电工基础-电动势-闭合回路的欧姆定律.doc

2002年 月 日
课 题
电动势，闭合回路的欧姆定律
课 型
新授课
授课日期
.
授课时数
8~9课时
教学目标
1、理解电动势的概念
2、掌握闭合回路的欧姆定律运用及有关计算。
教学重点
闭合回路的欧姆定律内容和应用
教学难点
端电压U与外电路的关系
板书设计
第二章 简单直流电路
§ 1 电动势 闭合回路的欧姆定律
一、电动势
二、闭合回路的欧姆定律
三、端电压
四、电源向负载输出的功率
教学程序
教 学 内 容
教学方法与
教学手段

Ⅰ

新课讲授
第二章 简单直流电路
§ 1、电动势 闭合回路的欧姆定律
一、电动势
引入：

电源的作用：把正电荷从负极板移送至正极，维持电源两端的电压。
电源的电动势：非静电力把正电荷从负极经电源内部移送到正极所做的功与被移走的电荷量的比值。

教后记

教学程序
教学内容
教学方法与
教学手段

即： E= W / q 单位：1V=1 J /C
1KV=1000V， 1V=10
mv=10
uv
电动势的方向：规定自负极通过电源内部到正极的方向为电动势的方向
二、闭合回路的欧姆定律
闭合回路1、外电路 2、内电路

推导过程：
设外电路t 时间有电量q通过电路截面电源内部静电力把q从负极移送至正极所做的功 W=Eq=E I t
根据能量守恒定律：W=Q
即 E I t=I² Rt+I² r t
则 E=IR+Ir 或 I=E/ R+r
闭合回路的欧姆定律：闭合回路内的电流，跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比。
E= U+Ư 其中 U =IR（端电压）
Ư=I r (内电路上电压降)
三、端电压
1．端电压随外电路的电阻R改变而随着改变：

教后记

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教学内容
教学方法与
教学手段

(1)R增大时 I = E / R+r 随R减小时，I增大
由 U = E—I r ，I 减小时，U 就增大。
（2）R减小时
I = E / R+r 随R减小时，I 增大。
由 U = E—Ir ，I 增大时，U 就减小。
2．两种特殊情况
（1）当外电路断开时
R= ∞ ，I = 0 ，Ư = I r = 0
则 U = E ，这就表明外电路断开时是端电压等于电源的电动势。
应用这个方法来测电源的电动势。
（2）当外电路短路时
R ≈ 0， U ≈ 0 ， I ≈ E / r 很大
即 E ≈ I r
[例1] 见课本P18
通过例题又介绍了一种测量电源的电动势和内电
阻的方法。

四、电源向负载输出的功率
由 U = E—I r 得 I U = I E—I² r
I E —— 电源的总功率
I U —— 电源向负载输出的功率
I² r —— 内电路消耗的功率
推导：在什么情况下电源的输出功率最大？
负载为纯电阻时：P = I U = I ²R = E² R/（R+r）²
变换为： P =

教后记

教学程序
教学内容
教学方法与
教学手段

上式可知：当 R = r 时，电源输出功率达到最大值
P m = E² / 4R = E² / 4 r
结论： 外电路的电阻等于电源的内电阻时，电源输出功率最大。这时我们称负载与电源匹配。
[例 2] P20
下图中： E = 3V，r = 0.1 Ω , R = 5.9 Ω

问： 电键S闭和在1时，2时，3时电流表和电压表的读数

思考题：
1． 如图所示：E = 6V ，内阻 r = 1 Ω , 外带内路上R电阻值为5Ω

教后记

教学程序
教学内容
教学方法与
教学手段

（1）当S2断开时，A的读数_______, 电压表V1读数 ________. V2 表的读数 ________.
（2） 当S2闭合，S1断开，滑动变阻器动端向左移动 时： A 表将 ______, V1表将_______, V2表将_______

2．下图所示电路中：当R = 14.8 Ω 时，电流I1 = 0.1A,当R=0.3 Ω 时，电流I = 0.3 V, 则电源电动势E =______ ，内电阻 r = _______.

3.下图中电阻R2的电阻为 ____时，电源输出功率为最大。

4．某直流电源端部短路时，消耗在内阻上的功率为400W，则此电源能输出的最大功率为 _________.

作业： 习题 （1）（2）（3）（4）

教后记