教案2电路中的物理量MicrosoftWord文档

1教案首页本次课标题：项目X：电路中的主要物理量任务Y:熟练掌握和计算电路中的主要物理量、熟练应用欧姆定律授课日期授课班级2012五年制中职4、5班课时2上课地点北海校区教学目标知识目标能力（技能）目标1、认识电压、电动势、电功、电功率2、掌握欧姆定律3、熟练使用欧姆定律解决电路中的问题1、通过认识电路中的基本物理量，使学生具备对专业知识的分析能力和推理能力2、通过对欧姆定律的推导、计算，养成学生计算电路时的严谨的科学态度和工作作风教学任务及案例教学任务：1、通过实验和探究活动，达到认识电路电路中的基本物理量，熟练掌握欧姆定律，熟练使用欧姆定律的目的。2、掌握基本物理量的的方向，计算，单位等具体内容：电路中的主要物理量、欧姆定律教学案例：1、通过对电路中物理量的认知，明确类比的科学方法2、通过对欧姆定律的应用，运用控制变量法解决物理问题，感受用图形认知电路中物理量的方法。重点难点重点：欧姆定律欧姆定律在电路中的应用难点：全电路的欧姆定律任务考核考核办法：1、对电路中的各个量，进行专项练习2、重点考察全电路中的欧姆定律任务完成情况：参考资料2教学设计步骤教学内容教师活动（方法、手段）学生活动时间分配告知（教学内容、目的）教学内容：电路中的基本物理量、欧姆定律。教学目标：熟练掌握电路中的基本物理量熟练掌握欧姆定律明确本节课学习内容和学习目标，教与学的方法与内容安排。了解本节课学习内容、学习目标；了解本节课学习安排。引入（任务项目）任务导入，明确教学任务任务：在初中，我们学习过电路中有电流、电压等物理量，请大家回想一下这些量的大小、方向、单位分别是什么？通过适当的案例将学生引入到教学任务中了解任务内容讲授(掌握相关知识点或基本能力)1、电路中的基本物理量2、学会使用欧姆定律对所学内容讲解、分析、归纳，解答学生提出的问题。认真听讲；与老师互动，参与并完成教学任务。归纳（知识和能力）本节课主要知识点和技能要点的归纳：1、通过讲述，让学生具备对这些物理量的认知，具备专业基础知识2、通过练习题的处理，培养学生严谨的科学态度。3、了解各种电器的电流值、电压值、功率值知识归纳与总结知识整理与总结训练巩固拓展检验基础知识技能点的考察与练习，对重点知识点的强调知识拓展对学生学习、任务完成情况的考核结果评价按要求提交相关材料课堂总结教师对学生学习情况评价对本次课学习的总结作业课本8页，思考与练习题3预习后记教学内容【项目1】电路中的基本物理量任务1掌握电路中基本物理量【任务导入】在初中，我们学习过电路中有电流、电压等物理量，请大家回想一下这些量的大小、方向、单位分别是什么？知识链接1、电压1.1.什么是电压电压是指电路中两点A、B之间的电位差(简称为电压)，其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所作的功，电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。电压的国际单位制为伏特(V)，常用的单位还有毫伏(mV)、微伏(V)、千伏(kV)等，它们与伏特的换算关系为1mV=103V；1V=106V；1kV=103V1.2．直流电压与交流电压如果电压的大小及方向都不随时间变化，则称之为稳恒电压或恒定电压，简称为直流电压，用大写字母U表示。如果电压的大小及方向随时间变化，则称为变动电压。对电路分析来说，一种最为重要的变动电压是正弦交流电压(简称交流电压)，其大小及方向均随时间按正弦规律作周期性变化。交流电压的瞬时值要用小写字母u或u(t)表示。2、电功率电功率(简称功率)所表示的物理意义是电路元件或设备在单位时间内吸收或发出的电能。两端电压为U、通过电流为I的任意二端元件(可推广到一般二端网络)的功率大小为P=UI功率的国际单位制单位为瓦特(W)，常用的单位还有毫瓦(mW)、千瓦(kW)，它们与W的换算关系是1mW=103W；1kW=103W吸收或发出：一个电路最终的目的是电源将一定的电功率传送给负载，负载将电能转换成工作所需要的一定形式的能量。即电路中存在发出功率的器件(供能元件)和吸收功率的器件(耗能元件)。习惯上，通常把耗能元件吸收的功率写成正数，把供能元件发出的功率写成负数，而储能元件(如理想电容、电感元件)既不吸收功率也不发出功率，即其功率P=0。通常所说的功率P又叫做有功功率或平均功率。3、电能电能是指在一定的时间内电路元件或设备吸收或发出的电能量，用符号W表示，其国际单位制为焦尔(J)，电能的计算公式为W=P·t=UIt通常电能用千瓦小时(kW·h)来表示大小，也叫做度(电)：41度(电)=1kW·h=3.6106J。即功率为1000W的供能或耗能元件，在1小时的时间内所发出或消耗的电能量为1度。【例1-1】有一功率为60W的电灯，每天使用它照明的时间为4小时，如果平均每月按30天计算，那么每月消耗的电能为多少度？合为多少J?解：该电灯平均每月工作时间t=430=120h，则W=P·t=60120=7200W·h=7.2kW·h即每月消耗的电能为7.2度，约合为3.61067.22.6107J。4、电气设备的额定值为了保证电气设备和电路元件能够长期安全地正常工作，规定了额定电压、额定电流、额定功率等铭牌数据。额定电压——电气设备或元器件在正常工作条件下允许施加的最大电压。额定电流——电气设备或元器件在正常工作条件下允许通过的最大电流。额定功率——在额定电压和额定电流下消耗的功率，即允许消耗的最大功率。额定工作状态——电气设备或元器件在额定功率下的工作状态，也称满载状态。轻载状态——电气设备或元器件在低于额定功率的工作状态，轻载时电气设备不能得到充分利用或根本无法正常工作。过载(超载)状态——电气设备或元器件在高于额定功率的工作状态，过载时电气设备很容易被烧坏或造成严重事故。轻载和过载都是不正常的工作状态，一般是不允许出现的。5、焦尔定律电流通过导体时产生的热量(焦尔热)为Q=I2RtI——通过导体的直流电流或交流电流的有效值，单位为A。R——导体的电阻值，单位为。T——通过导体电流持续的时间，单位为s。Q——焦耳热单位为J。任务2欧姆定律1、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qWE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。2、闭合电路的欧姆定律图中r表示电源的内部电阻，R表示电源外部联接的电阻(负载)。闭合电路欧姆定律的数学表达式为rREIrIRIE或图2-1简单的闭合电路5外电路两端电压U=RI=ErI=ErRR，显然，负载电阻R值越大，其两端电压U也越大；当Rr时(相当于开路)，则U=E；当Rr时(相当于短路)，则U=0，此时一般情况下的电流(I=E/r)很大，电源容易烧毁。【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=0.2A；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=0.3A；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)2S()1S(222111时合到位置当　　时合到位置当　　rIIRErIIRE解得：r=1，E=3V。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。三、负载获得最大功率的条件容易证明：在电源电动势E及其内阻r保持不变时，负载R获得最大功率的条件是R=r，此时负载的最大功率值为REP42max电源输出的最大功率是max22222PRErEPEM【例2-2】如图2-4所示，直流电源的电动势E=10V、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W104P2maxREP【任务落实】【课后总结】图2-3电源输出功率与外电路(负载)电阻的关系曲线图2-2例题2-1图2-4例题2-26