2022年负载获得最大功率的教案.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案负载获得最大功率教案 重庆文理学院 刘勇 授课章节：第一章第七节 授课对象：职教班 高考班 授课时间： 45 分钟 一、 教学目标：（一）、学问目标： 1. 熟记负载获得最大功率的表达式； 2. 把握负载获得最大功率的运算方法； 3. 学会使用这个表达式解决一些常见的问题；（二）、才能目标：培育同学养成“ 先假设问题数据论证得出结 1.论” 这一分析物理问题的思想； 2. 培育同学观看图表总结一般物理规律的才能；（三）、情感目标： 1.引导同学享受探究新学问的过程中的欢乐,从而激发同学们对新学问的探究热忱；二、教学重、难点：（

2、一）、教学重点：电源向负载输出最大功率的条件和应用；（二）、教学难点：负载获得最大功率的问题求解；名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案三、 教学方法：提问法、讲解法、演示法；四教学过程 : 教学教学内容设计设 计 意 图环节1.复习全欧姆定律的公式；（目标）主 要 通 过 复复 I=E/（R+r）习 这 两 个 公习2. 复习上节学习的电阻消耗功率的运算公式；式,为后面要 P=I2 *R进 行 的 实 验旧分 析 和 理 论运算做铺垫；课（先展现一些铺张粮食的图片,而后展现一些铺张教资源的图片,最终再

3、展现一些铺张电能的图片；）通 过 这 个 引师问：同学们,你们从这些图中发觉了一些怎么样的共同点呢？学学答：发觉了铺张东西,比如资源,粮食、电能；师问：我们要怎么样减小这些铺张呢？如何减小电入,引导同学导能的铺张呢？再 新 课 之 前学答：节省粮食,合理利用资源；电能嘛,走时及摸索,抓住他入得关灯,关电脑等等；们的留意力,师问 : 节省电能仍有其他方法吗？ （引导他们回答：方 便 后 面 的我们假设电源输出的功率是不变的,怎么样使用铺张最教学；小呢？是不是我们的用电器获得最大功率就行了呢？）师说：好,今日我们就一起来学习怎么样使负载获得最大功率；提问：1. 电源向外供电时,最大的供电功率是多少

4、呢？以 设 问 的 方 式,让同学们名师归纳总结 引 2我们的负载又可以从电源那里获得多少功率呢？带 着 问 题 主第 2 页,共 8 页获得的最大功率是多少呢？他们发生在什么情形条件动摸索,以此入下呢？抓 住 学 生 的3 如何使电源供应最大功率和使负载获得最大的功留意力,边问新率呢？边 答 的 方 式下面我们就一起来查找些答案吧；让 学 生 参 与课学习,从中理解 并 指 出 它- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案们的共性；一、试验探究（ 用 Authorware 演示得到如下图中的I 、U的值；最终依据昨天学习的电阻消耗功率公式求

5、出新消耗功率 P）用 实 验 得 出电源输出最大功率和负载获得最大功率的条件课在肯定的电源下, 负载电阻的大小与电源供应的功率有无关系呢？或者说什么条件下电源才能供应最大功率、数据,在通过教负载获得最大的功率呢？现设电源电动势E=5V,内阻对 数 据 进 行r=3 ,通过列表运算和作图分析不同负载电阻时电源的 一 些 简 单授供应的功率；的 处 理 和 分EV 5 析,引导同学得 到 我 们 想r 2 要的结论；让R 0 1 2 3 4 5 学 生 明 白 解IA 2.5 1.67 1.25 1.0 0.83 0.71 决 一 般 物 理问 题 可 以 有UV 0 1.67 2.5 3 3.3

6、 3.6 使 用 这 种 方Pw 0 2.78 3.1 3 2.8 2.5 法；“ 先假设问 题 数依据表中数据,做出图1.1 ：据 论 证 得出结论” 这一 分 析 物 理 问题的方法；同 学 协 作 得 到 这 么 一 组 数据,可以培 养 学 生 团 队 协作的才能；图 1.1 从表和图可见,用肯定的电源向负载供电,电流增 大,负载的端电压就降低；因此电流增大负载的做功能 力不肯定增大,（当 R=r 时,负载的功率最大,当然电源输出的功率也最大； ）重点强调上述情形下是否有一般性呢？二、 理论推导名师归纳总结 我们从负载功率的运算式来推导负载获得最大功在 上 面 进 行第 3 页,共 8

7、 页了 实 验 数 据率的条件：的 猜 想 之 后电阻的功率的运算：得到了结果,P= I2 *R 那 么 是 不 是- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编精品教案确 定 的 这 组依据前面全欧姆定律所学：P= II=E/ （R+r）4Rr数 据 没 有 特殊 呢 ？ 我 们2 *R=Er2*R 仍不能知道,所 以 仍 得 进R行 理 论 的 推 =E2R导,这步是必须的,证明实Rr2验 猜 想 是 对 =E2R的；R22Rrr2 =E2RR22Rrr2 =E2RRr24Rr =E2Rr24 rR对于肯定的电源, E 和 r 都可以看作是恒量,那么只

8、有分母最小,也即是R=r 时,P 才能达到最大值；通 过 对 这 些 重 要 知 识 点 的,使同学记 住 这 些 我 们 得出的结论,也 是 我 们 的 必考点,所以 必 须 要 学 生 记住；因此, R=r 时,电源输出最大功率,负载获得最大 功率； R=r,是电源输出最大功率和负载获得最大功率 的条件；电源输出最大功率（或负载获得最大功率）是：Pmax =E2=E24R4r（重要公式）电源与负载匹配时,电源内阻消耗的功率等于负载功率,故此时电路的效率只有50；在强电（如电力配电线路）方面,通常不考虑电源与负载匹配（效率太低） ；在弱电（如通讯系统、掌握线路）方面,较多考虑如何使电源与负载

9、匹配；延长：对于有多个外阻与电源串联的电路,r=R是电源输出最大功的条件, 但某个电阻获得最大功率的条件却是该电阻等于电路的其他电阻之和； 如图 1.2 示电路中：名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 1.2 名师精编精品教案因 为 我 所 教授 的 对 象 是 PR= I 22 *R=R 2E2* R 2r2高考班,所以r必 须 对 他 们R 1要求高一点,R =E2稍 稍 提 升 一2 R 22R 2点点难度；平R 1rR 1时 练 习 的 时 =R 2R 1E2R 21 Rr候难点,等到考 试 的 时 候r24

10、R 2就 觉 得 考 试E2的题很简洁,R 2R 14R 1r可 以 大 大 增r2加 他 们 对 学R 2习的信心；可见,当 R2 =R1+r 时,PR最大；故 R2=R1+r 是图 2示电路中 R 获得最大功率的条件；但 R 获得最大功率的条件却不是电源输出最大功率的条件；R 获得的最大功率是 PR2max=E2=4E2r4R 2R 1三、 习题讲解例 1 在图 1.3 所示电路中,R =2 ,电源电动势 E=10V,内阻 r=0.5 ,R2 为可变电阻；可变电阻的阻值为多少及 时 对 所 讲 的 内 容 进 行 运通,使同学 们 了 解 到 它 的使用方法,它才可能获得最大的功率,R 2

11、 消耗的最大功率为多少？同 时 也 可 以名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案加 深 同 学 对所 学 内 容 的印象；解：要使可变电阻 R2 获得最大功率,可将（R +r）视为内阻,利用最大功率输出定理,可以求出： R2=R +r=2 +0.5 =2.5 当 R2 =2.5 时,消耗的最大功率为P =E2 =10 V2=10W 4r4*25. 练习 1 在图 1.4 所示电路中,R =1 ,电源电动势 E=20V,内阻 r=4 ,R2 为可变电阻；可变电阻的阻值为多少它才可能获得最大的功率,R2 消

12、耗的最大功率为多少？精 选 课 堂 练 此时电源的输出功率是多少？习,通过练习 学 生 可 以 对 当 堂 所 学 的 知 识 进 行 巩 固和检查,增 强 了 课 堂 学课图 1.3 R +r）视习的成效,老师 据 此 了 解堂同学对重点、难 点 内 容 的练解：要使可变电阻 R2 获得最大功率,可将（把握程度,为下 一 步 开 展习为内阻,利用最大功率输出定理,可以求出：教 学 做 到 心 R2=R +r=1 +4 =5中有数；当 R2 =2.5 时,消耗的最大功率为名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - P =E2名

13、师精编精品教案 =20 V2=20W 4R4*5 此时电源的输出功率是： P=I2R 1R 2=R 1Er25R 2R 1R 2 =1202154 =24W 可见,电路有多个电阻时,某个外阻获得最大功率的条件不肯定是电源输出最大功率的条件；课师生一起回忆 : 主 要 根 据 学1. 电源输出最大功率和负载获得最大功率的条件是堂R=r；2. 多个负载时,其中任一负载获得最大功率的条件生 课 堂 学 习小是该负载电阻等于其他负载电阻与电源内阻之和；其中的 效 果 和 反任一负载获得最大功率的条件却不是电源输出最大功馈的问题,通结率的条件；或者说多个负载时,如其中一个负载获得最过 课 堂 小 结大功

14、率,此时电源就不是输出最大功率；来深懂得,同3. 当 R=r 时,称为电源与负载匹配；时 要 求 学 生4. 电源与负载匹配时,电源内阻消耗的功率等于负对本节重点、载功率,故此时电路的效率只有50%；难 点 内 容 加5. 在强电（如电力配电线路）方面,通常不考虑电以巩固；源与负载匹配（效率太低） ；在弱电（如通讯系统、控 制线路）方面,较多考虑如何使电源与负载匹配；课后习题 18 页的第 6、7 题；选作：布请大家下去想一想假如外电阻总是小于内电阻那么1. 培 养 良 好它消耗的最大功率是多少？置例 2. 图 1.5 中可变电阻为何值时电源的输出功率最大？最大输出功率为多少？习惯；作2. 准

15、时巩固,补偿不足；业图 1.5 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案板书设计第六节主黑板副黑板负载获得最大功率1. 复习的公式；一、负载获得最大功率的条件：2. 数据处理的草稿；负载电阻等于电源内阻 3. 分析的数据；R=r 二、负载获得最大功率的表达式：4. 以及理 论推导 负载获 得最大 功率的 表达式P= I2 *R=Er2*R 4Rr的一些假想的运算；R =E2Rr2Rr2 =E2R2 R2Rr =E2R2 R2Rrr2 =E2R4RrRr2 =E24rRr2R例题 1：先分析例题,在解答例题； . 练习 1：叫同学上黑板来做,其他同学在下面做,最终我再 讲解 ；名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 8 页