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职业技术学校教案（理论教学用）时间 班级 第5、 6次课 2+2学时章 节第4章 1.5负载的连接讲授主要内 容1.负载的串联2.负载的并联3.基尔霍夫定律重 点难 点1.负载的串联的计算2.负载的并联的计算3.基尔霍夫定律内容要求掌握知识点和分析方法1.负载的串联的计算2.负载的并联的计算3.基尔霍夫定律内容授课思路，采用的教学方法和辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等教学思路：学生掌握 1.负载的串联的计算2.负载的并联的计算3.基尔霍夫定律内容重点突出及难点解决：上课开始指出本次课的学习要求和任务，先通过实物使学生对负载的串联、并联了解。记住基尔霍夫定律计算公式。下课前再次总结本次课的学习内容及重点难点，通过布置课后作业来进一步巩固学习效果。作业布置主 要参考资料一、电阻串联电路的特点 图2-7 电阻的串联设总电压为U、电流为I、总功率为P。1. 等效电阻: R =R1 + R2 + + Rn2. 分压关系： 3. 功率分配： 特例：两只电阻R1、R2串联时，等效电阻R = R1 + R2 , 则有分压公式二、应用举例【例2-3】有一盏额定电压为U1 = 40 V、额定电流为I = 5 A的电灯，应该怎样把它接入电压U = 220 V照明电路中。图2-8 例题2-3解：将电灯(设电阻为R1)与一只分压电阻R2串联后，接入U = 220 V电源上，如图2-8所示。解法一：分压电阻R2上的电压为U2 =UU1 = 220 - 40 = 180 V，且U2 = R2I，则解法二：利用两只电阻串联的分压公式，可得即将电灯与一只36 W 分压电阻串联后，接入U = 220V电源上即可。【例2-4】有一只电流表，内阻Rg = 1 kW，满偏电流为Ig = 100 mA，要把它改成量程为Un = 3 V的电压表，应该串联一只多大的分压电阻R？图2-9 例题2-4解：如图2-9所示。该电流表的电压量程为Ug = RgIg = 0.1 V，与分压电阻R串联后的总电压Un = 3 V，即将电压量程扩大到n = Un/Ug = 30倍。利用两只电阻串联的分压公式，可得，则 上例表明，将一只量程为Ug、内阻为Rg的表头扩大到量程为Un，所需要的分压电阻为R = (n - 1) Rg，其中n = (Un/Ug)称为电压扩大倍数。二、电阻并联电路的特点设总电流为I、电压为U、总功率为P。图2-10 电阻的并联1. 等效电导: G = G1 + G2 + + Gn 即 2. 分流关系： R1I1 = R2I2 = = RnIn = RI = U3. 功率分配： R1P1 = R2P2 = = RnPn = RP = U2特例：两只电阻R1、R2并联时，等效电阻 ，则有分流公式二、应用举例【例2-5】如图2-11所示，电源供电电压U = 220 V，每根输电导线的电阻均为R1 = 1 W，电路中一共并联100盏额定电压220 V、功率40 W的电灯。假设电灯在工作(发光)时电阻值为常数。试求：(1) 当只有10盏电灯工作时，每盏电灯的电压UL和功率PL；(2) 当100盏电灯全部工作时，每盏电灯的电压UL和功率PL。解：每盏电灯的电阻为R = U2/P = 1210 W，n盏电灯并联后的等效电阻为Rn = R/n根据分压公式，可得每盏电灯的电压，功率 (1) 当只有10盏电灯工作时，即n = 10，则Rn = R/n = 121 W，因此(2) 当100盏电灯全部工作时，即n = 100，则Rn = R/n = 12.1 W， 【例2-6】 有一只微安表，满偏电流为Ig = 100 mA、内阻Rg = 1 kW，要改装成量程为In = 100 mA的电流表，试求所需分流电阻R。图2-12例题2-6解：如图2-12所示，设 n =In/Ig(称为电流量程扩大倍数)，根据分流公式可得In，则本题中n = In/Ig = 1000，。上例表明，将一只量程为Ig、内阻为Rg的表头扩大到量程为In，所需要的分流电阻为R =Rg /(n - 1)，其中n = (In/Ig)称为电流扩大倍数。1.6基尔霍夫定律一、常用电路名词以图3-1所示电路为例说明常用电路名词。 1. 支路：电路中具有两个端钮且通过同一电流的无分支电路。如图3-1电路中的ED、AB、FC均为支路，该电路的支路数目为b = 3。2. 节点：电路中三条或三条以上支路的联接点。如图3-1电路的节点为A、B两点，该电路的节点数目为n = 2。3. 回路：电路中任一闭合的路径。如图3-1电路中的CDEFC、AFCBA、EABDE路径均为回路，该电路的回路数目为l = 3。 4. 网孔：不含有分支的闭合回路。如图3-1电路中的AFCBA、EABDE回路均为网孔，该电路的网孔数目为m = 2。图3-1常用电路名词的说明5. 网络：在电路分析范围内网络是指包含较多元件的电路。二、基尔霍夫电流定律(节点电流定律)1电流定律(KCL)内容电流定律的第一种表述：在任何时刻，电路中流入任一节点中的电流之和，恒等于从该节点流出的电流之和，即 例如图3-2中，在节点A上：I1 + I3 = I2 + I4 + I5 图3-2 电流定律的举例说明 电流定律的第二种表述：在任何时刻，电路中任一节点上的各支路电流代数和恒等于零，即一般可在流入节点的电流前面取“+”号，在流出节点的电流前面取“-”号，反之亦可。例如图3-2中，在节点A上：I1 - I2 + I3 - I4 - I5 = 0。在使用电流定律时，必须注意：(1) 对于含有n个节点的电路，只能列出(n - 1)个独立的电流方程。(2) 列节点电流方程时，只需考虑电流的参考方向，然后再带入电流的数值。为分析电路的方便，通常需要在所研究的一段电路中事先选定(即假定)电流流动的方向，叫做电流的参考方向，通常用“”号表示。电流的实际方向可根据数值的正、负来判断，当I 0时，表明电流的实际方向与所标定的参考方向一致；当I 0时，则表明电流的实际方向与所标定的参考方向相反。2KCL的应用举例(1) 对于电路中任意假设的封闭面来说，电流定律仍然成立。如图3-3中，对于封闭面S来说，有I1 + I2 = I3。(2) 对于网络 (电路)之间的电流关系，仍然可由电流定律判定。如图3-4中，流入电路B中的电流必等于从该电路中流出的电流。(3) 若两个网络之间只有一根导线相连，那么这根导线中一定没有电流通过。(4) 若一个网络只有一根导线与地相连，那么这根导线中一定没有电流通过。 图3-3 电流定律的应用举例(1) 图3-4 电流定律的应用举例(2)解：在节点a上： I1 = I2 + I3，则I2 = I1- I3 = 25 - 16 = 9 mA在节点d上： I1 = I4 + I5，则I5 = I1 - I4 = 25 - 12 = 13 mA在节点b上： I2 = I6 + I5，则I6 = I2 - I5 = 9 - 13 = -4 mA图3-6 电压定律的举例说明电流I2与I5均为正数，表明它们的实际方向与图中所标定的参考方向相同，I6为负数，表明它的实际方向与图中所标定的参考方向相反。图3-5 例题3-1【例3-1】如图3-5所示电桥电路，已知I1 = 25 mA，I3 = 16 mA，I4 = 12 A，试求其余电阻中的电流I2、I5、I6。三、基夫尔霍电压定律(回路电压定律)1. 电压定律(KVL)内容在任何时刻，沿着电路中的任一回路绕行方向，回路中各段电压的代数和恒等于零，即以图3-6电路说明基夫尔霍电压定律。沿着回路abcdea绕行方向，有Uac = Uab + Ubc = R1I1 + E1， Uce = Ucd + Ude = -R2I2 - E2， Uea = R3I3 则 Uac + Uce + Uea = 0即 R1I1 + E1 - R2I2 - E2 + R3I3 = 0上式也可写成 R1I1 - R2I2 + R3I3 = - E1 + E2对于电阻电路来说，任何时刻，在任一闭合回路中，各段电阻上的电压降代数和等于各电源电动势的代数和，即。2利用SRI = SE 列回路电压方程的原则(1) 标出各支路电流的参考方向并选择回路绕行方向(既可沿着顺时针方向绕行，也可沿着反时针方向绕行)；(2) 电阻元件的端电压为RI，当电流I的参考方向与回路绕行方向一致时，选取“+”号；反之，选取“-”号；(3) 电源电动势为 E，当电源电动势的标定方向与回路绕行方向一致时，选取“+”号，反之应选取“-”号。