负载获得最大功率的教案

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1、《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）、知识目标：1.熟记负载获得最大功率的表达式。2.掌握负载获得最大功率的计算方法。3.学会使用这个表达式解决一些常见的问题。（二）、能力目标：1.培养学生养成“先假设问题——数据论证——得出结论”这一分析物理问题的思想。2.培养学生观察图表总结一般物理规律的能力。（三）、情感目标：1.引导学生享受探索新知识的过程中的快乐，从而激发同学们对新知识的探索热情。二、教学重、难点：（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

2、题求解。三、教学方法：提问法、讲解法、演示法。四．教学过程:教学环节教学内容设计设计意图（目标）复习旧课1.复习全欧姆定律的公式。I=E/（R+r）2.复习上节学习的电阻消耗功率的计算公式。P=I*R主要通过复习这两个公式，为后面要进行的实验分析和理论计算做铺垫。教学导入（先展示一些浪费粮食的图片，而后展示一些浪费资源的图片，最后再展示一些浪费电能的图片。）师问：同学们，你们从这些图中发现了一些怎么样的共同点呢？学答：发现了浪费东西，比如资源，粮食、电能。师问：我们要怎么样减小这些浪费呢？如何减小电能的浪费呢？学答：节约粮食，合理利用资源。电能嘛，走时及得关灯，关电脑等等。师问:节约电能

3、还有其他方法吗？（引导他们回答：我们假设电源输出的功率是不变的，怎么样使用浪费最小呢？是不是我们的用电器获得最大功率就行了呢？）师说：好，今天我们就一起来学习怎么样使负载获得最大功率。通过这个引入，引导学生再新课之前思考，抓住他们的注意力，方便后面的教学。引入新课提问：1.电源向外供电时，最大的供电功率是多少呢？2我们的负载又可以从电源那里获得多少功率呢？获得的最大功率是多少呢？他们发生在什么情况条件下呢？3如何使电源提供最大功率和使负载获得最大的功率呢？下面我们就一起来寻找些答案吧。以设问的方式，让学生们带着问题主动思考，以此抓住学生的注意力，边问边答的方式让学生参与学习，从中理解并指

4、出它们的共性。新课教授一、实验探索（用Authorware演示得到如下图中的I、U的值。最后根据昨天学习的电阻消耗功率公式求出消耗功率P）电源输出最大功率和负载获得最大功率的条件在一定的电源下，负载电阻的大小与电源提供的功率有无关系呢？或者说什么条件下电源才能提供最大功率、负载获得最大的功率呢？现设电源电动势E=5V，内阻r=3Ω，通过列表计算和作图分析不同负载电阻时电源提供的功率。E(V)5r(Ω)2R(Ω)012345I(A)2.51.671.251.00.830.71U(V)01.672.533.33.6P(w)02.783.132.82.5根据表中数据，做出图1.1：图1.1从表

5、和图可见，用一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一定增大，（当R=r时，负载的功率最大，当然电源输出的功率也最大。）重点强调上述情况下是否有一般性呢？一、理论推导我们从负载功率的计算式来推导负载获得最大功率的条件：电阻的功率的计算：P=I*R用实验得出数据，在通过对数据进行的一些简单的处理和分析，引导学生得到我们想要的结论。让学生明白解决一般物理问题可以有使用这种方法。“先假设问题——数据论证——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能力。根据前面全欧姆定律所学：I=E/（R+r）P=I*R=*R==

6、===对于一定的电源，E和r都可以看作是恒量，那么只有分母最小，也即是R=r时，P才能达到最大值。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：P==（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、控制线路）方面，较多考虑如何使电源与负载匹配。延伸：对于有多个外阻与电源串联的电路，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

7、电阻之和。如图1.2示电路中：在上面进行了实验数据的猜想之后得到了结果，那么是不是确定的这组数据没有特殊呢？我们还不能知道，所以还得进行理论的推导，这步是必须的，证明实验猜想是对的。通过对这些重要知识点的，使学生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。图1.2P=I*R====可见，当R=R+r时，P最大。故R=R+r是图示电路中获得最大功率的条件。但获得最大功率的条件却不是电源输出最大功率的条件。获得的最大功