本教材是國家規(guī)劃教材,《電工基礎(chǔ)》是一門電子類專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程。下面我將從九個方面對本節(jié)課的設(shè)計進行說明:
一、說教材地位
本節(jié)教學內(nèi)容是本章也是全書的一個重點,電阻元件是電子元件中的基礎(chǔ)元件,在第1章第3節(jié)我們已經(jīng)學習過電阻,對于處于直流電路中電阻進行了詳細的研究,本節(jié)課是來分析處于交流電路中的電阻,既是對電阻學習的延續(xù)和拓展,又是學習純電感、純電容等正弦交流電路的基礎(chǔ),起著承上啟下的作用。
二、說學生情況的分析
從知識角度:
1、具有電阻的一些知識;
2、具有交流電表示法的知識。從能力角度:具有一定的觀察、分析、比較、概括能力。
三、說教學目標
根據(jù)教材的要求,針對職高學生的心理特點和認知水平,確定教學目標如下:
1、知識目標
(1)知道純電阻電路的定義。(2)掌握純電阻電路的特點。
2、能力目標
通過實驗、歸納、概括出純電阻電路中電流和電壓同相,培養(yǎng)學生的觀察、操作、猜想、探究、概括能力。
3、情感目標
通過本節(jié)課的學習,激發(fā)學生的求知欲望,培養(yǎng)他們嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。
四、說教學重點難點
1、教學重點:純電阻電路中電壓與電流的關(guān)系。教學難點:純電阻電路中電壓與電流同相。
2、重難點的處理和突破
通過任務驅(qū)動使學生理解掌握重點知識。通過實驗突破難點。
五、說教學方法
實驗教學過程是一個培養(yǎng)學生動手、動眼、動腦的過程,通過實驗教學,可以培養(yǎng)學生的好奇心、興趣愛好,激發(fā)他們的求知欲,使學生對學習產(chǎn)生興趣和需要,更重要的是培養(yǎng)學生的實驗操作技能,以及觀察問題、分析問題和解決問題的能力,從而能夠較全面地提高學生的基本素質(zhì)。
六、說教學手段
多媒體教學:可以節(jié)省時間,提高課堂利用率。
七、學法指導
讓學生在做、看、想、議、練、的學習過程中自主的參與到知識的形成和掌握的全過程,使學生不僅將本節(jié)課的知識納入到自己的知識結(jié)構(gòu)中,同時也提高了學生的動手能力和協(xié)作能力。
八、說教學過程
(一)引入(3分鐘)
1、復習電路;
2、引入:交流電路中,白熾燈與電動機所在電路一樣嗎? 引入純電阻電路。提問學生,教師指正總結(jié),并用多媒體顯示內(nèi)容
(二)確定任務(2分鐘)
任務1:純電阻電路的定義是什么?
任務2:純電阻電路中電流與電壓的大小關(guān)系是什么? 任務3:純電阻電路中電流與電壓的相位關(guān)系是什么?
(三)任務實施(30分鐘)
任務1:純電阻電路的定義是什么?
1、教師講授定義:交流電路中若只有電阻,這種電路叫純電阻電路。
2、舉例請學生辨別電路是不是純電阻電路?(白織燈、電爐、電烙鐵、電扇、電動機等)任務2:純電阻電路中電流與電壓的大小關(guān)系是什么?
1、教師講授電流的瞬時值的解析式 uUsin?ti ==m???Im?sin?? t
RR2、推導純電阻電路中歐姆定律的表達式。
Um RIUUI = m???m=
22RRIm????
3、實驗驗證純電阻電路中歐姆定律。
任務3:純電阻電路中電流與電壓的相位關(guān)系是什么?
1、實驗驗證純電阻電路中電流與電壓的相位關(guān)系 在純電阻電路中,電壓、電流同相。
2、相量圖和波形圖表示純電阻電路中電流與電壓的相位關(guān)系
(四)練習(3分鐘)
已知交流電壓u?=?2202sin?(?314?t????45??)?V,它的有效是
,頻率是
,初相是
。若電路接上一電阻負載R???220??,電路上電流的有效值是
,電流的解析式是。
(五)小結(jié)與作業(yè)(2分鐘)
小結(jié):提綱挈領(lǐng),既理清了本節(jié)課的基本內(nèi)容,又突出了重點內(nèi)容,促使學生掌握本節(jié)課所學知識。
作業(yè):采用分層教學的方法。安排選作題。
九、說板書設(shè)計
第一節(jié) 純電阻電路
任務1:純電阻電路的定義
只有電阻的交流電路。
任務2:純電阻電路中電流與電壓的大小關(guān)系
I = U R任務3:純電阻電路中電流與電壓的相位關(guān)系
在純電阻電路中,電壓、電流同相。
設(shè)計依據(jù):采用此板書,清晰在再現(xiàn)了本節(jié)課學習的主要內(nèi)容,以及學習本節(jié)課的關(guān)鍵所在,突出了教學重點,增強了學生的記憶力。
第三篇:《電阻》參考教案1
第三節(jié) 電阻
●教學目標
一、知識目標
1.通過觀察和實驗,初步學習電阻的概念、電阻的單位及其換算關(guān)系; 2.知道電阻的大小跟導體的種類等因素有關(guān);
3.知道滑動變阻器的構(gòu)造,會把滑動變阻器正確地連入電路來改變電路中的電流。
二、能力目標
1.通過觀察和實驗,探究電阻及影響電阻大小的因素,培養(yǎng)學生觀察、分析、比較、概括的能力;
2.通過學生探究活動,研究電阻大小與材料種類、長度、橫截面積的關(guān)系,滲透研究問題的一種方法——控制變量法。
三、德育目標
1.通過了解半導體及超導在現(xiàn)代科技中的應用,開闊視野,激發(fā)學生求知欲;
2.通過多種活動形式,聯(lián)系學生生活實際,培養(yǎng)學生對科學探索的熱愛?!窠虒W重點
電阻概念的建立;變阻器的原理及使用.●教學難點
根據(jù)要求正確連接與使用變阻器.●教學方法
實驗法、觀察法、比較法.●教具準備
接線板、演示用電流表、干電池組、開關(guān)、導線若干、小燈泡、長短粗細相同的鐵絲及銅絲各一段、滑動變阻器、電阻箱、調(diào)光臺燈、半導體收音機一臺、電位器、投影儀
●教學過程
一、引入新課
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[師]出示預先準備的各式各樣的電線。問這是什么東西? [生]電線、導線、電纜線、電話線、閉路線…… [師]肯定同學們的回答。請大家從導線的截面觀察。
[生]電線芯是用容易導電的金屬來做的,是導體。電線芯的外面包了一層橡膠或塑料,是不容易導電的物體,叫絕緣體。
[師]現(xiàn)在請同學們剝開導線的絕緣外皮,看一下導線的芯到底是用什么材料做成的。
[生]是用銅做的。是用鋁做的。[師]大家見過用鋼、鐵做芯的導線嗎? [生]好像沒有。
[師]常用的導線通常是用銅或鋁做的,特別重要的用電設(shè)備的導線還要用昂貴的銀來做。我們已經(jīng)知道,鋼、鐵也是導體,又多又便宜,那么為什么不用鋼鐵來做導線呢?同學們大膽地猜想。
[生]是不是因為鐵容易生銹,所以不用鐵。[生]是因為用鐵做導線沒有銅好。[生]……
[師]大家想不想用實驗找找原因呢?
二、進行新課
1.電阻是導體本身的一種性質(zhì)
[師]我們可以把鐵絲和銅絲分別接入電路,觀察一下有什么現(xiàn)象發(fā)生。[想想做做]
請同學按圖6.3-1連接電路。
先將鐵絲接入電路,合上開關(guān),觀察小燈泡的亮度。
將鐵絲換成長短、粗細相同的銅絲,合上開關(guān),觀察小燈泡的亮度。[生]接入銅絲比接入鐵絲時燈泡亮。
將電流表串入電路,重復上述的實驗,觀察電流表的示數(shù)。[生]接鐵絲時的電流比接銅絲時的電流小。
[師]比較兩次電流的示數(shù),實驗中用的是相同的電池,也就是說電壓相同,為什么兩條導線中的電流不同呢?
原來,導體能導電,但同時對電流又有阻礙作用。相同電壓下,導線中電
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流不同,說明兩條導線對電流的阻礙作用不同。在物理學中用“電阻”這個物理量來表示導體對電流阻礙作用的大小。
[板書]導體對電流的阻礙作用叫電阻(resistance)。
[師]比較實驗現(xiàn)象——相同電壓下,接入銅絲的電流大,說明了什么問題?
[生]銅對電流的阻礙作用小即電阻小。
[師]相同電壓下,接入等長、等粗的鐵絲電流小,又說明了什么? [生]等長、等粗的鐵絲比銅絲的電阻大。
[師]請同學們看書P13“幾種長1 m,橫截面積1 mm2的金屬導線在20 ℃時的電阻值”比較幾種材料導線的電阻值,能得出什么樣的結(jié)論?并說明為什么不用鐵做導線。
[生]導線的電阻值和導線的材料有關(guān)。不同材料的導線其電阻值不同。[生]電阻是導體本身的一種性質(zhì)。
[生]幾種材料中銀的電阻最小,除鎳鉻合金外,鐵的電阻最大,銅的電阻和銀差不多,但銅比銀便宜。所以不用鐵做導線,而常用鋁或銅。
(有學生會注意到鎳鉻合金的電阻值最大,它有什么用?此問題可留在變阻器中再來說明)
2.電阻的單位和換算
請同學們閱讀材料P13,知道下述內(nèi)容。[板書]電阻的符號:R
電阻的單位:歐姆(O hm)簡稱歐 符號 Ω
常用單位:千歐(kΩ)兆歐(MΩ)1 kΩ=103 Ω 1 MΩ=106 Ω [師]同學們對于電阻這個物理量已經(jīng)有了一定的了解。在電子技術(shù)中經(jīng)常用到具有一定電阻值的元件——電阻器。
(出示書圖6.3-2所示各種電阻器實物)
注意:這些電阻器,無論它們是否被連入電路,通過它們電流是多少,其阻值一般是不變的,即電阻是導體本身的一種性質(zhì)。
電阻器也叫定值電阻,它在電路圖中的符號是“
”。
[師]請同學們閱讀小數(shù)據(jù)欄中“常見的電阻”,看看你能有什么發(fā)現(xiàn)。
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[生]實驗用的導線電阻很小,它們是用容易導電的銅來做的。[生]實驗用小燈泡的電阻是每根導線電阻的500倍。導線的電阻是不是可以忽略不考慮呢?
[生]人雙手間電阻在手干燥時很大,潮濕時會變小,甚至比照明燈泡工作用的電阻還小。相同電壓下,電阻小的電流大,電阻大的電流小。所以電器工作時,用濕手去觸摸用電器開關(guān)會很不安全。
[師]積極肯定學生仔細觀察認真思考問題的學習態(tài)度,并對他們能根據(jù)學到知識聯(lián)系生活中實際的做法及同學的安全意識進行表揚。
[師]人的雙手間干燥和潮濕時的電阻不同。誰知道還有什么東西在干燥和潮濕時的導電能力不同?
[生]木柴。木柴干燥時是絕緣體,不容易導電;而濕木柴就是導體,就比較容易導電。
[生]這說明干木柴電阻大、濕木柴的電阻小。絕緣體的電阻大,導體的電阻較小。
[師]肯定同學的分析,進一步引導學生利用電阻的知識明白絕緣體的本質(zhì)。絕緣體之所以能起到絕緣的作用,就是由于其電阻很大的緣故。
[師]在電工材料中,除了同學們已了解的導體和絕緣體外,還有一種很重要的材料就是半導體。
[投影]半導體及超導的相關(guān)內(nèi)容(或讓學生自己閱讀課文內(nèi)容)。通過介紹這方面內(nèi)容,進一步提高學生的學習興趣。
[師]前面實驗中,鐵絲和銅絲電阻不同,接入電路中,使電路中電流的大小不同。由此,同學們考慮電阻的作用是什么呢?
[生]電阻可以改變電路中的電流。
[師]不同材料的銅絲、鐵絲接入電路可以改變電路中的電流,那么同一種材料的一根導線能否改變電路中的電流呢?
[想想做做]
用刀將鉛筆剖開,仔細取出鉛筆芯,注意不要折斷。用鉛筆芯代替前面實驗中鐵絲(銅絲)或照圖6.3-5連接電路。
[師]鉛筆芯是導體還是絕緣體?
[生]鉛筆芯接入電路,電燈能發(fā)光,所以鉛筆芯是導體。
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[師]如果想要改變接入電路中的鉛筆芯的長度,誰有辦法,請來操作一下。
[生]將連接鉛筆芯的導線一端打開,并使其在鉛筆芯上滑動。[師]滑動過程中同學們觀察到了什么現(xiàn)象? [生]燈泡的亮度發(fā)生了變化。
[生]連入電路的鉛筆芯越長,燈越暗;連入電路的鉛筆芯越短,燈越亮。
[師]同學們觀察得非常仔細,表現(xiàn)很好。
我們在這個過程中電源沒動,是同一個電源,燈的亮、暗又說明了什么問題?
[生]燈泡的亮暗,說明通過燈泡中的電流大小不同,燈亮時電流大,燈暗時電流小。
[生]相同電壓下,電流大、電阻??;電流小、電阻大。[生]鉛筆芯越長,電阻越大;鉛筆芯越短,電阻越小。[師]如果我們換用鐵絲做實驗會怎樣呢?(重復上述實驗)
[生]鐵絲越長,電阻越大;鐵絲越短,電阻越小。
[師]鐵絲和鉛筆芯都是導體,根據(jù)實驗現(xiàn)象能得到什么結(jié)論呢? [生]導體電阻的大小與導體的長度有關(guān)。在相同粗細的條件下,導體越長,電阻越大;導體越短,電阻越小。
[生]可以通過改變導體在電路中的長度來改變電阻,從而改變電路中的電流。
[師]同學們的表現(xiàn)太棒了,這就是變阻器的工作原理。
但是,老師有一個問題需要同學們幫助,在前面觀察P13“幾種金屬導線的電阻”時,哪種金屬電阻最大呢?
[生]鎳鉻合金.長1 m,橫截面積是1 mm2的鎳鉻合金的電阻是0.1 Ω。[師]如果老師需要電阻在0~10 Ω范圍內(nèi)變化,使用電阻最大的鎳鉻合金絲,需要多長?
[生]需100 m。
[師]也就是說,老師要想將接入電路的電阻從0變化到10 Ω,就必須進
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行一次百米跑,這樣做可行嗎?
[生]不行!
[師]同學們有什么辦法呢?
[生]將100 m長的鎳鉻線繞成像彈簧那樣的圈,就能減小長度。[師](教師可預先將變阻器拆開,取出繞著線圈的瓷管)請同學們看,是不是這樣繞就可以呢?(得到同學們的肯定后,教師繼續(xù)引導)怎樣使用它呢?
[生]需要使用哪部分,就在哪個地方抽出一個頭。
[生]就像剛才實驗中在鉛筆芯上滑動一樣,用一個頭在線圈上滑動就可以。
[師](教師將滑動變阻器的金屬桿及滑片再裝上)是不是這樣就可以了呢?(同學們肯定)利用滑片在線圈上滑動就可以改變接入電路的電阻,所以把它叫做:(同學們一起說)“滑動變阻器”。
[師]同學們面前的就是實驗室常用的滑動變阻器。請大家仔細觀察你面前的滑動變阻器并閱讀教材P16第一自然段,弄清以下問題??纯创蠹疫€有什么疑問?
[板書]變阻器的構(gòu)造: 結(jié)構(gòu)示意圖:(如右圖)變阻器在電路圖中的符號:。
(先板書問題,然后由同學補充結(jié)論)[生]電阻絲是用什么材料做的? [生]為什么要將電阻絲繞在絕緣瓷管上? [生]電阻絲外面為什么要涂絕緣層? 教師引導同學們分析后明確:
●滑動變阻器是用電阻率較大的合金線制成的,這種合金線又叫電阻線?!褡冏杵魇峭ㄟ^改變接入電路中導體的長度來改變其電阻的。要想增大變阻
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范圍,電阻線必須做得很長。因此要將電阻線繞在絕緣管上,并使各線圈間互不接觸。
[生]變阻器滑片上還有一個銘牌,上面寫有“50 Ω,1.5 A”是什么意思呢?
[師]同學們討論一下,你認為是什么意思?
[生]“50 Ω”可能是說這個變阻器的變化范圍是0~50 Ω,它的最大電阻值就是50 Ω。
[生]“1.5 A”應該是說它能通過1.5 A的電流。
[師]同學們分析的很正確。變阻器銘牌上標出的是滑動變阻器的“最大阻值”和允許通過的“最大電流”。因此在使用滑動變阻器的時候要注意以下規(guī)則。
[投影]滑動變阻器使用規(guī)則
●為了防止燒壞變阻器,通過變阻器的電流,不能超過允許的最大值?!駷榱吮苊怆娐分须娏鬟^大,使用變阻器前應將其阻值調(diào)到最大。[師]同學們對變阻器有了一定了解。請大家觀察下面現(xiàn)象。[演示]
1.用調(diào)光臺燈的控光旋鈕,改變燈的亮度。2.用收音機控制音量的旋鈕改變收音機的音量。
[師]光亮的控制、改變,收音機音量的控制、改變就是利用變阻器來實現(xiàn)的。收音機控制音量的變阻器是我們教材P16的電位器。
[師]誰能給大家說說電位器的電阻是如何改變的?
[生]從圖上可以看到,電位器的滑片是可以在電阻絲上滑動的?;诓煌奈恢蒙蠒r電阻絲接入電路的長度也會不同,這樣就可以改變接入電路的電阻的大小。
[師]同學們想不想試試怎樣用滑動變阻器來改變燈泡的亮度呢? [探究]怎樣用變阻器改變燈泡的亮度?
[師]同學們先移動滑動變阻器的滑片,看一下滑片滑過的地方有什么特別嗎?
[生]滑片滑過的地方絕緣漆被刮去了。
[師]為什么呢?是因為變阻器使用太多,不小心刮掉了嗎?
[生](學生討論)不是不小心刮掉了,必須刮掉這些地方的絕緣漆,滑
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片到達時,變阻器才能接入電路。
[師]同學們現(xiàn)在可以設(shè)計電路,進行實驗,在設(shè)計和實驗過程中弄清下列問題。
[投影]
●哪兩個接線柱之間的電阻是不變的?
●移動滑片時,哪兩個接線柱之間的電阻隨著改變?向哪個方向移動,電阻變大?
●使燈泡和變阻器中電流大小相等,變阻器應與燈泡串聯(lián)還是并聯(lián)? ●要能控制電流的大小,應使用滑動變阻器的哪兩個接線柱? ●要使燈泡由暗變亮,接通電路前應將滑片放到什么位置上? 學生操作,教師巡視指導。
實驗結(jié)束,各組進行交流,提出發(fā)現(xiàn)的問題。[師]請同學們說說你們的收獲吧。
[生]把AB或CD兩個接線柱串聯(lián)接入電路時,燈泡的亮度都不變,說明AB間和CD間的電阻都不變;但是接C、D時燈很亮,說明C、D間電阻很小,幾乎為零;接A、B時燈很暗說明A、B間的電阻很大。
[生]要想控制電路中電流的大小,改變小燈泡的亮度,滑動變阻器必須串聯(lián)接入電路,并使用“一上、一下”兩個接線柱。
[生]要使燈由暗變亮,接通電路前就應將滑動變阻器滑片放在電阻最大的位置上。但我發(fā)現(xiàn)有的組和我們不一樣,我們在最左(A)端,他們在最右(B)端,難道最大值位置有兩個嗎?
[生]我也發(fā)現(xiàn)了使燈由暗變亮有的從左向右滑,有的從右向左滑。[師]請同學將你們滑動變阻器不同的連接情況畫在黑板上。
[師]引導學生仔細觀察比較各組變阻器的連接情況,分析產(chǎn)生區(qū)別的原因,進一步弄清滑動變阻器的使用規(guī)則及方法。
滑動變阻器阻值的最大位置及滑片的移動方向,都與變阻器的連接情況有關(guān)。如圖,如果使用接線柱CA或DA,電阻絲AP段被接入電路,這時電阻值最大的位置滑片P應在B端,滑片從B端向A端滑動時,電阻逐漸減小電流逐漸變大,燈泡由暗變亮。如果使用接線柱CB或DB,則電阻絲PB部分被連入電路,電阻最大值的位置就應是滑片P在A端,而要使燈由暗變亮,滑片要從
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A端向B端滑動。
投影學生探究報告,互相交流、學習,鼓勵同學們在科學探究的過程中養(yǎng)成良好的習慣,培養(yǎng)科學的態(tài)度。
三、小結(jié)
引導學生歸納、總結(jié)本課內(nèi)容:
(1)物理學中用電阻來表示導體對電流阻礙作用的大小,導體的電阻是導體本身的一種性質(zhì)。
(2)電阻的符號是R,單位是歐姆(Ω),電阻在電路圖中的符號是。
(3)滑動變阻器
原理:通過改變導體在電路中的長度來改變電阻。構(gòu)造:電阻絲繞成的線圈、絕緣管、金屬棒、滑片。結(jié)構(gòu)示意圖:
電路圖中的符號:使用規(guī)則:
a.首先觀察變阻器的銘牌,弄清變阻器的最大值和允許通過的最大電流; b.連接時要將滑動變阻器的“一上、一下”兩個接線柱串聯(lián)接入所要控制的電路中;
c.閉合電路前,應將滑動變阻器滑片調(diào)到阻值最大的位置上。
四、板書設(shè)計
(一)電阻:導體對電流的阻礙作用叫電阻。電阻的符號:
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電阻的單位:(略)電阻在電路圖中的符號:
(二)滑動變阻器 原理: 構(gòu)造:
結(jié)構(gòu)示意圖:(略)電路圖中符號: 使用規(guī)則: / 10
第四篇:直流電阻電路分析教案
第二章 直流電阻電路的分析
“ 等效 ” 是電路理論中一個非常重要的概念。所謂兩個結(jié)構(gòu)和元件參數(shù)完全不同的電路 “ 等效 ”,是指它們對外電路的作用效果完全相同,即它們對外端鈕上的電壓和電流的關(guān)系完全相同。因此將電路中的某一部分用另一種電路結(jié)構(gòu)與元件參數(shù)代替后,不會影響原電路中留下來末作變換的任何一條支路中的電壓和電流。據(jù)此便可推出各種電路的等效變換關(guān)系,從而極大地方便了電路。1 .電阻串并聯(lián)等效變換(1)電阻的串聯(lián):
? 通過各電阻的電流相同,同為 I。? 總電壓等于各電阻分電壓之 和。即 ? 幾個電阻串聯(lián)的電路,可以用一個等
效電阻 R 替代。
? 分壓公式:
? 功率分配:各個電阻上消耗的功率之各等于等效電阻吸收的功率,即:
(2)電阻的并聯(lián):
(a)各電阻上電壓相同;
(b)各分支電流之和等于等效后的電流,即
(c)幾個電阻并聯(lián)后的電路,可以用一個等效電阻 R 替代,即 ※特殊:兩個電阻并聯(lián)時(d)分流公式:,(e)功率分配:
負載增加,是指并聯(lián)的電阻越來越多,R 并 越小,電源供給的電流和功率增加了。.電阻星形聯(lián)接與三角形聯(lián)接的等效變換
無源二端網(wǎng)絡(luò)是整個網(wǎng)絡(luò)的一部分,有兩個端鈕與電路的其余部分連接,它的內(nèi)部沒有電源,總可以簡化為一個等效電阻。一般不能用電阻串并聯(lián)法化簡含有兩個以上電源的電路稱為復雜電路,有時可以將其中一部分用Δ— Y 變換后計算。Y —Δ互相轉(zhuǎn)換,必須遵從等效原則。
(1)Y →△變換公式
(2)△→ Y 變換公式
特殊:當三角形(星形)連接的三個電阻阻值都相等時,變換后的三個阻值也應相等。。3 .支路電流法
具有 b 條支路、n 個 結(jié)點的復雜電路,可以有相當多的回路,在平面電路中,中間不含支路的回路稱為網(wǎng)孔,網(wǎng)孔數(shù) m=b —(n — 1)。用支路電流作未知量,根據(jù) KCL 列出(n — 1)個 獨立結(jié)點電流方程,根據(jù) KVL 列出 m 個 獨立回路網(wǎng)孔方程,正好求解 b 條支路電流。支路電流參考方向是任意假設(shè)的,電壓參考方向選擇與電流方向一致,這就是支路電流法。4 .網(wǎng)孔電流法
假想的網(wǎng)孔電流,自動滿足 KCL,應用 KVL 建立 m 個 網(wǎng)孔方程,解出網(wǎng)孔電流后,再求支路電流,使計算簡化,這就是網(wǎng)孔電流法。列網(wǎng)孔電壓方程時與本網(wǎng)孔有關(guān)的所有電阻之和是自電阻,與相鄰網(wǎng)孔關(guān)聯(lián)的電阻稱為互電阻。所有網(wǎng)孔電流的參考方向,一般選擇順時針方向,因此互電阻恒為負值。5 .結(jié)點電壓法
用假設(shè)結(jié)點 j 對參考結(jié)點 0 的電壓 U jo 作未知量,使之自動滿足 KVL,則只需應用 KCL 列(n-1)個 結(jié)點電壓方程,解出結(jié)點電壓后再求各支路電流,也能使計算簡化。這就是結(jié)點電壓法。列結(jié)點方程時,所有與該點連接的支路電導之和稱為自電導,與相鄰結(jié)點關(guān)聯(lián)的支路電導是互導,互電導恒為負值。
支路電流法、網(wǎng)孔電流法和結(jié)點電壓法都是應用基爾霍夫兩條定律進行分析計算的。通常網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(n — 1)≤ m,所以結(jié)點電壓法的應用更為廣泛。6 .疊加定理
疊加定理是線性電路的重要原理 , 從數(shù)學上看 , 疊加定理就是線性方程的可加性。所以疊加定理適用于線性電路的電壓、電流的計算。即各支路的電壓、電流可看作由各個電源單獨作用時在該支路所產(chǎn)生的電壓、電流的代數(shù)和。由支路電流法和節(jié)點電壓法得出的都是線性代數(shù)方程。利用疊加原理可以將復雜電路分解為許多較簡單的電路 , 從而使電路分析過程大大簡化。疊加定理的重要性不在于應用它來計算復雜電路 , 而在于它是分析線性電路的普遍原理 , 在后面的非正弦交流電路、暫態(tài)過程以及電子電路的分析中也都起較重要的作用。
運用疊加原理時應注意以下問題 :(1)只適用于線性電路;
(2)某一電源作用時 , 其他電源中理想電壓源短路 , 理想電流源開路 , 電路其余部分不變;
(3)最后疊加時 , 結(jié)果為 ” 代數(shù)和 ” , 即要注意各個電源單獨作用時的電流和電壓分量的參考方向是否與總電流和電壓的參考方向一致;(4)疊加原理只適用于電壓和電流 , 不適用于功率。7 .戴維寧定理
戴維寧定理指出:任何一個線性有源電阻性二端網(wǎng)絡(luò),對外電路來說,可以用一個電壓源與一個電阻串聯(lián)的支路等效代替。戴維寧 定理將復雜的有源二端網(wǎng)絡(luò)用一個電壓源來等效代替 , 從而使電路的分析和計算得到簡化。此法尤其適用于求解復雜電路中某一支路的電流 , 只要 將帶求支路 劃出 , 剩下 一 有源二段網(wǎng)絡(luò) , 可以等效為電壓源 , 這樣可以將復雜電路化簡成簡單電路,方便的求出待求的量。戴維寧定理特別適用于求解線性有源電阻性二端網(wǎng)絡(luò)的某支路電流或電壓。解題過程可分為如下三個步驟進行。(1)求開路電壓;
(2)求等效電阻,電路中的電壓源短路,電流源開路;
(3)作出 戴維寧等效電路,計算所求支路的電流或電壓。運用 戴維寧 定理時應注意:
(1)等效是對有源二端網(wǎng)絡(luò)外部而言的;(2)求有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓或短路電流時應先分析一下網(wǎng)絡(luò)的情況。若為簡單電路 , 只需利用歐姆定理和基爾霍夫定理便可求解;若為復雜電路 , 則還需利用其他 解復雜 電路的方法(如支路電流法 , 節(jié)點電壓法 , 以及疊加原理等)才能求出。
(3)求等效電壓源內(nèi)阻的方法有 : 開路電壓與短路電流之比 以及除源等 效法 , 一般來說 , 后者較簡單。
(4)待求支路可以是無源支路 , 也可以是有源支路。
第五篇:串并聯(lián)電路中的電阻關(guān)系教案
三、串、并聯(lián)電路中的電阻關(guān)系
學情分析:所任教班級學生對物理學習有濃厚的學習興趣,大部分學生學習基礎(chǔ)較好,學習中能夠互相幫助,團結(jié)協(xié)作,學習積極性高。但也有一部分學生學習基礎(chǔ)較差,對物理學習有一定的困難.需要教師耐心的幫助和指導.教學內(nèi)容分析:本節(jié)是北師大版九年級物理十二章第四節(jié)教材,是在學習了前面學習了串、并聯(lián)電路中電流、電壓的規(guī)律以及歐姆定律的基礎(chǔ)上學習本節(jié)內(nèi)容的。本節(jié)通過猜想、實驗驗證得出結(jié)論,然后通過理論推導的方法證明結(jié)論。本節(jié)課的學習將為應用歐姆定律解決實際問題打下基礎(chǔ)。教學目標
一、知識與技能
1.了解運用歐姆定律和電路特點推導串、并聯(lián)電路中電阻關(guān)系的過程。
2.知道串、并聯(lián)電路中電阻的關(guān)系。
3.會用串、并聯(lián)電路中電阻的關(guān)系進行簡單計算。
二、過程和方法
1.通過實驗現(xiàn)象體會等效電阻的含義,了解等效的研究方法。
2.通過推導串、并聯(lián)電路電阻關(guān)系的過程學習用理論推導得出物理規(guī)律的方法。
3.學習用不同小角標表示同類物理量的方法。
三、情感、態(tài)度和價值觀
1.通過應用歐姆定律和串、并聯(lián)電路特點推導串、并聯(lián)電路中電阻的關(guān)系,體驗物理規(guī)律在解決實際問題中的意義。
2.通過推導過程使學生樹立用已有規(guī)律發(fā)現(xiàn)新規(guī)律的意識。
教學重點:串、并聯(lián)電路中的電阻關(guān)系。
教學難點:串、并聯(lián)電路中的電阻關(guān)系。
教學過程:
一.復習提問:
1.串、并聯(lián)電路的電流關(guān)系是什么?
2.串、并聯(lián)電路的電壓關(guān)系是什么?
3.歐姆定律的內(nèi)容是什么?
二.導入新課:
提出問題: 如果你的收音機不響了,檢查后發(fā)現(xiàn)有一個10Ω的電阻燒壞了,需要更換。但是你手邊又只有幾個5Ω的電阻,能否用它們組合起來,使組合的電阻相當于一個10Ω的阻呢?
反之,如果你的收音機不響了,檢查后發(fā)現(xiàn)有一個5Ω的電阻燒壞了,需要更換。但是你手邊又只有幾個10Ω的電阻,能否用它們組合起來,使組合的電阻相當于一個5Ω的電阻呢?
學習了電阻的串、并聯(lián)知識后,你就會知道這種等效替換是容易實現(xiàn)的。
二、新課學習
(一)串聯(lián)電路的等效電阻
1.串聯(lián)電路的等效電阻
假設(shè)有一個電阻可以代替串聯(lián)的電阻而不影響電路的效果,我們就稱這個電阻是串聯(lián)電路的等效電阻。等效電阻與串聯(lián)各個電阻的關(guān)系可以利用歐姆定律求得。
通過實驗引入,要注意實驗的準確性和可見性。引導學生注意更換電阻后電流表的示數(shù)是否發(fā)生了變化,而不必觀察電流表的具體示數(shù),從此引入等效電阻的概念。
說明:(1)不影響電路的效果是指在電源電壓不變時,其輸出的電流也不變。
(2)等效電阻也叫總電阻。
2.串聯(lián)電路中的電阻關(guān)系
在圖甲中,兩個串聯(lián)導體的電阻值分別為R1和R2,設(shè)等效電阻的電阻值為R。R1、R2兩端的電壓分別為U1和U2,串聯(lián)部分兩端的電壓為U。通過R1、R2的電流分別為I1、I2。由歐姆定律可知,U=IR,U1=I1R1,U2=I2R2。
從串聯(lián)電路總電壓與分段電壓的關(guān)系:U=U1+U2,得IR=I1R1+I2R2。
因串聯(lián)電路中的電流處處相等,即I=I1=I2,所以R=R1+R2。
對于多個電阻(R1、R2、R3??Rn)串聯(lián),同樣可以得到R=R1+R2+R3+?+Rn。
這表明,串聯(lián)電路的等效電阻等于各串聯(lián)導體的電阻之和。
注意
(1)把幾個導體串聯(lián)起來,相當于增加了導體的長度,其總電阻一定比任何一個導體的電阻大。
(2)由R=R1+R2+?+Rn可推出,n個阻值均為R0的電阻串聯(lián),其總電阻為R=nR0。
例題 一個阻值為3Ω的電阻R1和一個阻值為2Ω的電阻R2串聯(lián)后,接在6V的電源上。問電路中的電流多大?
分析:畫出電路圖,要想求出電路中的電流I,只要知道總電壓U和總電阻R就可以了。U已知,R可用串聯(lián)電路的總電阻公式求出。
解 因為:R=R1+R2=3Ω+2Ω=5Ω
所以:I=== 1.2A
答案:電路中的電流為 1.2A。
(二)并聯(lián)電路的等效電阻
1.并聯(lián)電路的等效電阻
假設(shè)有一個電阻可以代替并聯(lián)的電阻而又不影響電路的效果,我們就稱這電阻是并聯(lián)電路的等效電阻。等效電阻與并聯(lián)各個電阻的關(guān)系可以利用歐姆定律求得。
說明
(1)不影響電路的效果是指在電源電壓不變時,其輸出的電流也不變。
(2)等效電阻也叫總電阻。
2.并聯(lián)電路中的電阻關(guān)系
推導:設(shè)各支路的電阻分別為R1和R2,并聯(lián)電路的等效電阻為R。通過R1和R2的電流分別為I1和I2,并聯(lián)電路的總電流為I(如圖)。那么,由歐姆定律可知:
I1=,I2=,而I=。
又因為并聯(lián)電路的總電流等于各支路的電流之和,即I=I1+I2。
所以=+
約去U得:=+
對于多個電阻(R1、R2、R3、??、Rn)并聯(lián),同理可以得到: =++??+
這表明并聯(lián)電路的等效電阻的倒數(shù),等于各并聯(lián)導體的電阻的倒數(shù)之和。
說明
(1)把n個導體并聯(lián)起來,相當于增加了導體的橫截面積,其總電阻比每一個導體電阻都要小。
(2)由=+,可推導出R=。
(3)由=++??+
可推出,n個阻值均為R0的電阻并聯(lián),其總電阻為R=。
例題
三、課后小結(jié)
1.知識小結(jié)
2.方法規(guī)律總結(jié)
怎樣進行簡單電路的計算?串、并聯(lián)電路屬于簡單的電路,在解題中要注意以下幾點:
(1)先根據(jù)題意畫電路圖,并在電路圖上標明已知量的符號、數(shù)值和未知量的符號,便于分析。
(2)利用電路的符號和歐姆定律解題時,特別要重視“對應”關(guān)系。也就是說,運用歐姆定律應是“同一導體”,并且“同一時間”上的U、R和I。
(3)如果題目給出的是兩個物理過程,要注意分析兩個過程之間的聯(lián)系(如電路的總電壓不變)。必要時可分別畫出兩個過程的電路圖,分步加以解決。
北師大版九年級物理教學設(shè)計
第十二章
歐姆定律
三、串、并聯(lián)電路中的電阻關(guān)系
潁上縣古城鎮(zhèn)中心學校:張濤
2015年9月