电源和电动势.doc

.【课题】1.5 电源和电动势【教学目标】1、掌握什么是电源、电源力、电动势 2、掌握电动势与电压的区别【教学重点】 电动势【教学难点】 电动势与电压的区别【课时安排】2课时．(90分钟) 总课时10【教学过程】复习：电压和电位导入：电源我们平时都有所了解、那么电源到底有什么作用呢.电源有哪些种类.新授：一、电源1、定义：电源是把其它形式的能转换成电能的装置2、种类：干电池或蓄电池把化学能转换成电能；光电池把太阳的光能转化成电能；发电机把机械能转化成个电能等等二、电源电动势 A．电源力 电源力是存在于电源部的，能使正电荷从负极源源不断地流向正极的一种非静电性质的力它的存在保证了正负极之间的电压不变，这样电路中才能有持续不变的电流 B．电动势 在电源部，电源力不断地把正电荷从低电位点移动到高电位点在这个过程中，电源力要抑制电场力做功，这个做功过程就是电源将其它形式的能转换成电能的过程对于不同的电源，电源力做功的性质和大小不同，为此引入电动势这个概念电动势是用来表征电源生产电能本领大小的物理量1、电动势定义： 在电源部，电源力把正电荷从低电位点〔负极板〕移动到高电位点〔正极板〕对抗电场力所做的功与被移动电荷的电荷量之比，叫做电源的电动势。

用公式表示为： 〔电源电动势定义式〕〔式1-6〕式中 W——电源力移动正电荷所做的功，单位为焦[耳]，符号为J；Q——电源力移动的电荷量，单位是库[仑]，符号为C；E——电源电动势，单位是伏[特]，符号为V2、电源电动势的方向： 电源电动势的方向规定为由电源的负极〔低电位点〕指向正极〔高电位电〕 在电源部的电路中，电源力移动正电荷形成电流，电流的方向是从负极指向正极；在电源外部电路中，电场力移动正电荷形成电流，电流方向是从电源正极流向电源负极.三、例题讲解 略〔见教材§1.5例题〕五、作业布置第9页 ：1、2、3题六、 教学后记【课题】1.6电阻和电阻定律【教学目标】 1、掌握物质的分类 2、什么是电阻、电阻的大小与哪些因素有关【教学重点】 电阻定律【教学难点】 电阻定律的应用【课时安排】 2课时．(90分钟) 总课时12【教学过程】复习：电源和电动势导入：根据物质导电能力的强弱，一般可以分为导体、绝缘体和半导体新授：一、电阻1、定义：表示物质对带电粒子定向移动存在阻碍作用的物理量称为电阻 在一般条件下，任何物质都存在分子热运动，所以任何物体都有电阻。

当有电流流过时，都要消耗一定的能量二、电阻定律1、容在温度不变时，一定材料制成的导体的电阻跟它的长度成正比，跟它的截面积成反比这个实验规律叫做电阻定律2、用公式表示 〔式1-7〕式中ρ——电阻率，单位是欧[姆]米，符号为Ω·m，L——导体的长度，单位是米，符号为m；S——导体的截面积，单位是平方米，符号为㎡；R——导体的电阻，单位是欧[姆]，符号为Ω 在国际单位制中，电阻的常用单位还有千欧〔kΩ〕和兆欧〔MΩ〕： 1 kΩ = 103 Ω 1 MΩ = 103 kΩ= 106 Ω三、电阻与温度的关系 对金属导体而言，温度升高使分子的热运动加剧，电荷运动时碰撞运动次数增多，受到的阻碍作用加大，导体的电阻增加 有些半导体，温度升高自由电荷数目增加所起的作用超过分子热运动加剧所起的阻碍作用，电阻减少电阻随温度的变化关系可表示为〔式1-8〕式中 R1——导体在温度t1时的电阻； R2——导体在温度t2时的电阻； α——导体的温度系数，单位为1/℃四、例题讲解【例题1】一根铜导线长L=2 000 m ，截面积S = 2㎜2，导线的电阻是多少. 解：查表可知铜的电阻率，由电阻定律可求得五、作业布置 第11页 ：1、2题教学后记【课题】1.7电路和欧姆定律【教学目标】 1.掌握电路组成及各局部的作用 2.熟记电路图常用符号 3.掌握欧姆定律的容及应用【教学重点】 欧姆定律【教学难点】 欧姆定律的应用【课时安排】 2课时．(90分钟) 总课时14【教学过程】复习：电阻和电阻定律导入：物理的力多是物体直接接触而产生的，而静电力 是由特殊物质作媒介而发生相互作用的新授：大家初中学习过电流等于电压除以电阻那是局部电路欧姆定律，我们今天除了学习局部电路欧姆定律外还要学习全电路欧姆定律一、电路 电路——由实际元件构成的电流的通路。

归纳总结：电路由电源、负载、连接导线、控制和保护装置四局部组成电源开关导线负载图1.手电筒的实体电路〔1〕、电源——向电路提供能量的设备它能把其它形式的能转换成电能常见的电源有干电池、蓄电池、发电机等〔2〕、负载——即用电器，它是各种用电设备的总称其作用是把电能转换为其他形式的能，为人们效劳，如白炽灯、电动机、电加热器等〔3〕、连接导线——它把电源与负载接成闭合回路，输送和分配电能一般常用的导线时铜线和铝线〔4〕、控制和保护装置——用来控制电路的通断，保护电路的平安，使电路能正常工作，如开关、保险丝〔熔断器〕、继电器等电路的功能：〔1〕、电力系统中的电路可对电能进展传输、分配和转换〔2〕、电子技术中的电路可对电信号进展传递、变换、储存和处理二、局部电路欧姆定律1、在电阻一定时，导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比，在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比把以上实验结果综合起来得出结论，即欧姆定律2、如图1-21〔教材〕所示，图中电阻R上的电压参考方向与电流参考方向是一致的，称为关联参考方向此时，局部电路欧姆定律可以用公式表示为 〔式1-9〕3、注意：〔1〕、当U、I见为非关联参考方向〔U、I参考方向相反〕时，欧姆定律应写成，式中"-〞号切不可漏掉；〔2〕、电阻值不随电压、电流变化而变化的电阻叫做线性电阻，由线性电阻组成的电路叫线性电路。

阻值随电压、电流的变化而改变的电阻，叫非线性电阻，含有非线性电阻的电路叫非线性电路三、全电路欧姆定律全电路是一个由电源和负载组成的闭合电路，对全电路进展分析研究时，必须考虑电源的阻如图R为负载的电阻、E为电源电动势、r为电源的阻全电路欧姆定律可用公式表示为 〔式1-10〕式中 E——电源电动势，单位是伏[特]，符号为V； R——负载电阻，单位是欧[姆]，符号为Ω； R0——电源阻，单位是欧[姆]，符号为Ω； I——闭合电路中的电流，单位是安[培]，符号为A闭合电路中的电流与电源电动势成正比，与电路的总电阻〔电路电阻与外电路电阻之和〕成反比外电路电压U外又叫路端电压或端电压，U外=E-R0I 当R增大时，I减小，R0I减小，U外增大当R～∞〔断路〕，I～0，那么U外=E，断路时端电压等于电源电动势四、例题讲解【例题1】局部电路欧姆定路例题练习某段电路的电压是一定的，当接上10Ω的电阻时，电路中产生的电流是1.5A；假设用25Ω的电阻代替10Ω的电阻，电路中的电流为多少. 解：电路中电阻为10Ω时，由欧姆定律得 用25Ω的电阻代替10Ω的电阻，电路中电流I’为【例题2】全电路欧姆定律分析 有一闭合电路，电源电动势E=12V,其阻R0=2Ω，负载电阻R=10Ω，试求：电路中的电流、负载两端的电压、电源阻上的电压降。

解：根据全电路欧姆定律 由局部电路欧姆定律，可求负载两端电压 电源阻上的电压降为五、作业布置 第14页 ：1、2题教学后记【课题】1.8 电能和电功率【教学目标】 1.学习什么是电能、电能的计算方法 2.学习什么是电功率、电功率的计算方法 3.掌握功率平衡的原理【教学重点】 电能、电功率的计算方法【教学难点】 电能、电功率的计算方法【课时安排】 2课时．(90分钟) 总课时16【教学过程】复习：电路和欧姆定律导入：电流能使电灯发光，发动机转动，电炉发热……这些都是电流做功的表现 新授：一、电能 在电场力作用下，电荷定向运动形成的电流所做的功叫做电能电流做功的过程就是将电能转换成其它形式的能的过程 电能可用以下公式计算 〔式1-11〕式中 U——加在导体两端的电压，单位是伏[特]，符号为V； I——导体中的电流，单位是安[培]，符号为A； t——通电时间，单位是秒，符号为s； W——电能，单位是焦[耳]，符号为J 上式说明，电流在一段电路上所做的功，与这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间成正比 对于纯电阻电路，欧姆定律成立，电能也可由下式计算。

二、电功率 电流在单位时间所做的功叫做电功率它是描述电流做功快慢的物理量 电功率的计算公式为 〔电功率定义式〕 〔式1-12〕式中 W——电流所做的功〔即电能〕，单位是焦[耳]，符号为J； t——完成这些功所用的时间，单位是秒，符号为s； P——电功率，单位是瓦[特]，符号为W. 在直流情况下，且电流与电压为关联参考方向是，电功率有如下表示形式： 〔式1-13〕 如果电流、电压为非关联参考方向，式1-13前面应加"-〞 在这个规定下，P＞0说明电路元件在消耗〔吸收〕电能；反之P＜0那么为发出〔供出〕电能 对于线性电阻元件而言，电功率公式还可以写成三、电路中的功率平衡 在一个闭合回路中，根据能量守恒和转化定律，电源电动势发出的功率，等于负载电阻和电源阻消耗的功率即四、例题讲解 小结〔1〕、电能与电功率实质上是能量转化与守恒定律在电路中的表达〔2〕、可以熟练应用公式计算电能与电功率五、作业布置 第16页 ：1、2题教学后记【课题】1.9 电源的最大输出功率【教学目标】 1.掌握负载匹配的条件 2.会运用负载匹配的条件解相关题目 【教学重点】 负载匹配的条件【教学难点】 公式推导【课时安排】 2课时．(90分钟) 总课时18【教学过程】复习： 电能和电功率导入： 在闭合电路中，电源电动势所提供的功率，一局部消耗在电源的电阻r上，另一局部消耗在负载电阻R上，R为何值，负载能从电源处获得最大的功率。

新授：一、讨论 由全电路欧姆定律的学习，我们知道：在一个完整的电路当中，电源电动势提供的功率一局部消耗在电源的电阻R0上，另一局部才作用于负载电阻R上在实际应用中，只有消耗在负载上的功率对我们才是有意义的，下面让我们来研究一下在什么条件下，负载消耗的功率可以到达最大值 电源输出的功率就是负载电阻R所消耗的功率，即 ① 下面要讨论的是，当R为何值，负载能从电源出获得最大功率 根据全电路欧姆定律 ②将I带入负载电阻所消耗的功率——式①中，得到 ③对于一个电路而言，电源电动势E、电源阻R0是一定的，只有当分母最小时，功率P有最大值，所以，只有当R= R0时，P值最大。