電路的基本概念和基本定律教學目的：授課形式：.理解電能應用及優越性.理解理想元件和電路模型的概念.了解電路組成、電路三種狀態及特點討論、講授教學重點：授課對象.電路及各部分的作用.電路的三種狀態教學難點：理解理想元件及電路模型的概念教 學 內 容課程介紹：電路基礎（電路理論）是研究電路組成及所需遵循規律的科學。而電工基礎是一門實踐性較強的專業技術基礎課程，其目的和任務是使學生獲得電工技術方面的基本理論、基本知識和基本技能，為后繼課程學習打下基礎。學習意義：電能應用的廣泛性并具有無可比擬優越性優越性體現在：［1］便于轉換；［2］便于傳輸和分配；［3］便于控制學習方法：［1］理解物理概念、基本理論、工作原理和分析方法［2］通過習題鞏固和加深對所學理論的理解。培養分析和應用能力；［3］通過實驗鞏固所學理論、訓練操作技能、培養實踐能力和嚴謹科學作風。由簡單的手電筒為例引入課題：電路一.電路的組成：［1］電路：由實際元件按一定方式連接，以形成電流的通路。一般電路由電源、用電器、導線和開關等組成的閉合回路分類：一類是對信號的變換、傳輸和處理電路（一般意義下弱電）一類是對能量的轉換與傳輸及分配電路（強電）結合實用手電電路說明：電路組成：電源、連接導線、控制器件和負載，均為實際元件{1}電源：其它形式能轉化為電能的裝置，簡介含交流電源的交流電路、只含直流電源的直流電路。{2}用電器：（負載）電能轉化為其它形式能的設備，例白熾燈、電吹風等{3}導線：由金屬線，銅或鋁等材料制成，起連接電路、輸送和分配電能作用{4}控制設備開關：用來接通或斷開電路在電路中往往還存在保護設施，起到電路異常時保證電路安全。［2］理想模型意義：電路理論內容包括分析和研究電路中所發生的電磁現象與過參考教法作為新設課程應讓學生對學生對學科有初步認識從生活、學習、國防及科技等方面加以說明可結合投影加以說明板書例：測量、放大電路例：變壓器、發電設備實物結構圖投影可簡介電源的分類：交流、直流電源常見直流電源：干電池、蓄電池及穩壓電源等L-i|―工—11.1電路設計課時2課時

程，探討電路的基本規律和計算方法。實際器件的物理過程十分復雜且與電磁有關，性能方程相當復雜；在分析中常略去元件的次要物理因素，突出重點抓主要矛盾，把實際元件視作只具有主要物理性質的理想元件。把實際電路抽象成是全部由理想元件的組合稱理想電路（或電路模型），是對實際電路的近似等效。常見理想元件：電阻、電容、電感元件，電壓源、電流源、受控源元件和耦合電感元件等（包括導線）說明：本課程后續內容無特殊說明所涉及到的電路均為理想模型二、電路圖定義：用電路元件規定的符號來表示電路連接情況的圖稱電路圖；或稱電路原理圖強調符號及畫法要遵循國家頒布的相關標準結合表1.1簡介常見元件或表示連接的符號,要求學生能夠認識.不熟悉的在應用和學習中掌握.三、電路的三種狀態：分別為：有載狀態、短路狀態及開路狀態。結合P3圖1-2說明{1}有載狀態（通路或閉路）：電路各部分連接成閉合回路，有電流通過負載，能正常工作。{2}開路狀態（斷路）：電路斷開，無電流通過。特點：I-0{3}短路狀態（捷路）：未經用電器，直接由導線將電源正負極連接，稱短路；由于電流過大，損壞電源不允許。上述特點有待后續進一步補充。總結：通過本節學習[1]能對電能的運用和學習方法有個初步的認識[2]理解電路分析研究的對象理想元件及構成的電路模型[3]熟悉常用電路符號及電路的三種狀態作業：page3No1,2,3實踐性作業：No4可結合實物：（1）繞線電阻存在電感及線匝間的分布電容，而主要性質電阻（2）電感線圈：線匝間分布電容及導線的體電阻此處宜簡不宜復雜，簡要說明即可板書畫簡單手電筒對應的電路圖說明可采用投影方式節省時間注意電位器用法無鐵芯、有鐵芯電感；交叉、不交叉連接的區別。教學中強調畫圖的規范，鉛筆及工具必備投影電路可結合實際說明實踐中檢測需要，部分電路被導線短接，常稱部分電路短路—? 部分電路短路圖

電路的基本概念和基本定律教學目的：授課形式：.理解電流產生及條件、電壓的物理意義.掌握電流、電壓參考方向.掌握電流、電壓的簡單計算討論、講授教學重點：授課對象.電流、電壓參考方向.電流形成條件、電流和電壓的計算教學難點：電流、電壓的參考方向教 學 內 容參考教法復習及引題：電路的三種狀態，重點短路狀態的危害性和防止措施：加裝熔斷器，實物講解熔斷器結構，結合已學知識討論其工作原理總結:電流大，產生熱量使其溫度達到熔點，熔斷保護電路作用引導電路中電流如何產生及影響因素引入課題一、電流［1］電流現象：定義：帶電粒子（自由電荷）的定向移動形成電流形成原因：投影P4圖1-3：自由電荷在無電場區域，自由無規則熱運動；在電場中受電場力作用，同種電荷受同向電場力，向同一方向運動。進一步說明電流的條件：［1］存在自由電荷｛內因｝［2］導體兩端保持一定電壓（電位差）｛外因｝電流在電路的表現：熱、磁、化學效應。［2］電流強度：簡稱電流定義：單位時間通過導體橫載面的電荷量定義式： I=q/t單位及換算：電量單位：庫侖-C;時間：秒-s;電流單位：安培-A安培的定義：若1秒內通過導體橫截面的電荷量為1庫侖，則電流為1安培。表示A介紹：亳安（!^）微安（山）：［3］電流的方向：規定：電路中正電荷定向移動的方向。簡述金屬導體、酸、堿、鹽等溶液形成電流的方向（討論）參考方向：必要性，研究具體電路，往往難以判斷電流的實際方向，采用選取參考方向的方法：步驟：［1］分析電路時，任選一個參考方向［2］實際電流可能和參考電流同向或反向，電流引入代數量表示：分析計算結果為正，表明實際方向同參考方向，為負，反向。注意：［1］未選參考方向，正負無意義［2］今后相關電路電流均總考方向，不一定是實際方向結合上節實踐性作業，展開討論加深對電路狀態及熔斷器的深刻理解結合勻強電場，說明電場及不同電荷愛電場力方向可細述金屬、酸等溶液自由電荷形態及電場中運動方式簡要說明電路中電流既表示電流現象又表示衡量電流強弱的物理量板書換算關系并舉例講解注意科學計數法的運用可敘述原因是正、負電荷向不同方向運動堿地板圖說明參考方向標注方法 C笆＜812課時1.2電路中的基本物理量｛1｝設計課時

結合右圖：1參考方向，若電流分別為I=-3A及I=12A時電流大小和實際方向。學生練習：投影P5圖1-6,學生練習，講解共性錯誤［4］電流分類及表示：投影圖1-5,說明電流分類直流電流：強調大寫字母］的表示交流電流:小寫字母表示:1［5］電流計算實例：舉例：5秒種內通過導體橫截面的電量為0.05庫侖求電流大小，折合多少mA解：I=q/t=0.05C/5S=0.01A=10mA二、電壓物理意義：電荷在運動過程中能量的得失是因為電場力的作用，為衡量電場力做功的能力引入電壓(又名電位差)［1］定義：把單位正電荷由A點經任意路徑運動到8點時，該電荷獲得或失去的能量定義為電壓，*U定義式： UAB=W/Q分類：直流U、交流又交直流(小寫符號大下標)［2］電壓方向：說明：+e由A點運動到B點時，該電荷失去能量,A點高電位，B點低電位，即電壓降；+e由A點運動到8點時，該電荷獲得能量，則A點低電位，B點高電位，即電壓升。電壓的方向，習慣上規定：電壓的實際方向是高電位指向低電位方向，即電壓降方向。類比電流，電壓亦采映考方向表示：二種表示形式｛1｝箭頭；｛2｝+高電位、-低電位｛3｝形同Uab下標形式同樣用代數量表示實際電壓方向與參考方向間關系例：若右圖(A)中U=-12V則實際電壓方向與參考電壓相反［3］關聯參考方向：電壓參考方向與電流參考方向相一致稱關聯參考方向。1+U-舉例畫圖說明 -否則為非關聯參考方向［4］應用：例［1］電壓參考極性見右圖，若Uj5V,Uab--3V,說明實際電壓極性。分析解答：略例［2］設一正電荷的電荷量為0.003C,它在電場中由a點移到b點時，電場力所做的功為0.06J,試求@和匕點間的電壓?另有一正電荷的電荷量為0.04C,同樣在電場中由a點移到b點時,電場力所做的功多大？解： (1)Uab=WAB/Q=20V(2)WAB=Qq二0.8J總結：［1］正確理解電壓、電流方向，并能結合參考方向判定實際方向［2］要求能熟練進行運用電流、電壓定義式的計算作業：Page26No1,2,3—>I 1 1——簡介圖像法表示是電工分析的一種手段為考慮電子技術有必要簡介脈動直流電流；交直流電流及表示｛區別交流電流在于下標的大小寫｝板書：電壓、電位差強調：電場力簡介單位：千伏、伏特、毫伏簡要提及電位概念+ U _o 1 ］ 0 (A)RU-二——1 J——° ⑻Ra Uie bO ［ \ O(C)R可根據需要說明關聯參考方向所有物理定律為定義式形式，例V=I*R而非關聯參考方向加負號：V=-I*R+5-口 1 J o(A)Ra uie bc——L i——o (B)R4

第一章電路的基本概念和基本定律1.2電路中基本物理量{2}設計課時 2課時教學目的：授課方式理解零電位點及電位的概念掌握電位的計算方法多媒體教學教學重點：授課對象電位的概念電位的計算方法教學難點：電位的計算方法教 學 內 容參考教法復習［1］電流定義，計算公式［2］電壓定義、定義公式、表示及參考方向［3］判斷關聯與非關聯參考方向在復習電壓基礎上結合右圖投影說明：在簡單電路電路工作狀態用U、1表示非常明顯、直觀，但是對于復雜電路如圖，用電壓、電流表示則存在繁雜的缺點，需要眾多電壓、電流符號。在復雜電路特別是電子電路中采用電位表示。新授內容：一、電位電位的表示：和研究液體內部一樣，電路分析中，我們常指定電路中的某一點/考點，其它各點相對于該參考點的電壓降，稱為該點相對于參考點的電位。2.零電位點：上述所選定的參考點，稱為零電位點，也就是規定該點的電位為零,即V=0。一復習提問：——v,nmqJp”申工ED；―^3-^13—m w 再 ［ZZI ■*T10-電子投影：復雜電路圖分析：十二個元件用電壓表示至少需要12個電壓可類比水位、高度表示強調電位也是電壓，但為相對于參考點電壓注意說明：［1］由于是參考點，故可以任意選擇；［2］一般常見選取方法：解釋公共線：因電子電路元件的聯結常匯集于一公共端機殼:一般要求接地處理。結合^1,三種取值解釋公共線：因電子電路元件的聯結常匯集于一公共端機殼:一般要求接地處理。結合^1,三種取值＞0、＜0、=0的說明(2)在電子線路中，常選公共線或機殼作為電位參考點。(3)電路分析中常選擇電源的兩極之一，最常見是負極。［3］在電路圖中通常用符號“，”表示零電位點。3.電位定義：在確定了零電位點后我們可進一步明確電位的定義：電路中某一點M的電位U.M就是該點到電位參考點A的電壓，也即M、A兩點間的電位差(即電壓)，即Um=UMA說明：［1］電位是代數量、有正負值之分，正值表明電位高于零電位，反之低于0，等于0則兩點等電位。［2］單位同電壓一樣為伏特。［3］任意兩點間電壓也即為兩點間電位差：即Ub=V-Vb4.采用電位的分析方法優點： & &

[1]簡潔方便，所以在復雜電路中和工程上和分析廣泛應用。[2]測量方便，工程中可用力用電表電壓檔即可測定，方法是黑表棒接于選定的零電位點，紅表棒接觸待測點。根據指針偏轉方向確定電位正、負值，讀數為電位大小。5.電位與零電位的關系｛結合實例說明｝【例題】如圖電路，已知：R1=R2=6Q,R3=2Q,I1=1.5A,I3=0.5A,I2=1AO求a,b,c三點的電位V、Vb、V、Ub。解:選d點為零電位點，a點電位：Va=Uad=qI]+R3I3=10V,b點電位：Va=U"=RI=2QX0.5A=1Vc點電位：vC=UCd=-r2I2+%l=-5v電壓U=V-V=10V-1V=9V改選b點為零1電位點，Vb=0a點電位：Va=Uab=qI[=9V,c點電位：V：=U：=-RI2=-6V電壓Ub=V-Vb=9V-0V=9V分析：參考點因人而異，不同的零電位點，相應點電位會不相同，與零電位點有關；而任意兩點間電壓值即兩點間的電位差不應發生改變。結論：[1]電位是相對的，相對于參考點，[2]電壓是絕對的與參考點選取無關.二、電能：.電功的計算公式電能即電功，結合電壓的定義及公式，說明電場力做功公式W=Uq=UIt焦耳定律：電流所做的功與通過導體的電流1、兩端電壓U及通電時間t成止比。.電功的單位：焦耳及千瓦時（度）.電流做功的實質：電能轉化為其它形式的能的過程。.應斛例：一220V,40W白熾燈，接于220V電壓，求取用電流？若平均每天使用2.5小時,電價每千瓦時0.42元,求每月30天計應付出電費？解題：I=P/U=0.18A t=2.5*30=75HW=Pt=0.04KW*75H=3KWHM=3*0.42元;1.26元三、電功率：作用：衡量電流做功快慢的物理量定義：單位時間內電流所做的功的大小P=W/T=UI說明：電功率大小和電壓及電流成正比單位：千瓦（孫）、瓦特5）工程上功率可用瓦特表測量，而電功用電能表（瓦時表）測量學生練習：投影習題：一個電阻10Q的電阻通過0.5A電流，電阻消耗功率多大？個20Q電阻接于16V的電壓上,所消耗功率乂為多大？總結：通過本節學習正確理解電位的概念及表示方法、電位與電壓的關系，進一步掌握電功及電功率計算。作業：Page27No1.16、1.17、1.18結合上圖比較用電壓描述至少需要12個，而采用電位表示則僅需8個，且可方便轉換成所有電壓，可采用演示實驗或多媒體示教為進一步鞏固可安排實驗通過實例說明但只要初步了解，具體計算方法后繼課程介紹?4三十三4.g純電阻電路后續舉例簡介換算討論，學生講解此處可根據需要引入關聯及非關聯參考方向下的功率計算及元件性質的判斷6

第一章電路的基本基本概念和基本定律教學目的：授課形式：理解直流電源的工作原理及電阻形成、影響因素正確理解電動勢定義及電壓關系掌握電阻定律及電阻與溫度的關系的計算講授、討論教學重點：授課對象電動勢、端電壓的關系全電路歐姆定律及應用教學難點：電源、非靜電力的作用教 學 內 容參考教法復習引題：提問形成電流的條件引入保持導體間電壓的裝置是電源，討論電源的種類，引入課題：電源及電源電動勢課時1新授內容：1.3電源與電源電動勢一、電源定義及分類［概括］把其它形式的能轉化為電能的裝置稱電源電源分類：常見電池和發電機。電池分干電池和蓄電池板圖簡單電路：說明：{1}內電路：電源內部的電路外電路：電源外部的電路{2}A是電源正極、B是電源負極說明:電源的作用就是把正電荷從負極移送到正極、或將負電荷山正極移送到負極，為分析方便之見，采用刖者正電荷說法說明。二、電源工作原理：以干電池為例說明{1}非靜電力：電池內電場的方|向是由+極到-極，正電荷要由-移到+，須存在一種力反抗靜電場的力，即非靜電力。不同電源非靜電力不同，電池：化學能發電機：電磁能{2}工作過程：外電路開路，非靜電力將正電荷由-到+，兩極呈異種電荷積聚，形成由十到-的電場，靜電力呈加強趨勢，一定時兩力平衡，兩極建立起一定電壓若外電路通路狀態，正電荷由外電路+到-，與負極電荷中和，電場減弱，平衡被破壞，非靜電力戰勝靜電力，再次將正電荷拉向+極該過程中非靜電力要做功，循環往復，不斷將其他形式能轉化為電能。電源就是將其它形式能轉化成電能的裝置結論：（1）同一電源，非靜電力將一定量正電荷曲到+所做功一定，不同電源，非靜電力將相同量正電荷由-到+所做功不一定相同（2）在移送同樣多電荷情況下做的功越多，電源把其它形式能轉化為電能的本領越強，用電動勢表示三、電動勢定義：電源內部非靜電力把正電荷從負極經電源內部移送到正極結合閱讀材料簡介新型蓄電池或要求課后學生自習■ 1強調非靜電力作用說明：干電池是將化學能轉化為電能發電機是將機械能轉化為電能投影結論1.3--4電源與電源電動勢電阻設計課時2課時

所做的功與被送電荷量的比值稱電源電動勢定義公式：E=W/Q單位說明：同電壓單位說明：［1］每個電源的電動勢由電源自身決定，與外電路無關［2］電動勢標量，各電流一樣有規定方向，自負極由電源內部指向正極。［3］干電池電動勢1.5V,蓄電池2V四、電動勢與電壓的異同相同：兩單位及定義公式形式相同不同：｛1｝物理意義不同，電動勢反映非靜電力，電壓反映電場力做功的本領。｛2｝一電源，既有電壓又有電動勢，電動勢僅存在于內部，而電壓既存在于電源內部，又存在于電源外部。電源電動勢在數值上等于電源兩端的開路電壓｛3｝電動勢與電壓的方向相反，電動勢由電源內部負極指向正極，而電壓由正極指向負極。由電路中起連接作用的導體引入課題:1.4電阻課時2新授內容：1.4電阻一、電阻定義及形成原因：定義：導體對電流的阻礙作用的性質形成原因：自由電荷在電壓電場作用下定向移動與圍繞平衡位置無規則振動的物質微粒碰撞形成對電流的阻礙。二、影響導體電阻的因素：影響因素有：LS、p及溫度t［1］電阻定律：內容：略投影簡介公式：R=pL/S。電阻率Q.m;說明。與導體幾何形狀無關，只與材料性質及所處條件(溫度)有關.材料導電性能分類：｛1｝導體P<10-6Q.m⑵絕緣體p>107Q.m｛3｝半導體p介于上兩者之間｛4｝超導體p=0說明:電阻率越大,導電性能越差.［2］電阻與溫度關系：溫度影響原因：｛1｝溫度升高，熱運動加劇，碰撞更頻繁；｛2｝溫度升高，帶電質點數增加更易導電。電阻隨溫度變化，取決兩者中誰主導且不同材料受溫度影響不同。分類說明：｛1｝一般金屬導體，自由電子數幾乎不隨溫度變化，而碰撞次數反而增加，故溫度升高，電阻加大.應用：電阻溫度計，鉑絲范圍(-263——1OOOoC)｛2｝少數合金電阻，幾乎不受溫度影響｛3｝超導體：在極低溫下一些合金和金屬氧化物電阻忽然消失為0的現象，稱超導現象。溫度系數a--衡量溫度的影響：板書可比較電壓公式說明電動勢單位板圖電動勢方向標注說明單位及定義公式形式相同可簡介測定方法，全電路歐姆定律中進一步闡述板書提問形式討論總結可結合深夜打開白熾電燈易損壞說明板書定義：溫度每升高1oC時電阻所變化的數值與原來電阻值的比板書可比較電壓公式說明電動勢單位板圖電動勢方向標注說明單位及定義公式形式相同可簡介測定方法，全電路歐姆定律中進一步闡述板書提問形式討論總結可結合深夜打開白熾電燈易損壞說明板書值。單位1/OC定義式： a=(R2-R1)/R1(t2-ti)即： R2=Ri[1+a(t2-ti)]三、電阻器：{1}分類：固定電阻、可變電阻(電位器){2}結構分類：膜式(碳式、金屬膜)、繞線{3}標稱：直標、文字符號、色標四、應用舉例：[1]一電爐，爐絲長50M，鎳鉻絲，若電阻5歐，問截面積多大？[電阻率為1.1*10-6歐米]解：S=pL/R=1.1*10-5歐[2]測定電機溫度,工作前電阻值0.15歐，(20度室溫)，運行后,電阻值0.17歐,求此電機內部溫度(銅導線)溫度系數查表解查表a=4.1*10-31/oCt2=(R2-R1)/R1a+t1=52oC總結：通過本節學習，要能正確理解非靜電力的作用及電動勢概念，注意區分電壓、電動勢；掌握電阻定律及溫度對電阻的影響并在熟練運用電阻定律進行計算.作業：Page26No11、12、13注意&是平均值，上式為近似式簡介或要求學生看閱讀材料討論，提問

第一章電路的基本概念和基本定律教學目的：授課形式：［1］掌握部分電路歐姆定律及電阻伏安特性［2］掌握全電路歐姆定律、理解電源的外特性［3］熟悉電阻電路電功、功率計算討論、講授教學重點：授課對象電阻的伏安特性全電路歐姆定律教學難點：全電路歐姆定律及電源外特性教 學 內 容參考教法采用直接引題：電路中最重要基本定律之一歐姆定律，用于確定基本電路中電壓與電流關系部分電路歐姆定律：{1}內容：導體中的電流九兩端的電壓成正比，與導體的電阻成反比表達式形式：I二U/R或：U=IR單位：分別安培、伏特、歐姆{2}注意事項：變化R=U/IR是導體屬性，不能理解為與電壓成正比，與電流成反比。電阻的伏安特性：導體電壓、電流間的關系稱伏安特性表示形式伏安特性曲線：橫坐標為電壓、縱坐標為電流根據伏安特性分類：線性電阻非線性電阻歐姆定律運用：舉例：某一線性電阻，兩端電壓15V,電流3A,當電流上升到5A時，電壓多大，電阻為幾歐姆？分析：［1］線性電阻不變，未特殊說明均為線性［2］電壓與電流成正比解題過程:R=15V/3A=5QU=5A*5Q=25Q學生練習板演：電阻中電流隨電壓變化,若電阻5歐，作出電流隨電壓變化曲線，電阻若增大到10歐，曲線如何變化，若減小到2.5歐，又如何？分析見右圖：強調畫法，過原點，兩點確定直線，另設一電壓，求電流，找對應點。演練一條，學生練習。2.1全電路歐姆定律（閉合電路歐姆定律）結合電源說明：內電路亦有電阻，內電阻，小「表示內電路表示成電動勢串內阻形式說明部分電路即電路的一部分，非完整電路工作狀態由該部分電路兩端電壓及電流反映可適當補充關聯參考方向及非關聯參考方向下兩種形式如：二極管;可結合上圖說明斜率與電阻關系，進一步引伸坐標系U,I交換全電路：含有電源的閉合電路，如下圖2課時1.5歐姆定律設計課時10

閉合電路電流應遵循規律：可由能量轉化與守恒定律及焦耳定律決定電源非靜電力做功：W=Eq=Eit內阻及外電路消耗：Q=RI2t+rI2tW=Q有： E=RI+rI或： I=E/（R+r）即全電路歐姆定律：閉合電路內的電流，跟電源的電動勢成正比，跟整個電路的電阻成反比。端電壓結合E=RI+rI說明：其中心出稱外電路電壓，又稱端電壓；而U’二rI稱內壓降有 E=U+U'即：電源電動勢等于內外電路電壓降之和.例題：上圖電路中，已知電源電動勢E=24V,內阻r=2Q負載電阻R=10Q,求⑴電路中電流；（2）電源的端電壓；（3）負載電阻R上的電壓；（4）電源內阻上的電壓降.解：（1）I=E/（R+r）=24/（10+2）=2AU=E-Ir=24-2x2=20VU=IR=2x10=20VU’=Ir=2x2=4V電源的外特性分析：電源￡和「是一定的，當外電路R變化，輸出端電壓發生變化由閉合電路歐姆定律分析，當R增大，電流I減小，電壓U上升；反之1增加，U下降。外特性定義：式U=E-Ir反映端電壓U隨電流I的變化關系，稱電源的外特性.可用外特性曲線表示兩種特殊情況：［1］外電路斷路即R無窮大，I=0,U7=rI,U=E利用該特性用內阻很大電壓表粗略測電源電動勢［2］外電路短路，U=0,I=E/r,由于電源內阻很小，電流很大，極易損壞電源。為防止：［1］不允許內阻小電流表測短路電流；［2］須加保險裝置。說明：［1］不同內阻，對輸出電壓的影響不同，內阻小，端電壓接近￡［2］若內阻為0,U=E,理想情況例題（常用電動勢、內阻的計算）：右圖電路，當單刀雙擲開關$合到位置1時，外電路的電阻力=14Q,測得電流表讀數'=0.24；當開關5合到位置2時，外電路的電阻人=9Q,電流表讀數I2=0.3A；試求電動勢￡及其內阻r。解：根據閉合電路的歐姆定律，列出聯立方程組［E=R1I1+rI1 （當S合至1」位置1時）［E=R2I；+rI：（當S合至1」位置2時）解得：r=1Q,E=3%本例題給出了一種測量直流電源電動勢E和內阻r的方法。由例題說明：測量電動勢和內阻方法；引伸一般電路兩種狀態轉換解題方法：列方程組求解3.1電阻元件上消耗的能量與功率：簡介電功計算公式：W=UIt電阻元件即純電阻11

電阻元件即純電阻結合歐姆定律I=U/R得：W=l2Rt=U2/Rxt實質純電阻電路吸收的電能全部轉化為熱能3.2額定電壓、額定功率：簡介白熾燈功率的表示形式“220V、40W”及含義說明：實際工作電壓和實際功率相關計算應用可引導學生自己結合P21例題自學或講解。總結：本節重點是全電路歐姆定律，通過學習要能理解和熟練掌握相關端電壓、內壓降，學會電動勢和內阻的求解方法，正確理解電源的外特性，特別是內阻大小對端電壓的影響。作業：思考與練習Page26No12,13,14簡介對應純電阻的功率形式思考與練習，時間允許可課堂討論12

第一章電路的基本概念和基本定律1.6-7負載獲得最大功率的條件及焦耳-楞次定律設計課時 2課時教學目的：授課形式：理解負載獲得最大功率的條件掌握最大功率的計算掌握焦耳楞次定律講授教學重點：授課對象負載獲得最大功率的條件最大功率的計算教學難點：負載獲得最大功率的條件教 學 內 容參考教法復習引題：［1］全電路歐姆定律內容及公式形式［2］含源電路的外特性：說明端電壓和負載電流間關系，說明當外電路發生變化所獲得功率也將發生變化，引入課題:；負載獲得最大功率的條件全電路功率：結合右圖由全電路歐姆定律及端電壓：U=E-Ir,可得 UI=EI-I2r其中 ￡1電源功率，12r內阻消耗功率，口輸出功率。由于電源要提供能量，則向外輸出最大功率也同樣是電源性能指標。最大輸出功率分圖及外特性說明：電源￡，r一定，若負載R增，I下降，而U上升，反之1增加，U下降，P變化規律及何時最大：P=I2R=R(E/R+r)2變換：P=RE2/(R+r)2=R&/(R-r)2+4Rr=E2/((R-r)2/R+4r)分析：E，r是常量與外電路無關，比較當R=r時分母最小，比值最大，即輸出功率最大。最大輸出功率計算公式：P=E2/4r=E2/4R結論：外電感電阻等于電源內阻時電源輸出功率最大。即電源輸出功率或稱負載獲得最大功率的條件是：外電路電阻等于電源內阻說明：［1］上述稱負載與電源匹配，或稱阻抗匹配。［2］同理內阻上消耗的功率也和負載得到的一樣最大，所以電源的效率僅50%應用舉例：{1}一電源的電動勢E=8V、內阻r=0.5Q，問：負載電阻斗為多大時可獲得最大功率及大小解：由最大功率條件RL=r=0.5Q負載獲得功率最大，由最大功率公式：P=E2/4r=E2/4R=82/4x0.5=32W提問■:— --I引導學生討論甘■口；心! 簡述E后級主;I1|=,!電子技術放大電路前至接問題須考慮max13

X{2}右圖所示電路，直流電源的電動勢E—10V、內阻r=0.5Q,電阻R1=2Q,問：可變電阻，調至多大時可獲得最大功率P?分析：此題問RP何值時功率最大，所以把視作唯一負載，(1+r)視為電源的內阻，進行求解。解：將(q+r)視為電源的內阻，則Rp=q+r=2.5Q時，RP獲得最大功率八 E2P一 一10Wmax4RP{3}學生練習：一電源電動勢E=20V,內阻為2歐,外接0--10Q電位器，問何時電路中電流最大,何時電壓最大，何時功率最大?各分別多大？2.1焦耳-楞次定律[1]熱效應及影響因素電流的三種效應引入電流的熱效應。敘述電流熱效應的機理：載流子定向移動與物質微粒碰撞產生熱量，聯系電阻的成因即說明是電阻的作用。簡介影響電流產生熱量的物理實驗：I、R、t焦耳-楞次定律：電流通過導體所產生的熱量與電流的平方、導體電阻及通電時間成正比。定義公式： Q=l2Rt相關單位Q焦耳，其它分別A、Q、s[2]純電阻電路電流熱效應的實質是電能轉化為熱能的過程。純電阻電路電能全部轉化為熱能，有川=Q故純電阻電路W=IUt="/Rxt=Pt常見純電阻電路：電爐、電烙鐵、電烘箱、白熾燈……非純電阻電路：電動機、變壓器[3]應斛例：白熾燈“220、40W”接于220V電路中，2小時產生的熱量多少？分析：白熾燈工作原理利用熱效應到白熾狀態，為純電阻性質；并由于實際電壓等于額定電壓，功率為額定功率。解：Q=Pt=40Wx2x3600S=2.88x105j總結：通過本節學習要正確理解負載獲得最大功率的條件，學會正確應用;熟悉和理解純電阻及非純電阻電路區別及相關熱量的計算作業：Page25思考與練習題:No1、2Page27:No1.21無i = 1H”一戲?復習討論引導學生回顧初中相關實驗強調定義公式為通用公式可簡介導線中熱效應的危害，電氣產品額定值意義及注意事項14

第二章直流電阻電路教學目的：授課形式.掌握電阻串聯的特點.掌握利用串聯特點及分壓公式進行計算.理解和掌握電壓表量程的擴展講授教學重點：授課對象分壓公式計算電壓表量程的擴展教學難點：電壓表量程擴展教 學 內 容參考教法復習引題：［1］電阻定義及影響因素［2］實際應用中若U額=110V電燈能否接于220V電路中,若不能接可采取任種措施引入：電阻串聯電路及應用簡介串聯的運用：引導學生閱讀P28“圣誕電燈”部分電路的連接方式：串聯、并聯、混聯。結合右圖分析：由干個電阻依次連接，中間沒有分岔支路的連接方式，叫電路的串聯。一、電阻串聯電路的特點設總電壓為U、電流為I、總功率為P。特點外L電流關系： I=；=I2- - I.電壓關系： U=U1+U2+……+Un.等效電阻： R=R1+R2+…+Rn二、分壓及功率分配公式：結合上述三特點分析推導：八lyr U U U U.分壓關系： 1-2—…—n——IR1R2 RnR.功率分配： f=T-=???=-n==12R1R2 RR討論：兩只電阻R「R2串聯時，等效電阻R=R1+R2,則有兩電阻分壓公式R RU=——1—U, U=——2—U1R1+R2 2R1+R2三、計算應用：例［1］：有一盞額定電壓為U1=40V、額定電流為I=5A的電燈，應該怎樣把它接入電壓U=220V照明電路中。分析：將電燈（設電阻為RJ與一只分壓電阻R2串聯后，接入U=220V電源上，見右上圖解法一：分壓電阻r2上的電壓為U2=U—U「220—40=180丫，且4=R2I,貝U討論、總結：［1］可變壓，繼而直流呢？［2］串聯電阻。復習提問串聯特點：［1］電流關系；［2］電壓關系［3］電阻間關系R It： it-.O-………?…?…?……--O1^電阻的串聯在上述復習基礎上總結要求熟練掌握%年引伸三個電阻以至多個電阻（簡介）2課時2.1電阻串聯電路及應用設計課時15

R二U=180-36Q2I5解法二：利用兩只電阻串聯的分壓公式U- 1—U，且R-—1—8。，可得1R+R 1I2U—UR-R 1-36。1U1即將電燈與一只36。分壓電阻串聯后，接入'^=220丫電源上即可。四、電壓表的量程的擴展結合實例分析：例［2］:有一只電流表，內阻R=1卜。，滿偏電流為I=100期，要把它改成量程為U=3V的電壓表，應該串聯一只多大的分壓電阻R？分析：畫實現電路右圖所示。說明｛1｝滿偏電流、滿偏電壓及表頭內阻及含義｛2｝串聯電阻擴展量程原理結合該題：該電流表的電壓量程為U=RI=0.1V，與分壓電阻R串聯后的總電壓U=3V，即將電壓量程擴大到n=U/U=30倍［稱放大倍數］。 n ngR利用兩只電阻串聯的分壓公式，可得U-U，則gR+RngU—U (U )R————gR--——1R-(n—1)R-29k。U gU g gg VgJ結論：［1］電壓表擴展原理：利用并聯電路分流公式，采用并聯適當電阻分流的方式實現。分壓的實際意義，在電路中若電源電壓大于設備額定電壓，可采用串聯分壓電阻的方法解決。［2］將一只量程為U、內阻為R的表頭擴大到量程為U，所需要g g n的分壓電阻為R=(n—1)區，其中9=(U/U)稱為電壓擴大倍數。五、學生練習： g ng一電流計，內阻100歐，滿偏電流為3mA,將其改裝成6V電壓表，如何實現？要求學生練習，并課堂演算解:得:串聯電阻R=1.9千歐六、總結：｛1｝熟悉掌握串聯電路特點｛2｝掌握兩電阻串聯分壓公式及要能熟練運用｛3｝理解和學會電壓表量程的擴展方法作業：Page31思考與練習題No2、3補充：一電流計，內阻100歐，滿偏電流為3mA,將其改裝成電壓擴大倍數為100的電壓表，如何實現？￡~~―：——D立 J敘述相關參數可利用%=Un-IgXRgR=UR/Ig=Un/Ig-Rg或參閱P31例題.2.2結合口28631圖2-5簡要介紹多量程實現方法要求學生課堂練習須畫圖16

第二章直流電阻電路教學目的：授課形式.掌握并聯電阻電路的特點.掌握分流公式及電流表的量程的擴展.掌握并聯特點、分流公式及量程擴展計算討論、講授教學重點：授課對象并聯電阻電路特點并聯分流公式及量程擴展計算教學難點：電流表量程擴展教 學 內 容參之考教法復習引題：［1］串聯電阻電路特點及分壓公式［2］類比"圣誕彩燈”討論照明電路的接法引入電阻的并聯并聯定義：電路中，將若干個電阻的端共同接于電路點，而另端同接于另一點的連接方式.結合右下圖說明一、電阻并聯電路的特點設總電流為I、電壓為U、總功率為P。并聯電阻電路中電壓、電流及電阻間關系：強調等效電阻的倒數關系：1=—+—+…+—RRR R―、分流作用及功率關系：1.分流關系：R1I1=R2I2=…=Rnin=RI-U特例：兩只電阻力、人并聯時，表示為R//R2：等效電阻R= ，有分流公式R+R^ R. . R,.I— 2I,I— 1I1R+R 2R+R2 1 2.功率分配：R1P］=R2P2=…=RnPn=RP=U三、并聯電路計算應斛例右圖所示，電源供電電壓U=220V,每根輸電導線的電阻均為R「1Q,電路中一共并聯100盞額定電壓220V、功率40W的電燈。假設電燈在工作(發光)時電阻值為常數。試求：(1)當只有10盞電燈工作時，每盞電燈的電壓ul和功率pl；(2)當100盞電燈全部工作時，每盞電燈的電壓Ul和功率Pl。解：結合電路圖分析，強調學生養成畫電路圖分析的習慣每盞電燈的電阻為R=U2/P=1210Q,n盞電燈并聯后的等效電阻為R=R/n根據分壓公式，可得每盞電燈的電壓：：RU— nUL2R+R提問板書"一之JrJ在■4復習1克關［3］電可適士電阻C位：S并聯2G=(要求?所求E握:fc——八一j肆，討論并概括系；［2］，阻間關系當介紹電阻的倒數，G；,西門子等效電阻電t+G。+…學生注意分電流的關系拓:［1］電電壓關系的電導：表示，單導形式：,+Gn子電阻與并熟練掌.■■q2.2電阻并聯電路及應用設計課時2課時17

功率 P=--LLR(1)當只有10盞電燈工作時，即n=10,貝URn=R/n=121Q,因此：U=-R—Ux216V,P=空x39WL2R+R Lr1 n(2)當100盞電燈全部工作時，即n=100,則Rn=R/n=12.1QU= n Ux189V,P=-lx29WL2R+R LRn四、電流表量程的擴展：原理:利用并聯電路分流公式，采用并聯適當電阻分流的方式實現。實現原理如右圖，結合實例說明電阻大小的確定方法例：有一只微安表，滿偏電流為I=100nA、內阻R=1g，要改裝成量程為I=100mA的電流表，試求所需分流電阻R。解：國實現電路如右圖示，{1}設n=I/Ig(稱為電流量程擴大倍數)，根據分流公式可得I=-R-1，貝UgR+RngRR=g-n-1本題中n=In/Ig=1000,g.Rs 1kQR——g~— x1Qon-11000-1結論：［1］將一只量程為I、內阻為R的表頭擴大到量程為1，所需要的分流電阻為R=R/(n-1)，其中］=(I/I)稱為電流擴大倍數［2］分流的實際意義，在電源為電流源電路中若電流源電流大于設備額定電流，可采用并聯分流電阻的方法。電流源在下章介紹五、學生練習：一電流計，內阻100歐，滿偏電流為3mA，將其改裝成3A電流表，如何實現？［采用兩種以上方法計算］分析電流表擴量程涉及計算公式及方法要求學生練習，并課堂演算六、總結：通過本節的學習{4}掌握并聯電路特點{5}重點要理解和掌握兩電阻并聯分流公式{6}學會電流表擴量程方法及并聯電路相關應用作業：Page34思考和練習No2Page57No2.7補充：一電流計，滿偏電流為3mA，并聯接入電阻為2歐，將其改裝成3A電流表，問電流計的內阻多大？結合電壓表量程擴展學生思考躬導-Q—_—1J1J可利用U=IxRR=Ug/(Ig-Ig)g強調求分流電阻方法及公式R=4^U=IxRn-1gggR=Ug/(1n-Ig)18

第二章直流電阻電路2.3電阻的混聯電路設計課時 2課時教學目的：授課形式.掌握混聯電路的分析方法.理解混聯電路等效電路化簡方法講授教學重點：授課對象混聯電路的分析方法混聯電路等效電路化簡方法教學難點：混聯電路等效電路化簡方法教 學 內 容參考教法復習結合復習串、并聯電阻電路定義，分析右圖引入既含串聯又含并聯電阻的電路混聯電阻電路新授：一、混聯電路概念：定義：在電阻電路中，既有電阻的串聯關系又有電阻的并聯關系，稱之為電阻混聯。簡介：二端電路:如右圖電路的一部分,對外引出兩個端鈕.二端電路的等效電路：若兩二端電路對外的伏安特性完全相同，則稱兩二端電路等效。對于混聯電阻電路，利用電阻串、并聯公式逐步化簡電路，求出與之等效的電阻。二、混聯電路分析步驟對混聯電路的分析和計算大體上可分為以下幾個步驟：.首先整理清楚電路中電阻串、并聯關系，必要時重新畫出串、并聯關系明確的電路圖；.利用串、并聯等效電阻公式計算出電路中總的等效電阻即等效電路；.利用已知條件進行計算，確定電路的總電壓與總電流；4.1根據電阻分壓關系和分流關系，逐步推算出各支路的電流或電壓。二、解題舉例｛例1｝如右圖所示，已知R1=R2=8Q,R3=R4=6Q,R5=R6=4Q,R=R=24Q,R=16Q;電壓U=224丫。試求：a)電路總的等效9電阻rab與總電流為；(2)電阻人兩端的電壓U9與通過它的電流19。解：(1)幺耳、人三者串聯后，再與人并聯，E、：？兩端等效電阻為：REF=(R5+R6+R9)(R8=24Q〃24Q=12QRef、R3、，三者電阻串聯后，再與整并聯，c、0兩端等效電阻為：R_=(R+R_+R)IIR=24Q//24Q=12Q員科_1 1 1 1- 品— — kakK,cJT,E跌0=^^-IL' M金旦Yu丫旦丫B~DD ~CD 3 EF 4 71920第二章直流電阻電路教學目的：2.4基樂霍夫定律設計課時2課時授課形式講授講授理解電路相關概念掌握KVL和KCL，并能夠熟練運用教學重點：授課對象KVL和KCL及運用教學難點：川1求回路電壓及開路間電壓參考教法簡述引題：1、單、復雜直流電路簡單直流電路：只須運用歐姆定律和電阻串、并聯電路的特點及其計算公式，就能對其進行分析和計算，稱之為簡單直流電路。復雜直流電路：有的電路含有多個或一個電源，不能單純用歐姆定律或電阻串、并聯的方法化簡，稱之為復雜直流電路。投影右圖說明。2、電路中的兩種約束關系：可強調電路的兩種約束關系板書[1]可強調電路的兩種約束關系板書[2]由電路結構所決定的約束關系。由電路結構決定的約束引入基爾霍夫定律新授：、電路結構中的相關術語名詞：結合上圖所示電路說明.支路：電路中具有兩個端鈕且通過同一電流的無分支電路。如電路中的ED、AB、FC均為支路，該電路的支路數目為b=3。含電源的稱有源支路，無電源的稱無源支路。.節點：電路中三條或三條以上支路的聯接點。上電路的節點為A、B兩點，該電路的節點數目為n=2。說明：回路與網孔的區別：網孔一定是回路，但回路不一定是網孔。.回路：電路中任一閉合的路徑。電路中的CDEFC、AFCBA、EABDE路徑均為回路，該電路的回路數目為】=3。說明：回路與網孔的區別：網孔一定是回路，但回路不一定是網孔。.網孔：內部不含有支路的回路。上電路中的AFCBA、EABDE回路均為網孔，該電路的網孔數目為皿=2。.網絡：在電路分析范圍內網絡是指包含較多元件的電路。二、基爾霍夫電流定律(節點電流定律)流定律(KCL)內容[1]電流定律的第一種表述：在任何時刻，電路中流入任一節點中的電流之和，恒等于從該節點流出的電流之和，即工/流入='/流出例如圖中，在節點A上：；+I3=I2+I4+I5回電流定律的第二種表述：在任何時刻，電路中任一節點上的各支路電流代數和恒等于零，即21

說明：運用時要設定不同方向電流的正、負值，一般可選流入節點的電流前面取“+”號，在流出節點的電流前面取“-”號，反之亦可。例如圖中，在節點A上：I「I2+I「I4-I5=0。若取流入為負也可。[略][3]在使用電流定律時，必須注意：不能由其它方程推導出來的方程為獨立方程(1)對于含有9個節點的電路，只能列出⑺-1)個獨立的電流方程。不能由其它方程推導出來的方程為獨立方程(2)列節點電流方程時，只需考慮電流的參考方向，然后再帶入電流的數值。投影為分析電路的方便，通常需要在所研究的一段電路中事先選定(即假定)電流流動的方向，叫做電流的參考方向，通常用"7”號表示。投影電流的實際方向可根據數值的正、負來判斷，當I>0時，表明電流的實際方向與所標定的參考方向一致；當I<0時，則表明電流的實際方向與所標定的參考方向相反。[4]KCL的應用說明(1)對于電路中任意假設的封閉面來說，電流定律仍然成立。如右圖中，對于封閉面$來說，有\+I2=I3。(2)對于網絡(電路)之間的電流關系，仍然可由電流定律判定。如右圖中，流入電路B中的電流必等于從該電路中流出的電流。(3)若兩個網絡之間只有一根導線相連，那么這根導線中一定沒有電流通過。(4)若一個網絡只有一根導線與地相連，那么這根導線中一定沒有電流通過。￡fi三、應用舉例：￡fi如圖所示電橋電路，已知'=25mA,I3=16mA,I4=12A,試求其余電阻中的電流I2、I5、I6。TOC\o"1-5"\h\z解：在節點a上：I1= I2+I3,則I2=I1-I3=25-16=9 mA在節點d上： I1= I4+I5,則I5=I1-I4=25-12=13 mA在節點b上： I2= I6+I5,則I6=I2-I5=9-13=-4 mA電流I2與I5均為正數，表明它們的實際方向與圖中所標定的參考方向相同，I6為負數，表明它的實際方向與圖中所標定的參考方向相反。四、基夫爾霍電壓定律(回路電壓定律)[1]電壓定律(KVL)形式之一在任何時刻，沿著電路中的任一回路繞行方向，回路中各段電壓的代數和恒等于零，即ZU-0以圖示電路說明基夫爾霍電壓定律。沿著回路abcdea繞行方向，有Uac=Uab+Ubc=R111+E1， Uce=Ucd+Ude=-R212-E2， Uea=R313貝U Uac+Uce+Uea=0即 R1I1+E1-R2I2-E2+R3I3=0上式也可寫成 11122233RI-RI+RI=-E+E結論： 11 22 33 1 222對于電阻電路來說，任何時刻，在任一閉合回路中，各段電阻上的電壓降代數和等于各電源電動勢的代數和，即。ZRI=EE在利用出】=EE列寫回路電壓方程的須遵循的原則：（1）標出各支路電流的參考方向并選擇回路繞行方向（既可沿著順時針方向繞行，也可沿著反時針方向繞行）；（2）電阻元件的兩端電壓為土區1，當電流I的參考方向與回路繞行方向一致時，選取“+”號；反之，選取“-”號；電源電動勢為土艮當電源電動勢的標定方向與回路繞行方向一致時，選取“+”號，反之應選取“-”號。[2]KVL定律形式之二在任何時刻，電路中任一回路中的所有電壓升之和等于該回路中所有電壓降之和。

上電路：R1I1+E1+R3I3=RJ2+E2[3]KVL的重要應用：用于求解電路中開路兩點間電壓：開路間可視作一電壓為Uab電路元件，選順時針環繞方向，運用KVL得-RI-E+E-RI3-RI-Ub=0移項：ub=-RI-E+E-Ri-riab即：電路中#路兩點間1電壓等于選定的路徑上所有電壓降的代數和。應用方法：根據所求開路間電壓，選擇適當的路徑，按由“+”到“-”方向上所有電壓，按電壓降為正，電壓升為“-”求和.五、應用舉例：寫出右圖兩網孔的電壓方程要求用KVL兩種形式分別列寫兩網孔中電壓方程分析：強調環繞方向的選取，電壓升、電壓降的判定方法及“+/-”的確定解題中采用分析與引導學生練習相結合，RI-RI=E-ERI+RI六總結：通過學習要能正確理解支路、節點、回路及網孔定義及熟悉判定掌握KCL內容及不同表述形式，學會應用；掌握KVL內容及不同表達形式，并學會求解開路間兩點間電壓.課堂練習：Page39思考與練習題:No3作業：Page57No2.9、10、1123II學生講解第二章直流電阻電路2.5支路電流法設計課時 2課時教學目的：授課形式.進一步掌握電路相關概念.進一步理解和掌握KCL、KVL應用.掌握支路分析法解題方法及在復雜電路中的應用。講授教學重點：授課對象KCL、KVL應用支路分析法解題方法及在復雜電路中的應用。教學難點：方程的列寫及求解教學內容 參考教法復習：結合右圖投影[1]支路、節點、回路及網孔概念節點數：n、支路數：b、網孔數m進一步網孔數與節點數，支路數關系：m=b-（n-1）[2]KCL、KVL內容及表述形式[3]將電路從f、c兩點斷開求開路外電壓：要求學生分別選擇兩不同路徑求解。結合要求解各支路電流引入新授：復雜電路分析方法-支路分析法新授：一、獨立節點、獨立回路：結合右圖：說明獨立節點、獨立回路概念：{1}獨立節點：對電路中每一節點均可寫出對應電流須遵循的KCL方程形式，其中必有一個可由其他方程推導出，而不能由其他節點KCL方程導出的迎1方程，稱獨立節點方程，對應節點為獨立節點。獨立節點數：為n-1{2}獨立回路：對電路中每一回路均可寫出對應電壓須遵循的KVL方程形式，其中必有一部分可由其他回路方程推導出，而不能由其他回路川1方程導出的71方程，稱獨立回路方程，對應回路為獨立回路。獨立回路數等于網孔數：m=b-n+1結合上圖，在理解概念要領基礎上提問獨立節點及獨立回路二、支路分析法：[1]定義：以各支路電流為未知量，在已知電路結構及元件參數前提下，應用基爾霍夫定律列出獨立節點電流方程和獨立回路電壓方程，聯列方程組求解出各支路電流，進而可確定各支路（或各元件）的電壓及功率，這種解決電路問題的方法叫做支路電流法。說明：對于具有匕條支路、n個節點的電路，可列出⑺-1）個獨立的電流方程和m=b-（n-1）個獨立的電壓方程。獨立節點的確定可根據：在電路分析中選取一參考點，余下的則為獨立節點，數目n-1。求解n條支路電流，須補充m個獨立網孔電壓方程。24投影三、方法及步驟：投影[1]選定各支路參考電流方向及回路環繞方向（一般多電源選取大電動勢方向為環繞方向，電流方向亦參照）。[2]伏先列寫9-1個獨立節點電流方程，解b個電流缺b-（n-1）個方程，不足補川1獨立方程。[3]列寫m個網孔的KVL方程[4]聯列方程組求電流[5]結合所求電流確定所需電壓或功率。四、應用舉例：[1]右圖所示電路，已知斗=42V，E2=21V，R「12Q，R2=3Q，R3=6Q，試求：各支路電流IrI2、I3。分析：該電路支路數b=3、節點數n=2，所以應列出1個節點電流方程和2個網孔電壓方程，并按照ERI二EE列回路電壓方程的方法：解（1） I1=I2+I3 （任一節點）R1I1+R2I2=E1+E2 （網孔1）R3I3-R2I2=-E2 （網孔2）代入已知數據，解得：I「4A，I2=5A，I3=-1A。電流\與I2均為正數，表明它們的實際方向與圖中所標定的參考方向加強理解相同，I3為負數，表明它們的實際方向與圖中所標定的參考方向相反。[2]圖P50[3-19]電路中，已知E「40V，E2=5V，E2=25V，斗=5Q，R2=R3=10Q，試求：各支路電流I「1、I3 2 1畫圖分析：首先確定各支路電流參考方向分析獨立節點及獨立回路，確定節點方程及網孔方程I1+I2=I3 （任一節點）R1I1-R2I2=E1-E2 （網孔1）R3I3+R2I2=E2-E3引導學生練習解題，再演示五、學生課堂練習：Page42思考與練習:No2教師巡視、學生板演，結合巡視共性問題講解六、總結：學會判定獨立節點、網孔掌握支路分析法解題思路及方法，并能熟練應用作業：Page57—2.11、2.1225第二章直流電阻電路2.6電路中各點電位設計課時 2課時教學目的：理解零電位點及電位的概念掌握電位的計算方法授課方式多媒體教學教學重點: 授課對象電位的概念電位的計算方法 教學難點：電位的計算方法教學方法設計：多媒體教學內容 參考教法復習引題：復習電壓的定義及計算公式、測量方法。電路中U和I，通過這兩個物理量可以全面地反映電路的狀態。在簡單電路中表示非常明顯、直觀，但是對于復雜電路如圖，用電壓、電流表示則存在繁雜的缺點，需要眾多電壓、電流符號。在復雜電路中如何能簡單地表示？結合生活中我們研究液體內某處時，為方便起見采用水位的表示方法，在表示空間某處位置時，引用了高度這個概念。同樣在電路分析中采用電位的表示法。則可以給我們帶來方便。今天我們來探討電路中各點電位注：盡管前面已經簡介了電位相關知識，這里進一步系統學習。新授：一電位與零電位點：和研究液體內部一樣，電路分析中，我們常指定電路中的某一點為參考點，其它各點相對于該參考點的電壓降，稱為該點相對于參考點的電位。1.零電位點：所選定的參考點，稱為零電位點，也就是規定該點的電位為零，即UA=0。注意說明：[1]由于是參考點，故可以任意選擇；[2]但一般常見選取方法：(1)在工程中常選大地作為電位參考點；(2)在電子線路中，常選一條特定的公共線或機殼作為電位參考點。(3)電路分析中常選擇電源的兩極之一，最常見是負極。[3]在電路圖中通常用符號“，”表示零電位點。2.電位：在確定了零電位點后我們可進一步明確電位的定義：電路中某一點M的電位U.M就是該點到電位參考點A的電壓，也即M、A兩點間的電位差(即電壓)，即一復習提問:T7 [Z] 'nJ'電子投影：復雜電路圖分析：十二個元件用電壓表示至少需要12個電壓說明電位是相對的說明:UM=UMA解釋公共線：因電子電路元件的聯結常匯集于一公共端機殼：一般要求。26投影提問電動勢方向與電壓方向分析一：電路第一次出現雙電源在串聯電路中單間路形式。分析二：要確定各點電位，需要確定電流，才可知道各電阻兩端電壓。分析三：電流利用等效電路和電源概念說明：串聯元件次序無關；電源反串；電流方向在此例中由電動勢電源確定。引導學生解題投影提問電動勢方向與電壓方向分析一：電路第一次出現雙電源在串聯電路中單間路形式。分析二：要確定各點電位，需要確定電流，才可知道各電阻兩端電壓。分析三：電流利用等效電路和電源概念說明：串聯元件次序無關；電源反串；電流方向在此例中由電動勢電源確定。引導學生解題［1］電位是代數量、有正負值之分，正值表明電位高于零電位，反之低于0［2］單位同電壓一樣為伏特［3］電壓也即為電位差：所以"^=U-Ub3.采用電位的分析方法優點：& &結合圖［2］用電壓描述至少需要12個，而采用電位表示則僅需8個，且可方便轉換成所有電壓，［1］簡潔方便，所以在復雜電路中和工程上和分析廣泛應用。［2］測量方便，工程中可用萬用電表電壓檔即可測定，方法是黑表棒接于選定的零電位點，紅表棒接觸待測點。根據指針偏轉方向確定電位正、負值，讀數為電位大小。第2點我們在實驗中進一步探討。二電路中電位的計算方法電路分析中計算電路中某點電位的方法按以下步驟進行：(1)確定零電位點的位置；(2)選擇合適的待求點到零電位點的路徑(3)根據(或確定)待求電路中的電流，判定各元件兩端電壓的大小及正負極性；(4)從被求點開始沿指定路徑到零電位點的所有電壓降的代數和即該點的電位。注：電源電動勢與電壓降方向相反。【例1】如圖2-23所示電路，已知：4=45V,E2=12丫，電源內阻忽略不計；R=5Q,R=4Q,R=2Q。求1.以八點為零電位點求三點的電位u；uc、ud及電壓uce”=0求電位UA、Uc、UD及電壓Uce解：1.利用電路中A點為零電位點，電流方向為順時針方向：E—E°I=——1——2—=3AR1+R2+R3B點電位：U=UA=—RI=-3Ax5Q=-15V｛引導學生可否由從另一路徑來求解，分析給出結果用于比較｝或UB=-E1+R3I+E+R2I=-45V+3Ax2Q+12V+3Ax4Q=-15VC點電位：UC=3E1-2R1f=45V-3Ax5Q=30V或Uc=R3I+E2+R2I=3Ax2Q+12V+3Ax4Q=30VD點電位；UD=UDA=E2+R2I=12V+3Ax4Q=24V或UD=4+R2I=M12V+3Ax4Q=24VUE=U-U=30V-RI=30V-3Ax4Q=18V比較兩種路徑說明：電位的計算結果與路徑選取無關，只存在簡單與復雜之分.必須注意的是，參考點因人而異，不同的零電位點，相應點電位會不相同，與零電位點有關；而任意兩點間電壓值即兩點間的電位差不應發生改變。2.由于”=0,即8點為零電位點，有A點電位：UA=R1I=3Ax5Q=15VC點電位:Uc=Ucb=E1=45VD點電位：UD=-R3I+E］=-3Ax2Q+45V=39VUCE=UC-UE=45V-(R1I+R2I)=45V-3Ax(5Q+4Q)=18V27

比較上述可得出：［1］電位是相對的，相對于參考點，［2］電位與所選路無關［3］電壓是絕對的與參考點選取無關.思考練習：【例2】如圖所示電路，已知：4—10V，E2—5《電源內阻不計；R1=R2=6Q,R3=2Q,n=1.5A,I3=0.5A,I2=1A。求a,b,c三點的電位U、U、U。解:利用電路中d點為零電位點，a點電位：Ua=Uad=E1=10V,或Ua=RaI1+R3I3=6QX1.5A+2QX0.5A=10Vb點電位：Ub=匚=aRI3=2QX0.5A=1Vc點電位：U=。=-E2=-5V^U=-RI+RcaI=-6QX1A+2QX0.5A=-5V重復說明說明：電位的計算結果與路徑選取無關，只存在簡單與復雜之分.總結：電位是相對于參考點的電壓，是為分析方便引入的物理量，現在我們要學會電位的求法，在今后的學習中我們還將學會運用電位解釋和分析物理現象.作業：Page44No2Page57No2.132.14投4影1t -:__:,,』-口L-1要求學生思二分析，練習視時間可在1考,時間允許果堂練習完成28

第二章直流電阻電路2.7電壓源和電流源及其等效變換［二］設計課時 2課時教學目的：授課形式正確理解實際電壓源、電流源及對應理想形式理解實際電源和理想電源的伏安特性初步掌樨實際電壓源、電流源的等效變換講授教學重點：授課對象實際電源和理想電源的伏安特性初步電源的等效變換方法教學難點：實際電源和理想電源的伏安特性參考教法復習電源電動勢.電源的表示E及r引入電路分析中的電壓源與電流源及其等效變換新授：一、電源的定義及分類：定義：一個二端元件，其丫。或I。能保持一個定值或是時間的函數。獨立源：能夠獨立地對外電路提供能量的電源似上板書］二、電壓源電壓源是指其電動勢（或兩端電壓）保持固定不變E或是一定的時間函數e復習電源電動勢.電源的表示E及r引入電路分析中的電壓源與電流源及其等效變換新授：一、電源的定義及分類：定義：一個二端元件，其丫。或I。能保持一個定值或是時間的函數。獨立源：能夠獨立地對外電路提供能量的電源似上板書］二、電壓源電壓源是指其電動勢（或兩端電壓）保持固定不變E或是一定的時間函數e（t）。板書［1］實際電壓源是含有一定內阻r0的電壓源。對應表示形式（或符號）圖1注：電源電壓、電流非關聯參考方向其輸出端電壓或稱VARR甘IE%0I板書：兩種電源的等效變換況,式電船的電壓源的一則該種測量方法適用于2R>>RA的情I號——'='+2-22所示。飛、說明■融端為壓等糊；與電流阻小無關；標準精密電阻。%為被測電當檢流計的指針指示到零位置時，稱為電橋平衡值此時，B、D兩點為等電位，被測電阻為說明流過電流可為任意值，I由外電路決理2R

即電壓源輸出的電流卻與外電路14關叫R3

惠鼎通電見圖多種形式，常見的是一種滑線式電橋。vE［3］電源功率：非關聯參考方向：P=-VI<0釋放功率若［3］電源功率：非關聯參考方向：P=-VI<0釋放功率若I反向，P=-VI>0吸收功率,不總為負值，為有源元件［4］例題解析29簡介例:分析圖示電路中若段增大,I1,I2,I3分別如何變化？分析此題關鍵是匕為理想電壓源，其端電壓始終不變。解:I2上升.11不變,13下降三、電流源定義:一種不斷向外電路輸出電流的裝置.實例：光電池[1]實際電流源：是含有一定內阻rS的電流源。對應表示形式（或符號）圖注：端電壓、輸出電流采用關聯參考方向其輸出端電流VAR：圖象形式：圖2：體現輸出電流I隨負載的變化[2]理想電流源：內阻rS為0的電流源電路表示形式（或符號）圖說明：同理想電壓源一樣不存在，是對電源的一種抽象兩重要特性：｛1｝I=Is說明輸出電流等于Is，與電壓大小無關；｛2疑=任意值說明輸出端電壓可為任意值，V由外電路決定其VAR見圖四、兩種實際電源模型之間的等效變換[1]等效原理：實際電源可用一個理想電壓源E和一個電阻r0串聯的電路模型表示，其輸出電壓U與輸出電流1之間關系為U=E-rI實際電源也可用一個理想電流源IS0和一個電阻rS并聯的電路模型表示，其輸出電壓U與輸出電流1之間關系為U=rI-rI對外電路來說，實際電壓源和!實際電流源是相互等效的。[2]等效變換條件：｛比較上兩式等效｝r=r，E=rI或I=E/r具體應用結合實例說明： “ S0五、應用舉例：【例】一電路，已知電源電動勢E=6V，內阻r0=0.2Q,當接上R=5.8Q負載時，分別用電壓源模型和電流源模型計算負載消耗的功率和內阻消耗的功率。解：（1）用電壓源模型計算：EI=-=1A，負載消耗的功率口=I2R=5.8W內阻的功率力+R LPr=I2r0=°.2W（2）用電流源模型計算：將上述條件轉化為電流源形式電流源的電流IS=E/r0=30A,內阻rS=r0=0.2Q r負載中的電流I=一^I=1A，負載消耗的功率三=I2R=5.8W,r+RS LV重點掌握30

V重點掌握內阻中的電流I=RI=29A，內阻的功率P=12r=rr+RS rr0S168.2W兩種計算方法對負載是等效的，對電源內部是不等效的。【例】如右圖1所示的電路，已知：E1=12V，E2=6V，R1=3Q，R2=6Q，R3=10Q，試應用電源等效變換法求電阻R3中的電流。解：(1)先將兩個電壓源等效變換成兩個電流源，如圖2所示，兩個電流源的電流分別為：IS1=E1/R1=4A，IS2=E2/R2=1A(2)將兩個電流源合并為一個電流源，得到最簡等效電路，如圖3所示。等效電流源的電流：Is=IS1—IS2=3A其等效內阻為：R=R/R2=2Q(3)求出R3中的電流為I=-R—I=0.5A3R+RS3六、學生練習：Page50No5要求學生注意開路電壓，即為電源電動勢｛電壓源電壓｝由端電壓，外電阻判定內阻。總結：電壓源是指其電動勢(或兩端電壓)保持固定不變E或是一定的時間函數e(t)。實際電壓源是含有一定內阻r0的電壓源；理想電壓源：內阻兒為零的電壓源。電流源：一種不斷向外電路輸出電流的裝置.實際電流源：是含有一定內阻rS的電流源；理想電流源：阻rS為0的電流源，正確理解相關伏安特性。電壓源電流源的等效變換條件是： r0=rS，E=rSIS或 IS=E/r0作業：Page50思考與練習題：No6Page57No2.15重點強調對內電路的不等效-E].卜，111e八9向￡濟、口戰[[31

第二章直流電阻電路2.8疊加原理教學目的：授課形式掌握疊加原理及其應用對象理解兩種電源的零值處理方法講授教學重點：授課對象疊加原理及其應用設計課時2課時教學難點：疊加原理具體應用教學內容 參考教法復習：［1］支路電流法概念 ［2］支路法的適用場合 ［3］線性電路定義提出若求少支路電流的方法：疊加原理新授：第二章直流電阻電路2.8疊加原理教學目的：授課形式掌握疊加原理及其應用對象理解兩種電源的零值處理方法講授教學重點：授課對象疊加原理及其應用設計課時2課時教學難點：疊加原理具體應用教學內容 參考教法復習：［1］支路電流法概念 ［2］支路法的適用場合 ［3］線性電路定義提出若求少支路電流的方法：疊加原理新授：一、疊加定理的內容：當線性電路中有幾個電源共同作用時，各支路的電流（或電壓）等于各個電源分別單獨作用時在該支路產生的電流（或電壓）的代數和（疊加）。實質是將復雜電路轉換為簡單電路的分析方法在使用疊加定理分析計算電路應注意以下幾點：（1）疊加定理只能用于計算線性電路（即電路中的元件均為線性元件）的支路電流或電壓（不能直接進行功率的疊加計算）；（2）電壓源不作用時應視為短路，電流源不作用時應視為開路；（3）疊加時要注意電流或電壓的參考方向，正確選取各分量的正負號。復習提問強調：適用于線性電路電壓、電流，不適用于功率的疊加二、應用舉例：例題1：如右圖所示電路，已知E1=17V,E2=17V,Q，R3=5Q,試應用疊加定理求各支路電流\、I2、

解：⑴當電源）單獨作用時，將可視為短路,州R23=RJ/R3=0.83Q口=6A2.8312'=/;= 3-R+RR

□ 當電源與單獨作用時R13=R1IIR3=將4視為短路，設1.43Q—=7A—=7A（Cl強調解題中：［1］畫對應電路圖；［2］注意電壓或