第一篇:《第7节-电路分析与应用》教案1(最新版)
《第7节 电路分析与应用》教案
教学目的
1.理解串联电路和并联电路的特点; 2.会根据电路画出串、并联电路图;
3.会根据电路图模拟连接简单的串联电路和并联电路;
4.培养学生观察与思考相结合的能力,教给学生连接电路的规范和技能。
教具
6伏电池组,2.5伏小灯泡3个(带灯座),电铃一只,单刀单掷开关3个,绝缘导线10根;自制电路示教极(板上固定有12个接线柱)。
教学过程
1.复习旧课,引入新课
教师:我这里有一些电路元件(出示准备的元件),请同学们准备好,分别到黑板前来画出一个元件的符号(教师顺次一个个地出示元件,同时指定几个学生分别把符号画于黑板右侧)。
2.新课教学
教师:这节课我们将要用这些元件连成两种常用的基本电路,即串联电路和并联电路,弄清它们的连接特点和电流特点。
板书:串联电路和并联电路
教师:现在我们要一只电灯泡、一只电铃、一个开关和电源组成电路,使得开关断开时,灯不亮、铃不响,开关闭合时灯亮铃响。(教师按照连接电路的规范在示教板上用接线柱组成串联电路,接着演示电路的效果。)
教师:这个电路实现了我们预期的效果。现在请大家对照实际电路把它的电路图画出来。教师巡视检查和评论学生所绘电路图。
教师:我们看到,这些元件是一个接一个地顺次连接在电路中的。像这样的电路叫串联电路。大家想一想,在串联电路中电流是怎样流过电路中各个元件的呢?(请一名学生回答,同时教师根据学生的回答在板画的电路图上标出电流的流向。)
板书:串联电路连接特点:各元件逐个顺次接人电路。电流特点:电流无分支。教师:像刚才这样用一个开关使电灯、电铃同时通、断电的效果只有用串联电路才能实现吗?能想出另一种接法的电路吗?请大家议一下,画出电路图来。思考时,可以参考课文上的电路图。(学生在议论时,教师在示教板上安排好器材,同时指定一名学生在黑板上画出他设计的电路,教师做必要的修正。)
教师:现在我们按照大家的设计连接电路,看是否能达到预期的效果。为此,我们先在电路图中把电流的流向标出来(教师标出)。下节课大家将要亲自连接电路的实验,请注意我是按照什么顺序连接电路的(教师按规范操作的“六字诀”连接电路,一边连一边对操作顺序和注意点做出说明。接好后,演示效果)。
教师:大家看看,这个电路跟串联电路的连接特点和电流特点有什么不同?请大家阅读课文第二段对照总结。(学生读书,教师板书标题,内容暂不写。)让一位学生回答并联电路的连接特点和电流的特点。(根据学生回答:订正板书内容。)
板书:并联电路
连接特点:元件并列在电流分支处。电流特点:电流有分支,干路电流分成几部分分别流经各元件。
教师:大家对比一下我们刚才的电路和课本的电路有什么相同点和不同点?(让一个学生回答)图中用了三个开关,不是有些浪费吗?学生议论,教师指定一个学生回答后,做出下面的概括:并联电路可以通过各支路的开关分别控制各支路上的用电器,一个支路的通断不会影响另一支路的通、断。这是并联电路特有的优点。在不要求各用电器同时工作的情形下,就要采用并联电路。大家联系课本,观察我们教室内的照明电路,看看各灯是否是并联的?(指导学生观察)回家去打开电冰箱看看,冰箱内的照明灯与压缩机是否一定会同时通断电?课本中电冰箱内部的电路图画得对不对?为什么?
并联电路广泛用于家庭电路和工业电路,就是因为实际中经常要求各用电器能独立通断,互不干扰。但是,对只要求各用电器同时通断的场合,采用串联电路可以节省开关。
3.小结
教师:这节课我们学习了串联和并联这两种基本电路,大家复习时一是要注意掌握两种电路的结构特点和电流特点,二是要注意电路图跟实物连接图的对应关系,做到看到实物图能画出它的电路图,能根据电路图将有关元件连成要求的电路。刚才我们连接电路的操作顺序可以概括为下面的“六字诀”。
板书:连接电路的六字诀标→识→查→连→查→通。教师:今天作业时,先在作业本上做模拟练习,为下节课做实验做好准备。
4.布置作业 找一个手电筒,把它的后盖打开观察,了解开关闭合时电流的通路,并画出电路图。
第二篇:电路与电路图教案1
电路与电路图的教学设计
学习对象分析
本课程的学习对象是初三学生,在初二下学期已经接触过简单用电器的基础上,学生们对电路的组成原件有了一定的认识,现在再学习电路与电路图有了一定的学习基础和学习动机,对求知的欲望也比以前要强烈,那现在教电路与电路图符合学生的求知需求,对以后的学习也打下很好的基础知识。
1、学习目标分析
本节课程的总体学习目标是使学生了解一些基本用电器的工作原理和功能,能够连接简单的电路图,基本掌握电路图的画法和认识使用电路可以达到的目的。(1)情感目标 ① 对电路的用电器的学习产生浓厚的学习兴趣,有求知的欲望。② 能够结合实际,运用所学的知识连接电路图 ③ 具有小组合作精神(2)能力目标 ① 具有较强的理解能力和分析能力 ② 具有很好的动手能力 ③ 提高自主学习能力和小组协作学习能力
2、学习内容分析
本课程的学习课时为1课时(45分钟),时间安排教师讲授20分钟,学生实验25分钟,在学生实验的过程中加强对学生的指导,监督和个别化辅导,并注重学习环境的设计,为学生提供多种学习资源和认知工具,注重多元化和过程化的教学评价。(1)教学重点
1知道电路各组成部分的基本作用
2知道什么是电路的通路、开路,知道短路及其危害
3能画出常见的电路元件的符号和简单的电路图
4会画简单电路的电路图和根据简单的电路图连接电路(2)教学难点
会画简单电路的电路图和根据简单的电路图连接电路
3、教学策略和方法设计
本课程采用“以教师为主导——学生为主体”的教学模式,根据具体的教学内容和学生认知的结构特点,分别采取了发现式教学(实验发)和传递—接受式教学(教授法和演示法),充分发挥两种教学策略的优点,达到教学效果的最优化。
5、教学过程设计:
一、复习提问:(1)维持电路中有持续电流存在的条件是什么?
(2)电源在电路中的作用是什么?
二、引入新课
实验: 黑板上连接电路,合上开关,小灯泡发光.先后取走电路中任一元件,观察小灯泡是否还能继续发光.将小灯泡换成电铃,重复上面的实验.通过观察实验,让同学思考一个最简单的电路都至少由哪几部分构成的?
三、进行新课
(1)电路的组成 ①由电源、用电器、开关和导线等元件组成的电流路径叫电路.一个正确的电路,无论多么复杂,也无论多么简单,都是由这几部分组成的,缺少其中的任一部分,电路都不会处于正常工作的状态.②各部分元件在电路中的作用
电源维持电路中有持续电流,为电路提供电能,是电路中的供电装置.导线连接各电路元件的导体,是电流的通道.用电器利用电流来工作的设备,在用电器工作时,将电能转化成其他形式的能.开关控制电路通、断的装置.③电路的通路、开路和短路
继续刚才实验的演示,重做实验,闭合开关,小灯泡发光.这种处处连通的电路叫通路.断开开关,或将电路中的某一部分断开,小灯泡都不会发光,说明电路中没有电流.这种因某一处断开而使电路中没有电流的电路叫开路.将小灯泡取下,用导线直接把电源的正、负极连接起来,过一会儿手摸导线会感觉到导线发热.这种电路中没有用电器,直接用导线将电源正负极相连的电路叫短路.短路是非常危险的,可能把电源烧坏,是不答应的.观察:观察手电筒电路.看看这个电路是由几部分组成的?(可让学生自带手电筒).思考:手电筒电路的开关与我们演示实验中所用的开关是否相同?你在家里和日常生活中还见过哪些与此不同的开关?它们在电路中的作用是否相同?(2)电路中各元件的符号
在设计、安装、修理各种实际电路的时候,经常需要画出表示电路连接情况的图.为了简便,通常不画实物图,而用国家统一规定的符号来代表电路中的各种元件.出示示教板或画有各电路元件符号的投影片,并作说明.(3)电路图:用规定的符号表示电路连接情况的图叫电路图.①示范:画出的电路图.②让同学画出用电铃做实验时的电路图.让同学说明电路中的电流方向.③变换一下实验中元件的位置,再让同学们练习画出电路图.注重纠正错误的画法.④根据同学们画电路图的情况,进行小结,提出画电路图应注重的问题.元件位置安排要适当,分布要均匀,元件不要画在拐角处.整个电路图最好呈长方形,有棱有角,导线横平竖直.四、小结
探究活动
一个实际电路中的用电器往往不只一个,有时有许多个.例如实验中的小灯泡和电铃要同时在一个电路里工作,用同一个开关来控制.这个电路应怎样连接?你有几种方法?请试着画出电路图
6、教学评价
本课程教学评价包括教师评价和学生评价,教师评价主要是观察学生在实验过程中的操作能力和分析能力,学生评价则根据自己掌握的学习情况对自己进行总结和评价,这样可以达到提高的目地。
第三篇:《电流和电路》参考教案1
《电流和电路》教学设计
一、教材分析
1)教学内容:
本节课为人教社《物理》八年级上册第五章第二节内容。
2)教材地位与作用:
本节内容属于电学基础知识。从教材地位上讲是电路的入门知识。电学内容相对比较抽象,是学习的难点,过去是放在力学学习之后。但是“新课标”强调知识与技能的同时,特别倡导过程与方法的学习,并关注情感态度与价值观的培养,使培养目标上走向多元化。因此教材从学生兴趣、认识规律和探究的方便出发,不过分强调学科自身逻辑的体系和概念规律的严密性,对八年级学生来讲是能够接受的。对于初中学生来说,尽可能多地联系生活实际,使学生充分感受到,这些知识跟生活很贴近,从而激发学生学习物理的兴趣和愿望,使学生认识到电是可操作的,并产生进一步探究其奥秘的兴趣。“电流和电路”的基本概念是本章的核心。
3)教学目标
1、知识与技能:①初步认识电流、电路及电路图。②知道电源和用电器。③从能量转化的角度认识电源和用电器的作用。
2、过程与方法:①认识电路元件,并动手组装简单电路。②用电路元件的符号画出电路图。
3、情感态度与价值观:①激发学生的学习兴趣,乐于动脑动手,养成严谨的科学态度。②关心生活、生产、自然现象中常见电现象,乐于在周围生活中发现所学过的电源、开关和用电器。
4)重点、难点的确定:
重点:电流的概念、电路的组成及正确连接电路。电流和电路的概念不但贯穿电学部分的始终,而且是本章的核心,电路的连接是初中学生实验操作必备的基本技能之一。这些知识跟生活很贴近,而且很有用。
难点;电流的形成。画电路图。电流是导体中自由电荷的定向移动形成的,它摸不着,看不到,应通过可感知到的现象来获得不可直接感受的信息。
二、学生情况分析
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初中学生认识事物的特点是:从具体形象思维向抽象逻辑思维过渡,但思维还常常与感性经验直接相联系,仍需具体形象的来支持,教学中应予重视。虽然“电”不是陌生的东西,但是它却让人感到神秘,初中生的认识是肤浅的,不完整的,没有上升到理性认识,没有形成科学的体系,需要教师的帮助。电路的连接是电学实验中必须具备的基本技能,但初中生还没有真正地组装过电路;电路图看似简单,但比较抽象;这都给教学带来一定的困难。可以通过连接电路的操作性练习来认识电路,可以通过其他间接手段来认识电流,并设定情境让学生在练的过程中“悟”。
三、教学方法
本节课采用师生互动启发式教学方法。充分利用问题分析、电路组装、多媒体的直观动态教学手段,通过讨论、问答等一系列的师生活动展开教学。
学法:提倡多动手,增加实践机会,引导学生采用讨论法、问答法、练习法等学习方法,培养学生的动口、动手、动脑的能力,发挥学生的主观能动性,激发学生的学习兴趣,活跃课堂气氛。
四、教学程序设计
根据学生的认知规律和心理特点,设计如下的教学程序:
问题分析──引出电流──启发探究欲望──动手连接电路──电路介绍──交流讨论──形成概念具体化──初步应用。
五、教具准备
课件,电路示教板。学生器材有±(两人一组)电池二节、开关、小灯泡(或小电动机、门铃)一个、导线若干。
六、教学程序
【问题1】分析图5.5-l问题。验电器点荷转移问题。(承上启下。既复习巩固了已学知识,又为引入新课做铺垫。引导学生认识电荷的定向移动。)
1、电流的形成:电荷的定向移动。
【课件】原来金属导体中有大量自由电子,当接上电源后会发生定向移动,从而形成电流。(通过课件使学生形象认识电流的形成,激发兴趣。并为电流方向引出做准备。)
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实际上形成电流的电荷有两种(正电荷、负电荷),电路中有电流时,发生定向移动的电荷可能是正电荷,也可能是负电荷,还可能是正负电荷反向定向移动。
电流的方向:正电荷定向移动方向为电流的方向。(可简述物理学发展史)
【问题2】刚才的分析中,电流的存在是瞬间的,如何获得持续的电流昵?(讨论)
有电源,电路要闭合。(示教板演示,给学生观摩的机会,为下一步学生实验做铺垫。在连接电路时强调:开关要断开。)
【引导分析】按照电流方向的规定,电路中电流的方向是从电源正极经过用电器流向负极。正极──用电器──负极。
【问题3】电流的作用是使用电器工作。如何实现呢?
【创设情境】播放录像。节日彩灯、家庭用电器、以及电力机车运行。(通过观看使学生明白一切复杂的东西都是由最简单的组合而成,进一步产生探究其奥秘的兴趣。)
【学生实验】桌上的器材怎样连接。使小灯泡亮、小电动机转、音乐门铃响。
两人一套实验器材,学生动手连接电路。实验警钟;“任何情况下都不能把电池的两端直接连在一起”(初步培养学生的动手能力和联系实际解决问题的能力。)
【问题4】连接的电路有什么共同的特征?(引导学生讨论交流,认识电路的组成及电路元件的作用,培养学生观察能力。)
2、电路的构成:(简要介绍元件的作用,学生凭生活经验也有认识。)
电源:供电的装置,把其它能转化为电能。如:电池,发电机等。
用电器:用电的装置,把电能转化为其它能。如:灯泡、电动机、电铃等。
导线:输送电能的导体。
开关:控制用电器工作。
【引导】电路要通过设计来进行安装,遇到问题要进行分析并及时维修。为了设计、安装和维修的方便,我们要用统一规定的符号把它们的连接情况画出来,这就是电路图。
3、电路图:
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介绍常用电路元件的符号(在前面电路构成的四类元件旁画出元件符号。其余的在今后学习中陆续介绍,以减少信息记忆量。)
请同学们画出示教板上电路的电路图。(前后呼应,这是让学生从形象到抽象的过渡,教师巡视点拨,使学生初步感悟画电路图的技巧。)
【指导】电路图呈方块形,符号大小要适中,美观易分析;导线连接要到位,符号要准确,除开关外不留断口,规范;电路图与实物图要吻合,设计安装要一致。
电路图为了方便,往往要把具体问题抽象、概括、使其简洁明了。
【练习1】请你根据桌上的器材设计一个跟示教板电路不一样的电路图。并连接实物。(进一步训练学生的画图能力和动手能力。教师巡视点拨。点评。)
【练习2】画出手电筒的电路圈。(进一步训练学生的观察能力和画图能力,培养学生自主学习的能力。教师巡视点拨。)
【创设情境】在刚才的实验中,有的同学满怀信心地连接了电路,并与电路图相符,应该是正确的,可是闭合开关后却发现用电器不工作,原因何在?(培养学生分析问题解决问题的能力,并引出电路状态的介绍。)
4、电路状态:
通路;处处连通的电路。有电流,用电器可以工作。(闭合电路)
断路:某处断开的电路。无电流,用电器不能工作。(正常断路为开关断开)
短路:导线把电源的两极直接连起来了。危害大,电源烧毁,用电器不工作。(结合想想议议。又与实验前的警示相呼应,一节课前后连贯。)
综上所述,遇到电路中的用电器不工作,你怎样分析?(培养学生分析问题解决问题的能力,引导学生掌握分析电路问题的技巧。)
【练习3】(课件)分析电路的完整性和正确性(含有短路)。
5、课后练习1设计有两个用电器的电路,并使它们同时工作。(为下~节课做准备。)
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第四篇:电路分析基础讲稿1
电路分析基础I讲稿
第一章
电路模型和电路定律
一、教学基本要求
电路理论主要研究电路中发生的电磁现象,用电流、电压和功率等物理量来描述其中的过程。因为电路是由电路元件构成的,因而年整个电路的表现如何既要看元件的连接方式,又要看每个元件的特性,这就决定了电路中各电流、电压要受两种基本规律的约束,即:
(1)电路元件性质的约束。也称电路元件的伏安关系(VCR),它仅与元件性质有关,与元件在电路中连接方式无关。
(2)电路连接方式的约束。也称拓补约束,它仅与元件在电路中连接方式有关,与元件性质无关。
基尔霍夫电流定律(KCL)、电压定律(KVL)是概括这种约束关系的基本定律。本章学习的内容有:电路和电路模型,电流和电压的参考方向,电功率和能量,电路元件,电阻、电容、电感元件的数学模型及特性,电压源和电流源的概念及特点,受控源的概念及分类,结点、支路、回路的概念和基尔霍夫定律。
本章内容是所有章节的基础,学习时要深刻理解,熟练掌握。预习知识:
1)物理学中的电磁感应定律、楞次定律
2)电容上的电压与电流、电荷与电场之间的关系
内容重点:
电流和电压的参考方向,电路元件特性和基尔霍夫定律是本章学习的重点。难点:
1)电压电流的实际方向和参考方向的联系和差别
2)理想电路元件与实际电路器件的联系和差别
3)独立电源与受控电源的联系和差别
二、教学内容 共10节:
§1.1 电路和电路模型 §1.2 电流和电压的参考方向 §1.3 电功率和能量 §1.4 电路元件 §1.5 电阻元件 §1.6 电容元件 §1.7 电感元件
信息基础科学系
电路分析基础I讲稿
§1.8 电压源和电流源 §1.9 受控电源 §1.10 基尔霍夫定律
§1.1 电路和电路模型
一、电路
电路是电流的通路。
实际电路是由电阻器、电容器、线圈、变压器、二极管、晶体管、运算放大器、传输线、电池、发电机和信号发生器等电气器件和设备连接而成的电路。
二、电路的作用
1、电能的传输和转换
2、传递和处理信号
3、测量、控制、计算等功能
三、电路的组成部分
1、电源:
信息基础科学系
电路分析基础I讲稿
电能或电信号的发生器 用电设备
联接电源和负载的部分。
2、负载:
3、中间环节:
四、电路分析
1、激励:
电源或信号源的电压或电流。
2、响应:
由于激励在电路各部分产生的电压和电流。
3、激励称为输入,响应称为输出。
五、电路与电路模型 电路:实际电路
电路模型:模拟实际电路的理想电路
电路模型是实际电路的简化、模拟和近似(在一定的假设条件下)电路模型是由一些理想电路元件所组成的电路。
电路模型近似地描述实际电路的电气特性。根据实际电路的不同工作条件以及对模型精确度的不同要求,应当用不同的电路模型模拟同一实际电路。现在以线圈为例加以说明。
信息基础科学系
电路分析基础I讲稿
§1.2 电流和电压的参考方向
一、问题的引入
考虑电路中每个电阻的电流方向
信息基础科学系 4
电路分析基础I讲稿
二、电流
1、实际方向: 正电荷运动的方向。
2、参考方向:
任意指定一个方向作为电流的方向。把电流看成代数量。若电流的参考方向与它的实际方向一致,则电流为正值;
若电流的参考方向与它的实际方向相反,则电流为负值。
3、电流参考方向的表示方法 箭头(常用)双下标
三、电压
1、实际方向:
高电位指向低电位的方向。
2、参考方向:
任意选定一个方向作为电压的方向。当电压的参考方向和它的实际方向一致时,电压为正值;反之,当电压的参考方向和它的实际方向相反时,电压为负值。
3、电压参考方向的表示方法:
四、关联参考方向
电流的参考方向与电压的参考方向一致,则把电流和电压的这种参考方向称为关联参考方向,否则为非关联参考方向。
信息基础科学系 5
电路分析基础I讲稿
(1)“实际方向”是物理中规定的,而“参考方向”则是人们在进行电路分析计算时,任意假设的。
(2)在以后的解题过程中,注意一定要先假定“正方向”(即在图中表明物理量的参考方向),然后再列方程计算。缺少“参考方向”的物理量是无意义的。
五、电位
在电路中任选一点,设其电位为零(用┻标记),此点称为参考点。其它各点对参考点的电压,便是该点的电位。记为:“VX”(注意:电位为单下标)。比参考点电位高为正,否则为负。
注意:电位和电压的区别。
电位的特点:电位值是相对的,参考点选得不同,电路中其它各点的电位也将随之改变;
电压的特点:电路中两点间的电压值是固定的,不会因参考点的不同而改变。
§1.3 电功率和能量
在电压和电流的关联参考方向下,信息基础科学系
电路分析基础I讲稿
电功率可写成p(t)= u(t)i(t),当p>0时,元件吸收电能;p<0时,元件吸收的电能为负的(实际上是释放电能)。
在U、I 为关联参考方向时,若P = UI > 0,“吸收功率”
若P = UI < 0,“吸收功率”为负的,实际是发出功率
根据能量守衡关系,对于同一电路
某一电路元件为电源或负载的判别
结论
在进行功率计算时,如果假设U、I为关联参考方向,当计算的P > 0 时, 则说明U、I 的实际方向一致,此部分电路消耗电功率,为负载。
当计算的P < 0 时, 则说明U、I 的实际方向相反,此部分电路发出电功率,为电源。
课堂练习:习题1-1,1-2,1-3 习题1-1 1-1 说明图(a),(b)中:(1)u、i的参考方向是否关联?(2)ui乘积表示什么功率?(3)如果在图(a)中u>0, i<0;图(b)中 u>0, i>0, 元件实际发出还是吸收功率?
信息基础科学系 7
电路分析基础I讲稿
习题1-1答案 答案分析:
(1)图(a)中的u、i为关联参考方向;图(b)中的u、i为非关联参考方向.(2)图(a)中p=ui表示吸收功率;图(b)中p=ui表示发出功率.(3)图(a)中p=ui<0表示吸收的负功率,实际发出功率;图(b)中p=ui>0表示发出的正功率,实际发出功率.习题1-2 1-2 若某元件端子上的电压和电流取关联参考方向,而u=170cos(100πt)V,i=7sin(100πt)A。
求:(1)该元件吸收功率的最大值;
(2)该元件发出功率的最大值。
习题1-2答案 答案分析:
(1)∵p=ui=170cos(100πt)7sin(100πt)=1190 cos(100πt)sin(100πt)=595sin(200 πt);
∴该元件吸收的最大功率为595。(2)∵ 元件吸收的总功率=元件发出的总功率;
∴该元件发出的最大功率为595。习题1-3 1-3 试校核图中电路所得解答是否满足功率平衡。(提示:求解电路以后,校核所得结果的方法之一是核对电路中所有元件的功率平衡,即元件发出的总功率应等于其他元件吸收的总功率)。
习题1-3答案
信息基础科学系
电路分析基础I讲稿
答案分析:
元件A:∵u、i参考方向非关联; ∴PA=ui=(-5)×60=-300W<0,发出。元件B、C、D、E: ∵ u、i参考方向关联; ∴PB=ui=1×60=60W >0,吸收;
PC=ui=2×60=120W >0,吸收;
PD=ui=2×40=80W >0,吸收;
PE=ui=2×20=40W >0,吸收。
∵ P总发出=300W ;P总吸收=60+120+80+40=300W ∴电路所得的解答满足功率平衡。
§1.4 电路元件
一、集总电路
1、集总电路元件
在任何时刻,流入二端元件的一个端子的电流一定等于从另一端子流出的电流,两个端子之间的电压为单值量。
当构成电路的器件以及电路本身的尺寸远小于电路工作时的电磁波的波长,或者说电磁波通过电路的时间可认为是瞬时的,这种理想电路元件称为集总元件或集总参数元件。
2、集总电路
由集总元件构成的电路称为集总电路。例如日光灯,50Hz工频情况下,C = λ·f 电磁波长为6000公里,日光灯电路为集总电路,同样的波长对于远距离传输线来说,就是非集总电路。
再例如收音机,收听北京音乐台FM97.4MHz,取近似值100MHz,电磁波波长λ=? λ=3米,电路为非集总路。
二、电路元件的分类
1、按与外部连接的端子数目 二端元件,三端元件,四端元件
2、有源元件,无源元件
3、线性元件,非线性元件
4、时变元件,时不变元件 线性时不变集总参数元件
§1.5 电阻元件
信息基础科学系 9
电路分析基础I讲稿
一、欧姆定律
流过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。
根据欧姆定律,电阻两端的电压和电流之间的关系可写成:
二、电导
1、定义: G=1/R
2、单位: S(西门子)电阻的单位为Ω(欧姆),计量高电阻时,则以k Ω和M Ω为单位。
三、电阻元件的伏安特性
以电压和电流为坐标,画出电压和电流的关系曲线。
四、电阻元件吸收的电功率
任何时刻线性电阻元件吸取的电功率 p=ui=i2R=Gu2
建议在今后计算中使用 p=i2R
五.电阻的开路与短路
信息基础科学系
u=±i·R10
电路分析基础I讲稿
六、非时变电阻
如果电阻的伏安特性不随时间改变,则称为非时变电阻;否则称为时变电阻。在电子设备中使用的碳膜电位器、实心电位器和线绕电位器是一种三端电阻器件,它有一个滑动接触端和两个固定端[图(a)]。在直流和低频工作时,电位器可用两个可变电阻串联来模拟[图(b)]。电位器的滑动端和任一固定端间的电阻值,可以从零到标称值间连续变化,可作为可变电阻器使用。
§1.6 电容元件
一、电容的定义
二、电容的特性方程
三、电容元件的特性方程的积分式
信息基础科学系 11
电路分析基础I讲稿
四、电容元件储存的能量
电容元件在任何时刻t 所储存的电场能量
电容的特点:(1)i 的大小取决于 u 的变化率,与 u 的大小无关,电压有变化才有电流,电容是动态元件;
(2)当 u 为常数(直流)时, i =0.电容相当于开路,电容有隔断直流作用;(3)当 u、i为非关联方向时,上述微分和积分表达式前要冠以负号;(4)u(t0)称为电容电压的初始值,它反映电容初始时刻的储能状况,也称为初始状态.电容有记忆功能,电压不能突变,但电流可以突变,电容储存的能量也不能突变.(5)当电容充电,u>0,du/dt>0,则i>0,p>0,电容储存能量.当电容放电,u>0,du/dt<0,则i<0,p<0, 电容释放能量.§1.7 电感元件
一、线圈的磁通和磁通链
如果u的参考方向与电流i 的参考方向一致
线性电感元件的自感磁通链与元件中电流有以下关系
二、电感元件的特性方程
信息基础科学系 12
电路分析基础I讲稿
三、电感元件特性方程的积分形式
四、电感元件储存的磁场能量
§1.8 电压源和电流源
一、电压源
1、特点
(1)电压u(t)的函数是固定的,不会因它所联接的外电路的不同而改变。(2)电流则随与它联接的外电路的不同而不同。
2、图形符号
3、电压源的不同状态
4、特殊情况 uS = 0
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电压为零的电压源相当于短路,电压源不允许短路!电池容量的含义:
600mAh表示如果通过电池的电流是600mA的时候,电池能工作1小时;当然如果通过电池的电流是100mA的时候,电池可以工作6小时。
常用的干电池和可充电电池
实验室使用的直流稳压电源
二、电流源
1、特点
(1)电流i(t)的函数是固定的,不会因它所联接的外电路的不同而改变。(2)电压则随与它所联接的外电路的不同而不同。
2、图形符号
3、电流源的不同状态
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4、特殊情况 iS = 0 电流为零的电流源相当于开路,电流源一般不允许开路。恒流源两端电压由外电路决定
例 设: IS=1 A,则:R=10Ω 时,U =1 V,R=1Ω 时,U =10 V 恒流源特性小结
恒流源特性中不变的是Is,恒流源特性中变化的是Uab,外电路的改变会引起Uab 的变化。Uab的变化可能是大小的变化,或者是方向的变化。
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课堂练习:习题1-4,1-5,1-10,1-12a •作业:习题1-9
习题1-4 1-4 在指定的电压u 和电流i 参考方向下,写出各元件u 和i 的约束方程(元件的组成关系)。
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习题1-4答案
在给定的u,i的参考方向下,电阻、电感、电容元件的u和i的关系分别为:
习题1-5 1-5 图(a)电容中电流i的波形图(b)所示,现已知uC(0)=0。试求t=1s,t=2s和t=4s时电容电压uC。
习题1-5答案
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习题1-10 1-10 电路如图所示,设us(t)=Umcos(ωt), is(t)=Ie-at ,试求uL(t)和ic2(t)
习题1-12a 1-12 试求图中电路中每个元件的功率。
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§1.9 受控电源
一、电源的分类
二、以晶体管为例
三、受控源的类型
1、电压控制电压源(VCVS)
2、电压控制电流源(VCCS)
3、电流控制电压源(CCVS)
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4、电流控制电流源(CCCS)
§1.10 基尔霍夫定律
用来描述电路中各部分电压或各部分电流间的关系,其中包括基尔霍夫电流和基尔霍夫电压两个定律。
名词注释: 结点(node):三个或三个以上支路的联结点 支路(branch):电路中每一个分支 回路(loop):电路中任一闭合路径
二、基尔霍夫电流定律(KCL)
1、内容:
在集总电路中,任何时刻,对任一结点,所有与之相连支路电流的代数和恒等于零。
2、公式: ∑ i =0
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3、说明:
规定流出结点的电流前面取“+”号,流入结点的电流前面取“-”号。电流是流出结点还是流入结点按电流的参考方向来判断。
4、推广形式
KCL对包围几个结点的闭合面也适用。
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三、基尔霍夫电压定律(KVL)
1、内容:
在集总电路中,任何时刻,沿任一回路,回路中各段电压的代数和恒等于零。
2、公式: 0 = ∑u
3、说明:
先任意指定一个回路的绕行方向,凡支路电压的参考方向与回路的绕行方向一致者,该电压前面取“+”号,支路电压的参考方向与回路的绕行方向相反者,该电压前面取“-”号。
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4、推广形式:
可应用于回路的部分电路。
四、基尔霍夫定律的性质
KCL规定了电路中任一结点处电流必须服从的约束关系,KVL则规定了电路中任一回路内电压必须服从的约束关系。这两个定律仅与元件的相互联接有关,而与元件的性质无关。
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课堂练习:习题 1-12b,1-14,1-22 •作业:习题1-15,1-16,1-20习题1-12 1-12 试求图中电路中每个元件的功率。
习题1-12答案
习题1-14 1-14电路如图所示,试求(1)电流i1和uab[图(a)];(2)电压ucb[图(b)]。信息基础科学系 24
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习题1-14答案
习题1-22 1-22 试求图示电路中控制量u1及u。
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第五篇:中考物理 动态电路(第1课时)教案
动态电路
目标确定依据:
1.课程标准相关要求:
会应用欧姆定律和串并联电路特点对电路进行分析 2.学情分析
电路动态分析题是初中学生物理学习过程中的一个难点,其原因是它综合了串并联电路电压与电流的特点、欧姆定律、电压表和电流表的使用。综合性较强,所以这类题目对学生有较高的能力要求,对学生是个重点也是难点。复习目标
会分析滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化 教学过程 自学指导一
复习课本串并联电路电压与电流的特点、欧姆定律、电压表和电流表的使用的相关知识回答问题
时间:10分钟 自学检测一
1、串联电路是分压电路,在串联电路中,电阻越大的,分的电压越_____(大或小);并联电路是分流电路,在并联电路中,电阻越大的分的电流越______(大或小)。
2、有公式I=U/R得,当电压不变时,电阻越大,电流就越_____(大或小);有公式U=IR得,电阻不变时,通过电阻的电流越大,它两端的电压也越_____(大或小)
3、电流表的特点是电阻很 ___(大或小),通常相当于 ___,电压表的特点是电阻很___(大或小),通常相当于___。
一、串联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的变化
例1.下图中,A、B、C、D是滑动变阻器的四个接线柱。若将A、C分别与图中电路的导线头M、N相连接,闭合电键后,当滑动片P向右移动时,安培表的示数将______(填“变大”、“不变”或“变小”);若将D与N相连接,接线柱______与M相连接,则闭合电键后,滑动片P向左移动时,伏特表的示数增大。
例
2、如图,是典型的伏安法测电阻的实验电路图,当滑片P向右移动时,请你判断A表和V表的变化。
(二)并联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的变化 例1.如图所示,当滑片P向右移动时()(A)电流表A示数不变,电压表V示数不变。(B)电流表A示数不变,电压表V示数变大。(C)电流表A示数变小,电压表V示数变大。(D)电流表A示数变小,电压表V示数不变。
例
2、如图,当滑片P向右移动时,A1表、A2表和V表将如何变化?
当堂训练 1)、如图1,当滑片P向左移动时,A表和V表将如何变化。2)、如图2,当滑片P向左移动时,A表和V表将如何变化
(3)、如图7,当滑片P向右移动时,A1表、A2表和V表将如何变化?
(4)在图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S,当滑动变阻器R1的滑片P向右移动时,电流表A2的示数I2将________(选填“变大”、“不变”或“变小”);若电流表A1示数的变化量为ΔI1,电流表A2示数的变化量为ΔI2,则ΔI1________ΔI2(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
A2 R1 A1 R2 图
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