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中職學(xué)校
《電 工 基 礎(chǔ)》
教 案
教 案
課型
分類
專業(yè)課
課程
名稱
電工基礎(chǔ)
教學(xué)
課題
電路和電路圖
教學(xué)
目標(biāo)
1、理解電路和電路圖的概念
2、掌握電流大小和方向
教學(xué)
重點(diǎn)
電路、電流的大小和方向
教學(xué)
難點(diǎn)
電流大小和方向的計(jì)算
教學(xué)
后記
教學(xué)過(guò)程:
第1章 電路的基礎(chǔ)知識(shí)
1-1電路和電路圖
一. 電路的基本組成
1.電路:電路是電流的流通路徑, 它是由一些電氣設(shè)備和元器件按一定方式連接而成的。復(fù)雜的電路呈網(wǎng)狀, 又稱網(wǎng)絡(luò)。 電路和網(wǎng)絡(luò)這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)是通用的。
2.電路的組成:
電源:電源是電路中提供電能的設(shè)備。
負(fù)載:電路中吸收電能或輸出信號(hào)的器件
導(dǎo)線和開(kāi)關(guān):導(dǎo)線是用來(lái)連接電源和負(fù)載的元件。開(kāi)關(guān)是控制電路接通和斷開(kāi)的裝置。
二、電路的基本功能
電路的功能有兩大類:
一是電路的一種作用是實(shí)現(xiàn)能量的傳輸、分配和轉(zhuǎn)換。
另一種作用是實(shí)現(xiàn)信息的傳遞和處理。
三、電路圖
實(shí)際電路可以用一個(gè)或若干個(gè)理想電路元件經(jīng)理想導(dǎo)體連接起來(lái)模擬, 這便構(gòu)成了電路模型。鼓勵(lì)學(xué)生自己找出日常生活中的電源負(fù)載,幫助學(xué)生理解電源、負(fù)載的定義。
電路圖:用統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號(hào)畫(huà)出電路模型圖稱為電路圖。
1.電路原理圖
用電路符號(hào)描述電路連接情況的圖稱為電路原理圖,簡(jiǎn)稱電路圖或原理圖。
2.原理框圖
原理框圖也簡(jiǎn)稱框圖,它是一種用矩形框、箭頭和直線等來(lái)表示電路工作原理和構(gòu)成概況的電路圖。
3.印制電路圖
電路元件的安裝圖稱為印制電路圖
四、電路原理圖常用圖形符號(hào)
在一定條件下對(duì)實(shí)際器件加以理想化,只考慮其中起主要作用,理想電路元件是一種理想化的模型,簡(jiǎn)稱為電路元件。電阻元件是一種只表示消耗電能的元件;電感元件是表示其周圍空間存在著磁場(chǎng)而可以儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量的元件;電容元件是表示其周圍空間存在著電場(chǎng)而可以儲(chǔ)存電場(chǎng)能量的元件等。
記憶表1-1常用圖形符號(hào)
安全教育,白露要到了,天氣由熱轉(zhuǎn)涼,預(yù)防感冒。
作業(yè),教材P5 2
教 案
課型
分類
專業(yè)課
課程
名稱
電工基礎(chǔ)
教學(xué)
課題
電流和電壓
教學(xué)
目標(biāo)
1.知道電壓、電位的概念
2、掌握電壓與電位的關(guān)系式
教學(xué)
重點(diǎn)
電壓與電位的關(guān)系式
教學(xué)
難點(diǎn)
電壓、電位的概念
教學(xué)
后記
教學(xué)過(guò)程:
1-2 電流和電壓(一)
復(fù)習(xí)舊課:電路的基本組成
講授新課:電流和電壓
安全教育,上下樓梯,請(qǐng)靠右行,輕聲慢步,請(qǐng)勿擁擠。
一、電流
電流的形成,簡(jiǎn)單闡述電流的本質(zhì),從物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析.電荷的定向運(yùn)動(dòng)形成電流
1.電流的方向
電流:帶電粒子(電子、離子等)的定向運(yùn)動(dòng), 稱為電流。
電流的方向:習(xí)慣上規(guī)定正電荷運(yùn)動(dòng)方向?yàn)殡娏鞣较颉?
2.電流的大小
電流的大小稱為電流強(qiáng)度,簡(jiǎn)稱電流,是指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面積的電荷量,用符號(hào)I表示, 即
單位:安[培], 符號(hào)為A。常用的單位有千安(kA), 毫安(mA), 微安(μA)等。
3.直流和交流
直流:當(dāng)電流的方向都不隨時(shí)間變化時(shí), 稱為直流。
交流:電流的量值(大?。┖头较螂S著時(shí)間而變化的電流, 稱為交變電流,簡(jiǎn)稱交流。常用英文小寫(xiě)字母i表示。
在分析與計(jì)算電路時(shí), ??扇我庖?guī)定某一方向作為電流的參考方向或正方向。
例題講解:教材P10 1
4.電流的測(cè)量
電流表應(yīng)該串聯(lián)接到被測(cè)量的電路中,每個(gè)電流表都有一段的測(cè)量范圍,稱為量程。
作業(yè),教材鞏固與練習(xí)1題。
教 案
課型
分類
專業(yè)課
課程
名稱
電工基礎(chǔ)
教學(xué)
課題
電流和電壓
教學(xué)
目標(biāo)
1.知道電壓、電位的概念
2、掌握電壓與電位的關(guān)系式
教學(xué)
重點(diǎn)
電壓與電位的關(guān)系式
教學(xué)
難點(diǎn)
電壓、電位的概念
教學(xué)
后記
教學(xué)過(guò)程:
1-2 電流和電壓(二)
復(fù)習(xí)舊課:電流
講授新課:電壓和電位
安全教育3分鐘,眼睛不要距離本子太近,預(yù)防近視。
二、電壓、電位和電動(dòng)勢(shì)
1.電壓
電壓的概念:電路中A、 B兩點(diǎn)間的電壓是:電場(chǎng)力將單位正電荷由A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)所做的功。
電壓的SI單位:是伏[特], 符號(hào)為V。 常用的單位,千伏(kV)、毫伏(mV)、 微伏(μV)等。
電壓的方向:若電壓的參考方向與實(shí)際方向一致,電壓為正;若電壓的參考方向與實(shí)際方向相反,電壓為負(fù)。元件的電壓參考方向與電流參考方向是一致的, 稱為關(guān)聯(lián)參考方向。
2.電位
(1).在電路中任選一點(diǎn), 叫做參考點(diǎn), 則某點(diǎn)的電位就是由該點(diǎn)到參考點(diǎn)的電壓。
(2).如果已知a、 b兩點(diǎn)的電位,則此兩點(diǎn)間的電壓
(3).參考點(diǎn)不同,各點(diǎn)的電位不同,但兩點(diǎn)間的電壓與參考點(diǎn)的選擇無(wú)關(guān)。
(4)電位與電壓的關(guān)系
電壓等于電場(chǎng)或電路中兩點(diǎn)之間的電位差,即:Uab = Ua -- Ub
3.電動(dòng)勢(shì)
電源將正電荷從電源的負(fù)極經(jīng)電源內(nèi)部移動(dòng)到正極的能力用電動(dòng)勢(shì)表示,電動(dòng)勢(shì)的符號(hào)為E,單位為V。
(可以結(jié)合歐姆定律來(lái)應(yīng)用)
1.已知A點(diǎn)的對(duì)地電位是65V,B點(diǎn)的對(duì)地電位是35V,則VBA為( ) A.100V B.30V C.0V D.–30V
2.如圖電路中,以C為參考點(diǎn),則VA=( ),VB=( ),UAB=( ),UAC=( );若以B為參考點(diǎn),則VA=( ),VC=( ),UAB=( ),UAC=( )。
----教材P10
作業(yè):教材鞏固與練習(xí)2
教 案
課型
分類
專業(yè)課
課程
名稱
電工基礎(chǔ)
教學(xué)
課題
電阻
教學(xué)
目標(biāo)
1. 理解電阻的概念;
2. 掌握電阻定律,并會(huì)簡(jiǎn)單的計(jì)算;
3.理解電路短路、開(kāi)路時(shí)的特點(diǎn)
教學(xué)
重點(diǎn)
電阻定律及公式
教學(xué)
難點(diǎn)
電阻定律的應(yīng)用
教學(xué)
后記
教學(xué)過(guò)程:
1-3 電 阻(一)
復(fù)習(xí)舊課:電流
講授新課:電壓和電位
安全教育3分鐘,眼睛不要距離本子太近,預(yù)防近視。
一.電阻與電阻率
1.電阻
電阻:當(dāng)電流流過(guò)金屬導(dǎo)體時(shí),導(dǎo)體對(duì)電荷定向運(yùn)動(dòng)有阻礙作用
電阻元件是一個(gè)二端元件, 它的電流和電壓的方向總是一致的, 它的電流和電壓的大小成代數(shù)關(guān)系。
電流和電壓的大小成正比的電阻元件叫線性電阻元件。 元件的電流與電壓的關(guān)系曲線叫做元件的伏安特性曲線。
線性電阻元件的伏安特性為通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線, 這個(gè)關(guān)系稱為歐姆定律。
圖 1.6 線性電阻的伏安特性曲線
2.電阻定律
導(dǎo)體的電阻R跟它的長(zhǎng)度l成正比,跟它的橫截面積S成反比。
公式:
⑴ρ是反映材料導(dǎo)電性能的物理量,叫材料的電阻率(反映該材料的性質(zhì),不是每根具體的導(dǎo)線的性質(zhì))。單位是Ω?m。
⑵純金屬的電阻率小,合金的電阻率大。
二、電阻與溫度的關(guān)系:
(1)金屬的電阻率隨溫度的升高而增大(可以理解為溫度升高時(shí)金屬原子熱運(yùn)動(dòng)加劇,對(duì)自由電子的定向移動(dòng)的阻礙增大。)鉑較明顯,可用于做溫度計(jì);錳銅、鎳銅的電阻率幾乎不隨溫度而變。
(2)半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而減?。梢岳斫鉃榘雽?dǎo)體靠自由電子和空穴導(dǎo)電,溫度升高時(shí)半導(dǎo)體中的自由電子和空穴的數(shù)量增大,導(dǎo)電能力提高)。
(3)有些物質(zhì)當(dāng)溫度接近0 K時(shí),電阻率突然減小到零——這種現(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象。能夠發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的物體叫超導(dǎo)體。材料由正常狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)狀態(tài)的溫度叫超導(dǎo)材料的轉(zhuǎn)變溫度TC。我國(guó)科學(xué)家在1989年把TC提高到130K。現(xiàn)在科學(xué)家們正努力做到室溫超導(dǎo)。
作業(yè),教材鞏固與練習(xí)1
教 案
課型
分類
專業(yè)課
課程
名稱
電工基礎(chǔ)
教學(xué)
課題
電阻
教學(xué)
目標(biāo)
1. 理解電阻的概念;
2. 掌握電阻定律,并會(huì)簡(jiǎn)單的計(jì)算;
3.理解電路短路、開(kāi)路時(shí)的特點(diǎn)
教學(xué)
重點(diǎn)
電阻定律及公式
教學(xué)
難點(diǎn)
電阻定律的應(yīng)用
教學(xué)
后記
教學(xué)過(guò)程:
1-3 電 阻(二)
復(fù)習(xí)舊課:電阻定律
講授新課:常用電阻
安全教育3分鐘,不要經(jīng)常彎腰駝背,腰桿挺直。
二、常用電阻
1.按阻值特性分
固定電阻、可調(diào)電阻、特種電阻(敏感電阻)
不能調(diào)節(jié)的,我們稱之為定值電阻或固定電阻,而可以調(diào)節(jié)的,我們稱之為可調(diào)電阻.常見(jiàn)的可調(diào)電阻是滑動(dòng)變阻器,例如收音機(jī)音量調(diào)節(jié)的裝置是個(gè)圓形的滑動(dòng)變阻器,主要應(yīng)用于電壓分配的,我們稱之為電位器。
2.按制造材料分
碳膜電阻、金屬膜電阻、線繞電阻,無(wú)感電阻,薄膜電阻等.
碳膜電阻:碳膜電阻(碳薄膜電阻)為最早期也最普遍使用的電阻器,利用真空噴涂技術(shù)在瓷棒上面噴涂一層碳膜,再將碳膜外層加工切割成螺旋紋狀,依照螺旋紋的多寡來(lái)定其電阻值,螺旋紋愈多時(shí)表示電阻值愈大。最后在外層涂上環(huán)氧樹(shù)脂密封保護(hù)而成。其阻值誤差雖然較金屬膜電阻高。
金屬膜電阻:金屬膜電阻(金屬拍攝電阻)同樣利用真空噴涂技術(shù)在瓷棒上面噴涂,只是將炭膜換成金屬膜(如鎳鉻) ,并在金屬膜車上螺旋紋做出不同阻值,并且于瓷棒兩端度上貴金屬。雖然它較碳膜電阻器貴,但低雜音,穩(wěn)定,受溫度影響小的優(yōu)點(diǎn)。
繞線電阻:用高阻合金線繞在絕緣骨架上制成,外面涂有耐熱的釉絕緣層或絕緣漆。 繞線電阻具有較低的溫度系數(shù),阻值精度高, 穩(wěn)定性好,耐熱耐腐蝕,主要做精密大功率電阻使用,缺點(diǎn)是高頻性能差,時(shí)間常數(shù)大。
無(wú)感電阻:無(wú)感電阻常用于做負(fù)載,用于吸收產(chǎn)品使用過(guò)程中產(chǎn)生的不需要的電感。
三、敏感電阻
敏感電阻是指電阻值隨溫度、電壓、濕度、光照強(qiáng)度、氣體環(huán)境、磁場(chǎng)強(qiáng)度壓力等狀態(tài)的變化而變化的電阻器。如熱敏電阻、壓敏電阻、濕敏電阻、光敏電阻。
作業(yè),教材鞏固與練習(xí)2
1.一根粗細(xì)均勻的電阻絲截成長(zhǎng)度相等的三段,再將它們并聯(lián)起來(lái),測(cè)得阻值為3Ω,則此電阻絲原來(lái)的阻值為多少?
2.在一根長(zhǎng)l=5m,橫截面積S=3.5 10-4m2的銅質(zhì)導(dǎo)線兩端加2.510-3V電壓。己知銅的電阻率ρ=1.7510-8Ωm,則該導(dǎo)線中的電流多大
教 案
課型
分類
專業(yè)課
課程
名稱
電工基礎(chǔ)
教學(xué)
課題
電功和電功率
教學(xué)
目標(biāo)
1. 理解電功、電功率和電流的熱效應(yīng)的概念;
2. 掌握電功、電功率的計(jì)算;
3. 了解純電阻電路和非純電阻電路的區(qū)別。
教學(xué)
重點(diǎn)
電功率和電能的概念、公式
教學(xué)
難點(diǎn)
電功、電功率的應(yīng)用計(jì)算
教學(xué)
后記
教學(xué)過(guò)程:
1-4 電功和電功率(一)
復(fù)習(xí)舊課:常用電阻
講授新課:電功的概念和計(jì)算
安全教育3分鐘,走路小心,不要跌倒,注意安全。
一、電功
電流所做的功,簡(jiǎn)稱電功(即電能)。W
電流在一段電路上所做的功等于這段電路兩端的電壓U、電路中的電流I和通過(guò)時(shí)間t三者的乘積,即:
W = UIt
公式中W、U、I、t的單位分別是:J、V、A、s。
電能的計(jì)算
二、電功率
定義:傳遞轉(zhuǎn)換電能的速率叫電功率,簡(jiǎn)稱功率;電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功。用P表示。
P = UI
功率的單位為瓦[特], 簡(jiǎn)稱瓦, 符號(hào)為W,常用的有千瓦(kW)、兆瓦(MW)和毫瓦(mW)等。
(1).功率的正負(fù)
如果電流、電壓選用關(guān)聯(lián)參考方向,則所得的p應(yīng)看成支路接受的功率,計(jì)算所得功率為負(fù)值時(shí),表示支路實(shí)際發(fā)出功率。如果電流、 電壓選擇非關(guān)聯(lián)參考方向, p應(yīng)看成支路發(fā)出的功率,即計(jì)算所得功率為正值時(shí),表示支路實(shí)際發(fā)出功率;計(jì)算所得功率為負(fù)值時(shí), 表示支路接受功率。(了解)
(2).直流功率
在直流情況下
三、電流的熱效應(yīng),焦耳定律
如果電阻元件把接受的電能轉(zhuǎn)換成熱能, 則從t0到t時(shí)間內(nèi)。電阻元件的熱[量] Q, 也就是這段時(shí)間內(nèi)接受的電能W為
Q的單位是J,這種熱也叫作焦耳熱。
作業(yè):教材鞏固與練習(xí)1、2
教 案
課型
分類
專業(yè)課
課程
名稱
電工基礎(chǔ)
教學(xué)
課題
電功和電功率
教學(xué)
目標(biāo)
1. 理解電功、電功率和電流的熱效應(yīng)的概念;
2. 掌握電功、電功率的計(jì)算;
3. 了解純電阻電路和非純電阻電路的區(qū)別。
教學(xué)
重點(diǎn)
電功率和電能的概念、公式
教學(xué)
難點(diǎn)
電功、電功率的應(yīng)用和計(jì)算
教學(xué)
后記
教學(xué)過(guò)程:
1-4 電功和電功率(二)
復(fù)習(xí)舊課:電阻定律,
講授新課:功率的應(yīng)用
安全教育3分鐘,不要經(jīng)常彎腰駝背,腰桿挺直。
一、基礎(chǔ)知識(shí)
電阻、電流、電壓的概念,單位。
電功和功率的概念,公式:W = UIt P = UI
二、例題講解
E r
R2
R1
例題1.已知如圖,E =6V,r =4Ω,R1=2Ω,R2的變化范圍是0~10Ω。求:①電源的最大輸出功率;②R1上消耗的最大功率;③R2上消耗的最大功率。
解:①R2=2Ω時(shí),外電阻等于內(nèi)電阻,電源輸出功率最大為2.25W;
②R1是定植電阻,電流越大功率越大,所以R2=0時(shí)R1上消耗的功率最大為2W;
③把R1也看成電源的一部分,等效電源的內(nèi)阻為6Ω,所以,當(dāng)R2=6Ω時(shí),R2上消耗的功率最大為1.5W
例題2,如圖所示為直流電路, U1=4V, U2=-8V, U3=6V, I=4A, 求各元件接受或發(fā)出的功率P1、 P2和P3, 并求整個(gè)電路的功率P。
解 : P1的電壓參考方向與電流參考方向相關(guān)聯(lián),
故 P1=U1I=44=16W (接受16W)
P2和P3的電壓參考方向與電流參考方向非關(guān)聯(lián), 故
P2=U2I=(-8)4=-32W (接受32W)
P3=U3I=64=24W (發(fā)出24W)
整個(gè)電路的功率P, 設(shè)接受功率為正, 發(fā)出功率為負(fù), 故 P=16+32-24=24W
思考題:有兩個(gè)電源,一個(gè)發(fā)出的電能為1000kW.h,另一個(gè)發(fā)出的電能為500kW.h。是否可認(rèn)為前一個(gè)電源的功率大,后一個(gè)電源的功率?。?
教材,鞏固與練習(xí)4
教 案
課型
分類
專業(yè)課
課程
名稱
電工基礎(chǔ)
教學(xué)
課題
歐姆定律
教學(xué)
目標(biāo)
1. 理解歐姆定律內(nèi)容的意義;
2. 熟練掌握歐姆定律牢記其公式;
3. 會(huì)應(yīng)用歐姆定律進(jìn)行一些簡(jiǎn)單電路的計(jì)算。
教學(xué)
重點(diǎn)
歐姆定律及其公式
教學(xué)
難點(diǎn)
應(yīng)用歐姆定律進(jìn)行電路的計(jì)算
教學(xué)
后記
教學(xué)過(guò)程:
2-1 全電路歐姆定律(一)
復(fù)習(xí)舊課:電阻定律
講授新課:歐姆定律
安全教育3分鐘,走路小心,不要跌倒,注意安全。
一.部分電路歐姆定律
1.部分電路的概念,關(guān)鍵點(diǎn)---包不包括電源在內(nèi)。
2. 部分電路歐姆定律的內(nèi)容是:導(dǎo)體中的電流,與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與導(dǎo)體的電阻成反比。
3. 部分電路歐姆定律的公式: (記?。?
4. 伏安特性曲線
結(jié)合數(shù)學(xué)直角坐標(biāo)系來(lái)理解,
電阻的伏安特性曲線:注意I-U曲線和U-I曲線的區(qū)別。還要注意:當(dāng)考慮到電阻率隨溫度的變化時(shí),電阻的伏安特性曲線不再是過(guò)原點(diǎn)的直線。
I
O U O I
U
1 2 1 2
R1
R2
二、部分電路歐姆定律的應(yīng)用
例題 1 一段導(dǎo)體,兩端接上1.5V的電壓時(shí),通過(guò)的電流為0.25A,該導(dǎo)體的電阻是多少?若接9V的電壓時(shí),通過(guò)的電流是多少?
例題2 實(shí)驗(yàn)室用的小燈泡燈絲的I-U特性曲線可用以下哪個(gè)圖象來(lái)表示:
A. B. C. D.
I I I I
o U o U o U o U
解:燈絲在通電后一定會(huì)發(fā)熱,當(dāng)溫度達(dá)到一定值時(shí)才會(huì)發(fā)出可見(jiàn)光,這時(shí)溫度能達(dá)到很高,因此必須考慮到燈絲的電阻將隨溫度的變化而變化。隨著電壓的升高,電流增大,燈絲的電功率將會(huì)增大,溫度升高,電阻率也將隨之增大,電阻增大,。U越大I-U曲線上對(duì)應(yīng)點(diǎn)于原點(diǎn)連線的斜率必然越小,選A。
作業(yè),教材鞏固與練習(xí)1、2
教 案
課型
分類
專業(yè)課
課程
名稱
電工基礎(chǔ)
教學(xué)
課題
歐姆定律
教學(xué)
目標(biāo)
1.理解歐姆定律內(nèi)容的意義;
2. 熟練掌握歐姆定律牢記其公式;
3. 會(huì)應(yīng)用歐姆定律進(jìn)行一些簡(jiǎn)單電路的計(jì)算。
教學(xué)
重點(diǎn)
歐姆定律及其公式
教學(xué)
難點(diǎn)
應(yīng)用歐姆定律進(jìn)行電路的計(jì)算
教學(xué)
后記
教學(xué)過(guò)程:
2-1 全電路歐姆定律(二)
復(fù)習(xí)舊課:歐姆定律
講授新課:歐姆定律應(yīng)用
安全教育3分鐘,注意天氣變化,預(yù)防感冒,小心點(diǎn)。
一、全電路歐姆定律
主要物理量:研究閉合電路,主要物理量有E、r、R、I、U,前兩個(gè)是常量,后三個(gè)是變量。
1. 全電路歐姆定律的內(nèi)容
閉合電路中的電流與電源的電動(dòng)勢(shì)成正比,與電路的總電阻(內(nèi)電阻與外電阻之和)成反比。
2. 全電路歐姆定律的公式
閉合電路歐姆定律的表達(dá)形式有:
(1)E=U外+U內(nèi)
(2) (I、R間關(guān)系)
(3)U=E-Ir (U、I間關(guān)系)
(4) (U、R間關(guān)系)
二、電路的三種狀態(tài)
一般情況下,ε、r可認(rèn)為不變,當(dāng)R變化將導(dǎo)致I、U的變化變化規(guī)律可歸納為
R↑→I↓→U′↓→U↑
R→∞ I=0 U′=0 U=ε(開(kāi)路)
R↓→I↑→U′↑→U↓
R→0 I=ε/r U′=ε U=0(短路)
U隨R增大而增大,隨R減小而減小。
提示:為何可以用電壓表直接測(cè)量開(kāi)路時(shí)兩端電壓而得電動(dòng)勢(shì)值?因?yàn)殚_(kāi)路時(shí) R→∞ U=ε
路端電壓隨電流變化的圖象
閉合電路的總電流跟電源電動(dòng)勢(shì)成正比跟電路總電阻成反比。路端電路隨外電阻的增大而增大。
電路的三種狀態(tài),1是通路,2是開(kāi)路(斷路),3是短路。
思考題:一根電阻絲,橫截面積為S,電阻為R,現(xiàn)均勻拉伸,使其橫截面積為 , 則均勻拉伸后的電阻為原來(lái)電阻的多少倍?(部分電路)電壓是原電壓的都是倍?電流是原電流的多少倍?
A.n倍 B.倍
C. 倍 D. 倍
作業(yè),教材鞏固與練習(xí)3
教 案
課型
分類
專業(yè)課
課程
名稱
電工基礎(chǔ)
教學(xué)
課題
電阻的連接
教學(xué)
目標(biāo)
1. 理解電阻的串聯(lián)的概念;
2. 掌握電阻串聯(lián)電路的特點(diǎn);
3. 會(huì)電阻的串聯(lián)簡(jiǎn)單的計(jì)算應(yīng)用
教學(xué)
重點(diǎn)
串聯(lián)電路的特點(diǎn)
教學(xué)
難點(diǎn)
串聯(lián)電路的應(yīng)用計(jì)算
教學(xué)
后記
教學(xué)過(guò)程:
2-2 電阻的連接(一)
復(fù)習(xí)舊課:集成運(yùn)算放大器介紹
講授新課:理想集成運(yùn)算放大器
安全教育3分鐘,上下樓梯,請(qǐng)靠右行,輕聲慢步,請(qǐng)勿擁擠。
一、電阻的串聯(lián)
1.串聯(lián)電路的定義
在電路中, 把幾個(gè)電阻元件依次一個(gè)一個(gè)首尾連接起來(lái), 中間沒(méi)有分支, 在電源的作用下流過(guò)各電阻的是同一電流。這種連接方式叫做電阻的串聯(lián)
2.串聯(lián)電路特點(diǎn)
(1). 串聯(lián)電路中,流過(guò)美一個(gè)電阻的電流都相等,即
I = I1 = I2
(2). 串聯(lián)電路中,電路倆端的總電壓等于各分電壓之和,
U = U1 = U2
(3). 串聯(lián)電路的總電阻等于各分電阻之和,即
R = R1 = R2
(4). 串聯(lián)電路中,各電阻分配的電壓與電阻成正比,即
R1/R2 = U1/U2
例2.1 如圖2.3所示, 用一個(gè)滿刻度偏轉(zhuǎn)電流為50μA, 電阻Rg為2kΩ的表頭制成100V量程的直流電壓表, 應(yīng)串聯(lián)多大的附加電阻Rf?
解 滿刻度時(shí)表頭電壓為
附加電阻電壓為
代入公式, 得
解得
二、串聯(lián)電路的應(yīng)用
電阻的串聯(lián)應(yīng)用很廣泛。在實(shí)際工作中,常常采用幾個(gè)電阻串聯(lián)構(gòu)成分壓器,使同一電源能供給幾種不同的電壓;用多個(gè)小電阻的串聯(lián)來(lái)獲得較大的電阻;利用串電阻的方法,限制和調(diào)節(jié)電路中電流的大小;在測(cè)量中用串聯(lián)電阻來(lái)擴(kuò)大電壓表的量程,以便獲得多量程的電壓表。
作業(yè),教材鞏固與練習(xí)1、2
教 案
課型
分類
專業(yè)課
課程
名稱
電工基礎(chǔ)
教學(xué)
課題
電阻的連接
教學(xué)
目標(biāo)
1. 理解電阻的并聯(lián)的概念;
2. 掌握電阻并聯(lián)電路的特點(diǎn);
3. 會(huì)電阻的并聯(lián)簡(jiǎn)單的計(jì)算應(yīng)用。
教學(xué)
重點(diǎn)
并聯(lián)電路的特點(diǎn)
教學(xué)
難點(diǎn)
并聯(lián)電路的應(yīng)用計(jì)算
教學(xué)
后記
教學(xué)過(guò)程:
2-2 電阻的連接(二)
復(fù)習(xí)舊課:串聯(lián)電路及特點(diǎn)
講授新課:并聯(lián)電路及特點(diǎn)
安全教育3分鐘,不要長(zhǎng)時(shí)間吹冷風(fēng),注意安全。
一、電阻的并聯(lián)
1.電阻并聯(lián)的定義:兩個(gè)或兩個(gè)以上電阻并列地接在電路中相同的兩點(diǎn)之間,承受同一電壓,這種連接方式叫做電阻的并聯(lián)。
舉例說(shuō)明上述概念,并聯(lián)電路的連接特征:有分支。
2.電阻并聯(lián)的特點(diǎn)
學(xué)習(xí)電阻并聯(lián)的特點(diǎn)之前復(fù)習(xí)重要基礎(chǔ)知識(shí):兩點(diǎn)(提問(wèn)由學(xué)生回答)其一、電學(xué)中最基本的三個(gè)物理量,電流I,電壓U,電阻R
其二、歐姆定律,I =
(1). 并聯(lián)電路各電阻兩端的電壓相等。
公式 U = U1 = U2 = U3
(2). 并聯(lián)電路總電流等于各支路電阻的電流之和。
公式 I = I1 + I2 + I3
(注:總電流大于任一分電流)
(3). 并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù),等于各支路電阻倒數(shù)之和。
公式 1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3
(注:總電阻小于任一分電阻)常用:R = R1//R2 = 舉例
(4).并聯(lián)電路流過(guò)每個(gè)電阻的電流與電阻成反比。
公式 I1/I2 = R2/R1
會(huì)舉一反三,切忌生搬硬套。知識(shí)小結(jié),強(qiáng)調(diào)重難點(diǎn),學(xué)生記憶。
二、電阻并聯(lián)電路的應(yīng)用
例2.4 有一表頭,滿刻度電流為Ig = 50μA, 內(nèi)阻rg = 3KΩ。若把它改裝成量程為 550μA的電流表,問(wèn)應(yīng)并聯(lián)多大的分流電阻?
550 μA
I
2
50
m
A
R
2
r
g
解: 由題意得, I1=Ig=50μA, R1=rg=3000Ω, I=550μA,
U1 = I1R1 = Igrg = 5010-63000 = 0.15(V)
I2 = I – I1 = 550 – 50 = 500(μA) = 510-4(A)
R2 = = = = 300(Ω)
(有沒(méi)有其它解題方法?提出讓學(xué)生思考。)作業(yè)P37 題3
教 案
課型
分類
專業(yè)課
課程
名稱
電工基礎(chǔ)
教學(xué)
課題
直流電橋
教學(xué)
目標(biāo)
1.認(rèn)識(shí)直流電橋電路
2.掌握直流電橋平衡及負(fù)載獲得最大功率的條件
教學(xué)
重點(diǎn)
負(fù)載獲得最大功率的條件
教學(xué)
難點(diǎn)
直流電橋電路
教學(xué)
后記
教學(xué)過(guò)程:
2-4 直流電橋
復(fù)習(xí)舊課:串聯(lián)和并聯(lián)電路及特點(diǎn)
講授新課:直流電橋
安全教育3分鐘,眼睛不要距離書(shū)面太近,預(yù)防近視。
一. 直流電橋電路
如圖所示,R1,R2,R3,R4是電橋的四個(gè)橋臂.
二.直流電橋平衡條件
1.什么叫電橋的平衡狀態(tài)
電橋電路的主要特點(diǎn)就是當(dāng)四個(gè)橋臂電阻的阻值滿足一定關(guān)系時(shí),接在對(duì)角線a,b間的電阻R中沒(méi)有電流通過(guò).這種情況稱為電橋的平衡狀態(tài)
推導(dǎo)出電橋的平衡狀態(tài)條件的公式
R1、R2、R3、為可調(diào)電阻,并且是阻值已知的標(biāo)準(zhǔn)精密電阻。R4為被測(cè)電阻,當(dāng)檢流計(jì)的指針指示到零位置時(shí),稱為電橋平衡。此時(shí),B、D兩點(diǎn)為等電位。
惠斯通電橋有多種形式,常見(jiàn)的是一種滑線式電橋。
R1 R4 = R2 R3
三. 直流電橋電路應(yīng)用舉例
直流電橋電路應(yīng)用較多,可以用直流電橋電路來(lái)測(cè)量電阻
被測(cè)電阻為:
四. 負(fù)載獲得最大功率的條件
由于電源有內(nèi)阻,所以電源提供的總功率為內(nèi)阻上消耗的功率與負(fù)載上消耗的功率之和.若內(nèi)阻上消耗的功率增大,則負(fù)載上消耗的功率勢(shì)必減小.那么,什么條件下負(fù)載才能從電源獲得最大的功率呢?
根據(jù)圖2-12
P的最大值為:
所以,負(fù)載獲得最大功率的條件是:負(fù)載電阻等于電源內(nèi)阻。這一條件也是電源輸出的最大功率的條件。作業(yè),教材鞏固與練習(xí)2。
教 案
課型
分類
專業(yè)課
課程
名稱
電工基礎(chǔ)
教學(xué)
課題
基爾霍夫定律
教學(xué)
目標(biāo)
1.理解支路、節(jié)點(diǎn)、回路、網(wǎng)孔的定義
2.掌握基爾霍夫電流定律、基爾霍夫電壓定律
3、學(xué)會(huì)基爾霍夫電流定律的基本應(yīng)用
教學(xué)
重點(diǎn)
基爾霍夫電流定律、基爾霍夫電壓定律
教學(xué)
難點(diǎn)
用基爾霍夫定律分析計(jì)算電路
教學(xué)
后記
教學(xué)過(guò)程:
3-1 基爾霍夫定律(一)
復(fù)習(xí)舊課:串聯(lián)和并聯(lián)電路及特點(diǎn)
講授新課:基爾霍夫定律
安全教育3分鐘,走路小心,不要碰到墻壁。
基爾霍夫定律包括電流定律和電壓定律。
一、復(fù)雜電路的基本概念。
以圖3-1所示電路為例說(shuō)明常用電路名詞。
1. 支路:電路中具有兩個(gè)端鈕且通過(guò)同一電流的無(wú)分支電路。如圖3-1電路中的AB、AR2B均為支路,該電路的支路數(shù)目為b = 3。
2. 節(jié)點(diǎn):電路中三條或三條以上支路的聯(lián)接點(diǎn)。如圖3-1電路的節(jié)點(diǎn)為A、B兩點(diǎn),該電路的節(jié)點(diǎn)數(shù)目為n = 2。
3. 回路:電路中任一閉合的路徑。如圖3-1電路中的CDEFC、AFCBA、EABDE路徑均為回路,該電路的回路數(shù)目為l = 3。
4. 網(wǎng)孔:不含有分支的閉合回路。如圖3-1電路中的AFCBA、EABDE回路均為網(wǎng)孔,該電路的網(wǎng)孔數(shù)目為m = 2。
圖2-19常用電路名詞的說(shuō)明
5. 網(wǎng)絡(luò):在電路分析范圍內(nèi)網(wǎng)絡(luò)是指包含較多元件的電路。
二、基爾霍夫第一定律 基爾霍夫電流定律(KCL)
1.電流定律(KCL)內(nèi)容
電流定律的第一種表述:在任何時(shí)刻,電路中流入任一節(jié)點(diǎn)中的電流之和,恒等于從該節(jié)點(diǎn)流出的電流之和,即
例如圖3-2中,在節(jié)點(diǎn)A上:I1 + I3 = I2 + I4 + I5
電流定律的第二種表述:在任何時(shí)刻,電路中任一節(jié)點(diǎn)上的各支路電流代數(shù)和恒等于零,即
一般可在流入節(jié)點(diǎn)的電流前面取“+”號(hào),在流出節(jié)點(diǎn)的電流前面取“-”號(hào),反之亦可。例如圖3-2中,在節(jié)點(diǎn)A上:I1 - I2 + I3 - I4 - I5 = 0。
在使用電流定律時(shí),注意:
(1) 對(duì)于有n個(gè)節(jié)點(diǎn)的電路,只能列出(n - 1)個(gè)獨(dú)立的電流方程。
(2) 列節(jié)點(diǎn)電流方程時(shí),只需考慮電流的參考方向,然后再帶入電流的數(shù)值。
作業(yè),鞏固與練習(xí) 1
教 案
課型
分類
專業(yè)課
課程
名稱
電工基礎(chǔ)
教學(xué)
課題
基爾霍夫定律
教學(xué)
目標(biāo)
1.理解支路、節(jié)點(diǎn)、回路、網(wǎng)孔的定義
2.掌握基爾霍夫電流定律、基爾霍夫電壓定律
3、學(xué)會(huì)基爾霍夫電流定律的基本應(yīng)用
教學(xué)
重點(diǎn)
基爾霍夫電流定律、基爾霍夫電壓定律
教學(xué)
難點(diǎn)
用基爾霍夫定律分析計(jì)算電路
教學(xué)
后記
教學(xué)過(guò)程:
3-1 基爾霍夫定律(二)
復(fù)習(xí)舊課:支路、節(jié)點(diǎn)、回路、網(wǎng)孔的概念
講授新課:基爾霍夫第一定律及應(yīng)用
安全教育3分鐘,走路注意安全。
為分析電路的方便,通常需要在所研究的一段電路中事先選定(即假定)電流流動(dòng)的方向,叫做電流的參考方向,通常用“→”號(hào)表示。
電流的實(shí)際方向可根據(jù)數(shù)值的正、負(fù)來(lái)判斷,當(dāng)I > 0時(shí),表明電流的實(shí)際方向與所標(biāo)定的參考方向一致;當(dāng)I < 0時(shí),則表明電流的實(shí)際方向與所標(biāo)定的參考方向相反。
2.基爾霍夫第一定律的應(yīng)用舉例
提示:對(duì)于電路中任意假設(shè)的封閉面來(lái)說(shuō),電流定律仍然成立。如圖2-23中,對(duì)于封閉面S來(lái)說(shuō),有I1 + I2 = I3。
【例2-9】如圖所示電橋電路,已知I1 = 25 mA,I3 = 16 mA,I4 = 12 A,試求其余電阻中的電流I2、I5、I6
圖 例題2-9
解:在節(jié)點(diǎn)a上: I1 = I2 + I3,則I2 = I1- I3 = 25 - 16 = 9 mA
在節(jié)點(diǎn)d上: I1 = I4 + I5,則I5 = I1 - I4 = 25 - 12 = 13 mA
在節(jié)點(diǎn)b上: I2 = I6 + I5,則I6 = I2 - I5 = 9 - 13 = -4 mA
電流I2與I5均為正數(shù),表明它們的實(shí)際方向與圖中所標(biāo)定的參考方向相同,I6為負(fù)數(shù),表明它的實(shí)際方向與圖中所標(biāo)定參考方向相反。
三、基爾霍夫第二定律 基爾霍夫電壓定律
1.定義:在任一閉合回路中, 沿著任一個(gè)回路繞行一周, 所有支路電壓的代數(shù)和恒等于零, 這就是基爾霍夫電壓定律, 簡(jiǎn)寫(xiě)為KVL。
(2.16)
用數(shù)學(xué)表達(dá)式表示為:
2.在寫(xiě)出式(2.16)時(shí), 先要任意規(guī)定回路繞行的方向, 凡支路電壓的參考方向與回路繞行方向一致者, 此電壓前面取“+”號(hào), 支路電壓的參考方向與回路繞行方向相反者, 則電壓前面取“-”號(hào)。
作業(yè):鞏固與練習(xí) 3 。
教 案
教學(xué)
課題
磁 場(chǎng)
教學(xué)
目標(biāo)
1、了解磁場(chǎng)的基本概念;
2、知道磁感線的含義;
3、掌握如何用磁感線來(lái)表示磁場(chǎng)的大小和方向。
教學(xué)
重點(diǎn)
磁感線
教學(xué)
難點(diǎn)
如何用磁感線來(lái)表示磁場(chǎng)的大小和方向
教學(xué)
后記
教學(xué)過(guò)程:
第四章 磁場(chǎng)與電磁感應(yīng)
復(fù)習(xí)舊課:串聯(lián)和并聯(lián)電路及特點(diǎn)
講授新課:磁場(chǎng)
安全教育3分鐘,注意天氣變化,預(yù)防感冒。
4-1 磁 場(chǎng)(一)
一、磁場(chǎng)與磁感線
1、磁體:具有磁性的物體。包括倆大類。
(1)永久磁鐵,在正常情況下能長(zhǎng)期保留磁性。
(2)電磁鐵。
2、磁極:磁鐵兩端磁性最強(qiáng)的部分叫磁極
3、磁場(chǎng):磁極周圍空間存在著一種特殊的物質(zhì)
(1)磁場(chǎng)的方向。規(guī)定——小磁針在磁場(chǎng)中某點(diǎn)的北極(N)極的指向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場(chǎng)方向。
4. 磁力線:也叫磁感線,形象的描述磁場(chǎng)的大小和方向。
是假想的互不交叉的閉合曲線,在磁體外部是N極指向S極,在磁體內(nèi)部是S極指向N極。
5、磁力線的特點(diǎn)
(1) 磁感線的切線方向表示磁場(chǎng)方向,其疏密程度表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。
(2) 磁感線是閉合曲線,在磁體外部,磁感線由N極出來(lái),繞到S極;在磁體內(nèi)部,磁感線的方向由S極指向N極。
(3) 任意兩條磁感線不相交。
說(shuō)明:磁感線是為研究問(wèn)題方便人為引入的假想曲線,實(shí)際上并不存在。
作業(yè),鞏固與練習(xí) 1 。
教 案
教學(xué)
課題
磁 場(chǎng)
教學(xué)
目標(biāo)
1、掌握電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的右手螺旋定則;
2、會(huì)用右手螺旋定則判斷磁場(chǎng)的方向
教學(xué)
重點(diǎn)
右手螺旋定則
教學(xué)
難點(diǎn)
磁場(chǎng)方向的判斷
教學(xué)
后記
教學(xué)過(guò)程:
4-1 磁 場(chǎng)(二)
復(fù)習(xí)舊課:磁場(chǎng)、磁感線
講授新課:電流的磁場(chǎng)
安全教育3分鐘,過(guò)馬路注意安全。
二.電流的磁場(chǎng)
1. 通電直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)
通電導(dǎo)體周圍要產(chǎn)生磁場(chǎng),磁場(chǎng)的方向與電流的方向有關(guān)。
右手螺旋定則1:(判定通電直導(dǎo)線磁場(chǎng)方向)
右手握住導(dǎo)體,伸直大拇指,大拇指指向電流方向,彎曲四指所指方向即為磁力線方向。
電流方向的符號(hào)表示,規(guī)定: 表示流進(jìn)
. 表示流出
以上方向的符號(hào)規(guī)定同樣適合磁場(chǎng)的方向
2. 環(huán)形電流的磁場(chǎng)
○環(huán)形電流磁場(chǎng)的磁感線:是一些圍繞環(huán)形導(dǎo)線的閉合曲線,在環(huán)形導(dǎo)線的中心軸線上,磁感線和環(huán)形導(dǎo)線的平面垂直(圖4)。
○環(huán)形電流的方向跟中心軸線上的磁感線方向之間的關(guān)系也可以用安培定則來(lái)判定:讓右手彎曲的四指和和環(huán)形電流的方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線中心軸線上磁感線的方向.
3. 通電線圈的磁場(chǎng)
右手螺旋定則2:(判定通電線圈磁場(chǎng)方向)
右手握住導(dǎo)體,讓彎曲的四指方向與電流方向一致,大拇指所指方向就是線圈內(nèi)磁力線的方向。
通過(guò)演示、舉例、提問(wèn)的方法讓學(xué)生掌握以上判定磁場(chǎng)方向的定則。
作業(yè):鞏固與練習(xí) 2、3 。
教 案
課型
分類
專業(yè)課
課程
名稱
電工基礎(chǔ)
教學(xué)
課題
磁場(chǎng)的主要物理量
教學(xué)
目標(biāo)
1、知道理解有關(guān)磁場(chǎng)物理量(磁通、磁感應(yīng)強(qiáng)度)的意義;
2、記住上述物理量的單位和符號(hào)。
教學(xué)
重點(diǎn)
磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通
教學(xué)
難點(diǎn)
磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解和計(jì)算
教學(xué)
后記
教學(xué)過(guò)程:
4-1 磁場(chǎng)(三)
復(fù)習(xí)舊課:磁場(chǎng)
講授新課:磁場(chǎng)的主要物理量
安全教育3分鐘,水卡等不要會(huì)磁場(chǎng)放在一起。
一. 磁通
1、磁通的概念:磁通是描述磁場(chǎng)在某一范圍內(nèi)分布情況的物理量。通過(guò)垂直于磁場(chǎng)方向上某一面積的磁力線數(shù)目叫磁通。φ
2、磁通的大?。号c磁力線的數(shù)目(磁場(chǎng)強(qiáng)度)的大小成正比,與所選取的面積大小成正比。單位為韋伯,Wb
3、磁通的方向:磁通的方向與磁力線的方向一致。
二. 磁感應(yīng)強(qiáng)度
1、磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義
垂直穿過(guò)單位面積磁力線數(shù)目叫磁感應(yīng)強(qiáng)度或磁通密度,矢量。
2、磁感應(yīng)強(qiáng)度的公式
B = 或 Φ = BS
單位,特斯拉,T,或韋伯/米2,Wb/m2
3. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向
磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的規(guī)定:磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁力線切線的方向,就是該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向。
三. 磁導(dǎo)率
1. 磁導(dǎo)率的基本概念
磁導(dǎo)率表示媒介質(zhì)導(dǎo)磁性能的物理量,反映物質(zhì)導(dǎo)磁能力的大小,磁導(dǎo)率用μ表示,單位是亨利每米,H/m
真空磁導(dǎo)率μ0=4π10-7H/m
相對(duì)磁導(dǎo)率----任一物質(zhì)的磁導(dǎo)率與真空的磁導(dǎo)率的比值稱作相對(duì)磁導(dǎo)率,用μr表示.即:
為便于對(duì)各種物質(zhì)的導(dǎo)磁性能進(jìn)行比較,以真空磁導(dǎo)率 m0為基準(zhǔn),將其他物質(zhì)的磁導(dǎo)率 m 與 m0比較,其比值叫相對(duì)磁導(dǎo)率,用 mr表示,即
2. 按磁導(dǎo)率的大小,物質(zhì)分為3類:
(1)順磁物質(zhì).如空氣、鋁、鉑,其μr稍大于1。
(2)反磁物質(zhì).如氫、銅,其μr稍小于1。
(3)鐵磁物質(zhì).如鐵、鈷、鎳、硅鋼,其μr遠(yuǎn)大于1。
作業(yè),鞏固與練習(xí) 4、5
教 案
課型
分類
專業(yè)課
課程
名稱
電工基礎(chǔ)
教學(xué)
課題
磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)體的作用
教學(xué)
目標(biāo)
1、掌握磁場(chǎng)對(duì)載流直導(dǎo)體的作用力方向的判斷定則,左手定則;
2、掌握磁場(chǎng)對(duì)通電線圈的作用力方向的判斷方法;
3、了解磁場(chǎng)對(duì)載流直導(dǎo)體作用力大小的計(jì)算公式;
教學(xué)
重點(diǎn)
左手定則
教學(xué)
難點(diǎn)
磁場(chǎng)對(duì)通電線圈的作用力的大小和方向
教學(xué)
后記
教學(xué)過(guò)程:
4-2 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用(一)
復(fù)習(xí)舊課:磁場(chǎng)的主要物理量
講授新課:磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)體的作用
安全教育3分鐘,上下樓梯,請(qǐng)靠右行,輕聲慢步,請(qǐng)勿擁擠。
一. 磁場(chǎng)對(duì)載流直導(dǎo)體的作用
1、載流直導(dǎo)體的受力方向
左手定則:平伸左手,大拇指和四指垂直,讓磁力線垂直穿過(guò)掌心,四指指向電流方向則大拇指的指向就是電磁力的方向。
2、載流直導(dǎo)體的受力大小
舉生活中例子,讓學(xué)生感性認(rèn)識(shí)。
(1)內(nèi)容:作用在導(dǎo)線上的電磁力的大小F與通過(guò)導(dǎo)線的電流I成正比,與磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B成正比,以及與在磁場(chǎng)中的導(dǎo)線長(zhǎng)度成正比。
(2)公式: F = B I L F = B I L sinα
式中單位 F——N,牛頓 B——Wb/m2,韋伯/米2
I ——A,安培 L——m,米
[例2.2]已知:L=1.2m,I=8A,B=0.5T,α1=900,α2=600,α3=00,
求:F1;F2;F3
解: F = B I L sinα
F1= B I L sinα1=0.581.2sin900=4.8(N)
F2 = B I L sinα2=0.581.2sin600=2.4(N)
F3 = B I L sinα3=0.581.2sin00=0
練習(xí) 抽問(wèn)形式解答
二、平行直導(dǎo)線間的作用力
兩條相距較近且相互平行的直導(dǎo)線,當(dāng)通過(guò)相同方向的電流時(shí),他們相互吸引。
兩條相距較近且相互平行的直導(dǎo)線,如果通過(guò)方向相反的電流時(shí),他們相互排斥。
小結(jié):1、載流直導(dǎo)體的受力方向用左手定則來(lái)判斷
2、載流直導(dǎo)體的受力大小,公式: F = B I L
作業(yè),鞏固與練習(xí), 1
教 案
課型
分類
專業(yè)課
課程
名稱
電工基礎(chǔ)
教學(xué)
課題
磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)體的作用
教學(xué)
目標(biāo)
1、掌握磁場(chǎng)對(duì)載流直導(dǎo)體的作用力方向的判斷定則,左手定則;
2、掌握磁場(chǎng)對(duì)通電線圈的作用力方向的判斷方法;
3、了解磁場(chǎng)對(duì)載流直導(dǎo)體作用力大小的計(jì)算公式;
教學(xué)
重點(diǎn)
左手定則
教學(xué)
難點(diǎn)
磁場(chǎng)對(duì)通電線圈的作用力的大小和方向
教學(xué)
后記
教學(xué)過(guò)程:
4-2 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用(二)
復(fù)習(xí)舊課:磁場(chǎng)的主要物理量
講授新課:磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)體的作用
安全教育3分鐘,坐車注意安全,不要擁擠。
三、 磁場(chǎng)對(duì)通電線圈的作用
1、轉(zhuǎn)動(dòng)方向的判斷:用左手定則
2、線圈所受力矩的大小(了解)
力矩公式:M = BI L1L2 M = BIS
M——牛頓米
力矩公式:M = BIL1L2sinα
M = BIS sinα M——牛頓米,上式為力矩通用公式。
應(yīng)用舉例
1.判斷下圖中導(dǎo)線A所受磁場(chǎng)力的方向
2. 如圖所示,放在通電螺線管內(nèi)部中間處的小磁針,靜止時(shí)N極指向右.試判定電源的正負(fù)極.
解析:小磁針N極的指向即為該處的磁場(chǎng)方向,所以在螺線管內(nèi)部磁感線方向由a→b,根據(jù)安培定則可判定電流由c端流出,由d端流入,故c端為電源的正極,d端為負(fù)極.
小結(jié):磁場(chǎng)對(duì)通電線圈的作用的轉(zhuǎn)動(dòng)方向的判斷,用左手定則
作業(yè),鞏固與練習(xí),2、3
教 案
課型
分類
專業(yè)課
課程
名稱
電工基礎(chǔ)
教學(xué)
課題
電磁感應(yīng)
教學(xué)
目標(biāo)
1、掌握直導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)而切割磁感線時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向判斷定則,用右手定則;
2、了解線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的法拉第電磁感應(yīng)定律;
3、知道楞次定律;會(huì)簡(jiǎn)單的應(yīng)用
教學(xué)
重點(diǎn)
右手定則;楞次定律
教學(xué)
難點(diǎn)
楞次定律及應(yīng)用
教學(xué)
后記
教學(xué)過(guò)程:
4-3 電磁感應(yīng)(一)
復(fù)習(xí)舊課:磁場(chǎng)的主要物理量
講授新課:磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)體的作用
安全教育3分鐘,禮貌待人,注意安全。
一. 電磁感應(yīng)現(xiàn)象
先舉例,引出電磁感應(yīng)現(xiàn)象等概念。
電磁感應(yīng)現(xiàn)象:變化的磁場(chǎng)在導(dǎo)體中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì):由電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫做感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。感應(yīng)電流:感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在閉合回路中形成的電流叫做感應(yīng)電流。
直導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)而切割磁感線,導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向。用右手定則來(lái)判斷。
右手定則:伸開(kāi)右手,四指并攏并與大拇指垂直,讓磁感線垂直穿過(guò)手心,讓磁感線從手心進(jìn)入,大拇指指向?qū)w的運(yùn)動(dòng)方向,則四指所指方向就是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e的方向。(舉例說(shuō)明,抽問(wèn)檢查學(xué)生掌握效果。)
(2)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小
內(nèi)容:感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e的大小與導(dǎo)體的有效長(zhǎng)度L、導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)速度v、以及磁感應(yīng)強(qiáng)度B成正比,并與導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)的方向有關(guān)。
公式: e = B L v sinα
單位,e——V,B——T,L——M,v——m/s
因此導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向平行時(shí),E=0,導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直時(shí),E為最大。
[例題]已知:B=0.8T,L=20cm=0.2m,v=15m/s,R=47Ω,r=1Ω。求:(1)e;I; (2)F1
解:(1)e=BLv=0.80.215=2.4(v)
I=e /(R+r)=2.4 /(47+1)=0.05(A)
(2)F=BIL=0.80.050.2=0.008(N)
F1=F=0.008(N)
二. 線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
當(dāng)穿過(guò)線圈的磁通發(fā)生變化時(shí),線圈中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向由楞次定律來(lái)判定;感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小由法拉第電磁感應(yīng)定律來(lái)計(jì)算。
法拉第電磁感應(yīng)定律(感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小)
法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容:當(dāng)穿過(guò)線圈的磁通發(fā)生變化時(shí),線圈倆端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小等于磁通變化率。
法拉第電磁感應(yīng)定律的公式:e = ∣ ∣N
式中單位,e——V;Φ——Wb;t——s;作業(yè),鞏固與練習(xí) 1
教 案
課型
分類
專業(yè)課
課程
名稱
電工基礎(chǔ)
教學(xué)
課題
電磁感應(yīng)
教學(xué)
目標(biāo)
1、掌握直導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)而切割磁感線時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向判斷定則,用右手定則;
2了解線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的法拉第電磁感應(yīng)定律;
3、會(huì)楞次定律的基本應(yīng)用;
教學(xué)
重點(diǎn)
右手定則;楞次定律的基本應(yīng)用
教學(xué)
難點(diǎn)
楞次定律和應(yīng)用
教學(xué)
后記
教學(xué)過(guò)程:
4-3 電磁感應(yīng)(二)
復(fù)習(xí)舊課:電磁感應(yīng)
講授新課:楞次定律
安全教育3分鐘,不要坐在桌子上,避免跌倒。
三、楞次定律(感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向)(難點(diǎn))
內(nèi)容:感生電流的磁場(chǎng),總是阻礙原磁場(chǎng)的變化。(記?。?
[例4.7]如圖所示,在磁場(chǎng)中直導(dǎo)體AB與金屬方框接觸,且能在金屬方框上滑動(dòng)試根據(jù)圖中給出的磁場(chǎng)方向和導(dǎo)體AB的運(yùn)動(dòng)方向,分別求:
(1)閉合回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向;
(2)閉合回路中感生電流的方向;
(3)感生電流的磁場(chǎng)方向;
R
a b
m L
解:(1)根據(jù)右手定則,判斷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向由A指向B。
(2)回路中感生電流的方向是逆時(shí)針?lè)较颉?
(3)右手螺旋定則2判斷,感生電流的磁場(chǎng)方向流出。
(提問(wèn))怎樣利用楞次定律來(lái)判斷感生電流的方向?應(yīng)用楞次定律來(lái)判斷感生電流的方向的步驟:
1. 確定原磁場(chǎng)(磁通)的方向。
2. 確定原磁場(chǎng)(磁通)的變化情況,是增加還是減少?
3. 根據(jù)原磁場(chǎng)(磁通)的變化情況來(lái)確定新磁場(chǎng)即感生電流的磁場(chǎng)方向。(關(guān)鍵)
a、若原磁場(chǎng)(磁通)增加,則新磁場(chǎng)方向原磁場(chǎng)相反;
b、若原磁場(chǎng)(磁通)減少,則新磁場(chǎng)方向原磁場(chǎng)相同;
4. 根據(jù)第3步確定的新磁場(chǎng)即感生電流的磁場(chǎng)方向,用右手螺旋定則來(lái)確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向。
[例4.8]一個(gè)N=500匝的線圈內(nèi)有磁通φ=4103Wb,在半秒鐘內(nèi)增加到5103Wb,問(wèn)線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向如何?
已知:N=500匝,Φ1=4103Wb,Φ2=5103Wb,△t=0.5秒。
求:(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小e
(2)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向
解:(1)E總 = N= —500 = —1(v)
(2)根據(jù)楞次定律,按右手螺旋定則判斷,線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向如圖中箭頭所示。
作業(yè),鞏固與練習(xí), 2、3
教 案
課型
分類
專業(yè)課
課程
名稱
電工基礎(chǔ)
教學(xué)
課題
自感與互感
教學(xué)
目標(biāo)
1、知道自感和互感的概念
2、會(huì)進(jìn)行簡(jiǎn)單的自感電動(dòng)勢(shì)大小的計(jì)算;
教學(xué)
重點(diǎn)
自感與互感現(xiàn)象
教學(xué)
難點(diǎn)
自感系數(shù)
教學(xué)
后記
教學(xué)過(guò)程:
4-4 自感與互感
復(fù)習(xí)舊課:電磁感應(yīng)
講授新課:自感與互感
安全教育3分鐘,下雨天路滑,注意防跌倒。
一、自感現(xiàn)象
舉例說(shuō)明自感現(xiàn)象,自感現(xiàn)象----由于流過(guò)線圈自身電流發(fā)生變化而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象叫做自感現(xiàn)象,簡(jiǎn)稱自感. eL
二、自感系數(shù)
自感系數(shù)=自感量=電感 L
自感磁鏈----電流通過(guò)線圈后,使N匝線圈具有的磁通,叫自感磁鏈。公式
自感系數(shù)----線圈中通過(guò)單位電流所產(chǎn)生的自感磁鏈稱為自感系數(shù)。L 公式
式中 ψ----由自身線圈的電流產(chǎn)生的自感磁鏈,Wb;
i---流過(guò)線圈電流,A
L---線圈的電感量
三、自感電動(dòng)勢(shì)
自感電動(dòng)勢(shì)的大小與線圈中電流的變化率成正比。當(dāng)線圈中的電流在1 s內(nèi)變化1 A時(shí),引起的自感電動(dòng)勢(shì)是1 V,則這個(gè)線圈的自感系數(shù)就是1 H。
四、互感現(xiàn)象
圖 4.45 互感應(yīng)現(xiàn)象
1.互感現(xiàn)象:由一個(gè)線圈的交變電流在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電壓的現(xiàn)象叫做互感現(xiàn)象。
2.互感電動(dòng)勢(shì)
設(shè)兩個(gè)靠得很近的線圈,當(dāng)?shù)谝粋€(gè)線圈的電流i1發(fā)生變化時(shí),將在第二個(gè)線圈中產(chǎn)生互感電動(dòng)勢(shì)EM2,
同理,當(dāng)?shù)诙€(gè)線圈中電流i2發(fā)生變化時(shí),在第一個(gè)線圈中產(chǎn)生互感電動(dòng)勢(shì)EM1為
上式說(shuō)明,線圈中的互感電動(dòng)勢(shì),與互感系數(shù)和另一線圈中電流的變化率的乘積成正比。
互感電動(dòng)勢(shì)的方向,可用楞次定律來(lái)判斷。
小結(jié):自感現(xiàn)象----由于流過(guò)線圈自身電流發(fā)生變化而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象叫做自感現(xiàn)象,簡(jiǎn)稱自感
作業(yè),判斷感生電流的方向。
教 案
課型
分類
專業(yè)課
課程
名稱
電工基礎(chǔ)
教學(xué)
課題
磁路歐姆定律
教學(xué)
目標(biāo)
1、了解磁化的概念,了解磁路的概念,知道鐵磁材料的分類
2、了解磁路歐姆定律
教學(xué)
重點(diǎn)
磁化曲線
教學(xué)
難點(diǎn)
磁路歐姆定律
教學(xué)
后記
教學(xué)過(guò)程:
4-5 鐵磁材料與磁路
復(fù)習(xí)舊課:電磁感應(yīng)
講授新課:鐵磁材料
安全教育3分鐘,注意交通安全,禮貌禮讓。
一、鐵磁物質(zhì)的磁化
使原來(lái)沒(méi)有磁性的物質(zhì)具有磁性的過(guò)程稱為磁化。線圈中的磁通隨電流I變化的規(guī)律可以用φ-I曲線來(lái)表示,稱為磁化曲線。
二、鐵磁材料的分類
不同的鐵磁物質(zhì)具有不同磁滯回線,他們的用途也不相同,鐵磁材料一般可以分為三大類:硬磁材料、軟磁材料、矩磁材料。
三、磁路
1.磁路 磁通經(jīng)過(guò)的閉合路徑叫磁路。磁路和電路一樣,分為有分支磁路和無(wú)分支磁路兩種類型。
2.磁路的歐姆定律
磁動(dòng)勢(shì) 通電線圈產(chǎn)生的
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