第一篇：第十章 电路 D直流电动机教案
第十章 电路 D直流电动机
教学目标
1、知识与技能
（1）知道直流电动机的主要结构和基本工作原理。（2）学会测定直流电动机的效率。（3）知道影响直流电动机效率的主要因素。（4）知道电动机在生产和生活中的主要应用。
2、过程与方法
（1）通过拆装玩具电动机，了解直流电动机基本结构和感受电动机工作时发热的过程，感受实验探究的方法。
（2）通过联系机械效率有关知识得出直流电动机效率概念的过程，认识类比的方法。（3）通过测定直流电动机效率的实验，经历组装实验器材、实验操作、观察现象、记录实验数据、分析归纳、得出结论的实验探究过程。
3、情感、态度与价值观
(1)通过“最早电动机”和“换向器的发明”的学习，认识科学与技术之间的辨证关系。
(2)从电动机在生产和生活中的广泛应用，感悟物理知识源于生活，进而促进现代科技的发展，从而在学习中重视理论与实践的联系。
(3)通过“大家谈”和分组实验，懂得相互合作和交流的重要性，学会互相协作和交流。
教学重点与难点
(二)重点和难点
教学重点：直流电动机的工作原理。
教学难点：换向器的作用和测定直流电动机效率。
教学资源：
展示用各种电动机（实物或者图片）、单个线圈的直流电动机模型、可以拆装的玩具电动机、电流表、电压表、电源、导线、钩码、铁架台、动画、PPT等教学资源。教学设计思路
本设计的内容是：知道直流电动机的基本工作原理，学会测定直流电动机的效率。本设计的基本思路是：教师通过展示实物或者观察图片展现各种电动机，用课堂上“大家谈”的形式，从学生的生活感受出发，交流他们对接触到的电动机的印象，从而激发他们学习的主动性和积极性。
通过分析教材中介绍的以磁体为定子、单个线圈为转子的最简单的直流电动机和让学生拆装玩具电动机，从中了解直流电动机的基本结构和探究其原理和效率。让学生体会物理知识在生产和生活中的广泛应用。
本设计要突出的重点是：知道直流电动机的基本工作原理。方法是：通过分析教材中介绍的以磁体为定子、单个线圈为转子的最简单的直流电动机和让学生拆装玩具电动机，从中了解直流电动机的基本结构和探究其原理。
本设计要突破的难点是：换向器的作用和测定直流电动机效率。方法是：通过图片、动画、“大家谈”等形式弄清楚换向器(包括电刷)使输出电流方向不变以及如何越过“死点”而不停地转动(线框转动原因不涉及磁力矩概念)。
通过学生实验，使学生学会测定直流电动机效率及初步知道哪些因素会影响直流电动机的效率。
完成本设计的内容约需1课时。教学流程图
2．教学流程图说明 情景1 实物展示
教师通过展示实物或者观察图片展现各种电动机，用课堂上“大家谈”的形式，从学生的生活感受出发，交流他们对接触到的电动机的印象，从而激发他们学习的主动性和积极性。
大家谈：你所知道的电动机的应用？ 情景2 图片、动画1
通过图片、动画，分析教材中介绍的以磁体为定子、单个线圈为转子的的直流电动机。
思考：单个线圈为什么会不停地转动？ 情景3 图片、动画2
通过图片、动画，分析换向器的作用。
大家谈：单个线圈如何越过“死点”而不停地转动？ 活动1 学生实验1 学生拆装玩具电动机。
思考：直流电动机的基本结构是什么？ 大家谈：直流电动机的实用结构 活动2 体验与思考
让学生摸一下工作了一段时间的电动机，体验一下电动机发热的状况。思考：电动机工作时为什么会发热？ 问题1 问题与思考1 问题：电动机是一种什么能转化为什么能的装置？ 思考：电动机是否能把电能百分之百地转化为机械能？ 问题2 问题与思考2 设问：初中物理中机械效率的定义是什么？ 思考：电动机的转化效率怎样的定义？ 活动
3学生实验
学生实验：请同学们自己设计一个测定直流电动机效率的实验 思考：
1、本实验要测定的物理量有哪些?
2、哪些因素会影响直流电动机的效率？ 活动4 小组交流
小组交流讨论：将自己小组测得的电动机效率与其他小组测得的结果进行交流、比较，看看各个不同电动机的效率有什么特点? 活动5 上网查寻（课后）
课后上网寻找有关电动机应用方面的资料，体会物理知识在生产和生活中的广泛应用。
3．教学主要环节
本设计可分为三个主要的教学环节。第一环节，通过展示实物或者观察图片展现各种电动机，采用“大家谈”的形式，激发他们学习的主动性和积极性。
第二环节，通过图片、动画，分析以单个线圈为转子的的直流电动机、换向器的作用、学生拆装玩具电动机。了解直流电动机的基本结构和原理。
第三环节，通过学生实验测定直流电动机效率的实验和小组讨论了解电动机的效率的特点。教案示例 1．情景引入
教师通过展示实物或者观察图片展现各种电动机。大家谈：你所知道的有关电动机的应用？
采用“大家谈”的形式，从学生的生活感受出发，交流他们对接触到的电动机的印象，从而激发他们学习的主动性和积极性。
2、导入新课
一、直流电动机的原理
1、单个线圈的直流电动机（1）通电线圈在磁场中的受力情况
通过图片、动画，分析教材中介绍的以磁体为定子、单个线圈为转子的的直流电动机。
思考：单个线圈为什么会不停地转动？（2）换向器的作用
通过图片、动画，分析换向器的作用。
大家谈：单个线圈如何越过“死点”而不停地转动？
2、实用的直流电动机（1）玩具电动机的结构 活动：学生拆装玩具电动机。思考：直流电动机的基本结构是什么？（2）实用的直流电动机的改进
克服“死点”的措施；转动过程中受力比较均匀。
3、实验探究
二、直流电动机的效率
1、电动机是一种电能转化为机械能的装置
让学生来摸一下工作了一段时间的电动机，体验一下电动机发热的情况。思考：电动机工作时为什么会发热？
电动机是一种电能转化为机械能的装置，电动机在通电转动时由于线圈有一定的电阻，因此总会发热，此外还有一些其他的能量损耗。尽管电能不可能百分之百地转化为机械能，但电动机还是属于能量转化效率很高的一种动力机械。
2、直流电动机的能量转化效率
思考：电动机是否能把电能百分之百地转化为机械能？（1）能量转化效率一定小于百分之百 提问：初中物理中机械效率的定义是什么？ 思考：电动机的转化效率怎样的定义？（2）直流电动机的能量转化效率的定义
3、直流电动机的能量转化效率的测量 思考：本实验要测定的物理量有哪些? 请同学们自己设计一个测定直流电动机效率的实验
4、哪些因素会影响直流电动机的效率？
讨论：．将自己小组测得的电动机效率与其他小组测得的结果进行交流、比较，看看各个不同电动机的效率有什么特点? 5．课堂练习
结合直流电动机在生产和生活中的应用进行分组交流讨论，感悟物理知识在生产和生活中有着广泛的应用。
第二篇：直流电动机 教案一
直流电动机 教案一
直流电动机 教案一
（一）教学目的
1．知道直流电动机的原理和主要构造。
2．知道换向器在直流电动机中的作用。
3.了解直流电动机的优点及其应用。
4．培养学生把物理理论应用于实际的能力。
（二）教具
如课本图12—10的挂图和模型，两个箭头标志（可用饮料盒铝片制作），自制直流电动机模型（参见图12—2），直流电动机原理挂图一幅，小型直流电动机一台，学生电源一台。
（三）教学过程
1．复习
提问：上节课我们做实验给磁场中的导体通电，发现了什么？（学生回答：通电导体在磁场中受力）。
提问：这个力的方向与哪两个因素有关？（学生回答之后，教师强调：改变电流方向，或改变磁感线方向，导体受力方向就随着改变）
提问：出示如课本12—10甲的挂图和模型，根据上面的结论，通电线圈在磁场中是怎样受力的？（学生回答：ab边受力向上，cd边受力向下）
提问：在这两个力的作用下，线圈怎样运动？（学生回答：线圈会转动）
提问：这个现象中能量是怎样转化的？（学生回答：电能转化为机械能）
2．引入新课
教师陈述：电动机就是利用通电线圈在磁场中受力而转动的现象制成的，它将电能转化成机械能。下面我们来研究电动机是如何利用上述现象制成的，当然，我们先讨论最简单的一种电动机—直流电动机。给出直流电动机定义，并板书：
〈第五节直流电动机〉
3．进行新课
(1)使磁场中的通电线圈能连续转动的办法
很多同学可能马上想到通电线圈在磁场中不能连续转动（转到平衡位置要停下来），而实际的电动机要连续转动。怎样解决这个问题呢？（此处可告诉学生把理论用于实际需要再付出很多劳动，还可简介各国对理论应用于实际的重视，以培养学生对应用科学的兴趣）要解决这个问题，我们还得进行深入研究。
提问：在上节课的演示实验中，线圈转到平衡位置时是立即停止吗？为什么它不立即停止？（学生答：由于惯性线圈会稍转过平衡位置）
提问：转过平衡位置后，为什么它又转回来呢？（利用模型分析：转过平
衡位置后，ab边受力仍朝上，cd边受力仍朝下，正是这一对力使线圈转回来的）
提问：要使线圈不转回来，应该在线圈刚转过平衡位置时就改变线圈的受力方向，即使线圈刚转过平衡位置就使ab边受力变为向下，cd边受力变为向上。怎样才能使线圈受力方向发生这样的改变呢？
引导学生回忆影响受力方向的两个因素，从而得出：应该在此时改变电流方向，或者改变磁感线方向。进一步引导学生分析：改变磁感线方向就是要及时交换磁极，显然这不容易做到；实际的直流电动机是靠及时改变电流方向来改变受力方向的。
板书：〈1．使磁场中的通电线圈连续转动，就要每当线圈刚转过平衡位置，就改变一次电流方向。〉
(2)换向器
提问：怎样才能使线圈刚转过平衡位置时就及时改变电流方向呢？
让学生想办法并开展讨论，教师下
去了解学生的情况并鼓励和指导。
教师出示：两个半圆铝环和电刷，指出：靠这两样东西就可以解决问题。待学生思考片刻，教师出示已准备的与课本图12—12相似的模型，说明铝环与线圈的连接情况和铝环与电刷的配合过程。
引出换向器的概念并板书：
〈2．换向器的作用：当线圈刚转过平衡位置时，换向器能自动改变线圈中电流的方向，从而改变线圈受力方向，使线圈连续转动。〉
让学生仔细观察课本图12—12，进一步弄清楚线圈转动过程，重点是甲图和丙图，回答教师填空式的提问：
甲图：电流方向是a→b→c→d，受力方向是ab边受力向上，cd边受力向下，转动方向是顺时针。
丙图：电流方向是d→c→b→a，受力方向是ab边受力向下，cd边受力向上，转动方向是顺时针。
(3)直流电动机的构造
出示：直流电动机，介绍主要构造：磁极、线圈、换向器、电刷。
板书：〈3．直流电动机的构造〉
演示：给直流电动机通电转动，提高学生兴趣（若时间不允许，可省些演示）。告诉学生：下节课同学们将自己装一台小直流电动机，进一步弄清楚它的有关知识。
让学生阅读课文最后两个自然段，了解直流电动机的优点和应用。
4．小结（略）
5.作业：（不要求笔做）
(1)预习下节内容。
(2)比较直流电动机和交流发电机，从原理、构造和能量转化等方面说出它们的区别。
（四）说明
1．本节采用程序性的提问和讨论，启发学生弄清线圈受力情况和转回来的原因，以及解决问题的办法，可以培养学生的思维和创造能力。
2．换向器是教学的难点，制作放
大的直观模型很有必要。靠这一节课教学，一部分学生可能还没有完全弄清楚，下节课学生将进一步认识它。
3．通过前面几节的学习，学生识图能力应该有所提高，本节电动机原理图要尽量让学生自己看图理解。
第三篇：上海地区优秀物理教案第十章D直流电动机
第十章电路 D直流电动机
一、教学任务分析 在学习本设计内容前，学生已学习过有关电学的基本知识（包括初中阶段的机械效率知识）。这些都是学习本节内容所必需的。
通过展示实物或者观察图片展现各种电动机，及“大家谈”的形式，从学生的生活感受出发，激发他们学习的主动性和积极性。
通过分析最简单的直流电动机和让学生拆装玩具电动机，使学生从中了解直流电动机的基本结构和探究其原理。
通过引导、启发等教学方式，让学生自己探究和实验，使学生了解和学会测定直流电动机效率，并初步了解哪些因素会影响直流电动机的效率。本节内容是在电学基本知识的基础上，进一步应用的具体实例，特别是其中直流电动机的原理和效率等问题，使学生感悟物理知识在生产和生活中的广泛应用。
二、教学目标
1、知识与技能
（1）知道直流电动机的主要结构和基本工作原理。（2）学会测定直流电动机的效率。
（3）知道影响直流电动机效率的主要因素。（4）知道电动机在生产和生活中的主要应用。
2、过程与方法
（1）通过拆装玩具电动机，了解直流电动机基本结构和感受电动机工作时发热的过程，感受实验探究的方法。
（2）通过联系机械效率有关知识得出直流电动机效率概念的过程，认识类比的方法。（3）通过测定直流电动机效率的实验，经历组装实验器材、实验操作、观察现象、记录实验数据、分析归纳、得出结论的实验探究过程。
3、情感、态度与价值观
(1)通过“最早电动机”和“换向器的发明”的学习，认识科学与技术之间的辨证关系。(2)从电动机在生产和生活中的广泛应用，感悟物理知识源于生活，进而促进现代科技的发展，从而在学习中重视理论与实践的联系。
(3)通过“大家谈”和分组实验，懂得相互合作和交流的重要性，学会互相协作和交流。
三、教学重点与难点(二)重点和难点
教学重点：直流电动机的工作原理。
教学难点：换向器的作用和测定直流电动机效率。
四、教学资源： 展示用各种电动机（实物或者图片）、单个线圈的直流电动机模型、可以拆装的玩具电动机、电流表、电压表、电源、导线、钩码、铁架台、动画、PPT等教学资源。
五、教学设计思路
本设计的内容是：知道直流电动机的基本工作原理，学会测定直流电动机的效率。本设计的基本思路是：教师通过展示实物或者观察图片展现各种电动机，用课堂上“大家谈”的形式，从学生的生活感受出发，交流他们对接触到的电动机的印象，从而激发他们学习的主动性和积极性。
通过分析教材中介绍的以磁体为定子、单个线圈为转子的最简单的直流电动机和让学生拆装玩具电动机，从中了解直流电动机的基本结构和探究其原理和效率。让学生体会物理知识在生产和生活中的广泛应用。
本设计要突出的重点是：知道直流电动机的基本工作原理。方法是：通过分析教材中介绍的以磁体为定子、单个线圈为转子的最简单的直流电动机和让学生拆装玩具电动机，从中了解直流电动机的基本结构和探究其原理。
本设计要突破的难点是：换向器的作用和测定直流电动机效率。方法是：通过图片、动画、“大家谈”等形式弄清楚换向器(包括电刷)使输出电流方向不变以及如何越过“死点”而不停地转动(线框转动原因不涉及磁力矩概念)。通过学生实验，使学生学会测定直流电动机效率及初步知道哪些因素会影响直流电动机的效率。
完成本设计的内容约需1课时。
六、教学流程
1、教学流程图 2．教学流程图说明 情景1 实物展示
教师通过展示实物或者观察图片展现各种电动机，用课堂上“大家谈”的形式，从学生的生活感受出发，交流他们对接触到的电动机的印象，从而激发他们学习的主动性和积极性。大家谈：你所知道的电动机的应用？ 情景2 图片、动画1 通过图片、动画，分析教材中介绍的以磁体为定子、单个线圈为转子的的直流电动机。思考：单个线圈为什么会不停地转动？ 情景3 图片、动画2 通过图片、动画，分析换向器的作用。
大家谈：单个线圈如何越过“死点”而不停地转动？ 活动1 学生实验1 学生拆装玩具电动机。
思考：直流电动机的基本结构是什么？ 大家谈：直流电动机的实用结构 活动2 体验与思考
让学生摸一下工作了一段时间的电动机，体验一下电动机发热的状况。思考：电动机工作时为什么会发热？ 问题1 问题与思考1 问题：电动机是一种什么能转化为什么能的装置？ 思考：电动机是否能把电能百分之百地转化为机械能？ 问题2 问题与思考2 设问：初中物理中机械效率的定义是什么？ 思考：电动机的转化效率怎样的定义？ 活动3 学生实验
学生实验：请同学们自己设计一个测定直流电动机效率的实验 思考：
1、本实验要测定的物理量有哪些?
2、哪些因素会影响直流电动机的效率？ 活动4 小组交流
小组交流讨论：将自己小组测得的电动机效率与其他小组测得的结果进行交流、比较，看看各个不同电动机的效率有什么特点? 活动5 上网查寻（课后）
课后上网寻找有关电动机应用方面的资料，体会物理知识在生产和生活中的广泛应用。3．教学主要环节
本设计可分为三个主要的教学环节。
第一环节，通过展示实物或者观察图片展现各种电动机，采用“大家谈”的形式，激发他们学习的主动性和积极性。
第二环节，通过图片、动画，分析以单个线圈为转子的的直流电动机、换向器的作用、学生拆装玩具电动机。了解直流电动机的基本结构和原理。
第三环节，通过学生实验测定直流电动机效率的实验和小组讨论了解电动机的效率的特点。
七、教案示例 1．情景引入
教师通过展示实物或者观察图片展现各种电动机。大家谈：你所知道的有关电动机的应用？
采用“大家谈”的形式，从学生的生活感受出发，交流他们对接触到的电动机的印象，从而激发他们学习的主动性和积极性。
2、导入新课
一、直流电动机的原理
1、单个线圈的直流电动机
（1）通电线圈在磁场中的受力情况
通过图片、动画，分析教材中介绍的以磁体为定子、单个线圈为转子的的直流电动机。思考：单个线圈为什么会不停地转动？（2）换向器的作用
通过图片、动画，分析换向器的作用。
大家谈：单个线圈如何越过“死点”而不停地转动？
2、实用的直流电动机（1）玩具电动机的结构
活动：学生拆装玩具电动机。
思考：直流电动机的基本结构是什么？（2）实用的直流电动机的改进
克服“死点”的措施；转动过程中受力比较均匀。
3、实验探究
二、直流电动机的效率
1、电动机是一种电能转化为机械能的装置
让学生来摸一下工作了一段时间的电动机，体验一下电动机发热的情况。思考：电动机工作时为什么会发热？ 电动机是一种电能转化为机械能的装置，电动机在通电转动时由于线圈有一定的电阻，因此总会发热，此外还有一些其他的能量损耗。尽管电能不可能百分之百地转化为机械能，但电动机还是属于能量转化效率很高的一种动力机械。
2、直流电动机的能量转化效率
思考：电动机是否能把电能百分之百地转化为机械能？（1）能量转化效率一定小于百分之百
提问：初中物理中机械效率的定义是什么？ 思考：电动机的转化效率怎样的定义？（2）直流电动机的能量转化效率的定义
3、直流电动机的能量转化效率的测量 思考：本实验要测定的物理量有哪些? 请同学们自己设计一个测定直流电动机效率的实验
4、哪些因素会影响直流电动机的效率？ 讨论：．将自己小组测得的电动机效率与其他小组测得的结果进行交流、比较，看看各个不同电动机的效率有什么特点? 5．课堂练习
结合直流电动机在生产和生活中的应用进行分组交流讨论，感悟物理知识在生产和生活中有着广泛的应用。6．作业布置
课后上网寻找有关电动机的应用方面的资料； 其他（略）
第四篇：电路模型教案
第一章
电路模型及其基本规律
1.1 集中参数电路
1.2 电路的基本物理量和参考方向
1.1 集中参数电路
集中参数模型中模型的各变量与空间位置无关，而把变量看作在整个系统中是均一的，对于稳态模型，其为代数方程，对于动态模型，则为常微分方程。分布参数模型中至少有一个变量与空间位置有关，所建立的模型对于稳态模型为空间自变量的常微分方程，对于动态模型为空间、时间自变量的偏微分模型 组成电路模型的元件，都是能反映实际电路中元件主要物理特征的理想元件。
由于电路中实际元件在工作过程中和电磁现象有关。因此有三种最基本的理想电路元件：
表示消耗电能的理想电阻元件R；表示贮存电场能的理想电容元件C；表示贮存磁场能的理想电感元件L，当实际电路的尺寸远小于电路工作时电磁波的波长时，可以把元件的作用集总在一起，用一个或有限个R、L、C元件来加以描述，这样的电路参数叫做集总参数。而集总参数元件则是每一个具有两个端钮的元 件，从一个端钮流入的电流等于从另一个端钮流出的电流；端钮间的电压为单值量。参数的分布性指电路中同一瞬间相邻两点的电位和电流都不相同。这说明分布参数电路中的电压和电流除了是时间的函数外，还是空间坐标的函数。一个电路应该作为集总参数电路，还是作为分布参数电路，或者说，要不要考虑参数的分布性，取决于其本身的线性尺寸与表征其内部电磁过程的电 压、电流的波长之间的关系。若用 l表示电路本身的最大线性尺寸，用λ表示电压或电流的波长，则当不等式 λ>>l 成立，电路便可视为集总参数电路，否则便需作为分布参数电路处理。电力系统中，远距离的高压电力传输线即是典型的分布参数电路，因50赫芝的电流、电压其波长虽为 6000 千米，但线路长度达几百甚至几千千米，已可与波长相比。通信系统中发射天线等的实际尺寸虽不太长，但发射信号频率高、波长短，也应作分布参数电路处理。研究分布参数电路时，常以具有两条平行导线、而且参数沿线均匀分布的传输线为对象。这种传输线称为均匀传输线（或均匀长线）。作这样的选择是因为实际应用的传输线可以等效转换成具有两条平行导线形式的传输线，而且这种均匀的传输线容易分析。传输线是传送能量或信号的各种传输线的总称。其中包括电力传输线、电信传输线、天线等。传输线又称长线。由于它具有在空间某个方向上其长度 已可与其内部电压、电流的波长相比拟，而必须考虑参数分布性的特征，所以是典型的分布参数电路。在电路理论中讨论传输线时以均匀传输线作为对象。均匀传输 线是指参数沿线均匀分布的二线传输线,其基本参数,或称原参数是R0、L0、C0和G0。其中R0 代表单位长度线（包括来线与回线）的电阻；L0代表单位长度来线与回线形成的电感；C0和G0分别代表单位长度来线与回线间的电容和漏电导。这些参数是由 导线所用的材料、截面的几何形状与尺寸、导线间的距离，以及导线周围介质决定的。在高频和低频高电压下它们都有近似的计算公式。传输线可分为长线和短线，长线和短线是相对于波长而言的。所谓长线是指传输线的几何长 度和线上传输电磁波的波长的比值（即电长度）大于或接近于1。反之称为短线。在微波技术中，波长以m 或cm 计，故1m 长度的传输线已长于波长，应视为长线；在电力工程中，即使长度为1000m 的传输线，对于频率为50Hz（即波长为6000km）的交流电来说，仍远小于波长，应视为短线。传输线这个名称均指长线传输线。
长线和短线的区别还在于：前者为分布参数电路，而后者是集中参数电路。在低频电路中常常忽略元件连接线的分布参数效应，认为电场能量全部集中在电容器中，而磁场能量全部集中在电感器中，电阻元件是消耗电磁能量的。由这些集中参数元件组成的电路称为集中参数电路。随着频率的提高，电路元件的辐射损耗，导体损耗和介质损耗增加，电路元件的参 数也随之变化。当频率提高到其波长和电路的几何尺寸可相比拟时，电场能量和磁场能量的分布空间很难分开，而且连接元件的导线的分布参数就不可忽略，这种电路称为分布参数电路。
1.2 电路的基本物理量和参考方向
电流(current)、电位（electric potential）、电压（voltage）、电动势（electromotive force,EMF）和电功率（electric power）等是电路的基本物理量。（1）电流
电荷对时间的变化率称为电流,即
i=dq/dt
式中,电荷q的单位为库仑(C);时间的单位为秒（s）；电流的单位是安[培](A).当1s内通过导体截面积的电荷量为1C时,则电流为1A.计量微小的电流时,以毫安(mA)或微安(μA)为单位.电荷的定向移动形成电流，通常将电流的实际方向规定为正电荷运动的方向或负电荷运动的相反方向。电流的方向是客观存在的，但在分析较为复杂的直流（direct current,DC,dc,d.c.）电路时，往往难以事先判断某支路中电流的实际方向；在分析交流（alternating current,AC,ac,a.c）电路时，电流方向随时间而变，在电路图上无法用一个箭标来表示它的实际方向。为此，在分析与计算电路时，常常任意选定某一方向作为电流的参考方向，称为正方向。所选的电流参考方向并不一定与电流的实际方向一致。当电流的实际方向与其参考方向相反时，则电流为负值（图1-2(b)）.因此，在参考方向选定之后，电流值才有正负之分。
（2）电位
电位在物理学中称为电势,某点电位在数值上等于电场力将单位正电荷沿任意路径从该点移动到电路中电位参考点所做的功.电位是一个相对于参考点的物理量,电路中参考点选择不同,各点的电位也不同;但是参考点一经选定,电路中各点的电位也就唯一确定.通常,因为大地容纳电荷的能力极大,电位稳定,其电位不会因为局部电荷量的变化而受影响,人们认为大地的电位为零.因此,电路中参考点用“接地”符号“⊥”表示.电路中参考点的所谓“接地”,并不一定真的与大地相连,可以任意选取,在电子电路中通常选取公共点或机壳为参考点,参考点电位为0.相对于该参考点,电路中a点的电位记为Ua,电位是伏[特](V).（3）电压
电压是由于电路中两点电位的高低差别而形成的,又称为电位差.电压是一个绝对值,不会因为参考点选取的不同而不同.电压的方向规定为由高电位(“+”极性)端指向低电位(“-”极性)端,即为电位降低的方向.电压的参考方向除用极性“+”、“-”表示外，也可用双下标表示.a,b两点间的电压Uab,在数值上等于把单位正电荷从a点移动到b点电场力所做的功,参考方向是由a指向b,也就是说a点的参考极性为“+”,b点的参考极性为“-”.如果参考方向选为由b指向a,则电压为Uba.（4）电动势
程序电源的电动势E是指在电源内部,外力克服电场力把单位正电荷由低电位移动到高电位所做的功,即非静电力把单位正电荷从负极移到正极所做的功.在非静电力的作用下,电源不断地把其他形式的能量转换为电能.电源的电动势是表征电源本身的特征量,与外电路的性质无关.电源电动势的方向规定为在电源内部由低电位(“-”极性)端指向高电位(“+”极性)端,即为电位升高的方向.电动势的单位是V.（5）电功率
电功率是指电路或电路元件在单位时间内消耗(实际为转换)的电能,简称功率.
第五篇：家庭电路教案
家庭电路教案
本节主要阐述家庭电路的组成，各个组成部分是什么，起什么作用，它们是怎样连接在一起的．
教材介绍了家庭电路的组成及各部分的作用.教材首先运用学生已有的串、并联电路的知识，根据家庭电路的特点.指出在家庭电路中，所有的用电器都是并联接入电路的.然后给出家庭电路图和各组成部分的实物图，介绍了什么是零线和火线，使学生认识家庭电路.再分别介绍电能表、保险丝、插座的作用、连接方法和使用注意事项.关于电能表，说明了其作用和规格.保险丝与生活用电联系很密切，对其原理教材作了说明.教材详细说明了三孔插座和三脚插头的作用，以及家用电器的金属外壳为什么要接地的道理，使得教材与生活的联系更为密切.教材最后介绍了用测电笔辨别火线与零线的方法，符合生活实际需要，也为第三节安全用电知识做了必要的知识准备.本节的难点是虽然学生对家庭电路有一定的了解，但家庭电路与生活实际联系十分紧密，应把培养学生应用物理理论知识解决实际问题的能力作为重点教授给学生．
（三）教学建议
本节课教学内容可以主要采取问答形式教授，通过提问引起学生对身边熟悉的事情的思考，激发学习兴趣，讲解时避免理论化，要求达到理论联系实际的目的，让学生体会到物理知识确实可以解决实际问题．
1．家庭电路的组成，教学时应先演示示教板，让学生观察任何一个家用电器的通断都不影响其他用电器.或者可以依次通断教室内的各盏电灯，看它对其他电灯有无影响.然后可提问学生：家庭电路中各用电器是并联的还是串联的？这样连接有什么好处？
2．在讲述电能表时，应让学生观察表盘上的铭牌，从而计算出电能表允许安装的家用电器的最大功率.并举出数字实例让学生分析许多大功率用电器同时使用，电能表是否能安全工作？这样可以使学生获得较深刻的印象.3．保险丝的作用和原理在本节课里是重点内容.可以从以下几个方面讲解.（1）保险丝的作用，在电路中的电流增大而超过线路设计的允许值前，能立即自动切断电路，串联在电路中的保险丝就可以起到这种自动切断电路的作用.以保证电路的安全，避免发生事故.（2）保险丝为什么能在电路中的电流过大时，自动切断电路呢？这是因为选做保险丝的材料必须具备两个条件：①电阻率大.这样电流通过保险丝时发热多，温度能迅速上升；②熔点低.电流过大，温度上升到熔点时能及时熔断，使电路切断.（3）保险丝的实际应用，这里可以简要说明，保险丝越粗，熔断的电流就越大；实际中应根据电路设计的安全电流，选择合适的保险丝.（4）保险丝熔断实验，为了使学生对保险丝的作用获得具体的感性认识，可利用示教板演示保险丝的作用.4．插座的作用是本节的又一要点时，演示家用电器是怎样插到插座上的.三孔插座和三脚插头的作用及家电的金属外壳接地的问题，应该用实物、挂图或幻灯投影片予以具体说明，使学生认识电冰箱、洗衣机等具有金属外壳的电器，为什么其电源插头必须使用三脚插头.（1）大家可能有过这样的经历：冬天家里开着电暖器，微波炉也正在工作，突然冰箱启动制冷，结果家里所有电器一下子都停止了工作．有时当你打开台灯准备做功课时，灯泡闪了几下便灭了，但其它电器却仍能正常工作．为什么有时所有电器一起停止工作，而有时某个电器坏了却不影响其它电器的工作呢？
（2）如果你家中所有的电源插孔都被占满了，但又添置了新电器，怎样做才能使新电器也能工作起来？
若能准确回答上述问题，则需要知道我们家庭电路的组成．
演示家庭电路组成板．
（1）进户线．
进户线有两极，如图1中所示A和B．其中一根是火线，一根是零线，家庭电路中的零线一般是接地的，因此零线与大地（地线）之间不存在电压；但火线与零线之间存在220V电压，只是一会儿电流由火线经用电器流入零线，一会儿电流又由零线经用电器流入火线，如此按一定频率变化，即我们家庭电路使用的是交流电．
为了保证某个电器发生故障后不影响其它电器的工作，各个电器都应是一端接在火线上，另一端接在零线上，即这些电器之间是并联关系，一个支路发生故障其它支路仍能工作，所以台灯坏了，并不会影响电视机等其它电器的工作．
（2）保险丝（如图1中的D）．
提问：现在生活水平日益提高，越来越多的人有能力购买各种电器，但我们能否无限制地增加家用电器呢？ 讲解：
由于各个电器是并联的，同时使用的电器越多，干路（即进户的火线和零线）上的电流就越大．但进户线是有一定规格的，只能允许某个值以下的电流通过，若通过的电流超过此值，就会使电线过热，有可能引发火灾，造成生命财产的危险．在火线和零线上分别串入两根保险丝，就可以在电流超过进户线的允许值时，保险丝自动熔断，切断干路电流，使所有电器停止工作，避免发生火灾，同时提醒用户：你目前同时使用的电器过多了，由此可见，我们在使用电器时一定要注意干路电流的允许值，不能无限制
增加同时工作的电器数量．
提问：保险丝是怎样对电路起到保护作用的？
讲解：
保险丝是用电阻率比较大、熔点比较低的铅锑合金做成的．当干路电流过大时，保险丝发热很快，温度急速上升，到达其熔点时，保险丝熔断，干路就成为断路，支路上一切电器都停止工作．
因此在供电正常情况下，家中所有电器同时停止工作，往往意味着保险丝熔断了．
有些用户为了自家用电方便，私自将保险丝换成粗的（允许通过的电流大）或干脆换成铁丝或铜丝，这样使用大功率电器时，保险丝就不会断了．但这种做法引起的后果是极其危险的，曾经就有这样的事例；干路中电流大到已使火线和零线成为两条火龙，并且沿着各个支路蔓延开去，而保险丝却安然无恙，根本没有切断电源，起到保险的作用．
（3）插座（见图1中的E）
提问：既然各个电器都是并联在火线与零线之间，我们怎样才能将电器并联上去呢？
在我们房间的墙壁上往往有电源插孔（可看教室中的实物）这就是插座（如图2中的甲和乙）．插座的每个孔中都有金属片，若插孔是两个孔的，那么其中一个孔中的金属片连接火线，另一个孔中的金属片连零线．当电器的插头插入插座时，插头的金属片与插座的金属片相接触，电器就通上电了．
对于三孔插座（如图2中的乙），一般孔“2”接火线，孔“3”接零线，孔“1”接地，为什么要设计这样的插座呢？我们家中的洗衣机、饮水机等电器的外壳本来是与火线绝缘的，但如果天长日久绝缘被破坏，外壳就会与火线相连，人站在地上，人与外壳间会存在电压，此时一触外壳便会触电．若将电器外壳与地线相连，人与外壳间没电压，就安全了．由于上述原因，这种电器的插头是三脚的（如图2中的丙），最上方的一脚接电器外壳，此脚插入插座的孔“1”，外壳便与地线相连了．
如果多个电器都要用同一个插座，就必须用插座板了（出示实物插座板），这样可以解决多个用电器的用电问题．
观察打开的插座板，提问：
①插座板中哪些地方是导电的、哪些地方是绝缘的？
②怎样安装插座板？
③安装插座板时一定要注意什么问题？（两根导电的弹簧片间必须绝缘）
④插座板外壳上的数字有什么意义？
（4）照明线路（如图1中的F）
①让学生观察线路的接法，提问：为什么要这样连接？灯和开关的位置能否互换？
要求学生通过讨论明确：灯与开关互换后，即使开关断开，灯也与火线相连，与站在地上的人之间存在电压，人若触摸电的产绝缘处便会发生危险．
②让学生课后观察螺口灯与卡口灯的灯泡及灯座，分析它们的工作电路，并说明哪种更安全些？
（5）电能表（如图1中的C）
提问：①电能表能否安装在图1的“E”和“F”之间？
②某电能表上标有“220V，10A”字样，这是什么意思？
③电能表上的“1500r／kWh”字样表示什么意思？
要求学生明确：该字样说明用户用电能1度时，此电能表的转盘会转1500转．
例题某电器单独工作30分钟的过程中，该电能表的转盘转了500转，则该电器的功率应为多少？可否根据此题设计一个测未知功率电器额定功率的方案？需测哪些数据？（6）测电笔．
讲解：在连接家庭电路时，首先应区分零线和火线．我们可以用测电笔来完成这项工作．
测电笔的构造如图3所示：由金属笔尖、大电阻、氖管和笔尾金属体依次相连而成．在使用测电笔时，用手捏住笔尾金属体，将笔尖接触进户线，若碰到的是火线，则氖管发光．这是因为火线与人所站的大地之间存在电压，而大电阻和氖管的电阻比人体电阻大很多，所以大部分电压加在了大电阻和氖管上，使氖管发光．若笔尖接触的是零线，氖管就不会发光．
测电笔分为高压测电笔和低压测电笔，一般一千伏以上的电压称为高压，我们家庭电路的电压属于低压．千万不要用低压测电笔去测高压火线，因为此时人体按比例分得的电压会超过人体所能承受的安全电压．
家庭电路
家庭电路组成(8张)
1．家庭电路的组成：主要组成部分有进户线(也叫电源线)、电能表、总开关、空气开关熔断器、用电器、插座、开关等．（一般为并联）。
2．家庭电路各部分的作用及连接方法
(1)进户线(电源线)：一根叫火线（三相四线电路中的某一根相线，俗称火线），另一根叫零线(零线是变压器中性点引出的线路，与相线构成回路对用电设备进行供电)，火线和零线之间有220V电压，它们构成家庭电路的电源(火线和大地有220V电压，零线和大地没有电压)．
(2)电能表：其作用是测量用户在一定时间内消耗的电能，装在干路上，电能表的铭牌标有额定电压U和正常工作电流I，家庭电路中正常工作时用电器最大总功率P=UI,中国家庭电路电压为220V。
(3)闸刀开关(空气开关)：其作用是控制整个家庭电路的通断，装在干路上，安装闸刀开关时，上端为静触头接输入导线，切不可倒装．
(4)保险丝：①是由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的；②由于电流的热效应，当电路中的电流过大时能自动熔断而切断电路，起到保护作用；③保险丝应串联在电路中，绝对不允许使用铁丝、铜丝代替保险丝；④保险丝的选择原则是保险丝的额定电流等于或稍大于电路中最大正常工作电流．
(5)插座：给可移动的家用电器供电，插座应并联在电路中，三孔插座中一个孔应接地．（规范插座左接零线，右接火线）
(6)开关：可以控制所在支路的通断，开关应和被控制的用电器串联．
(7)用电器：直接使用电能工作的器件，各个用电器应并联接入电路．
电灯接入电路时灯座两个接线柱一个接零线、一个接火线，控制电灯的开关一定要安装在灯座与火线的连线上，这也是为了安全。螺旋套应该与零线连接。
(8)注意**有金属外壳用电器应用三孔插座,以防触电事故.不可倒接.3．规律总结
家庭电路的组成：常见的家庭电路一般由进户线、电能表、总开关、保险设备、用电器、插座、导线等组成。进户线分为火线和零线，它们用试电笔来判别，能使试电笔的氖管发光的是火线，不能使氖管发光的是零线。(试电笔金属螺帽应与手接触.)（左零右火）
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