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1、闭合电路的欧姆定律教案教学目标及重/难点1、推导闭合电路欧姆定律,应用定律进行有关讨论。路端电压与负载的关系。2、路端电压与负载的关系。突破策略1、闭合电路欧姆定律教学师:(投影)教学材图2.7-1(如图所示)教学师:闭合电路是由哪几部分组成的? 学生:内电路和外电路。教学师:在外电路中,沿电流方向,电势如何变化?为什么? 学生:沿电流方向电势降低。因为正电荷的移动方向就是电流方向,在外电路中,正电荷受静电力作用,从高电势向低电势运动。教学师:在内电路中,沿电流方向,电势如何变化?为什么? 学生(代表):沿电流方向电势升高。因为电源内部,非静电力将正电荷从电势低处移到电势高处。教学师:这个同学
2、 说得确切吗? 学生讨论:如果电源是一节干电池,在电源的正负极附近存在着化 反应层,反应层中非静电力(化 作用)把正电荷从电势低处移到电势高处,在这两个反应层中,沿电流方向电势升高。在正负极之间,电源的内阻中也有电流,沿电流方向电势降低。教学师:(投影)教学材图2.7-2(如图所示)内、外电路的电势变化。教学师:引导 学生推导闭合电路的欧姆定律。可按以下思路进行:设电源电动势为E,内阻为r,外电路电阻为R,闭合电路的电流为I,(1)写出在t时间内,外电路中消耗的电能的表达式;(2)写出在t时间内,内电路中消耗的电能的表达式;(3)写出在t时间内,电源中非静电力做的功W的表达式; 学生:(1)(
3、2)(3)W=Eq=EIt根据能量守恒定律, 即整理得:E =IR+ Ir或者教学师(帮助总结):这就是闭合电路的欧姆定律。(1)内容:闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比,这个结论叫做闭合电路的欧姆定律。(2)公式:I=(3)适用条件:外电路是纯电阻的电路。根据欧姆定律,外电路两端的电势降落为,学习惯上成为路端电压,内电路的电势降落为,代入得该式表明,电动势等于内外电路电势降落之和。2、路端电压与负载的关系教学师:对给定的电源,E、r均为定值,外电阻变化时,电路中的电流如何变化? 学生:据I=可知,R增大时I减小;R减小时I增大。拓展:讨论两种特殊情况:教学师:
4、刚才我们讨论了路端电压跟外电阻的关系,请同学 们思考:在闭合电路中,当外电阻等于零时,会发学生什么现象? 学生:发学生短路现象。教学师:发学生上述现象时,电流有多大? 学生:当发学生短路时,外电阻R=0,U外=0,U内=E=Ir,故短路电流I=。教学师: 一般情况下,电源内阻很小,像铅蓄电池的内阻只有0.005 0.1 ,干电池的内阻通常也不到1 ,所以短路时电流很大,很大的电流会造成什么后果? 学生:可能烧坏电源,甚至引起火灾。教学师:实际中,要防止短路现象的发学生。当外电阻很大时,又会发学生什么现象呢? 学生:断路。断路时,外电阻R,电流I=0,U内=0,U外=E。教学师:电压表测电动势就
5、是利用了这一原理。3、闭合电路欧姆定律的应用(投影)例1. 在如图所示的电路中,R1=10 ,R2=20 ,滑动变阻器R的阻值为0 50 , 当滑动触头P由I向b滑动的过程中,灯泡L的亮度变化情况是 A.逐渐变亮B.逐渐变暗C.先变亮后变暗D.先变暗后变亮解析:灯泡的亮度由灯的实际功率大小决定。电灯灯丝电阻不变,研究通过灯丝电流的大小可知灯的亮度。电源电动势E和内阻r不变,通过灯泡电流由外电路总电阻决定。外电阻是由滑动变阻器连入电路部分的电阻决定的,当滑动触头由a向b滑动过程中,滑动变阻器连入电路部分的电阻增大,总电阻增大,总电流I=减少,灯泡的实际功率减小,灯泡变暗。综上所述,选项B正确。突破反思本课重点即定律的内容不是老师强加到 学生脑中,而是通过 学生自主的探究,在一定思考和推理情况下 到知识,设计教学 符合高中 学生的思维能力,通过“猜想实验验证”严密的 探究方法,培养 学生能力。安全的仿真实验可充分发掘 学生的好动性、探知性,用 学生特有探究角度去思考问题,有效地发挥 学生的个性,并使 学生的创新能力得到拓展。同学时通过仿真实验的操作,提高 学生的学生活用电安全意识。本课教学 能充分联系学生活实际,培养了 学生的知识综合应用能力。如为避免短路现象的发学生安装保险丝;学生活用电中电灯的亮度问题等。7