U R
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中专校电子专业教研组电工基础集体备课教案
(2) 推导 设 t 时间内有电荷量 q 通过闭合电路的横截面。电源内部，非 静电力把 q 从负极移到正极所做的功 WEqEIt，电流通过 R 和 R0 时电能转化为热能 QI2RtI2R0t 因为 WQ 所以 EItI2RtI2R0t EIRIR0 或 I
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课 题
第二章
第一节
简单直流电路
共__2___课时 备课人
电动势 闭合电路的欧姆定律
教学目的 教学重点和 难点 教学设备
1．理解电动势、端电压的概念。 2．熟练掌握闭合电路的欧姆定律。 3．掌握电源输出功率与外电阻的关系。 重点：1．闭合电路的欧姆定律。 2．电源输出功率与外电阻的关系。 难点：闭合电路的欧姆定律。 PPT 课前准备
E R R0
学生讨论解决
(3）闭合电路欧姆定律 闭合电路内的电流，与电源电动势成正比，与整个电路的电阻 成反比。其中，外电路上的电压降（端电压） UIREIR0 内电路上的电压降 UIR0 电动势等于内、外电路压降之和 EIRIR0UU 【例 2-1】 如图 2-2 所示，当单刀双掷开关 S 合到位置 1 时， 外电路的电阻 R1 = 14 ，测得电流表读数 I1 = 0.2 A；当开关 S 合到 位置 2 时，外电路的电阻 R2 = 9 ，测得电流表读数 I2 = 0.3 A；试 求电源的电动势 E 及其内阻 r。 解：根据闭合电路的欧姆定律，列出联立方程组
教
【课前导学】 [多媒体投影]
学
过
程
个 案 补 充
【教法设计】 ：
【教学思路】 ：
． [新课教学] 一、 电动势 衡量电源的电源力大小及其方向的物理量叫做电源的电动势。 电动势通常用符号 E 或 e(t)表示，E 表示大小与方向都恒定的 电动势(即直流电源的电动势)，e(t)表示大小和方向随时间变化的电 动势，也可简记为 e。电动势的国际单位制为伏特，记做 V。 电动势的大小等于电源力把单位正电荷从电源的负极，经过电 源内部移到电源正极所作的功。如设 W 为电源中非静电力(电源力) 把正电荷量 q 从负极经过电源内部移送到电源正极所作的功，则电 动势大小为
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E2 Pmax 4 R0
这时称负载与电源匹配。 2．电源输出功率 P 与负载电阻 R 的变化关系曲线
3．注意：当 RRO 时，电源输出功率最大，但此时电源的效率仅 为 50%。 【例 2-2】 如图 2-4 所示， 直流电源的电动势 E = 10 V、 内阻 r = 0.5 ，电阻 R1 = 2 ，问：可变电阻 RP 调至多大时可获得最大功率 Pmax？ 解：将(R1 r)视为电源的内阻， 则 RP = R1 r = 2.5 时，RP 获得最大 功率 E2 Pmax 10 W 4 RP
五．布置作业
习题（ 《电工基础》第 2 版周绍敏主编） 1．选择题(1)、(2)。 2．填空题(1) ～ (3)。
【板书设计】
第一节
闭合电路的欧姆定律
一、电动势 1．电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。用符号 E 表示。 2．单位：伏特（V） 注意点： (1)电动势由电源本身决定，与外电路无关。 (2）电动势的规定方向：自负极通过电源内部到正极的方向。 二、 闭合电路的欧姆定律 三、端电压 四、电源向负载输出的功率 【教后反思】
E 趋向于无穷 R R0
大，U 趋近于零。短路时电流很大，会烧坏电源，引起火灾，决不 允许将导线或电流表直接接到电源上，防止短路。 应用：测量电动势和电源内阻。 四、电源向负载输出的功率 1．P 电源IE；P 负载IU；P 内阻I 2R0；UER0 同乘以 I，得 UIIEI2R0 IEIUI2R0 P 电源P 负载P 内阻 在何时电源的输出功率最大？设负载为纯电阻当 RR0 时，
E R R0
当 R 增加时， （RR0）增加，电流 I 减小，UEIR0增加； 同理可证，当 R 减小时，U 也减小。
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2．两种特例： （1）当外电路断开时，R 趋向于无穷大。 I0 UEIR0E 即 UE 应用：可用电压表粗略地测定电源的电动势 （2）当外电路短路时，R 趋近于零，I
E W q
电动势的方向规定为从电源的负极经过电源内部指向电源的 正极，即与电源两端电压的方向相反。 总结： 1．电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。用 符号 E 表示。 2．单位：伏特（V） 注意点： (1)电动势由电源本身决定，与外电路无关。 (2）电动势的规定方向：自负极通过电源内部到正极的方向。 二、闭合电路的欧姆定律 1．复习部分电路的欧姆定律 I 2．闭合电路欧姆定律的推导 (1) 电路
(当 S 合到位置 1 时) E R1 I1 rI1 (当 S 合到位置 2 时) E R2 I 2 rI 2
解得：r = 1 ，E = 3 V。本例 题给出了一种测量直流电源电动势 E 和内阻 r 的方法。
图 2-2 例题 2-1
例 2：电源电动势为 1.5V，内 电阻为 0.12，外电路电阻为 1.38，求电路中的电流和端电压。 例 3：电动势为 3.6V 的电源，与 8 的电阻接成闭合电路， 电源两极间的电压为 3.2V，求电源的内电阻。 三、端电压 1．电动势与外电路电阻的变化无关，但电源端电压随负载变 化， 随着外电阻的增加端电压增加， 随着外电阻的减少端电压减小。 证明：I源自图 2-4 例题 2-2练习
习题（ 《电工基础》第 2 版周绍敏主编）
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四．课堂小结
1．电源电动势的大小和方向。 2．闭合电路的欧姆定律的内容和表达式。 3．端电压的概念；外电阻增大和减小时，端电压的变化。 4．电源输出功率最大的条件，这时的输出效率。