电路课件14
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2024九年级物理全册第14章了解电路单元整体设计课件新版沪科版
Hale Waihona Puke 学目标4. 知道电流表的作用、符号，能够辨认量程和分度值。能够独立操作并正确 使用电流表。认识并掌握正确使用电压表的方法，能够正确使用电压表测 量电压。
5. 会画简单的串、并联电路图，会正确识别并连接串联电路和并联电路。能 说出生产生活中采用简单串联电路或并联电路的实例。
6. 通过探究实验，得出串联、并联电路中的电流、电压规律，学习科学探究 的方法。
单元知识架构
第十四章 了解电路
大单元整体设计
单元主题概览
单元教学目标
课标要求
1. 观察摩擦起电现象，了解静电现象。了解生产生活中关于静电防 止和利用的技术。 2. 从能量转化的角度认识电源和用电器的作用。 3. 知道电流、电压。 4. 会使用电流表和电压表。 5. 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电路或并联电路的实例。 6. 探究并了解串联电路和并联电路中电流、电压的特点。
教学目标
1. 了解摩擦可以使物体带电及带电物体的性质。了解摩擦起电的原因。知道 两种电荷及电荷间的相互作用规律。了解生产生活中关于静电防止和利用的 技术。 2. 从能量转化的角度认识电源和用电器的作用，知道电源有正负极。 3. 体会利用类比法建立电流的概念，知道电流的方向。知道电流的国际单位， 会进行单位之间的换算。了解一些常见的用电器正常工作时通过的电流。认 识电压的概念，知道电压是电路中形成电流的原因。知道电压的国际单位及 单位之间的换算关系。了解一些常见的电压值。
最新沪科初中物理九年级上册《14第2节 让电灯发光》PPT课件 (5)
1、连接电路要按一定的顺序进行。比如，可 以先从电池正极开始，依次连接开关S、灯L1、L2， 一直到电池的负极。也可从电池负极依次开始。
2、在连线过程中，开关应该是断开的。 经检查电路连接最无新初误中物后理精，品课再件设闭计 合开关。
二、电路的三种状态
通路：处处连通的电路 开路：在某处断开的电路 短路：不经过用电器而直接跟电源两极连
组成电流流经的通路,运输电能。
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1、电源
（1）电源使电路保持持续电流 （2）我知道的电源还有：
干电池 蓄电池 发电机 太阳能电池 氧化银电池 镍氢电池 锂电池
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2、用电器
（1）消耗电能，把电能转化为人们 需要的能量，比如光能、内能。
（2）我知道的用电器有：
电灯 电视机 电冰箱 电饭堡 电风扇 洗衣机 电熨斗 电脑 电磁炉 。。。。。
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3、开关
（1）开关用来控制电路的通断 （2）我知道的开关有：
拉线开关 按纽开关 拨动开关 声控开关 闸刀开关 触摸延时开关
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4、导线
（1）导线把用电器连接起来， 是电流通过的路径 （2）我知道的导线有：
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电路图：（注意初学时电路图的画法）
1、元件位置安排要适当，分布要均匀。
2、整个电路图最好呈长方形，有棱有角，导线 要横平竖直。
3、元件不要画在拐角处。 4、按顺序从正极依次画到负极，或从负极依 次画到正极。
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2、常用的电路元件符号
电池(电源)
电灯
开关
接的电路 短路的危害：短路时，电流很大，会烧坏电源和导
线，在生产和生活中发生短路，轻则 用电器不能工作，重则会引起火灾。
2、在连线过程中，开关应该是断开的。 经检查电路连接最无新初误中物后理精，品课再件设闭计 合开关。
二、电路的三种状态
通路：处处连通的电路 开路：在某处断开的电路 短路：不经过用电器而直接跟电源两极连
组成电流流经的通路,运输电能。
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1、电源
（1）电源使电路保持持续电流 （2）我知道的电源还有：
干电池 蓄电池 发电机 太阳能电池 氧化银电池 镍氢电池 锂电池
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2、用电器
（1）消耗电能，把电能转化为人们 需要的能量，比如光能、内能。
（2）我知道的用电器有：
电灯 电视机 电冰箱 电饭堡 电风扇 洗衣机 电熨斗 电脑 电磁炉 。。。。。
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3、开关
（1）开关用来控制电路的通断 （2）我知道的开关有：
拉线开关 按纽开关 拨动开关 声控开关 闸刀开关 触摸延时开关
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4、导线
（1）导线把用电器连接起来， 是电流通过的路径 （2）我知道的导线有：
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电路图：（注意初学时电路图的画法）
1、元件位置安排要适当，分布要均匀。
2、整个电路图最好呈长方形，有棱有角，导线 要横平竖直。
3、元件不要画在拐角处。 4、按顺序从正极依次画到负极，或从负极依 次画到正极。
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2、常用的电路元件符号
电池(电源)
电灯
开关
接的电路 短路的危害：短路时，电流很大，会烧坏电源和导
线，在生产和生活中发生短路，轻则 用电器不能工作，重则会引起火灾。
沪科版九年级物理上册教学课件 第14章 了解电路 第3节 连接串联电路和并联电路
甲
图乙的并联电路中， S、S1、S2闭合时，L1、L2都亮； S断开，S1、S2闭合时，L1、L2都不亮； S闭合，S1断开，S2闭合时，L1不亮、L2亮； S闭合，S1闭合，S2断开时，L1亮、L2不亮。
乙
(3)将其中一个小灯泡拧下(或出现故障)，另一个小灯 泡还能发光吗？
甲
图甲的串联电路中，将其 中一个小灯泡拧下(或出现 故障)，另一个小灯泡不能 发光。
课堂小结
连接串联电路和并联电路
串联电路 并联电路
定义 连接 特点 定义 连接 特点
随堂检测
1.家庭的卫生间一般都要安装照明灯和换气扇。使用时， 有时需要各自独立工作，有时需要同时工作，如图所示的 电路中，符合上述要求的是（ ）
D
A
B
C
D
随堂检测
2.马路上的路灯总是一起亮，一起灭。如果它们其中一
知识延伸
过年的时候挂的彩灯有
采用了并联电路 亮有灭，它们是并联
知识延伸
教室里的日光灯互不影 响，采用的是并联
工厂车间各台机器都要 用电，它们的工作互不
影响，属于并联
材料拓展
设计病房呼叫电路 医院里，病人只要按下呼叫器的开关，护士 马上便会知道是哪个病床的病人需要帮助了， 护士是通过观察哪盏灯发光来判断相应床位 的病人需要帮助的。特别提醒：当病人呼叫 时，不仅要有灯光显示，而且还需有声音提 醒医护人员，防止出现灯亮了很长时间而医 护人员却没有看到的现象。讨论得出最佳方 案(如图所示)。
甲
图甲的串联电路中，开关可 以控制两个小灯泡，开关位 置的改变并不影响它对两个 小灯泡的控制作用。
乙
图乙的并联电路中，干路开 关可以控制两个小灯泡，支 路开关只能控制其所在支路 的小灯泡。
图乙的并联电路中， S、S1、S2闭合时，L1、L2都亮； S断开，S1、S2闭合时，L1、L2都不亮； S闭合，S1断开，S2闭合时，L1不亮、L2亮； S闭合，S1闭合，S2断开时，L1亮、L2不亮。
乙
(3)将其中一个小灯泡拧下(或出现故障)，另一个小灯 泡还能发光吗？
甲
图甲的串联电路中，将其 中一个小灯泡拧下(或出现 故障)，另一个小灯泡不能 发光。
课堂小结
连接串联电路和并联电路
串联电路 并联电路
定义 连接 特点 定义 连接 特点
随堂检测
1.家庭的卫生间一般都要安装照明灯和换气扇。使用时， 有时需要各自独立工作，有时需要同时工作，如图所示的 电路中，符合上述要求的是（ ）
D
A
B
C
D
随堂检测
2.马路上的路灯总是一起亮，一起灭。如果它们其中一
知识延伸
过年的时候挂的彩灯有
采用了并联电路 亮有灭，它们是并联
知识延伸
教室里的日光灯互不影 响，采用的是并联
工厂车间各台机器都要 用电，它们的工作互不
影响，属于并联
材料拓展
设计病房呼叫电路 医院里，病人只要按下呼叫器的开关，护士 马上便会知道是哪个病床的病人需要帮助了， 护士是通过观察哪盏灯发光来判断相应床位 的病人需要帮助的。特别提醒：当病人呼叫 时，不仅要有灯光显示，而且还需有声音提 醒医护人员，防止出现灯亮了很长时间而医 护人员却没有看到的现象。讨论得出最佳方 案(如图所示)。
甲
图甲的串联电路中，开关可 以控制两个小灯泡，开关位 置的改变并不影响它对两个 小灯泡的控制作用。
乙
图乙的并联电路中，干路开 关可以控制两个小灯泡，支 路开关只能控制其所在支路 的小灯泡。
第14章 MOS开关电容电路
第14章 MOS开关电容电路
概述 14.1 开关电容等效电阻电路 14.2 开关电容积分器 14.3 开关电容低通滤波器
作业
概述
MOS开关电容电路(SC电路)是由MOS模拟开关和MOS电 容组成，电路在时钟信号的控制下，完成电荷的存储和 转换。它和运放、比较器等基本电路组合起来，可以构 成多种功能的电路。如SC等效电阻电路、SC积分电路、 SC滤波电路等。 为了突出对开关电容基本工作原理的论述，假定各元 件具有理想特性，即模拟开关的导通电阻为零，关断电 阻为无限大，不存在寄生电容；并假定模拟开关栅电压 的设计满足使开关正常工作的条件。此外还假定MOS电 容没有损耗；不考虑时钟信号的上升、下降沿；运算放 大器的增益和输入电阻足够高，并且频带足够宽。 用MOSFET构成的模拟开关可 用简单的单掷开关符号表示。
(1)采样频率fc应比信号最高频率fs高得多，即要求fc>>fs， 才能使被采样的信号不失真地被还原。
(2)1端和2端的电压V1和V2不能受开关闭合的影响，这样可 避免开关闭合时，引起电路瞬变和瞬时信号电平的变化。
二、串联型开关电容等效电阻电路 当φ为高电平时，M1导通M2截止， 电容C1上存储电荷量Q为：Q＝C1(V1V2)。 当φ为低电平时，M2导通M1截止，电容C1通过M2放电， 电容C1上电荷量变为零。
作业
14.1、14.2、14.3、14.4
CP的存在改变了积分器的特性，而且CP是随加在其两 端电压的不同而变化的非线性电容，这就失去了开关电 容积分器易于得到准确和稳定的时间常数的优点。然而 这些电容是在制造开关电容积分器时不可避免的，因此 需要设法在电路结构上解决。
当φ为高电平时，开关S1、S2接通，S3、S4断开，此 时输出电压Vo为 CP2和C1被充电到等于Vi的电压，而CP3因为和运算 放大器的输入端相连，所以两端的电压为零。 在φ为低电平时，S1和S2断开，S3和S4接通，此时 CP2、CP3和C1被短路。 可见，在一个时钟周期内，CP2和CP3都不会影响电 路中电荷的正常转移，从而消除了寄生电容对积分器 性能的影响。
概述 14.1 开关电容等效电阻电路 14.2 开关电容积分器 14.3 开关电容低通滤波器
作业
概述
MOS开关电容电路(SC电路)是由MOS模拟开关和MOS电 容组成，电路在时钟信号的控制下，完成电荷的存储和 转换。它和运放、比较器等基本电路组合起来，可以构 成多种功能的电路。如SC等效电阻电路、SC积分电路、 SC滤波电路等。 为了突出对开关电容基本工作原理的论述，假定各元 件具有理想特性，即模拟开关的导通电阻为零，关断电 阻为无限大，不存在寄生电容；并假定模拟开关栅电压 的设计满足使开关正常工作的条件。此外还假定MOS电 容没有损耗；不考虑时钟信号的上升、下降沿；运算放 大器的增益和输入电阻足够高，并且频带足够宽。 用MOSFET构成的模拟开关可 用简单的单掷开关符号表示。
(1)采样频率fc应比信号最高频率fs高得多，即要求fc>>fs， 才能使被采样的信号不失真地被还原。
(2)1端和2端的电压V1和V2不能受开关闭合的影响，这样可 避免开关闭合时，引起电路瞬变和瞬时信号电平的变化。
二、串联型开关电容等效电阻电路 当φ为高电平时，M1导通M2截止， 电容C1上存储电荷量Q为：Q＝C1(V1V2)。 当φ为低电平时，M2导通M1截止，电容C1通过M2放电， 电容C1上电荷量变为零。
作业
14.1、14.2、14.3、14.4
CP的存在改变了积分器的特性，而且CP是随加在其两 端电压的不同而变化的非线性电容，这就失去了开关电 容积分器易于得到准确和稳定的时间常数的优点。然而 这些电容是在制造开关电容积分器时不可避免的，因此 需要设法在电路结构上解决。
当φ为高电平时，开关S1、S2接通，S3、S4断开，此 时输出电压Vo为 CP2和C1被充电到等于Vi的电压，而CP3因为和运算 放大器的输入端相连，所以两端的电压为零。 在φ为低电平时，S1和S2断开，S3和S4接通，此时 CP2、CP3和C1被短路。 可见，在一个时钟周期内，CP2和CP3都不会影响电 路中电荷的正常转移，从而消除了寄生电容对积分器 性能的影响。
电路分析第十四章-状态变量法
iL L + uL -
R1 + uS -
iC1
+uC1 -
R2
iS
iC2
+ uL R1
iC1 + uC1R2
设uC1、 uC2 、iL为状态变量
解
（1） uC1 单独作用： iL=0，iS=0， uS=0 , uC2=0。 求：iC1 ， iC2 , uL 。
iC 1
=
−
uC 1 R1 + R2
iC 2
[it]= -[Ql] [il] 用连支电流表示树支电流；
（5） 对基本回路列写KVL方程
[ul ]= -[Bt ][ut] 用树支电压表示连支电压；
（6） 消去非状态量；
（7） 整理，得到状态方程。
例
+ uC -R1
（1） 选 uC ， iL 为 状态变量。
+ uS
-
C3
iL L4 R5
iS
（2） 以1，2，3为 树支的常态树。
uL=e(t)-uC(t) iC(t)= iL(t)- uC(t)/R uR(t)= uC(t)
iR(t)= uC(t)/R
L iL
+ + uL - iC
e(t)
C
-
iR + uC R
-
+ uR -
uL − 1
iC
=
−
1
/
R
uR iR
1 1/ R
0
1
1 0
uC iL
+
0 0
e(t
)
0
0
一般形式 [Y(t)] = [C ][X(t)] +[D][v(t)]
新版沪科版九年级物理：第14章 了解电路 课件
9.( 枣庄中考 )科技馆内有一个“静电球”,当人触摸“静电球”时,头发丝便会一根根竖起,形成 “怒发冲冠”的景象,如图所示,这是由于头发丝带 同种 ( 选填“同种”或“异种” )电荷而互相 排斥 的结果。
10.( 黄冈中考 )为了积极响应党和国家号召,践行绿色发展理念,某企业引进静电除尘设备,治 理生产中的空气污染。启动静电除尘设备,混浊空气进入除尘腔即被电离成离子和电子,由于 异种电荷互相 吸引 ,其中的电子会向设备的阳极板( 带正电 )运动,在运动过程中遇到尘粒, 使尘粒带上 负 ( 选填“正”或“负” )电荷,带了电的尘粒继续运动,碰到阳极板失去电性,在 重力 的作用下,落向底部的集尘板。 11.( 常德中考 )现有A、B、C三个轻质小球,已知A带负电,A和B互相吸引,B和C互相排斥,则B 带正电 ( 选填“带正电”“带负电”或“不带电” ),A和C互相 吸引 。 12.将一带电体接触带正电的验电器时,若金属箔张角变大,说明带电体是带 正 电的;金属箔 闭合后又张开,说明带电体是带 负 电的,且所带电荷量比验电器所带电荷量 多 ( 选填 “多”或“少” )。
毛皮
摩擦过的
17.( 衢州中考 )如图所示,P1、P2、P3表示将小球B先后悬吊在距离A球远近不同的位置:①小 球偏离竖直方向的原因是 同种电荷相互排斥 ;②据图示情景,你还能得出的结论是
相同的带电体,距离越大,相互作用力越小( 或电荷间的作用力与距离大小有关 ) 。
18.静电复印技术已经逐渐走入人们的生活,如图是利用身边的素材来简单模拟静电复印原理 的示意图。请依据图示及操作步骤,结合“人作为导体可以将电荷导走”的知识,简要说明其操 作意图。
6.( 临沂中考 )用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球( 如图所示 ),发现验电器的两个 金属箔片张开。以下说法正确的是( B )
苏科版九年级物理上册第十四章 精品ppt课件
练一练
C
AB
变暗 变亮 不变
讨论与交流
规格及使用注意事项： 允许通过的最大电流
规格： 如：“50Ω 1.5A”、 “10Ω 2A”
最大阻值
注意事项：在闭合开关之前，应将滑片置于阻值最大端。
３、使用A、Ｃ（一上一下）两个接线柱：
A C
A
D
p
B
AP段电阻线接入电路，当滑片P远离A端滑动时， AP段电阻线变长，电阻变大，电流变小，灯变暗。
小结
1、欧姆定律的内容是什么？ 2、欧姆定律的表达式是什 么？有哪些变换公式？ 3、本节课我们主要应用了哪种研究问题的方法？
教学课件
物理 九年级上册 江苏科技版
第十四章 欧姆定律
四、欧姆定律的应用
欧姆定律：
复习
1、内容：导体中的电流与导体两端的电压成正比，
与导体的电阻成反比。
2、表达式： I U R
次序 1 2 3
电压U/V 10 10 20
电流I/A 4 2 4
电阻R/Ω 2.5 5 5
3、某导体两端的电压为2 V时，通过导体的电流为
500 mA，此导体的电阻为__4___Ω。切断电源后导 体两端的电压为零，此时导体的电阻为___4____Ω。
想一想
U=IR
I=U/R
R=U/I
R=U/I跟I=U/R相似，那能 否认为电阻跟电压成正比，跟 电流成反比？
3、变形公式：U IR
RU I
一、运用欧姆定律测量电阻
1、测量原理：根据欧姆定律的变形公式：R U
I
2、实验电路图：
3、实验器材： 直流电源（干电池）、电流表、电压表、 开关、未知电阻R、滑动变阻器、导线等
初中物理九年级上册《14第14章 了解电路》PPT课件 (1)
第十四章 了解电路 复习课
要点整理一：电荷
• 1、摩擦起电现象 ：
•
一些物体与其它物体摩擦后，有吸引轻小物体的现象，这种
现象成为摩擦起电现象。
• 2、两种电荷：
• 1）正电荷：
•
人们把丝绸摩擦过的玻璃棒上带的电荷规定为正电荷。
• 2）负电荷：
• 把毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷规定为负电荷。
• 3）电荷间的作用规律：
B
（
）
A、Ia=Id C、Ia>Ib
B、 Ia>Id
D、b Id>Ic
·c
· · · a
d
训练四：
1、将下图中的元件连接起来（用铅笔画线表 示导线），其中灯泡L1和L2串联，电压表V1测 L1两端的电压，V2测L1与L2串联后的总电压， 并画出电路图。
V1
V2
L1
L2
V1
L2
L1 V2
2、图中所示的三个电路中，在"0"中填上电流表或 电压表的符号，并标出表的"十"、"一”接线柱·
要点整理三：电荷量、电流、电压
电荷量 电流 电压
符
定义
号
单位
Q
电荷的多少
电荷的定向移动形成电流
库伦、库 符号（Q)
正电荷1 定向移动的方向规定 I 为电流一的方向
安培 安(A) 毫安(mA) 微安(uA)
一秒钟通过导体任一横截面 的电荷量，表示电流的强弱 。 V 使电荷发生定向
移动形成电流的
伏特 伏（V) 千伏（KV) 毫伏（mV)
个大？
IB
2、有两根粗细不同的导线，已知粗段与细段
的横截面积之比为2：1，把它们串联在电路中，
要点整理一：电荷
• 1、摩擦起电现象 ：
•
一些物体与其它物体摩擦后，有吸引轻小物体的现象，这种
现象成为摩擦起电现象。
• 2、两种电荷：
• 1）正电荷：
•
人们把丝绸摩擦过的玻璃棒上带的电荷规定为正电荷。
• 2）负电荷：
• 把毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷规定为负电荷。
• 3）电荷间的作用规律：
B
（
）
A、Ia=Id C、Ia>Ib
B、 Ia>Id
D、b Id>Ic
·c
· · · a
d
训练四：
1、将下图中的元件连接起来（用铅笔画线表 示导线），其中灯泡L1和L2串联，电压表V1测 L1两端的电压，V2测L1与L2串联后的总电压， 并画出电路图。
V1
V2
L1
L2
V1
L2
L1 V2
2、图中所示的三个电路中，在"0"中填上电流表或 电压表的符号，并标出表的"十"、"一”接线柱·
要点整理三：电荷量、电流、电压
电荷量 电流 电压
符
定义
号
单位
Q
电荷的多少
电荷的定向移动形成电流
库伦、库 符号（Q)
正电荷1 定向移动的方向规定 I 为电流一的方向
安培 安(A) 毫安(mA) 微安(uA)
一秒钟通过导体任一横截面 的电荷量，表示电流的强弱 。 V 使电荷发生定向
移动形成电流的
伏特 伏（V) 千伏（KV) 毫伏（mV)
个大？
IB
2、有两根粗细不同的导线，已知粗段与细段
的横截面积之比为2：1，把它们串联在电路中，
沪科版九年级物理全一册第14章 了解电路课件(共42张PPT)
知识点 电压的测量
(1)实验时采用改变电源电压的方法也能达到多次测量 的目的.
(2)换用不同规格的灯泡时,各灯泡两端的电压会发生改 变,但电源两端的电压(总电压)是不变的.
(3)在串联电路中,各用电器两端的电压不一定相等,只有 当用电器的规格相同时,用电器两端电压才相等.
知识点 串联电路的电压规律
新课标沪科版·物理 九年级上
第十四章 了解电路
第一节 电是什么
知识点 摩擦起电
将气球与墙壁、黑板摩擦后,气球带电,不用胶带、胶棒,就能粘在了墙上.
知识点 摩擦起电
带电体有吸引轻小物体的性质,利用这个性质可以 检验物体是否带电.
知识点 两种电荷
用干燥的绒布(绒毛衣)分别在两只气球上充分摩擦,两只气 球就带上了同种电荷,互相排斥而自然分开.
(2)在连接好电路后,要先用开关试触,观察电压表指针的偏 转情况,确认无误后再闭合开关,观察示数
(3)读数时要客观、准确,每次读完示数要断开开关.
知识点 并联电路的电压规律
将电压表并联在并联电路中任何地方测得的电压值都是一样的.
知识点 验电器 检验物体带电的方法
(1)看物体是否吸引轻小物体; (2)利用电荷间相互作用的规律判断; (3)利用验电器检验.
知识点 原子及其结构
为什么公路上行驶的油罐车后 面常常拖着一根铁链?
汽油是易燃物质,油罐车在行驶过程中,汽油与桶壁不断摩擦,发生摩 擦起电现象,如果桶上的电荷不能传递出去,就会使桶上的电荷越积越多, 当积累到一定程度,就会发生火花放电现象,造成火灾或油桶爆炸事故,油 罐车后面拖着一条铁链,是利用铁链具有良好的导电性,将因摩擦带上的 电荷导走,以免造成放电产生火花而引起火灾或油罐爆炸.
第十四章 了解电路课件沪科版九年级物理全一册
第9题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
返回目录
10. （2023·合肥庐阳期末）如图所示，用电流表测量通过灯L的电流
时，电流表所显示的数值实际上是通过它本身的电流值，我们将电流表
串联电路中各处的电
所显示的数值当作通过灯L的电流值，这是因为
流是相等的 。
第10题
返回目录
16. （2023·鹤壁期中）如图甲所示的电路中，L1、L2的连接方式
是
并
联，当开关S闭合后，两电流表指针偏转均如图乙所示，则电
流表A1的示数为
A，通过两灯泡的电流比I1∶I2＝ 4∶1
1.5
。
第16题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19L1、L2，开关S，电源，电压表，电流表，若干导线。请你
C. 若气球带负电荷，则头发带正电荷
第19题
D. 气球与头发因带有同种电荷而互相吸引
1
2
3
4
5
6
7
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9
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21
22
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20. （2023·鄂州）如图所示，开关S闭合时，小灯泡L1、L2都不亮，用
第14讲同步时序电路分析
2.按输入信号的特性分 —脉冲输入、电平输入
a)电平输入 b)脉冲输入
3.按输出的特性分—Mealy型、Moore型
状态
输 入
次态 激励 逻辑
存储器 现态
输出 逻辑
输出
时钟
输入
Mealy型电路输出与
现态和输入有关。 CP
状态
输 入
次态 激励 逻辑
存储器 现态
输出 逻辑
输出
时钟
输入
Moore型电路输出仅
假定下列Mealy型电路的初始状态为A，输入序列为 X：10100110，其状态转移序列和输出响应序列为：
假定下列Moore型电路的初始状态为B ，输入序列为 X：11001001，其状态转移序列和输出响应序列为：
时序电路分析的方法
根据给定的电路，写出其方程，列出状态转移真值表， 画出状态转移图和时序图，然后分析出它的功能。 步骤： 、写出激励函数（触发器的输入端表达式）和输出函 数表达式。 2、将FF的驱动方程代入各自的特性方程，求得状态方 程。 3、根据状态方程和输出方程填写状态转移真值表 4、根据状态转移真值表，画出状态转换图。 5、电路功能描述。
读法：
处于状态Q的时序电路， 当输入为X时，输出为Z，在时 钟脉冲作用下，电路进入次态 Q n+1。
读表（图）次序：
Mealy型电路状态表格式
现态→输入→输出→次态
状态转移表（状态表）
Moore型电路状态表格式
读法：
当时序电路处于状态Q时， 输出为Z。若输入为X，在时钟脉 冲作用下，电路进入次态Q n+1。
CP
与现态有关。
时序电路的描述方法
逻辑函数表达式
输出函数表达式 Y(tn)F [X (tn)Q ,(tn)] 激励函数表达式 W (tn)G [X (tn)Q ,(tn)] 次态函数表达式 Q (tn 1)H [W (tn)Q ,(tn)]
14直流电路1-3
⑥ 应用叠加原理时可把电源分组求解 ，即每个分电路 中的电源个数可以多于一个。
电路如图:
电路如图:
已知Us = 12V，R1=R2=R3=R4，Uab = 10V
若将理想电压源除去后（图b）， Uab = ？
图a
Uab = U’ab + U”ab
?
图b
叠加原理的推论： 齐性定理
内容： 在只有一个电源作用的线性电路中，若 电源增大或缩小K倍，则响应（电路中的电 压和电流)也将同样增大或缩小K倍。 + E – R1
6K 6mA
Us Is
RL
3K
6K RL
IL
+
9V Us
IL
1.10 戴维宁定理
二端网络的概念： 二端网络：具有两个出线端的部分电路。 无源二端网络：二端网络中没有电源。 有源二端网络：二端网络中含有电源。 a R4 IS + E – R3
R1
R2
+ E – R1
a R2 IS R3 b 有源二端网络
例 1： 电路如图，已知E1=40V，E2=20V，R1=R2=4， R3=13 ，试用戴维宁定理求电流I3。 a a + + E1 E2 R0 – – R3 I3 R3 I3 + I1 R1 I2 R2 E _ b b 有源二端网络 等效电源
注意：“等效”是指对端口外等效 即用等效电源替代原来的二端网络后，待求 支路的电压、电流不变。
电流源单独作用；
I1
4 1.6A 64
U 3 10 1.6 1.6 6 25.6V
叠加：
U 3 U 3 U 3 19.6V
3K
6K 6mA Us Is RL
电路第五版课件 第十四章线性动态电路的复频域分析
ss L
Us25s(s)
L1iLV(0-)
注意UL(s) ： 计算 动态元件电压或电 流时，要包含附加 电源在内。
24
④求响应的象函数(用结点法)
2
5
1 5
1 5
1 s
UL(s)
(s2) 5
1 s
s 5
整理： UL(s)
2s (s2)(2s5)
4 s2
①把时间域的高阶微分方程变换为复频域的代 数方程；
②将电流和电压的初始值自动引入代数方程中，在 变换处理过程中，初始条件成为变换的一部分。
由于解代数方程比解微分方程简单效，所以拉 氏变换在线性电路分析中得到广泛应用。
4
1. 拉氏变换的定义
定义 [ 0 , ∞)区间函数 f(t)的拉普拉斯变换式：
F (s)
1 2(1
j)
K 22
I (s)(s 1 j) s1j
1 s(s 1
j)
s1 j
1 2(1 j)
原函数
i1(t) ℒ [I1(s)]
1 2
(1 et costet sint) A
部分分式展开法 23
例2：稳态时闭合S。求 t≥0时的 uL(t)。
20
§14-5 应用拉氏变换法分析线性电路
相量法由直流电阻电路推广而来，运算法也是。 所以运算法的分析思路与相量法非常相似，推广 时引入拉氏变换和运算阻抗的概念： i → I(s)，u → U(s)，R → Z(s)，G → Y(s)。
用运算法分析动态电路的步骤： ① 由换路前的电路求初始值 uC(0) , iL(0) ； ② 将激励变换成象函数； ③ 画运算电路(注意附加电源的大小和方向) ； ④ 用电阻电路的方法和定理求响应的象函数； ⑤ 反变换求原函数(得时域形式表达式)。
电路暗箱ppt课件
还有其他组合吗？
灯泡变亮了
2 电路中增加电池或灯泡后的情况
两个灯泡这样连接会怎样？ 两节电池这样连接会怎样？
灯泡亮度不变
并联
2 电路中增加电池或灯泡后的情况
电路的连接方式有两种：一种是电路元件 依次连接，我们把这种连接方式叫做串联； 一种是电路元件并列连接，叫做并联。
3 解电路暗箱
B
A
D
C
电路暗箱：是一个相对密闭 的环境中有接有一个多个电 路元件。
3 解电路暗箱
怎样检测科学、不遗漏呢？
B
A
D
C
Ａ
ＡＢ ＢＣ
Ｂ
ＤＣ ＤＤ
3 解电路暗箱
小灯泡不亮——不通或 中间的电路元件损坏
小灯泡亮了——通 小灯泡变亮——电池 小灯泡变暗——灯泡或其他用电器 小灯泡亮度不变——一段导线
3 解电路暗箱
实验步骤：
1.检测时检测器先自检，确保检测器 本身无故障。 2.检测时，注意检测顺序，交换检测， 接触要充分。 3.将实验结果记录在实验记录表上。 4.根据记录，你认为暗箱里电路应该 是怎样的？ 5.画出暗箱里的电路。
【苏教版四年级第四单元 简单电路】
14.电 路 暗 箱
1 导入
怎样判断握在手心里的电线是连着的还是断开的？
电路检测器
1 导入
导线是连着的
导线是断开的
2 电路中增加电池或灯泡后的情况
在简单电路中增加一 节电池一个小灯泡， 观察小灯泡的亮度有 没有变化 。
2 电路中增加电池或灯泡后的情况
串 联
灯泡变暗了
自检方法：
检测的时候不能打开暗盒。
3 解电路暗箱
3 解电路暗箱
打开盒子验证自己的判断。
灯泡变亮了
2 电路中增加电池或灯泡后的情况
两个灯泡这样连接会怎样？ 两节电池这样连接会怎样？
灯泡亮度不变
并联
2 电路中增加电池或灯泡后的情况
电路的连接方式有两种：一种是电路元件 依次连接，我们把这种连接方式叫做串联； 一种是电路元件并列连接，叫做并联。
3 解电路暗箱
B
A
D
C
电路暗箱：是一个相对密闭 的环境中有接有一个多个电 路元件。
3 解电路暗箱
怎样检测科学、不遗漏呢？
B
A
D
C
Ａ
ＡＢ ＢＣ
Ｂ
ＤＣ ＤＤ
3 解电路暗箱
小灯泡不亮——不通或 中间的电路元件损坏
小灯泡亮了——通 小灯泡变亮——电池 小灯泡变暗——灯泡或其他用电器 小灯泡亮度不变——一段导线
3 解电路暗箱
实验步骤：
1.检测时检测器先自检，确保检测器 本身无故障。 2.检测时，注意检测顺序，交换检测， 接触要充分。 3.将实验结果记录在实验记录表上。 4.根据记录，你认为暗箱里电路应该 是怎样的？ 5.画出暗箱里的电路。
【苏教版四年级第四单元 简单电路】
14.电 路 暗 箱
1 导入
怎样判断握在手心里的电线是连着的还是断开的？
电路检测器
1 导入
导线是连着的
导线是断开的
2 电路中增加电池或灯泡后的情况
在简单电路中增加一 节电池一个小灯泡， 观察小灯泡的亮度有 没有变化 。
2 电路中增加电池或灯泡后的情况
串 联
灯泡变暗了
自检方法：
检测的时候不能打开暗盒。
3 解电路暗箱
3 解电路暗箱
打开盒子验证自己的判断。
苏教版四年级科学上册电路暗箱(课件)
2.电路检测器只能检测灯泡亮不亮，不能检测导线有没有问题。
×
3.用电路检测器检测，只要测一次就可以了。
×
4.我们可以把电源的两极直接用导线连在一起。
×
5.在解电路暗箱的实验中，一种实验现象只能对应一种连接方法。
×
谢谢观看
A—B
A—C
A—D
B—C
B—D
C—D
亮 不亮
③将可能的连接情况画在科学记录纸上。
一、选择题
1.下列电路元件中，( A )不是制作电路检测器必须用到的。
A.开关B.小灯泡C.电池D.导线
2.下列可以使用简易电路检测器检验的是( C )
A.冰箱B.洗衣机C.灯泡D.电视
3.我们自制的电路检测器有( B )个检测头。
A.1B.2C.3D.4
4.要检测电路暗箱的时候，如果发现小灯泡变暗，这时候暗箱力可能连着（ C ）。
A.一节电池B.一根导线C.一个灯泡D.一个开关
5.电路检测器电池的正极与暗箱中电池的负极相连，电路检测器的小灯泡（ B ）。
A.正常发光B.不发光C.发光且比平时亮D.发光且比平时暗
二、判断题
1.在检测暗箱时，小明发现小灯泡变暗了，说明暗箱里电路是断开的。 ×
2023年 新版
苏教版小学《科学》四年级上册配套课件
14.电路暗箱
回忆： 导线的各 部分是用 什么材料 做的？它 们各起什 么作用？
想一想
科学概念
想一想
怎样判断他握在手心里的电线是连着的还 是断开的？
想一想
简单电路
想一想
想一想
解暗箱提示：（初级暗箱 ） ①这个电路暗箱4个触点，触点之间可能连接了导线、小灯泡或电池等，根据外 接小灯泡的
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解
uC U 0e
t RC
t0
K
+ 5F
－
代入 U 0 24 V RC 5 4 20s
uC
2 3 i3
i2 6
uc 24 e
t 20
V t0
t 20
等效电路
i1 uC 4 6 e
2 i2 i1 4e 3
t 20
t >0 i1
A
t
A
2）电路的响应与电容初始状态成线性关系。 3）电容不断释放能量，并被电阻消耗。
15
uC
+ C
－
R
设 uC(0+)=U0 电容放出能量： WC 1 CU 02 2
电阻吸收（消耗）能量：
WR Ri dt 0
2 0
U0 R e R
2 0
t RC
dt
uC (0 ) uC (0 )
q(0 ) q(0 ) 电荷守恒
7
1 t 电感初始条件：iL (t ) iL (0 ) 0 u( )d L 0 1 0 令t=0+，则 iL (0 ) iL (0 ) u ( )d L 0
若u()为有限值，则 iL (0 ) iL (0 ) 又=LiL，因此
2
U 0 e R 1 2 CU 0 2
2 0
2t RC
U RC e dt R 2
2t RC 0
16
2. RL电路的零输入响应 iL 1
U0 R0
特征方程
2
U0 I0 已知 iL (0 ) R0
R
uL
diL L Ri 0 dt
i L (0 ) I 0
R p L
Lp+R=0
R t L
特征根 代入初值
方程通解 iL Ae
A I0
R
iL I 0 e
R t L
t0
t diL uL L RI 0 e L dt
17
iL I 0e
I 0 iL
R t L
t0
uL RI 0e
uL
R t L
t0
t 0 t 1）电压、电流按同一指数规律衰减，衰减快慢与 -RI0
1 i3 i1 2e 20 A 3
5F
+
－
uC
4
21
例2
t=0时 , 开关K由1→2，求电感电压和电流及 开关两端电压u12。
2
K(t=0)
+ 1 2 iL 3 24V + – 4 u 6H L 4 － t >0 R
解 i L (0 ) i L (0 ) 24 6 2A 4 2 3 // 6 3 6 6 R 3 ( 2 4) // 6 6
–
uL
–
L
Ri uL uS (t ) di duC uL L VCR： i C dt dt di duC L Ri uS (t ) RC uC uS (t ) dt dt 含有一个动态元件的电路，其方程为一阶线性常系 数微分方程，称为一阶电路。
4
KVL：Ri uC uS (t )
1 p RC
uC Ae pt Ae
13
uC Ae
1 t RC
1 t RC
代入初值 uC (0 ) U 0
1
A U0
uC U 0 e
U0 uC
t0
连续函数
uC U 0 RC t i e t0 R R
I0 0
i
跃变
0
t
t
1）电压、电流按同一指数规律衰减，其衰减快慢 与RC有关。 uc 大 U0 时间常数： =RC，反映 了电容放电的快慢。 0 t 14 小
1
§7-1 动态电路的方程和初始条件
1.动态电路 1）动态电路：含有动态元件的电路。
(t = 0) S US R + uC – US C US S (t = 0) R +
i
uL
–
L
US R
uC
i
US
US/R
i
t 0 t1
uL
t
2
稳态 0暂态 t1 新稳态 过渡过程
2）过渡过程：当电路结构或参数变化时，动态电路 从原稳态到新稳态的变化过程，称为过渡过程，又 称暂态过程。
23
产生原因： ① 外因：电路结构或参数变化，称为换路。
时间轴： -∞
原状态
0- 0+ 暂态 新状态 t t 0 ∞ 换路
② 内因：存在储能元件。
w p t
t 0 若无w 0 则 p
3
2.动态电路的方程
(t >0) R + uS(t)
i
(t >0) R + C uS(t)
i
uC
结论 描述动态电路的方程为微分方程，其阶数通
常等于电路中动态元件的个数。 3.动态电路的分析方法 利用KCL、KVL和VCR列写微分方程，求解微分 方程，称为经典法。 1）时域分析：经典法，状态变量法，卷积，数值法 2）复频域分析：拉普拉斯变换法，傅里叶变换法 稳态分析 恒定或周期性激励 换路很长时间后的状态 微分方程的特解 暂态分析 任意激励 换路后的整个过程 微分方程的一般解
dx 一阶电路 a1 a0 x e(t ) t 0 dt d2 x dx 二阶电路 a2 2 a1 a0 x e(t ) t 0 dt dt dn x d n1 x dx 高阶电路 an n an1 n1 a1 a0 x e(t ) t 0 dt dt dt 5
L +u – IS
L
解
iC + IS R
iL
R
C
0-电路
K(t=0)
uC
–
IS
0+电路 iC + RIS –
11
uL(0+)= - RIS
RI S iC (0 ) I S 0 R
+ u – L
R
例2 求k闭合瞬间流过它的电流值 uL L C + － + 10V － + uC － + － iL iL 1A uC iC 10 10 10 1010 10 10 10 + 10 + + 20V 20V S -20V ik 解 ①确定0－值
uC
-
uC (0+) = uC (0－)=8V 例2 t=0时 , 打开K，求uV(0+)。 电压表量程：50V iL K(t=0) 10V + RV R=10 uV V) iL
10V RV uV V 10k – + R=10
10 iL (0 ) 1A R iL (0 ) iL (0 ) 1A
L/R有关。
时间常数： =L/R，它反映了电感放电的快慢。 物理意义：在电流初值一定的情况下
L大 W=LiL2/2 起始能量大 R小 P=Ri2 放电过程消耗能量小
放电慢，大
18
2）电路的响应与电感初始状态成线性关系。
3）电感不断释放能量，并被电阻消耗。 iL 设 iL(0+)= I0 1 2 + 电感放出能量： R WL LI 0 uL L 2 – 电阻吸收（消耗）能量：
物理意义： 在电压初值一定的情况下：
C 大（R一定） W=Cu2/2
储能大
R 大（ C一定） i=u/R 放电电流小 t
uC U 0 e
t
放电时间长
0
2
3
5
U0 0.368U0 0.135U0 0.05U0 0.007U0
: 电容电压衰减到原来电压36.8%所需的时间。 工程上认为, 经过3 ~5 , 过渡过程结束。
C
N0
C
L
R eq
uC uC (0 )e
R eq L
t
t0
Req C
同一电路中所有响应
具有相同的时间常数。
20
iL iL (0 )e
t
L t 0 Req
例1
已知图示电路中的电容原本充有24V电压，求 K闭合后，电容电压和各支路电流随时间变化 的规律。 i1
6
4.动态电路的初始条件
dn x d n1 x dx an n an1 n1 a1 a0 x e(t ) t 0 dt dt dt
初始条件：t=0+时，x及其各阶(n-1阶)导数的值。 1）独立初始条件： uC (0 ) iL (0 ) 1 t 电容初始条件： uC (t ) uC (0 ) 0 i( )d C 0 1 0 令t=0+，则 uC (0 ) uC (0 ) i( )d C 0 若i()为有限值，则 又q=CuC，因此
(0 ) (0 ) 磁链守恒
换路定律： 在换路瞬间，若电容电流和电感电压为 有限值，则换路前后瞬间电容电压和电感不会突变。
uC (0 ) uC (0 )
iL (0 ) iL (0 )
8
电容和电感初值确定：由0-等效电路求uC(0-)和iL(0-) 例1 求 uC(0+) + i 10k 40k 10V k iC + uC 由0－等效电路求 uC(0－) + 10k 40k 10V +
dt WR Ri dt 0 0 2t 2t L / R L/ R 2 2 L/ R e RI 0 e dt RI 0 0 2 1 2 LI 0 2