第二节电流和电路的教案

第二节电流和电路的教案（精选10篇）

篇1：第二节电流和电路的教案

第二节

电流和电路

一、课题：电流和电路

二、教学目标：

1、知识与技能：

（1）初步认识电流、电路及电路图；（2）知道电源和用电器；

（3）从能量的角度认识电源和用电器的作用。

2、过程和方法：

（1）经历简单的电路连接，观察实验现象，从现象中总结归纳出规律。（2）尝试用符号表示电路中的元件，绘制简单的电路图。

3、情感、态度与价值观：

（1）激发学生的学习学习兴趣，乐于动手动脑，养成严谨的科学态度；

（2）关心生活生产自然现象中的常见电现象，乐于在周围生活中发现所学过的电源，开关和用电器。

三、教学重点：电流的概念，电路的组成及正确连接电路。

四、教学难点：电流的形成，画电路图。

五、课时安排：1课时。

六、教学方法：分组实验法，小组合作学习法等。

七、教学准备：

1、教师：电动机，电池，开关，小灯泡，导线等。

2、学生：九组（电池，小灯泡，二极管，开关，导线）

八、教学过程：

（一）、新课导入：

1、复习回顾：

（1）自然界中电荷的种类和电荷间的相互作用规律？（2）检验物体是否带电的方法？（3）举例说明什么是导体和绝缘体？

（4）导体容易导电的原因和金属容易导电的原因？

2、欣赏夜景图片：（ppt）

思考：是什么点缀着我们的夜景如此美丽多彩？

（二）、新课教学：

老师：接下来我们继续学习有关电的知识。

第二节

电流和电路（板书）

展示本节课的学习目标：

1、认识电流是怎样形成的？ 知道电流的方向是如何规定的？

2、知道电路有哪些部分组成和各部分作用是什么？ 电流形成的条件是什么？

3、认识通路、断路、短路

4、会画简单的电路图

老师：首先，我们共同认识电学器材：电池（有正负极），开关，小灯泡，导线，接线柱。

下面，拿出桌上的电学器材，小组合作探究：看那一组最先使小灯泡亮起来？ 在实验的过程中：禁止用导线把电池的两极直接连接起来。学生分组实验活动，老师巡视指导。老师：思考：小灯泡为什么会亮起来？ 学生：有电，有电流，有电池……

老师：小灯泡亮了，说明有电流流过小灯泡，那么电流是如何形成的呢？ 首先让学生观察车流，人流的图片，并让学生思考：车流、人流是如何形成的？ 学生：车流：许多小汽车朝一个方向开，就形成了车流；

人流：许多人朝一个方向走，就形成了人流。

老师：也就是说，小汽车的定向移动形成了车流，人的定向移动形成了人流。

那电流是如何形成的呢？

1、电流：

演示实验并播放动画：（1）、开关断开时，金属导体中的自由电子做无规则运动，小灯泡不亮，电路中无电流；

（2）、开关闭合时，金属导体中的自由电子做定向运动，小灯泡亮了，电路中有电流。

老师：哪位同学可以说说金属导体中电流时如何形成的？ 学生：自由电子的定向移动形成了电流。老师：也就是：电荷的定向移动形成了电流。（板书）

那么我们的电流也是有方向的。

在物理学中规定：正电荷移动的方向规定为电流的方向。（板书）播放动画：思考：电流的方向和自由电子移动的方向有什么关系？

电流的方向和自由电子（负电荷）相反。（板书）

2、电路的构成：

老师：像刚才你们把电学器材连接起来，使小灯泡发光，就是一个简单的电路。

看看如何正确连接电路：首先，开关断开，我们沿电流的方向连接，从电池的正极出发，经过开关，小灯泡，回到电池的负极。

这个电池，它是将化学能转化成电能，为电路提供电能，我们把像电池这样提供电能的装置叫电源。像发电机，蓄电池都是电源。

再看小灯泡，它是将电能转化成光能，消耗电能，我们把像小灯泡这样消耗电能，把电能转化成其它式能的装置叫用电器。像电铃，电动机，洗衣机，电脑等都是用电器。(1)、电路：用导线把电源、用电器、开关连接起来，组成的电流可以通过的路径叫电路。(2)、电路的构成：电源、用电器、开关、导线。(3)、各部分作用：

电源：提供电能：

用电器：消耗电能： 开关：控制电路：

导线：传输电荷。

老师：将电路中的导线拆掉，重新按正确的方法连接。

小组合作探究：思考：

1、改变电流的方向，小灯泡的亮度变了没？

2、将小灯泡改用发光二极管，改变电流方向，你发现了什么？

3、将发光二极管改为小电动机，改变电流的方向，你发现了什么？

4、电路中能产生持续电流的条件是什么？ 演示小电动机：改变电流，你发现了什么？ 小结：

1、电流的方向对小灯泡亮度不影响；

2、发光二极管性质：单向导电性；

3、电流方向改变，电动机的转动方向改变。

4、电路中产生持续电流的条件：有电源，电路是连通的。

3、电路的三种状态：（1）、通路：电路是连通的，电路中有电流，用电器能够工作。（实验演示）（2）、断路：电路中某处被断开，电路中没有电流。（实验演示）

断路的种类：断开开关、导线松脱、用电器烧坏……

（3）、短路：直接把导线接在电源两极或用电器两端。（PPT）

短路的种类：电源短路，用电器短路。

播放电源短路的危害。演示小灯泡短路实验。

4、电路图：

老师：我们直接画实物图比较麻烦。我们用符号代替电路元件就简单多了。

我们共同电路元件的符号。（PPT）老师补充两个：电铃和发光二极管的符号。

（1）、电路图：用符号表示电路连接的图。（2）、画电路图的要求：

用规定的符号来表示相应的电路元件（不要独创）作图时要横平竖直，不交叉的导线不要交叉连接；

整个电路图布局要合理、简洁、美观、尽量画成矩形。

例题：根据实物图画电路图（PPT）练习：根据实物图画电路图。（PPT）

5、课堂小结：学生先总结，后出示PPT总结。

6、巩固练习：（PPT）（1）、正电荷或负电荷做定向移动时就形成了电流，物理学中把________________规定为电流的方向。在电路中电流从电源的___极流出，经过_________，然后流回________（2）、一个完整的电路是由提供电能的_____、消耗电能的______、控制电路通断的______和提供电的流动路径的______四部分组成的。

7、布置作业：课时掌控第一课时。

九、板书设计：

第二节

电流和电路

一、电流：

1、电流：正电荷的定向移动形成电流。

2、电流的方向：正电荷移动的方向规定为电流的方向。

二、电路的构成：

1、电路：用导线把电源、用电器、开关连接起来，组成的电流可以通过的路径。

2、电路的构成：电源、用电器、开关、导线。

3、各部分作用：电源：提供电能；用电器：消耗电能； 开关：控制电路；

导线：传输电荷。

三、电路的三种状态：

1、通路；

2、断路；

3、短路。

四、电路图：

1、符号；

2、电路图：用符号表示电路连接的图。

3、画电路图要求。

十、课后反思：

篇2：第二节电流和电路的教案

教学目标：

1初步认识电流、电路及电路图。2知道电源和用电器。

3能从能量转化的角度认识电源和用电器的作用。

教学重、难点：

1、知道电流、电路的基本概念。

2、能认识、使用电路图。

教学过程： 引入课题：

给出小灯泡、电源、开关导线，分先 后两次连接电路，使小灯泡亮！问题：为什么小灯泡会亮？

答：因为有电通过小灯泡，那电是什么呢？我们今天就来学习和了解电

一：电流是怎样形成的？

一、电流：

画图分析开课前的电路图： 电流方向：正极→小灯泡→负极 1 定义：电荷的定向移动形成了电流。2 电流的方向：

结论：正电荷定向移动的方向规定为电流的方向 注意：电路中的电流实际是电子的定向移动形成的

二、电路：

电路由那几部分组成？ 电源、用电器、开关、导线

（1）电源：提供电能的装置。如电池、发电机 电源提供的电能哪去了

（2）用电器：消耗电能的装置。如电灯、风扇把电能 转化成我们所需的能量。（3）开关：控制电路的通断（4）导线：输送电流

电源、用电器、开关、导线按照一定的顺 序连接起来，就组成了电路。电路只有在闭合状态才有电流

过渡：我们开课前画的电路，画实物实在太麻烦了，也不美观，因此我们物理学中利用规定的符号代替实物

三、电路图

利用规定的符号代替实物，把电路表示出来的就是电路图。电路元件符号：

电池、开关、导线、灯泡、电阻（滑动变阻器）、相连的导线（要打点）、电动机、发光二极管、电流表、电压表

电池：锌铜和碳棒组成，锌铜为负极，碳棒为正极

发光二极管：引脚较长的为正极，引脚较短的为负极，特点：单向导电性（可判断电流的方向）

四、电路的状态

在一个电路中，通常有三种状态：通路、断路、短路 通路：用电器能够正常工作的电路 断路（开路）：电路中没有电流通过

篇3：第二节电流和电路的教案

1高速数据采集硬件设计

a) 高速模数转换

数据采集是指对模拟信号以很高的采样频率进行A / D转换,采集到系统控制所需要的模拟信号。该系统主要是对供配电系统电流信号进行高速采样,以便进一步进行处理,为电流速断保护提供支柱。

现采用高速数据采集芯片是ADI公司生产的AD9225,AD9225是由单电源供电、12位精度、25 Msps高速模数转换器,片内集成高性能的采样保持放大器和参考电压源,采用带有误差校正逻辑的四级差分流水结构,以保证在25 Msps采样率下获得精确的12位数据。除了最后一级,每一级都有一个低分辨率的闪速A/D与一个残差放大器( MDAC) 相连,此放大器用来放大重建DAC的输出和下一级闪速A/D的输入差,每一级的最后一位作为冗余位,以校验数字误差。

b) 信号调理电路

通过电流互感器将一次回路电流转化成小电流,再通过取样电阻将电流转化为模拟电压。在电流数据采集过程中,通常需要从电流周期开始的时间开始采集,故要为MCU提供一个同步信号加在处理器的中断信号端口,为此采用了图1所示的其中一路带有同步信号的互感器信号调理电路。

图中的A1是由TL072组成的跟随器,A2是有LM393组成的电压比较器。其中A1的同相输入端输入一个由互感器输出电流经由取样电阻得到的一个正弦电压信号uo1; 而A2的同相端与地连接构成一个过零比较器,其反相端与另外一个取样电阻相连,输入一个与A1同相端信号相位相反的正弦电压信号uo2,作为过零比较器的输入, 其输出端得到一个占空比为50% 的方波信号,可在其下降沿触发MCU中断,如图2所示的相序关系,当A1输出同相信号时A2输出为高电平,而A1输出反相信号时,A2输出为低电平。

c) 完整的电流采样系统

使用电流互感器将强电信号转化为弱电信号和电压信号,信号处理电路对信号进行放大、滤波等处理变换为标准可靠的电信号; 数模转换环节是将模拟信号转化为计算机内可以处理的数字信号。

电流的瞬时值Ik可表示为:

式中: Ik为瞬间电流,Dk是经数模转化后得到的数字量,T为电流互感器的变比。在模拟电路中电流的有效值可表示为[2]:

式中: I为有效值,T为电流周期,i为瞬时值表达式。将式( 2) 推广到计算机系统中其有效值的计算方法可表示为:

式中: I为有效值,T为电流周期,n为一个周期内的采样点数,ik为k点的电流采样值。通过式( 1) 和式( 3) 可以根据A/D转换结果很简单的计算出电流的瞬时值和有效值,构成完整的电流采样系统。

2电流突变量算法

微机保护中常采用相电流突变量作为启动元件。相电流突变量为:

式中: ik为k Ts时刻的采样值,N为一个工频周期的采样点数,若Ts= 1 ms,则一个工频周期采样点数N = 20,ik - N为ik前NTs= 20 ms时刻的采样值,Δik为KTs采样时刻的电流突变量[3]。

电流突变量启动原理如图3所示。系统正常运行时, 负荷虽有变化,但不会在一个工频周期( 20 ms) 内有很大的变化,故两采样值ik与ik - N应接近相等,即Δik≈0。

当某一时刻发生短路故障时,故障相电流突然增大, 如图3中虚线所示。采样值ik突然增大很多,其中包含有负荷分量,与ik - N做差后,得到的 Δik中不包含负荷分量, 仅为短路时的故障分量电流 Δik≠0,使启动元件动作。但是,系统正常运行时,当电网频率波动偏离50 Hz时,ik与ik - N将不是同一相角的电流值,将会产生较大的不平衡电流,致使启动元件误动作。为消除因电网频率波动引起的不平衡电流,相电流突变量按式( 5) 计算:

式中,( ik- ik - N) 和( ik - N- ik - 2N) 两相中的不平衡电流相抵消,防止了启动元件的误动作。为提高抗干扰能力,避免突变量元件误动作,可在连续几次计算 Δik都超过额定值时,元件才动作。

3数据采集流程图

检测部分将检测到的最新5个周期的电流波形通过循环队列的形式存放在双口RAM中,并将最新的8个周期电流波形存放在静态RAM存储器62256中,与此同时检测单元担任了故障判断功能,通过相电流突变算法,每次检测到一个电流值均与前一个周期的相应电流值进行差值比较,当结果超出额定值 δs时向从单元通信部分发出故障报警中断,并将故障之后3个周期波形放入双口RAM,单元采集流程如图4所示。

控制单元部分将接收到的报警信号进行相关的处理,并进行相应的跳闸动作,切除该单元对应的出口单元断路器。之后启动0. 1 s定时,判断是否继续过流,当0. 1 s以后仍然有过流信号,说明断路器拒动,需要发送出口断路器拒动信号,直接切断进线,实现后备保护功能。0. 1 s以内过流信号消失则清除过流标志,并读取故障发生前5个周期、故障发生后3个周期的电流波形以及故障发生的时间,按照时间顺序将波形存入数据存储器进行永久保存。

4系统动作时间的测定

为了说明系统动作的快速性,需要测定系统的动作时间,即从故障发生到系统发出出口断路器跳闸信号的间隔时间。考虑到通过实际短路实验来进行系统时间的难度和危险性,设计了另外一个测定系统动作时间的嵌入式故障模拟实验装置[4]。

实验方法是: 采用一个辅助单片机构建一个系统,通过RS232串口接收上位机“开始测试”命令,通过P1. 0上升沿产生一个超出电流测量额定值的电压信号加在测控单元A/D芯片AD9225的输入端,以此来模拟实测电流过大; 控制单元检测到过流信号后进行处理,然后就可以发出跳闸信号。与此同时单片机通过定时器T0进行较为准确的计时,当控制单元发出跳闸信号后,将跳闸的继电器信号转化为一个下降沿信号加在单片机的/INT0信号端, 在单片机的/INT0中断服务程序中停止定时器T0的计时,同时去掉过流信号,并计算出断路器跳闸所用时间,通过RS232串口发送至上位计算机。

该时间测试系统的原理图,如图5所示。

该测试系统具有如下特点:

1) 有效地模拟了过流信号的实际情况;

2) 无需实际短路电流来测定系统响应时间,安全性高;

3) 通过内部定时器精准可靠地计算出开通时间;

4) 与上位机联机，人机交互接口友好。

该测试系统软件流程如图6所示。

由此可知系统有效地实现了选择性动作,而且电流切除时间有效的控制在极短的时间内,实现了快速动作,避免了短路电流的产生而引起事故。

5结语

系统采用双CPU,将高速数据采集和通信、处理、动作分别处理,对于缩短动作时间,将断路器开闸时间控制在10 ms以内是切实可行的。

摘要：介绍了将数据采集和数据处理、通信、存储功能分开的检测和控制电路,用以检测突变电流,迅速处理并发出断路器动作信号。为了定量测得系统动作时间的快速,给出了测定系统动作时间的实际电路。

篇4：第二节电流和电路的教案

1 立足学生，科学分析教材

本节内容可以分成三个部分：（1）电流概念构建.教材以类比水流的方式引导学生形象化地认识电流，并结合图片和文字描述，让学生了解例如电流单位，以及电流在日常生活中的存在等认识；（2）电流表的使用方法介绍.教材将此设计为学生活动，在学生观察电流表结构特点和刻度特征的过程中，了解电流表的接线方式和读数方法；（3）串并联电路的电流规律探究是本节内容的重难点，学生需要结合电流表的有关认知，运用实验探究，通过电路连接和数据测量并处理的方法实现规律的建立，同时这也让学生通过体验实验过程，获得科学探究能力提升.

结合教材的研读，教师还需立足学生的实际情况，为学生学习的顺利进行铺垫工作的设计.例如，教师创设情境让学生了解水流驱动水轮机的情景，教师提问激起学生的思考：“电路中的灯泡为什么亮起来？”学生会类比于水轮机转动的原因，形象化地认识到电流在电灯亮起过程中的作用，并且能结合水流速度对水轮机转速的影响，进一步认识到电流大小对电灯亮度的影响，从而引出电流也有强弱，其用字母I来表示.心理学研究表明，当学习的内容和学生熟悉的生活背景越贴近，学生自觉接纳知识的程度就越高.对于教材中的其他内容，教师也要仔细分析，设计处理手段：直观的、基础的，就应该放手让学生自主学习；抽象的、难以理解的，教师多加引导学生实现认知.

学生是教学的主体，全面提升学生的科学素养是新课改对初中物理教学的要求.分析教材中的科学素养和学生实际，笔者认为立足于物理教学来理解，科学素养不仅仅包括对教材中知识的掌握，应该包括学生应用物理知识和物理思维解决问题的能力，这里的解决问题不仅仅是解题能力，还包括学生对课堂知识和生活经验相互迁移的能力，分析和解决实际问题的能力以及相关方法积累和转换的能力.

2 围绕重点，构思教学策略

教师对于教学重难点的确定有两个立足点：一是物理知识本身的特点；二是学生的认知水平.因此，除了教材分析的过程中已经确定的重难点，我们还要意识到这是学生第一次接触电学量的测量，如果只是让学生通过自行阅读来了解电流表的使用，就有许多实验细节是学生无法理解或者容易忽略的.例如，电流表的接入方式和接线方法；电流表并联接入的危害性.普朗克曾说过：“物理定律不能单靠‘思维来获得，还应致力于观察和实验.”学生对此类实验过程中细节理解和把握对他们的实验能力而言是一次重要的飞跃，因此也应该列入教学重点之列.

对应上述细节性的内容，教师讲解过多时，学生的自主探究时间就被严重占用.因此教师的处理要策略化：电流表的接入方法，教师以演示的方式给学生做好示范；至于电流表并联接入的危害，教师可引导学生以试触法形式，直接感知电流表直接接在灯泡两端时，灯泡熄灭，电流表指针立刻摆过量程的情景，让他们讨论短路的危害，并让他们思考如果电流表直接接在电源两端会出现什么情况.

围绕重点进行延展式迁移教学来帮助学生构建物理知识，将物理知识与学科素养联系，当然也可以与具体的、具有实践性的现象相联系，也包括将课堂知识迁移到生活中，指导学生用物理的眼光来认识生活中事物.通过这种迁移，能充分实现学生物理认知与生活经验的融合，从而领悟“从生活走向物理，从物理走向社会”的新课程理念.

3 统一筹划，分散教学难点

对刚刚认清电路结构特点，了解电路常规接法的学生而言，教师让他们通过实验对串并联电路电流规律的探究无疑是本节课难度最大的部分，特别是并联电路电流规律的研究，它牵扯到干路电流和两条支路电流的测量，对初学者而言，任务相当繁琐.如果让学生将大量的精力花在并联电路的连接和电流的测量，这实际已经偏离了本节内容的主旨.笔者认为，[TP4CW29.TIF，Y#]可以统一安排这一模块的教学，将并联电路的连接和电路结构特点放到前一节的教学内容理解中.安排如图1的并联电路，提出问题：该电路中的开关控制哪一种灯泡？如果只允许改变一根导线的位置，你能否让开关控制整个电路？如果再让你改变一根导线，你能否让开关控制L1？

学生在相互协作中，找到答案：原先开关控制的是L2；将导线①接在接线柱B的端头改接在接线柱A上，则可让开关实现对整个电路的控制；将导线②原先接在接线柱A的一端改接到接线柱B就回答了最后一个问题.通过这样一组问题可以帮助学生进[TP4CW30.TIF，Y#]一步认识并联电路的结构和接线特点.以上述问题的思考为基础，当学生再次遇到并联电路，对其干路电流和支路电流进行区别认识的时候，教师将类似的电路图（如图2）提供给学生，并提出问题：如果要测量干路电流、L1支路电流、L2支路电流，应该怎样来连接电路？

上述问题一旦给出，学生会将先前的知识迁移过来，完成并联电路电流测定的电路设计.对于基础薄弱的同学，对比上节课问题的结论结果，按图索骥，再结合同学间相互的提点，有关疑难点也会迎刃而解.由此可见，分散难点并非直接将疑难点的思路直接化整为零地灌输给学生，而是教师预先在其他章节的教学中，将相似的模型介绍给学生.这样来处理，不仅能减轻本节课探究任务的负担，而且有助于学生迁移能力的培养.

4 依托预设，在互动中积极生成

当教学重难点的处理思路都安排妥当之后，教学工作的重头戏在上课之后才刚刚开始，一方面教师要依托预设，有序引领学生进行概念的构建和规律的探究；另一方面，教师还要在师生互动、生生互动中应对一些突发问题，巧妙而恰当进行生成性教学.具体说来，要做好以下两点.

4.1 尊重学生主体地位

为充分激发学生的学习兴趣，提升其学习动力，教师必须尊重学生的主体地位.例如，在引导学生进行串并联电路电流规律探究时，教师就要让学生真正体验探究过程，鼓励学生大胆地进行科学猜想，并让学生在课堂上进行交流，安排他们在相互讨论中完善猜想.当学生的思维陷入僵局时，教师应该积极介入，通过类比的方法激活他们的思维，点燃他们的灵感.

4.2 引导学生科学思维

初中生的视野和知识基础的局限性，导致其在面对物理问题时，他们的思维在严谨性和科学性上有欠缺的，因此这就需要教师恰当地引导.例如，在引导学生思考如何实验可以排除结论的偶然性，体现结论的普遍性时，学生会提议换用不同规格的灯泡或是改变电源来进行实验，测量多组数据来进行分析.教师对此做法进行肯定的同时，对它的可行性提出质疑：当前课堂只提供了每组同学不同规格的灯泡两只，电源一组，如何依靠有限的器材来改变电路结构，实现多组数据测量呢？教师的循循善诱，让学生认识到器材个数有限只是某一个组的情形，他们思路逐渐打开：组际合作不就突破灯泡和电源个数的局限了吗？在这一过程中，教师一方面启发学生思索如何实现规律的普遍性，这体现了物理研究的严谨性和科学性；另一方面引导学生实现组际合作，更是团队协作和科学精神的体现.

篇5：第二节电流和电路的教案

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taoti.tl100.com 你的首●教学方法

在教师指导下的启发式教学.●教学用具

电源、电容器、灯泡“6 V 0.3 A”、幻灯片、手摇发电机.●课时安排 1课时

●教学过程

一、引入新课 ［师］上节课讲了矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，在线圈中产生了正弦交流电.如何描述交流电的变化规律呢？

［生1］可以用公式法描述.从中性面开始计时，得出 瞬时电动势：e=Emsinω t 瞬时电流：i=Imsinω t.瞬时电压：u=Umsinω t.其中Em=NBSω

［生2］可以用图象法描述.如图所示：

［师］交流电的大小和方向都随时间做周期性变化，只用电压、电流描述不全面.这节课我们学习表征正弦交流电的物理量.二、新课教学

1.交变电流的最大值（Em,Im,Um）［师］交变电流的最大值是交变电流在一个周期内所能达到的最大数值，可以用来表示交变电流的电流或电压变化幅度.［演示］电容器的耐压值.将电容器（8 V，500 μF）接在学生电源上充电，接8 V电压时电容器正常工作，接16 V电压时，几分钟后闻到烧臭味，后听到爆炸声.［师］从这个实验中可以发现：电容器的耐压值是指能够加在它两端的最大电压，若电源电压的最大值超过耐压值,电容器可能被击穿.但是交流电的最大值不适于表示交流电产生的效果，在实际中通常用有效值表示交流电流的大小.2.有效值（E、I、U）

［演示］如下图所示，将两只“6 V、0.3 A”的小电珠A、B，一个接在6 V的直流电源上，一个接在有效值为6 V的交流电源上，观察灯的亮度.

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［生］两灯的亮度相同.［师］让交流电和直流电通过同样的电阻，如果它们在相同时间内产生热量相等，把直流电的值叫做交流电的有效值.通常用大写字母U、I、E表示有效值.3.正弦交流电的有效值与最大值的关系

［师］计算表明，正弦交流电的最大值与有效值有以下关系：

I=Im2=0.707Im

U=

Um2=0.707Um

［强调］

（1）各种使用交变电流的电器设备上所示值为有效值.（2）交流电表（电压表或电流表）所测值为有效值.（3）计算交变电流的功、功率、热量等用有效值.4.周期和频率

［师］请同学们阅读教材，回答下列问题：（1）什么叫交流电的周期？（2）什么叫交流电的频率？（3）它们之间的关系是什么？

（4）我国使用的交变电流的周期和频率各是多大？

［生1］交变电流完成一次周期性的变化所用的时间，叫做交变电流的周期，用T表示.［生2］交变电流在1 s内完成周期性变化的次数，叫做交变电流的频率，用f表示.［生3］T=1 f［生4］我国使用的交流电频率f=50 Hz,周期T=0.02 s.［师］有个别欧美国家使用交流电的频率为60 Hz.5.例题分析 ［投影］

［例1］表示交变电流随时间变化图象如图所示，则交变电流有效值为

A.52A

B.5 A

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taoti.tl100.com 你的首C.3.52 A

D.3.5 A 解析：设交变电流的有效值为I，据有效值的定义，得 I2RT=（42）2RTT+（32）2R 22解得I=5 A 综上所述应选择B.［投影］

［例2］ 交流发电机矩形线圈边长ab=cd=0.4 m，bc=ad=0.2 m，共50匝，线圈电阻r=1 Ω，线圈在B=0.2 T的匀强磁场中，绕垂直磁场方向的轴OO′以接电阻9 Ω，如图所示.求：

100r/s转速匀速转动，外

（1）电压表读数；（2）电阻R上电功率.解析：（1）线圈在磁场中产生： Em=NBSω=50×0.2×0.4×0.2×I=

100×2π V=160 V Em2(Rr)160210 A=82 A U=IR=722 V101.5 V（2）P=UI=722×82 W=1152 W

三、小结

本节课主要学习了以下几个问题：

1.表征交变电流的几个物理量：最大值、有效值、周期、频率.2.正弦式交流电最大值与有效值的关系： I=Im2,U=Um2.3.交流电的周期与频率的关系：T=

四、作业（略）

1.f

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五、板书设计

六、本节优化训练设计

1.把220 V的正弦式电流接在440 Ω电阻两端，则该电阻的电流峰值 A.0.5 A C.22 A

B.0.52 A D.A 2.电路如图所示，交变电流电源的电压是6 V，它跟电阻R1、R2及电容C、电压表一起连成如图电路.忽略电源内阻，为保证电容器不击穿，电容器耐压值U2和电压表示数U1分别为

A.U1=62 V C.U1=6 V

B.U2=6 V

D.U2≥62V 3.两个相同电阻分别通以下图两种电流，则在一个周期内产生的热量QA∶QB=_______.4.关于正弦式电流的有效值，下列说法中正确的是 A.有效值就是交流电在一周期内的平均值

B.交流电的有效值是根据电流的热效应来定义的

C.在交流电路中，交流电流表和交流电压表的示数表示的都是有效值 D.对于正弦式电流，最大值的平方等于有效值平方的2倍 参考答案：

1.B 2.CD 3.1∶2 4.BCD

●备课资料

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taoti.tl100.com 你的首1.如何计算几种典型交变电流的有效值？ 答：交流电的有效值是根据电流的热效应规定的.让交变电流和直流电通过同样的电阻，如果它们在同一时间内产生的热量相等，就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值.解析：通常求交变电流的有效值的类型有如下几种：（1）正弦式交流电的有效值

此类交流电满足公式e=Emsinω t,i=Imsinω t

它的电压有效值为E=

Em2，电流有效值I=

Im2

对于其他类型的交流电要求其有效值，应紧紧把握有效值的概念.下面介绍几种典型交流电有效值的求法.（2）正弦半波交流电的有效值

若将右图所示的交流电加在电阻R上，那么经一周期产生的热量应等于它为全波交流电时的1/2，即U半2

U1UT11T/R=（全），而U全=m，因而得U半=Um，同理得I半=Im.222R22（3）正弦单向脉动电流有效值

因为电流热效应与电流方向无关，所以左下图所示正弦单向脉动电流与正弦交流电通入电阻时所产生的热效应完全相同，即U=（4）矩形脉动电流的有效值

Um2，I=

Im2.如右上图所示电流实质是一种脉冲直流电，当它通入电阻后一个周期内产生的热量相当

U矩tt于直流电产生热量的，这里t是一个周期内脉动时间.由I矩2RT=（）Im2RT或（）TTRutttt11T=（m）T,得I矩=Im，U矩=Um.当=1/2时，I矩=Im，U矩=Um.TTRTT22 22

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taoti.tl100.com 你的首（5）非对称性交流电有效值

假设让一直流电压U和如图所示的交流电压分别加在同一电阻上，交变电流在一个周UTUT期内产生的热量为Q1=12，直流电在相等时间内产生的热量

R2R2U2Q2=T，根据它们的热量相等有

R22U1TU2T得 R2RU=2112222(U1U2)，同理有I=(I1I2).222.一电压U0=10 V的直流电通过电阻R在时间t内产生的热量与一交变电流通过R/2时在同一时间内产生的热量相同，则该交流电的有效值为多少？

解：根据t时间内直流电压U0在电阻R上产生的热量与同一时间内交流电压的有效值U在电阻R/2上产生的热量相同，则

UoUU2tt,所以U052V R(R/2)23.在图示电路中，已知交流电源电压u=200sin10πt V，电阻R=10 Ω，则电流表和电压表读数分别为 2

A.14.1 A,200 V

B.14.1 A,141 V C.2 A,200 V

D.2 A,141 V 分析：在交流电路中电流表和电压表测量的是交流电的有效值，所以电压表示数为 u=2002 V=141 V，电流值i=

U200= A=14.1 A.R210答案：B

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篇6：第二节 气温和降水的教案

地点：初一（10）班 主讲人：蔡雪华

学习目标： 知识与技能：

1．了解气温的概念和测定方法。

2．学会等温线分布图的判读方法，能根据世界平均气温分布图和1月、7月平均气温分布图归纳出世界气温分布特点。

过程与方法：通过小组合作的形式来分析气温的分布规律，提高学生的读图，分析等值线图的能力。

情感态度与价值观：认识到气温分布的规律性，以科学的态度对待自然规律。重点，难点：世界气温的分布规律。教学方法：合作探究法，讲授法。教学工具：多媒体。教学过程：

新课导入：出示一组对比鲜明的景观图片，学生根据图片说出这两个地区冬季的气温有什么特点?是什么原因造成了这些地区的景观差异?（由于气温和降水量不同造成的或者由于气候差异造成的）。

一、气温

导入：请同学们摸一摸自己的脸，你有何感觉呢？（学生回答）。

教师：对，人体有体温，正常人的体温大约是37℃。可以说，任何物体都有温度，空气也有温度，我们称之为“气温”。过渡：气温是怎样测定出来的呢?

教师：指导学生完成教材P.72“测定气温”活动中的两个问题。并对学生不懂的问题质疑、释疑。

过渡：气温在一天中或一年中是不断变化的，这是气温在时间上的变化。那同一时间，世界各地的气温是否相同呢？

二、世界气温的分布

过渡：从刚才的分析可见，无论从一天或一年来说，气温都是在不断变化的。这种变化，我们称之为气温的时间变化。那么，同一时间内，世界各地的气温是否相同呢?下面我们一起来探究世界各地气温的空间变化规律。

教师：结合前面所学的等高线地形图的知识，解释什么是等温线，及其等温线的判读。教师引导：等温线图的阅读要领主要有：

1、等温线密集，说明气温差别大；等温线稀疏，说明气温差别小。

2、等温线与纬线平行，说明气温主要受纬度影响；等温线与海岸平行，说明气温受海洋影响显著。

3、等温线闭合处为高温或者低温中心。

活动：学生读世界年平均气温分布图，完成P72—73的活动。并描红20℃、10℃、0℃等温线。

世界年平均气温大于20℃的地区。（北回归线与南回归线之间）





年平均气温最低的大洲。（南极洲）

学校所在地（家乡所在地）的年平均气温大约是多少? 小组合作探究：总结世界年平均气温的分布规律。教师引导：

A．观察北半球、南半球从低纬度向两极，气温有什么变化规律?（总结出规律一：从低纬度向两极气温逐渐降低。）

B．观察北半球的20℃等温线的弯曲情况，设问：等温线形状是平直的吗?（不是）那么两个最明显的弯曲在哪里?（海陆交界处）这说明，同一纬度范围内，海洋与陆地的气温是否相同呢?（总结出规律二：同纬度范围内，海洋与陆地气温不相同。）

C．从左向右描出北半球的10℃等温线，会发现在亚洲陆地上出现了一个巨大的拐弯，原本是10℃等温线穿过的地区，出现了0℃的等温线。请同学们查世界地形图，观察这是什么地形区?有何特点?（青藏高原、海拔高）

（总结出规律三：同纬度的陆地上，海拔高处气温较周围气温低。举例：爬高山，越往上越冷就是这个道理。）

教师整合总结：

1、由低纬度向高纬度气温逐渐降低。

2、同纬度范围内，海洋与陆地气温不相同。

3、同纬度的陆地，海拔高处气温较周围低。

过渡：我们已经从世界年平均气温分布图中总结出了气温的分布规律，那么，这些规律是否也同样适用1月和7月的世界气温的分布状况呢？请同学们继续运用等温线图的阅读方法，阅读教材P.73图4-10“世界1月平均气温分布”和图4-11“世界7月平均气温分布”。我们还可以发现哪些新的规律呢？

课堂活动：小组合作探究学习，完成教材P.75“活动”中的3个问题的基础上。引导学生进一步总结完善世界气温分布的基本规律：

1、气温由低纬度向高纬度逐渐降低；

2、同纬度范围内，夏季陆地气温高，海洋气温低，冬季相反；

3、同纬度的陆地上，海拔高处较周围气温低。小结：结合板书。

板书设计：

第二节 气温和降水（第一课时）

一、气温 1．概念

2．测定、日平均气温、月平均气温、年平均气温。

二、世界年平均气温的分布 1．等温线

2．世界年平均气温的分布规律

（1）从纬度位置看:从低纬度向高纬逐渐降低。

（2）从海陆位置看：夏季陆地的气温高于同纬度的海洋；冬季则相反。（3）从海拔高度看：同纬度的陆地海拔高处气温低，海拔低处气温高。







课堂练习

作业：南方新课堂第四章第二节练习

随堂练习：

观察下面等温线图，回答下列问题：

A、B两点位于 半球；假设是该半球的夏季，那么AB两点，点位于陆地。

篇7：第二节 昆虫的生殖和发育教案

生物圈中生命的延续和发展

第一章

生物的生殖和发育 第二节

昆虫的生殖和发育

教学目标 知识目标

1． 通过观察和饲养家蚕等实践活动，理解变态发育的概念和过程。2． 联系生活实际，举例说出昆虫的生殖和发育过程及特点。

3． 举例说出昆虫在人类生活、生产中的作用，关注生物科学技术在社会发展中的作用。能力目标

激发学生热爱生物科学，并立志在仿生学方面钻研、创新、有所成就。情感目标

1． 使学生认识动物与人类生活息息相关，并养成爱护动物、保护生物、好好学习生物学知识的良好品质。

2． 通过本节学习，帮助学生在以后树立远大理想。教学重点

1． 理解变态发育的概念和过程。

2． 昆虫与人类生活的联系，生物科技在生物发展中的作用。教学难点

1． 通过观察和饲养家蚕等实践活动，理解变态发育的概念和过程。2． 了解变态发育的概念和过程。教学方法

讨论、竞赛、启发、诱导等 教具准备

昆虫多样性及家蚕生殖发育过程的多媒体课件。课时安排 1课时 教学过程 [前提诊测]

教师：同学们，在我们生活的环境中，有郁郁葱葱的森林，一望无际的草原，绚丽多彩的奇花异草，还有种类繁多的飞禽走兽„„在我们脚下的土壤中，生活着蝼蛄、蚯蚓、鼹鼠等动物，以及大量的微生物和植物的根系。下面我们来一起了解一下昆虫的世界，看看自己是否能从中找出一些问题来。

（教师播放有关昆虫多样性的多媒体课件）

教师：多媒体放映结束了，哪位同学能描述一下刚才的画面？

学生：刚才画面上出现了辛勤的蜜蜂，飞舞的蜻蜓、蝴蝶，还有蚊子、苍蝇„„我觉得它们都属于昆虫。

教师追问：你如何判断它们都属于昆虫？

学生：它们和蝗虫一样，身体可以分为头、胸、腹三部分；头部有一对触角，一对复眼和一个口器；胸部有三对足，一般有2对翅膀。这些都属于昆虫的主要特征。

教师：很好！通过以前的学习，我们知道昆虫是地球上种类和数量最多的动物，种类超过100万种，几乎在地球表面的任何地方都有分布，与人类的关系十分密切。昆虫也是无脊椎动物中唯一会飞的动物。那么，这种会飞的无脊椎动物我们了解多少呢？同学们请看屏幕上的问题，思考并讨论：(屏幕内容如下：)

1． 冬季几乎看不见蚊子、苍蝇，为什么春暖花开的季节蚊蝇就多起来了？ 2． 食用物品中，如何就长出了“肉虫子”

3． 在太阳地下翩翩起舞的蝴蝶是由“毛毛虫”变的。“毛毛虫”是从哪儿来的？它怎么会变成蝴蝶呢？

4． “旱极而蝗”大家如何来解释？为什么在潮湿、阴暗的角落中，蚊子就比较多？ 学生：夏季天气比较炎热，适合蚊蝇生活；冬季天气寒冷，蚊蝇就被冻死了，所以冬季我们看不到蚊蝇。

学生：在食用物品的制作中，不小心被播进去了虫卵，所以有时候就长出了“肉虫子”。学生：“旱极而蝗”的意思是天气干旱了，很长时间不下雨的话就会闹蝗灾。„„„

教师：同学们根据自己的生活经验和知识水平对上述问题作了回答，那么，大家的回答是否正确呢？通过这节课的学习，也许有些问题，你们就明白了。板书：第二节

昆虫的生殖与发育 [讲授新课]

教师：我们这节课的重要内容是学习昆虫的生殖和发育，我们以可爱的蚕宝宝来分析说明。我们先来看一段影片。（教师播放有关家蚕生殖发育的多媒体课件。并回答以下问题）1． 在家蚕的生殖和发育过程中，经历了几次“风雨的洗礼”？

2． 家蚕是通过哪种生殖方式繁殖后代？你能简单的介绍这种生殖方式的特点是什么吗？ 3．根据日常生活中的观察，你发现了还有哪些动物与家蚕的生殖方式相似的？ 教师：大家根据刚才所观看的内容，是否能回答出以上的问题呢？

学生：家蚕是通过有性生殖来繁殖后代，雄蛾和雌蛾通过交尾使卵受精，最终受精卵发育成新个体。

学生：家蚕的一生经历了四个阶段，卵、幼虫、蛹、成虫四个时期，幼虫阶段是需要我们喂养的。

学生：有很多动物都和家蚕的生殖方式和发育过程一样，比如：蜜蜂、菜粉蝶、蚊、蝇等昆虫。

教师：同学们回答的非常正确。我们请哪一位同学总结一下，好吗？

学生：家蚕通过有性生殖方式产生后代。在由受精卵发育成新个体的过程中，它的幼虫与成虫在形态、结构和生活习性上差异性都很大，一生经历了卵、幼虫、蛹、成虫四个时期，比如幼虫身体柔软具有体节，在胸腹部有8对足，主要以桑叶为食，有蜕皮现象；而成虫有三对足，两对翅，不取食，几乎不能飞。

教师：你回答的太好了，像家蚕这样的发育过程我们生物学上就称为完全变态发育。板书：

一、家蚕的生殖和发育——变态发育

1． 定义——在发育过程中要经历了卵、幼虫、蛹、成虫四个时期，幼虫的形态结构和生活习性与成虫的显著不同，这样的发育过程称为完全变态发育。2． 例如：蜜蜂、菜粉蝶、蚊、蝇等

教师：我国养蚕已经有很悠久的历史了。最早的养蚕应该追溯到黄帝的妻子——了，她是第一个学着开始养蚕、丝的人。自公元551年养蚕技术开始传到欧洲，在此以后的1000多年里，大量的中国丝织品西运，由此便形成了世界闻名的丝绸之路。所以说，小小的蚕不仅同文明紧密相连，同时促进了中外文化的交流。蚕还经常被文人墨客引入试文。唐朝李商隐的“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”这句话，用蚕的默默吐丝行为赞扬了一大批甘于奉献的人。不过，我要对此诗句稍作改动，因为蚕虽然丝吐尽了，但并未死亡，只是化为蛹了，所以古人说法是错误的，应该改为““春蚕化蛹丝方尽，蜡炬成灰泪始干”。教师：好了，家蚕的学习就暂时告一段落，下面我们来了解一些其他昆虫的发育过程。（教师播放蝗虫发育的多媒体片）

1． 你从下面这幅图发现了一些新东西吗？ 2． 它的发育过程和蚕的相同吗?

3． 你还知道哪些生物有与此相似的发育过程？

学生：蝗虫的发育和家蚕是不同的。由受精卵孵出的幼虫，形态和生活习性都非常相似，只是身体较小，生殖器官也没有发育成熟，仅有很小的翅膀。它的一生中也出现蜕皮现象，共蜕皮5次。发育过程中，只经历了卵、若虫、成虫三个时期，不经过蛹期。学生：和蝗虫的发育过程类似的还有蟋蟀、螳螂、蝈蝈等。

教师：像蝗虫这样的发育过程，经历了卵、若虫、成虫三个时期，我们称之为不完全变态发育。板书：

二、其他昆虫的发育——不完全变态

1．定义——个体发育经历卵、若虫、成虫的发育过程 2例如：蟋蟀、螳螂等

教师：通过对完全变态发育和不完全变态发育的学习，我们知道了它们之间的区别。哪位同学告诉大家“态”指什么意思？

学生：通过对此，我认为“态”指的是形态。在蚕的发育过程中，幼虫和成体的形态结构完全不同，而蝗虫的发育过程其形态改变的不明显，小蝗虫和大蝗虫的“长相“相似。教师：非常好，理解了“态”的含义，对于完全变态发育和不完全变态发育就更容易理解。课前，我们所提出的几个问题你了解了吗？ [课堂小节，作业练习，结束新课]

教师：我们这节课主要以家蚕和蝗虫为例，学习了昆虫的生殖和发育。通过学习我们知道，昆虫是以有性生殖的方式进行繁殖的，它的发育过程可根据形态的变化分为完全变态发育和不完全变态发育两种。有些昆虫对人类农业生产是有害的，而有的则是有利，也促进了中外文明史的发展。[巩固练习]

一、选择题

1．蚕茧代表家蚕的（）

A 卵期

B 幼虫期

C

蛹期

D

成虫期

2．家蚕从幼虫到蛹要经过（）蜕皮 A 3

B 4

C 5

D 6 3．蝗虫的不完全变态发育过程是（）

A 卵→若虫→蛹→成虫

B 卵→蛹→若虫→成虫 C 卵→若虫→成虫

D 卵→蛹→成虫 4．跳蝻是蝗虫的幼虫，它与成虫的本质区别是（）A 形态结构不同

B 生活习性不同

C 身体较大

D 生殖器官没有发育成熟

板书设计

第二节

昆虫的生殖和发育

一、家蚕的生殖和发育——变态发育

1．定义——在发育过程中要经历了卵、幼虫、蛹、成虫四个时期，幼虫的形态结构和生活习性与成虫的显著不同，这样的发育过程称为完全变态发育。2．例如：蜜蜂、菜粉蝶、蚊、蝇等

二、其他昆虫的发育——不完全变态

篇8：第二节电流和电路的教案

以往的模拟电路对于晶体管放大电路的分析,由于没有能够将静态特性和动态特性统一为一体的电路模型,静态分析和动态分析需要分别使用不同的电路模型[1],对分析计算和概念理解均带来很多不便。依据已经提出的电压阀和电流阀两种非线性电路模型[2,3],可以建立起晶体管的等效电路模型,这种模型能比较全面地反映出晶体管的直流和交流特性,且适用范围可以包括晶体管的截止、放大和饱和三个区域。于是,通过该晶体管等效模型对晶体管放大电路进行模型化处理后,得到的等效电路将可以用于晶体管放大电路的静态工作点计算、晶体管放大电路的动态参数计算以及晶体管开关工作状态下的电路计算。

1 晶体管放大电路分析与计算

1.1 输入端与输出端之间不存在反馈的晶体管电路计算

设有晶体管放大电路如图1(a)所示,晶体管基极-发射极间的导通开启电压为Uon,基区体电阻为rbb,放大倍数为β。试分析电路的工作状态,并计算电路的静态工作点Q和动态参数。

根据晶体管等效电路模型,将图1(a)所示的晶体管电路表述为图1(b)所示的模型电路形式。模型电路中,电压阀V1的阈值电压Uz等于晶体管发射结的开启电压Uon,受控电流阀V2的限制电流Iz=βIb。

(1) 静态分析

令电压阀V1开路,则可知电压阀两端电压为正向电压Ui。当Ui小于电压阀阈值电压Uz时,电压阀将截止,Ib=0,同时导致Iz=0,受控电流阀也处于截止状态,故Ic=0,输出电压Uo= VCC。这实际上是晶体管的截止状态。

当Ui大于电压阀V1阈值电压Uz时,电压阀将导通,有:

${\rm I}{}_{\text{b}}=\frac{U{}_{\text{i}}-U{}_{\text{z}}}{R{}_{\text{b}}+r{}_{\text{b}\text{e}}}(1)$

式中:晶体管基极-发射极电阻rbe由基区体电阻rbb及基极电流Ib确定[3]:

$r{}_{\text{b}\text{e}}=r{}_{\text{b}\text{b}}+\frac{U{}_{\text{Τ}}}{{\rm I}{}_{\text{b}}}(2)$

联立式(1)和式(2)两方程,可得:

${\rm I}{}_{\text{b}}=\frac{U{}_{\text{i}}-U{}_{\text{z}}-U{}_{\text{Τ}}}{R{}_{\text{b}}+r{}_{\text{b}\text{b}}}(3)$

常温下,UT≈26 mV。于是,由式(3)可求得Ib,再由式(2)可求得rbe。则受控电流阀V2的限制电流:

${\rm I}{}_{\text{z}}=\beta {\rm I}{}_{\text{b}}(4)$

再将受控电流阀V2两端短路,可求得外电路产生的试图流过电流阀的电流为:

${\rm I}{}_{{\text{c}}^{\prime }}=\frac{V{}_{\text{C}\text{C}}}{R{}_{\text{c}}}(5)$

于是,若外电路产生的试图流过电流阀的电流Ic′>Iz时,电流阀将处于限制状态,使电流Ic=Iz,静态输出电压:

$U{}_{\text{C}\text{E}}=V{}_{\text{C}\text{C}}-{\rm I}{}_{\text{c}}R{}_{\text{c}}(6)$

这就是晶体管的放大状态。Ib,Ic和UCE即指示了放大电路的静态工作点Q,故也常将这三个参数称为IBQ,ICQ和UCEQ。

若外电路产生的试图流过电流阀的电流Ic′<Iz时,电流阀V2将呈导通状态,使Ic=Ic′,输出电压Uo≈0。这实际上是晶体管的饱和状态。

(2) 动态分析

对于处于放大状态的晶体管电路可进行动态分析。

设自晶体管电路输入端加入一个为ΔUi的交变信号,因电压阀V1的阈值电压恒为Uon,而直流电压Ui已大于Uon,故交变信号ΔUi可通过电压阀V1,引起的输入电流变化量为:

$\text{Δ}{\rm I}{}_{\text{b}}=\frac{\text{Δ}U{}_{\text{i}}}{R{}_{\text{b}}+r{}_{\text{b}\text{e}}}(7)$

集电极电流变化量:

$\text{Δ}{\rm I}{}_{\text{c}}=\beta \text{Δ}{\rm I}{}_{\text{b}}(8)$

集电极电流变化将影响输出电压Uo,其变化量为:

$\text{Δ}U{}_{\text{o}}=-R{}_{\text{c}}\text{Δ}{\rm I}{}_{\text{c}}(9)$

于是可得电压放大倍数:

$A=\frac{\text{Δ}U{}_{\text{o}}}{\text{Δ}U{}_{\text{i}}}=-\frac{R{}_{\text{c}}\beta \text{Δ}{\rm I}{}_{\text{b}}}{\text{Δ}U{}_{\text{i}}}=-\frac{\beta R{}_{\text{c}}}{R{}_{\text{b}}+r{}_{\text{b}\text{e}}}(10)$

输入电阻:

$R{}_{\text{i}}=\text{Δ}U{}_{\text{i}}/\text{Δ}{\rm I}{}_{\text{b}}=R{}_{\text{b}}+r{}_{\text{b}\text{e}}(11)$

求输出电阻时,可令VCC=0,Ui=0,即电源两端均视为短路,从输出端加上电压ΔUo,根据输出端电流ΔIo可知输出电阻为Rc。

在电路中,Ic′即近似为晶体管集电极电流Ic的饱和电流。若将晶体管静态工作电流ICQ设为等于$\frac{1}{2}{\rm I}{}_{{\text{c}}^{\prime }}$,则Ic的动态范围也近似为$\frac{1}{2}{\rm I}{}_{{\text{c}}^{\prime }}$。

1.2 输入端与输出端之间存在反馈的晶体管电路计算

设有晶体管放大电路如图2(a)所示,晶体管基极-发射极间的导通开启电压为Uon,基区体电阻为rbb,放大倍数为β。试分析电路的工作状态,并计算电路的静态工作点Q和动态参数。

根据晶体管等效电路模型,将图2(a)所示的晶体管电路表述为图2(b)所示的模型电路形式。模型电路中,电压阀V1的阈值电压Uz等于晶体管发射结的开启电压Uon,受控电流阀V2的限制电流Iz=βIb。

(1) 静态分析

假设晶体管处于放大状态,即流过受控电流阀的电流等于限制电流:

${\rm I}{}_{\text{c}}={\rm I}{}_{\text{z}}=\beta {\rm I}{}_{\text{b}}(12)$

故发射极电阻Re两端的电压为:

$U{}_{\text{e}}=(1+\beta ){\rm I}{}_{\text{b}}R{}_{\text{e}}(13)$

由图2(b)可得:

${\rm I}{}_{\text{b}}=\frac{U{}_{\text{i}}-U{}_{\text{z}}-{\rm I}{}_{\text{b}}r{}_{\text{b}\text{e}}}{(1+\beta )R{}_{\text{e}}}(14)$

联立式(14)与式(2),可解得:

${\rm I}{}_{\text{b}}=\frac{U{}_{\text{i}}-U{}_{\text{z}}-U{}_{\text{Τ}}}{r{}_{\text{b}\text{b}}+(1+\beta )R{}_{\text{e}}}(15)$

再由式(2)可求得rbe。若Ib>0,则表示晶体管处于非截止状态。此时,还需进一步验证晶体管是否处于放大状态。若:

${\rm I}{}_{\text{c}}=\beta {\rm I}{}_{\text{b}}<V{}_{\text{C}\text{C}}/(R{}_{\text{c}}+R{}_{\text{e}})(16)$

表明晶体管处于放大状态,否则表明晶体管处于饱和状态。处于放大状态时:

$U{}_{\text{C}\text{E}}=V{}_{\text{C}\text{C}}-{\rm I}{}_{\text{c}}(R{}_{\text{c}}+R{}_{\text{e}})(17)$

(2) 动态分析

对于处于放大状态的晶体管电路可进行动态分析。

设自晶体管电路输入端加入一个为ΔUi的交变信号,引起的输入电流变化量为:

$\text{Δ}{\rm I}{}_{\text{b}}=\frac{\text{Δ}U{}_{\text{i}}}{r{}_{\text{b}\text{e}}+(1+\beta )R{}_{\text{e}}}(18)$

集电极电流变化量:

$\text{Δ}{\rm I}{}_{\text{c}}=\beta \text{Δ}{\rm I}{}_{\text{b}}(19)$

集电极电流变化将影响输出电压Uo,其变化量为:

$\text{Δ}U{}_{\text{o}}=-\text{Δ}{\rm I}{}_{\text{c}}R{}_{\text{c}}(20)$

于是可得电压放大倍数:

$A=\frac{\text{Δ}U{}_{\text{o}}}{\text{Δ}U{}_{\text{i}}}=-\frac{\beta \text{Δ}{\rm I}{}_{\text{b}}R{}_{\text{c}}}{\text{Δ}U{}_{\text{i}}}=-\frac{\beta R{}_{\text{c}}}{r{}_{\text{b}\text{e}}+(1+\beta )R{}_{\text{e}}}(21)$

输入电阻:

$R{}_{\text{i}}=\frac{\text{Δ}U{}_{\text{i}}}{\text{Δ}{\rm I}{}_{\text{b}}}=r{}_{\text{b}\text{e}}+(1+\beta )R{}_{\text{e}}(22)$

输出电阻仍为Rc。

如若在电阻Re上并联有足够大的电容C,则模型电路被描述为如图3所示的等效电路。

由于电容C具有隔直流、通交流的特性,故其静态分析过程和结果仍与1.2节的静态分析相同,而电路的动态分析的过程和结果则同于1.1节的动态分析。

2 结 论

由以上分析可见,利用电压阀和电流阀两种非线性电路模型构造出的晶体管模型,能够将晶体管放大电路比较准确地等效为电路模型,而依据这一等效电路模型则可以进行电路的静态分析和动态分析,将电路的静态分析和动态分析有机的结合在一起,避免了以往模拟电路中静态分析和动态分析要使用不同的模型电路所带来的不便,使电路的分析和计算方法得到了发展。

参考文献

[1]华成英,童诗白.模拟电子技术基础[M].4版.北京:高等教育出版社,2006.

[2]林欣.电压阀和电流阀非线性模型的提出及应用[J].现代电子技术,2012,35(9):156-158.

[3]LIN Xin.The introduction of a nonlinear model for circuitsystem voltage valve and current valve[C]//2012Interna-tional Conference on Automatic Control and Artificial Intel-ligence.Xiamen,China:IET,2012,5:15-26.

[4]杨红伟,吴玉广.晶体管实现数字逻辑的方法[J].现代电子技术,2004,27(3):63-64.

[5]袁秋晨,姚益武,董利民.基于ARM的便携式晶体管参数测量平台研制[J].现代电子技术,2010,32(6):40-42.

篇9：第二节电流和电路的教案

2013年人民教育出版社《物理》九年级全一册第十五章第三节“串联和并联”的实物图和对应的电路图中开关的连接，并没有在位置上严格地一一对应。这种失误表面看起来是小事，但在实际教学中产生的影响还是比较大的，它干扰了课堂教学，不利于提高学生的综合素质。教学工作者须改变唯教材是从的错误思想，排除教学干扰因素，使学生的思维回归到正确的道路上来。

关键词

开关连接 出现失误 排除干扰 思维回归

翻开2013年人民教育出版社《物理》九年级全一册第十五章第三节“串联和并联”的实物图和对应的电路图中开关的连接时，你会大吃一惊，教材中两幅图中开关连接位置竟然是相反的（如图1所示）[1]。结合教学实践，我对教材中开关的连接提出质疑，理由有以下几点。

一、教材没有将实物图和电路图中的元件一一对应连接，对学生的学习产生误导

《课标》对初中学生电路知识的要求是：“会看、会画简单的电路图。会连接简单的串联电路和并联电路。能说出生产、生活中采用简单串联或并联电路的实例”[2]。在实际教学中，为了化难为易，我就让学生按照电流的路径采用“点对点”的方法来连接。所谓“点对点”的方法就是先让学生准确说出实物和电路元件的两个端点名称，然后将对应的端点连接起来。运用这种方法进行连接，学生的正确率达到了惊人的95%。我首先让学生认识开关的两个端点（如图2所示），一个是动触点（能转动的部分），另一个是静触点（不动的部分），连接电路时只要对应，很容易连对的。由电路图连接实物图方法是一样的，先认清连接位置，找到连接点，问题便迎刃而解。反观教材中实物图和对应的电路图中开关的错误连接，让教师怎么向学生解释呢？给教师的教学带来了麻烦，也让学生产生了错误的认识，以为开关的动触点和静触点能随意连接，不会影响实际效果，这实质上对学生的学习产生了误导。

1.随意连接开关，实际效果与设计结果相反

根据图3所示的电路图连接图4的实物图，通过5个学生的展示，有4个同学将S1与S2的导线连成①，只有1个同学将导线连成②。老师引导学生：这两种方案哪个是对的呢？经过小组讨论，交流，同学们认为两种方案都是对的，谁也说服不了谁。学生决定在课堂上进行实验。两组同学分别按①、②两种方案连接成实物电路，然后操作开关，观察实验现象。同学们发现：方案①中当断开S2，闭合S1时，灯L1发光，说明S2这个干路开关不起作用；方案②中只有当S2闭合，S1也闭合时，灯L1才发光，说明S2这个干路开关起了作用。最终全班同学达成共识：①的连接是错误，②的连接是对的。理由很简单，在电路图中S1的静触点连接S2的静触点，方案①中S1的静触点连接S2的动触点，开关的连接位置出错了，实验效果当然不一样，看来，连接小小开关也马虎不得，我们再也不能像教材上一样随便连接开关了。由于教材给学生的思维造成干扰，在课堂上花了许多时间才得以纠正。

2.随意连接开关，不利于电磁继电器的学习

电磁继电器虽然原理简单，但结构复杂，是教学的难点。要学生由实物图画出正确的电路图或设计符合要求的电路图更难。如何突破这个难点？其实很简单。只要我们在正确认识单刀单掷开关的基础上，进一步认识单刀多掷开关的结构，掌握了单刀多掷开关的作用，就掌握了电磁继电器的使用技巧。图5是电磁继电器的结构图，我们可以将衔铁及B看成开关的动触点，A和C是开关的静触点。经过这样简化，电磁继电器工作电路中的A、B、C三个触点可等效成单刀双掷开关，如图6所示。

我们以十堰市一道中考习题为例，来说明如何先设计电路图，后根据电路图连接实物图。图7是用电磁继电器控制电灯的实验装置图。要想控制电路在开关闭合时甲灯亮乙灯不亮，开关断开时乙灯亮甲灯不亮，请用笔画线代表导线将所给器材按要求连接起来。解析思路如下：先看电磁继电器（控制电路略），将工作电路中电磁性电器的三个触点转换成单刀双掷开关，依据题目要求，设计出工作电路的电路图（如图8所示）。然后找出元件的正确位置，利用“点对点”方法很快就能由电路图连接实物图了，如图9所示。学生如果会连接实物图，由实物图画电路图就简单多了，当然也就会画了，通过这样的训练，彻底地突破了教学的难点和学生的易错点。

如果我们在教学中不注意细节，像教材一样随意连接开关的动触点和静触点，要想正确连接电磁继电器的实物图和画出电路图，教学实践中是不可能成功的。

二、教材将实物图和电路图中的元件一一对应连接，有利于学生养成严谨的科学态度

大家都知道工程图纸在施工中的重要作用，只有按图纸施工，工程质量才有保证。如果随意改变一个重要的支撑点的位置，工程使用过程中就会垮塌，结果害人害己，得不偿失。正因如此，所以图纸一旦冻结，为保证工程的质量，是不允许施工人员更改的。电路图其实也是一种图纸，我们要按图施工，采用点对点方法既可有效地完成教学任务，还可使学生的思想回归到正确的道路上来，更能让学生养成严谨的作风、实事求是的科学态度。

综上所述，物理是一门严谨的自然科学，任何一点小小的失误，都有可能出现意想不到的严重后果。这就要求我们必须养成认真的科学态度、严谨务实的工作作风，减少人为的错误，更好地利用科学知识为人类造福。

参考文献

[1]人民教育出版社课程教材研究所，物理教材研究开发中心.义务教育教科书物理九年年全一册[M].北京：人民教育出版社，2013.

[2]中华人民共和国教育部.物理课程标准（实验稿）[S].北京：北京师范大学出版社，2012.

篇10：第二节电流和电路的教案

声音的发生和传播

杭州采荷实验学校 高芳

教学目标：

知识目标：1．知道声音是由物体振动发生的。

2．知道声音传播需要介质,不同介质传播声音的速度不同。

3．知道声音在空气中的传播速度。

4．了解声音的传播形式—声波。

5．常识性了解回声和利用回声可以加强原声、测量距离。能力目标：通过实验的观察和分析培养学生的观察能力和分析概括能力。情感目标：1．体会从实验得出结论，培养实事求是的科学态度。

2．激发学习物理的兴趣。

3．进行爱国主义教育和德育教育。

教学重点：一切发声的物体都在振动；声音的传播需要介质。教学难点：空气中声波的物理图景建立。

一、创设情景，引起学生兴趣

播放一段优美的音乐

教师：优美悦耳的声音可以使人产生恬静的美感和愉悦的情绪，它们就像看不见的特殊养分，流淌在我们的血液中。声音的功用数以千计，它是我们了解周围事物的重要渠道，是人们进行交流的重要手段。今天我们研究的主题是声音的发生和传播。

二、探究性活动一：声音的发生

这个活动过程分为三个步骤进行：探索性活动──小结──事例交流。1．探索性活动：声音是怎么产生的？

组织学生活动：

1、让橡皮筋、音叉等物体发出优美的声音。

2、观察橡皮筋等发声时在做怎样的运动？

3、敲音叉后触摸音叉感觉到什么？敲音叉后手捏住音叉，声音还有吗？

活动过程中要求学生： 思考：物体发声时有什么共同的特征？通过实验你能得出什么结论？

活动：用桌上的器材研究如何发声，教师参与讨论。然后教师请学生代表上台表演研究结果，对独特的发声方法赞赏和鼓励。并对上述问题提出自己的见解。

共同体验：用手触摸喉部，发“Good afternoon”，“We are the best”的音，感觉声带的振动。

设疑：是不是物体发声就一定在振动？

教师演示：敲响音叉并靠近乒乓球，学生观察，得出结论——一切发声的物体都在振动。

从上述事例中总结一种“验证难以觉察的物体运动”的方法。

2．小结：在以上感性认识的基础上总结物体发声的原因

（1）、声音是由物体的振动产生的，（2）、一切发声的物体都在振动，振动停止，发声也停止。

3．交流：介绍一些比较奇特的发声方法吗？例如蝉是怎么发声的？蜜蜂发出“嗡嗡”声是怎么回事？青蛙怎么发出“呱呱”的声音；古董唱片机的发声。请学生简单分析，并小结。

三、探究性活动二:声音的传播

疑问：声音是靠什么从声源传到人的耳中的？猜想：声音的传播可能需要什么东西做媒介。（强调语言的严谨性）。

1、声音的传播需要介质，真空不能传声

大家一起出谋划策，想一想这个实验怎样做？怎样实现没有空气的状态？学生会很自然地联想到需要提供一个真空的环境，把一个发声体（例如小电铃）放入这样的环境里，前后对比。实验：由于实验器材的局限性，这个实验作为演示实验，让学生进行观察对比：（1）抽去空气前和抽气后铃声的对比（2）抽气后再放人气体，两种情况铃声的对比。及时纠正猜想的谬误，最好推理得出“声音不能在真空中传播”的正确结论。

2、声音能在固体和液体中传播

问：声音只能在气体中传播吗？你能列举生活事例或实验方案来支持固体、液体可以传声这个观点？ 学生：举例

活动：

1、两个学生合作，一个学生轻敲桌面或抓桌子，另一个学生把耳朵贴在桌面上听。感受听到的声音。再把两张桌子分开一条缝，进行实验，前后对比。

2、土电话

3、小结

教师：从以上的活动中你可以得出什么结论？

学生：声音的传播需要介质。声音不能在真空中传播。传播声音的介质可以是固体、液体、气体。

四、声波

1、声音的传播形式

设疑：人能听到声音，动物也能听到声音，就连蜡烛也能闻乐舞动，你们相信吗？

实验：当口径较大的音箱喇叭对着邻近的烛焰播放音调很低的声音时，喇叭将会发生什么现象？烛焰将会发生什么现象？这个现象说明什么？

出示图片并讲解：一块石头扔进水中，点击处水的振动会引起周围水的振动，形成水波。同样，声源在振动时，也会引起周围物体的振动。比如在空气中，物体不断振动时，使周围的空气产生疏密的变化向四周传播形成声波。

结论：声音是以波的形式通过介质将声源的振动向外传播的这种波。播放多媒体声波动画：让学生有初步的感性认识。

2、声波：物质世界的魔术师

问：根据你所了解的，你知道声波在日常生活中有哪些运用吗？你能简单说说其中的原理吗？（学生举例）

教师：借助影片简单介绍。

3、憧憬未来

不久，你也许会听到这样的话：“把音量开小点儿，否则冰箱里的东西全要冻上了”。“劳驾，请加大分贝，我想让灯光再亮点儿，因为水上音乐会已达到高潮。”

这听起来像痴人说梦，它们会成为现实吗？这个问题要留给那些研究不可见的声波世界的科学家们来解决。也许你们就是实现这个梦的人。

五、声速及其影响因素

1、情景创设：打雷时，闪电和雷声是同时发生的，为什么常常先看见闪电，后听到雷声？这说明声音的传播速度要比光的传播速度小得多，那么声音的速度到底是多少呢？

2、显示声速表：让学生快速地熟悉声音在空气、水、钢铁中的传播速度和不同温度下，声音在空气中的传播速度。

设疑： 我们要学会收集信息，你能从以上表格中得出什么信息？（提示：同一介质，不同温度；同 一温度，不同介质）

结论：

1、在温度相同时，声速：V固 >V液> V气

2、在空气中，温度越高、声速越大；15℃时，声音在空气中的传播速度为340米/秒。

六、回声

1、设疑：声波由声源向外传播的过程中，如果遇到障碍物会怎样？（引出回声并简单介绍）

2、人听到回声的条件

问：我在教室讲话，有回声吗？（有）但我们听不到。如果回声和原声之间的时间差不足0.1秒，人耳不能把回声和原声区分开。回声和原声就会混合在一起，使原声加强。在教室里讲话要比在旷野里讲话声音要响亮就是这个原因。

3、回声的运用：可判定海底的深度，冰山的距离，发现沉船、鱼群及敌人的潜艇等。

播放有关回声的影片，同时进行爱国主义教育：没有去过的同学将来有机会到了祖国的首都北京，一定要到天坛好好地感受一下那美妙的回声现象。北京天坛是驰名中外的杰出建筑，她充分体现了中华民族的智慧和才能，是我们中国人值得骄傲的地方之一。

4、进行德育教育：回声现象映射的道理：“你的态度决定了环境对你的态度”。

七、小结：

八、课后思考：甲同学把耳朵贴在一根水管的一端，乙同学在另一端敲击一下管子，你认为甲同学可能会听到几次敲击声，为什么？（结论是1次2次3次都有可能，对应情况是：1.短管、2.长管无水、3.长管有水。培养学生发散性思维、创新思维的能力。）

开放性作业：要测声速，必须知道哪些量？你准备用什么办法解决这些量？需要用到哪些器材？

设计一个测量声速的方法并实际测量。

板书设计：

第二节 声音的发生和传播

一、声音的产生：一切发生的物体都在振动 二，声音的传播

1、声音的传播需要介质。声音不能在真空中传播。

2、传播声音的物质可以是固体、液体、气体。

三、声音的传播形式——声波

四、声速

1、声速：V固〉V液〉V气

2、在空气中，温度越高，声速越大。3、15℃时，空气中V声=340/秒

五、回声