第二章 直流电路单元教学设计教案

1、直流电路复习学目 观并尝试识别见的电路元器件，初步了解它们在电路中的作用。 知焦耳定律、阻定律及其在生产生活中的广泛应用。 理闭合电路欧定律，进一步增强问题意识，提高分析问题、解决问题的能力。 掌基本电学实的原理、操作、数据采集与处理、误差分析等过程，会使用常见电学仪表仪器。 初了解逻辑电的基本原理及在自动控制中的应用，了解集成电路的作用，关注我 国集成电路元器件的发展情况。重难重点：直流电路的分析与计算难点：电学实验设计设思通过本节课的学习使学生在初已有电路知识的基础上能够全面统了解掌直 流电路的有关规律能够从多个度去理解闭合电路欧姆定律并运用它进行分析建求 解逐提高自己分析问题和解决问题的

2、能力外本的电学实验也是重点内容不仅要 求学生掌握各类实验的原理设数处理及误差分析要求学生能根据实际问题进行更 高要求的实验设计。教资 流电路复习多媒体课件教设【课堂学习】学活一理基概问题 ：性线元件和非线性件各有什么特点？问题 ：如何理解材料的电率？问题 ：如何理解电源的电势和内阻？问题 ：电源的路端电压与动势和内电压的关系？学活二掌基规问题 ：部分电路欧姆定律闭合电路欧姆定律的区别与联系？问题 ：电阻定律的表达式问题 ：焦耳定律的推导？问题 ：伏安法测电阻的原及误差分析？1 1 2 2 m 1 2 1 21 2 1 1 2 2 m 1 2 1 21 2 问题 ：电流表和电压表的装原理？问题

3、：欧姆表的工作原理内部构造？ 学活三巩基实问题 ：描绘电学元件的伏特性曲线。问题 ：伏安法测电阻及测料电阻率。问 3：测电的电动势和内阻。 问题 ：电表的改装。问题 ：练习使用多用电表学活四熟基题问题 ：闭合电路的计算【题 1.1】图所示， eq oac(,V) eq oac(, )表为理想电压表，当电阻读数为 =2 ，电压表读数为 U =4V；当电阻箱读数为 R 时电压表读数为 U 求：(1)电源的电动势 E 和电阻 r；(2)当电阻箱 R 读为多少时，电源的输出功率最大？最大值 P 为少？解析 (1)压表所测的为路端电压，它随外阻而变化，由闭合电路欧姆定律列方程组U U 1 r (1) R

4、1U U 2 r (2) R2联立(两式并代入数据解得E r E rV 电源的输出功率为S E R ( r )R r当 r 时有最大输出功率P m 4r【题 1.2在如甲所示电路中R 、 均定值电阻，且 =100R 的值未知3是一滑动变阻器当滑片从最左滑至最右端的过程中得电源的路端电压 U 干路电流 I 的变化图象如图乙所示其图上的 AB 两是滑片在变阻器的两个不端点时分别得到 的求：(1)电源的电动势和内电阻；2 3 3 3 2 2 3 2 1 2 2 2 3 3 3 2 2 3 2 1 2 2 (2)定值电阻 R 的值；(3)滑动变阻器 的大阻值U/VRR16A12R rS840B0.2

5、0.4 0.6 0.8 I图甲图乙解析将 A 两数据代入闭电路欧姆定律联立求解可得，滑片滑至最右端时外电阻最 大，对应图线 A ，滑片滑至最左端时对应图线 B 点(1)由闭合电路欧姆定律得 U 将图象中 A、 两点坐标代入得：E 16 0.2r，E 0.8r解得： 20 ， r (2)当 R 的片滑到最左端时 R 均短时外电路电阻等于 且对应线上 B 点所以UR I (3)滑动变阻器的滑片置于最右端R 阻值最大，设此时外电路总电阻为 ，由图线 A 点 标求出又R R IR R1 R 1 得 300问 2：电的动分【题 】如所示，A、 两灯电阻相同，当变阻器滑片向上滑动时，灯亮度的变化是 （ ）

6、A两灯均变亮 B两灯均变暗CA 灯亮B 灯变 D 灯暗B 灯变亮解析滑片向上滑动时R 接入阻值变小，则整个电路的外阻变小，所以路端电压小， 即 A 灯暗，同时干路电流变大，因 A 灯电流变小，所以流过 的电流变大 两电 变大，所以 B 灯两端电压变，即 灯变暗B 选项正确。问 3：电实验【题 】测绘一个标“ 0.6W小泡的伏特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐 渐增加到 ，并便于操作，已选用的器材有：电池组（电动势为 4.5V，内阻约 ):电流表（量程为 A内阻约 );电压表（量程为 03V内限约 3k):开关一个、导线若干。实验中所用的滑动变阻器应选下列中的 （字母代号A滑动变阻器（最大阻值

7、20 额电流 1A)B滑动变阻器（最大阻值 ，额定电流 0.3A)I/A实验的电路图应选用下列的图 （填字母代号0.300.200.101.0 2.0 3.0实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示。如果将这个小灯泡接到电动势为 ，内阻 为 的电源两端，小灯消耗的功率是 。解析测绘小灯泡的伏安特曲线时小灯泡两端的电压应从 0 开故所需要的电路为 滑动变阻器分压式，滑动变阻器应选用阻值小而电流大的 A.路图应为滑动变阻器分压式 和电流表外接法，所以应选用 图作出测电源电动势和内阻的 IU 图像，与伏安特性曲 线交于一点，这点的电压与电流的乘积即为小灯泡消耗的功率IU0.101.0 W W.【参考答案

8、） A B 【题 3.2某同学为测量电源电动势并研不同负载下电源输出功率计如图所示电路， 测量数据如下表所示：（1请在给出的直角坐标系中画出 U-I 图。（2根据图线求得该电源的电动势 E= V，电阻 r=；（3根据 U-I 的线，电 I=0.20A 时电源的输出功率 =_ ；果考虑电表内阻对电路的影响电实输出功率 P 于 （大于小或“ 1 1 2 M 1 1 2 M 【参考答案】如图所示 （1.982.02 均）（0.85 均）大于【题 3.3】练习使用多用电表的实验中：（1某同学连接的电路如图所示若旋转选择开关，使尖端对准直流电流挡，此时测得的是通_的电流； 若断开电路中的电键，旋转选择开

9、关使其尖端对准欧姆挡，此时测得的是 _的电阻；若旋转选择开关，使尖端对准直流电压挡，闭合电键，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时测得的两端的电压。（2在使用多用电表的欧姆挡测量电阻时，若（ ）A双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大B量时发现指针偏离中央刻度过大必需减小倍率， 重新调零后再进行测量C选择率测量时发现指针位于 与 30 正间， 则测量值小于 D姆内的电池使用时间太长，虽然完成调零，但测量值将略偏大 【参考答案）R ，R 和 串， （电源） （）D【板书设计】直流电路一、理解基本概念二、掌握基本规律三、巩固基本实验四、熟悉基本题型课反、下列关于电动势的说法正确的是A它表示电源把其它能

10、转化为电能本领大小的物理量 B电路断开时，电源路端电压等于电动势C路闭合时，电源电路电压等于电动势D源动势与外电路用电器有关( )、在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，路如图 所示。 是贴在针口处的传感器，接触药液时其电阻 发变化，致 两电压 U 增大，装置发出警报，此时 （ ）M M M M g 1 1 2 1 1 2 2 1 1 1 M M M M g 1 1 2 1 1 2 2 1 1 1 21 21 2 AR 变，且 R 越大， 增越明显BR 变，且 R 越小， 增越明显CR 变，且 R 越大， 增越明显DR 变， R 越小， 增越明显一个电流计的满电

11、流 I =100A内阻为 600把它改装成一个量程为 0.6A 的电流表， 则应在电流计上A串联一个 电阻B串联一个约 0.1 的阻并联一个约 0.1 的阻D联个 电阻、 和 R 是料相同，厚度相同，上下表面都为正方形的导体，但 的寸比 大多， 把它们分别连接在如图所示电路的 B 端接 R 时压表的读数为 U ， R 时压的读数为 U 。下列法中正确的是（)AR =BR RU D U苏卷，8）如图所示的电路中，电源电势为 V，阻为 2 四个电阻的阻值已在 图中标出闭合开关 ，列说法正确的有（ ）A路端电压为 10 VB电源的总功率为 Ca、b 间压的大为 5 VD、b 间导线连接后，电路的总电

12、流为 A、直流电动机和电炉并联后接在直流电源上，已知电源的内r，电炉的电阻 =19认 为其阻值恒定，不随温度变，电动机绕组的电阻 R =2，如图所示，当开关 断时， 电炉的功率是 ，当开关 合时，电炉的功率是 ，求：(1)直流电源的电动势 E(2)开关 闭合时，电动机的机械功率是多大？M1、现有某金属材料制成的导线长约 ，电阻约 ，用伏安法测 其电阻率，现已给出下列器材：E rA电池组，内阻 2）B流表00.3A，内阻 0.5）A 0 0 A 0 0 C流表，内阻 0.025） E电压表（，内阻 6k） G滑动变阻器（017500，0.1A） I皮尺（，最小刻度 ）标卡尺应选的器材D电压表（，

13、阻 10k F滑动变阻器（，1A H开关，导线J米尺（最小刻度 mmL螺旋测微器(填序号)选择合适的电路并用导线连接实物导线的直径为 ，长度为 l电压表示数为 U ，流表示数为 I则电阻率的表达式。该实验过程中所用电源电压不宜过高，通电时间不宜太长，其原因是 。+ - （课某学究灯的安性所使的材小泡 （定压 额电 A；电表 V （量程 ，阻 3 k；流 量 A，阻 0.5 ；定阻 阻值 000 ；动阻 R（值 09.0 ；源 E（动 V ，内不；关 S导 线干（）验求够现 03.8 V 的范内小泡电进测画实电原图 （）验得小泡安性线图a所。由验线知随电的加灯的阻 （填增大“不 ”或减小灯 丝电

14、率_（“增大不变或“减小（）另电 E （电动 ，内 1.00 ）题器连成（b）示电，节动阻 的阻，以变灯的际率闭开 ， R 的变范内小灯的小率_W最功为（果保 位小）参考答案：、AB 2、 3 、100V 571.2W、ABEFHIL、AC、如图 U Il时间长了金属材料的电阻率会温度而变化）图所示 （）增大 增 （3） + - 课测1功率为 10 W 的光二极管(LED 灯)的亮度与功率为 的炽灯相当。根据家节能战略， 年普通白炽灯应被淘汰。假设每户家庭有 2 只 W 的炽灯，均用 的 LED 替代，估算出全国一年节省的电能最接( )A8108kWhB81010kWhCkWhkWh、有一横截

15、面积为 的导线，流经其中的电流强度为 I设每单位体积的导线中有 n 个自由电子，电子的电量为 此时电子的定向移动速度为 ，在 时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为 （ ） A B nSvCDI I Sq、在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路当调节滑动变阻R 并控制电动 机停止转动时电表和电压表示数分别为 0.50A 和 重新调节 R 并电动机恢复E 0 1 2 3 1 2 1 21 1 2 1 E 0 1 2 3 1 2 1 21 1 2 1 31 正常运转此电流表和电压表示数分别为 2.0A 和 24.0V则这台电动机正常运转时输 出功率为 （ ）ABCD48W、如图所示

16、，滑动变阻器的滑动头置于正中央，闭合开关 后，M、P 三的亮度相同， 今将变阻器的滑动头缓慢向左移动，则三灯的亮度从亮到暗的排列顺序是（ ）A、PB、 C、N DN、MPr NMP某学利用 ，定值电阻 、电阻箱 等实验器材测量电池 的电动势和内阻实验装0 置如图 所示，实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻值 ，用电压传感器测得端电压 ，在计算机上显示出如图 2 所示的1/ U R关系图线 a重复上述实验方法测量电池 b 的电动势和内阻，得到图 2 中图线 。由图线 a 知电池 a 的电动势 E =_V内阻 r 。a a若用同一个电阻 先与电池 及电 b 链两电池的输出功率 p （a

17、b“大于、等于或小于”电池的效率 （大于、等于或小于a R1Ua器器0.5机图 -2.0 0图 、如图所示电路中， ， ，R 。当开关 闭、 断，电路 稳定时，电源的总功率为 ，开关 、S 都合，电稳定时，电源的总功率为4W，求： （1电源电动势 E 内电阻 r（2当 、 都合电源的输出功率及电源内部产生的热功率；（3当 闭，分别计算在 S 闭合与断开，电容器所带的电荷量各为多少？ 海南卷 ）某同学改装和校准电压表的路图如图所示，图中虚线框内是电压表的 改装电路。（1已知表头 满偏电流为100 ，头上标记的内阻值为 。 、R 和 R 是值电阻。利用 和头构成 1 mA 电流表，然后再将其改装为两个量程的电压表。若使用 a、b两个接线柱，电压表的量程为 ；若使用 、c 两接线柱，电压表的量程为 3 。则根据题1 2 31 2 3给条件，定值电阻的阻值应选 R R 。（2用量