电路中各点电位的计算
电路中各点电位的计算
教材分析
本课程选自聂广林、赵争召编写的电类专业基础教材《电工技术基础与技能》。该书是根据教育部2009年新颁布的《中等职业学校电子技术基础与技能教学大纲》和对中职学生的能力结构要求, 针对电子专业的发展现状和行业需求情况, 结合中等职业学校电子专业学生的特点进行编写的。这本教材的理论部分讲解得不够详细,实训部分偏重。对于中职学生来讲,有些内容还是过于困难。因此,对于一些基础的、必修的章节我们都进行补充讲解;对于一些难度比较大和选修的章节进行自学和个别辅导。《电工技术基础与技能》是一门基础课,它的应用还是相当广泛的,故我们在教学中也应该认识到这一点,并指导学生利用所学知识灵活运用。 学情分析
该门课程的教学对象是中职电子专业一年级的学生。对于刚进校的他们来讲,或多或少都有如下的现象:自己的学习底子比较薄,学习积极性不高,学习习惯也不是很好,有的学生计算能力较差,有的学生理解能力较差,独立解决问题的能力也比较差。而《电工技术基础与技能》这门课对他们来讲则是熟悉又陌生的,熟悉的是在初中物理学科中有讲到电学基础,陌生的是部分同学初中学得较差。由于学生底子的参差不齐,导致学生对知识的掌握程度也不尽相同。肯学的可以懂个八、九成,而不爱学的还没有入门。越到后面,就有一部分同学产生了畏难情绪,失去了学习兴趣。 教学班级:2014级电子班
教学目的:1. 学会运用电路中各点电位的计算方法与步骤进行计算。 2. 掌握计算时各项电压的正负选择。
3. 学会运用电路中各点电位的计算方法与步骤进行计算。
教学重点:电路中各点电位的计算方法与步骤和各项电压的正负选择。 教学难点:运用电路中各点电位的计算方法与步骤进行计算。 教学类型:理论新课 教学方法:教授法,示例法
教学工具:黑板,粉笔,黑板檫,多媒体 教学过程:
1、导入
复习导入:在第一章里我们学习了电位的基本概念。在学习电位时涉及到参考点,那参考点是什么呢?(参考点就是我们选择一个点让它的电位为零,也称为零电位点。一般都是选择大地或机壳为参考点)
那电位呢?(电路中某点的电位定义为电场力移动电荷从该点到参考点所做的功W 与被移动电荷q 的比值。 )
电位和电压的区别与联系:两点间的电压等于这两点的电位的差,即: Uab=Va-Vb ; 但参考点不同,各点的电位不同,而两点间的电压与参考点的选择无关。
那么我们就把这些应用到整个电路中来求解,就是我们今天要学的内容—— 电路中各点电位的计算。 2、新课
电路中各点电位的计算
一、电路中各点电位的计算方法与步骤 1、确定电路中的参考点。
参考点也称为零电位点,通常规定大地电位为零。一般选择机壳或许多元件汇集的公共点为参考点。在计算题的电路图中,一般选择接地点或是电源的负极这为参考点。
2、计算电路中的电流。
如果电路图是一个闭合回路,那么就得先计算出电路中的回路电流。如果电路图不是闭合的,那么就不用了。
3、选择路径计算电压。
电流求出来后,就从需要求电位的某点选择一条捷径绕至参考点,计算出所选定路径上的所有元器件上面的电压代数和,即为该点的电位。
二、计算时各项电压的正负选择
1、如果在绕行过程中,绕行方向是从电源的正极到负极,那么就应取正值;如果绕行方向是从电源的负极到 正极,则应该取负极.
a
I
+ E-
I
+ E-
U ab =E
b
U ab =-E
b
2、如果在绕行过程中,绕行方向顺着电阻上电流的方向,那么电阻两端的电压值就取正值;如果绕行方向是逆着电流的方向的,则应该取负值。
I
+
U ab =IR
U ab =-IR
R
-
+
I R
-
三、例题讲解
1 、如图所示电路中,E1=45V,E2=12V,R1=5 Ω ,R2=4 Ω ,R3=2 Ω ,试求B ,C ,D 点的电位。
解:
第一步,由图中可以直接看出,A 点接地。所以以A 点为参考点。 第二步,因为这是一个闭合回路。所以要先求出电路中的电流I 。即:
I =
E 1-E 2(45-12) V
==3A
R 1+R 2+R 3(5+4+2) Ω
其电流方向 如图所示。
第三步,选择路径计算电压和。所以,B 点的电位为:
V V B =-IR =-3A ⨯5Ω=-15
V V -3⨯5Ω=30V C =U CA =U CB +U BA =E 1-IR 1=45
IR V D =U D A =U D E +U EA =E 2+V +3A ⨯4Ω=24V 2=122 、在下图所示电路中,R1=4 Ω ,R2=2 Ω ,R3=1 Ω ,E1=6V,E2=3V,试求电路中a 、 b 、 c点的电位。 解:
首先,确定参考点(零电位点)。由上图可以看出点接地,所以选择d 点为参考点。
然后,在电路图中有闭合回路,因此要先求出回路中的电流I 。根据
E 23V 欧姆定律可得:I ===1A R 2+R 32Ω+1Ω其电流方向如图所示
最后,根据所需求电位点选择一条路径绕至参考点计算电压和。 c 点的电位为: V C =U cd =E 1=6V
b 点的电位为: V b =U bd =U bc +U cd =IR 2+E 1=1A ⨯2Ω+6V =8V a 点的电位为: 四、小结
这节课我们学习了在电路中各点电位的计算,其计算方法和步骤是:一是确定电路中的参考点,二是计算电路中的电流,三是选择路径计算电压。其次是在计算过程中各件上电压的正、负取值(略)。最后也是最重要的,那就是要会计算。
五、板书设计
1. 电路中各点电位的计算方法与步骤 2. 计算时各项电压的正负选择
(1)确定电路中的参考点, , (1)如果在绕行过程中,绕行方向是从电源的
正极到负极,那么就应取正值;如果绕行方向是从电源的负极到 正极,则应该取负极.
(2)计算电路中的电流, (2)如果在绕行过程中,绕行方向顺着电阻上电流的
方向,那么电阻两端的电压值就取正值;如果绕行方向是逆着电流的方向的,则应该取负值。
(3)选择路径计算电压。
V a =U ac +U cd =-IR 3+E 1=-1A ⨯1Ω+6V =5V
教学反思:1. 课堂教学时,学生的积极性没能全部调动起来。 2.对学生的“因材施教”还得更进一步。 I
3.大部分学生表示对所教的知识点已经掌握。
4. 针对学生对知识点的掌握情况,应及时调整教学方法。