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1、2023年闭合电路欧姆定律教学设计(精选多篇) 推荐第1篇:闭合电路欧姆定律教学设计 一、教学目标 (一)知识与技能 1理解电动势的定义,知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。 2知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。 3理解闭合电路欧姆定律及其公式,并能熟练地用来解决有关的电路问题。 4理解路端电压随电流(或外电阻)关系的公式表达和图象表达,并能用来分析、计算有关问题。 5理解闭合电路的功率表达式,知道闭合电路中能量的转化。 6初步掌握电源电动势和内阻的一些测量方法。 (二)过程与方法 1通过路端电压与外电阻的关系实验探究,培养学生利用“实验研究,得出结论”的探究物理规
2、律的科学思路和方法。 2通过研究路端电压与电流的关系公式、图象及图象的物理意义,培养学生应用数学工具解决物理学问题的能力。 3通过利用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题,培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。 (三)情感态度与价值观 1通过演示实验和探究实验,激发学生求知欲和学习兴趣,享受成功的乐趣,体会物理学研究的科学性。 2通过分析路端电压与电流(外电阻)的关系,培养学生严谨的科学态度,感受物理之美。 3通过学生之间的讨论、交流与协作探究,培养团队合作精神。 二、教学重点 1闭合电路欧姆定律。 2路端电压与电流(外电阻)关系的公式表示及图象表示。 三、教学难点 1电动势的概念。 2路
3、端电压与电流(外电阻)关系。 四、教学思路 闭合电路欧姆定律一节是高二物理教材中学生感到较为难以理解的部分,难点在于对电动势的物理意义的理解,这是掌握闭合电路欧姆定律的关键和基础。 首先,先让学生感受生活中的一些电源,初步明确电源是将其他形式的能转化成电能的装置,让学生自己用电压表测量不同类型的电源两极间的电压,为引入电动势的概念作铺垫。 其次,介绍闭合电路的组成,在内外电路上都有电势降落,利用类比动画讲解电源内部负极到正极电势升高的数值等于电路中电势降落的数值,接着再推导出闭合电路欧姆定律。 再次,让学生进行探究实验,探究路端电压与外电阻(电流)的关系,得出路端电压与外电阻(电流)的关系,再
4、从理论上进行分析。然后演示电动势分别为3V和9V(旧)的电源向一个灯泡供电实验,引发学生学习的兴趣,让学习进行讨论,解释现象原因。 再次,讲授闭合电路中的功率,进一步从能量的转化角度说明电源是将其他形式的能转化成电能的装置。 最后,利用两道例题来应用闭合电路欧姆定律,通过例题2介绍电源电动势和内阻的测量方法,并适当地延伸拓展,通过课外思考题使学生对电动势的概念有更深刻的理解。 五、教学方法 1利用类比、启发、多媒体等方法进行教学。 2通过演示实验、学生实验探究,分析、讨论等方法得出结论。 六、教学用具 不同型号的干电池若干、纽扣电池若干、手摇发电机一台、手机电池、层叠电池(旧)、电压表、电流表
5、、滑动变阻器、开关、导线若干、小灯泡(功率大一些)、示教板电路、教学课件。 七、教学设计理念 物理学是一门实验科学。本节课在教学过程中,以演示实验和学生探究实验为基础,来创设良好的教学情景,激发学生学习的兴趣,引发认知上的冲突,让学生分享成功的快乐,增强学习的信心和动力。充分发挥多媒体课件的优势,变抽象为具体,化难为易,缩短每个教学环节的时间,为教学重点的突出,教学难点的突破,发展学生能力创造条件。 八、教学过程 教师活动 学生活动 1电源 新课引入:展示生活中的一些电源,演示手摇发电机使小灯泡发光和利用纽扣电池发声的音乐卡片实验,使学生认识: 电源是把其它形式的能转化成电能的装置。 电源不同
6、,结构不同,但有相同的规律。 明确: 干电池、蓄电池是将化学能转化成电能; 手摇发电机是将机械能转化成电能。 2电动势 1)认识电源的正、负极。 2)要求学生用电压表测量电池没有接入电路时两极间的电压。 提问:不同类型的干电池两极间的电压相同,而类型不同的电池两极间的电压不同,此电压由什么因素决定? 结论:物理上为了表征电源的这种特性,引入电动势的概念。电源的电动势在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压。 提问:接入闭合电路中情况又怎样呢? 3)认识闭合电路的组成 外电路,外电阻,外电阻的电势降落U外,如图1所示;内电路,内电阻,内电阻的电势降落U内;在电源内部,由负极到正极电势升高,升高
7、的数值等于电源的电动势E。 理论分析表明:电源内部电势升高的数值等于电路中电势降落的数值,即电源的电动势E等于U外和U内之和,E=U外+U内。 如图2所示,演示儿童滑梯动画作比喻。 3闭合电路的欧姆定律 推导:如图3所示的闭合电路,一边提问一边让学生回答: 流过内电路和外电路的电流的关系? 外电压和内电压等于多少? 结论: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。 学生利用电压表测量电池两极间的电压 学生实验; 记录数据; 分析实验; 回答问题。 学生回答:U外=IR,U内=Ir E=U外+U内=IR+Ir 4路端电压跟负载的关系 外电路的电势降落,也就是外电路两端的
8、电压,通常叫做路端电压。 提问:外电阻变化,可以引起路端电压的变化,那么路端电压随外电阻的变化规律如何呢? 1)用实验探究路端电压与外电阻(电流)的关系电路图如图4所示。 提问:实验现象如何? 理论分析: U=E-Ir 结论:对某个电源来说,电动势E和内阻r 是一定的。当外电阻增大时,电流减小,路端电压增大;当外电阻减小时,电流增大,路端电压减小。 2)路端电压与电流的关系 提问:路端电压与电流关系能否用图象来分析,能否作出UI图象? 从图象中能否得出路端电压与电流的关系?直线的斜率的绝对值表示什么? 直线与纵轴的交点表示的物理意义? 当外电路断开时,R,I=0,U风=0,U=E,直线与纵轴的
9、交点表示电源的电动势。 直线与横轴的交点表示的物理意义? 当外电路短路时,R=0,U=0,直线与横轴的交点表示短路时的电流。 提问:一般电源的内阻很小,如铅蓄电池的内阻只有000501,电动势E=2V,其短路电流是多少?将会出现什么现象?应该怎么办? 3)演示实验 如图6所示装置的示教板电路,用电压表测出E1和E2的读数。 提问:将电压表换成小灯泡,开关接1时,有什么现象? 开关接2时会发生什么情况? 为什么接2时小灯泡反而更暗? 教师指导学生按电路图进行实物连线,注意电流表和电压表的量程和正负极。学生实验探究记录现象 回答问题得出结论。 学生作UI图象,如图5所示。 学生回答 学生计算并回答
10、 学生读数: E1=3V,E2=9V 现象观察与猜测 产生疑惑 学生讨论 解释现象 5闭合电路中的功率 在E=U外+U内的两端同时乘以电流I,得到 EI=U外I+U内I 提问:上式中U外I、U内I和EI分别表示什么物理意义?EI=U外I+U内I说明了什么? 结论:电源提供的电能只有一部分消耗在外电路上,转化为其他形式的能,另一部分消耗在内阻上,转化为内能。电流的电动势越大,电源提供的电功率就越大,这表示电源把其他形式的能转化为电能的本领就越大。 学生回答 得出结论 进一步明确电源是把其它形式的能转化成电能的装置。 6例题 课本中的例题2为我们提供了一种测量电源的电动势E和内阻r的方法,电路图如
11、图7所示。 提问:此方法需要哪些器材? 若无电流表但给你一个电压表能否测量电源的电动势E和内阻r? 若没有二个定值电阻,给你一个电阻箱,能否顺利地完成实验? 简述方法。 学生回答 学生讨论,简述方法 7课后思考 在讲电动势时,我们用电压表测电源两极间的电压,这样测出数值是不是电源的电动势? 8小结、作业布置 2023-06-19 人教网 推荐第2篇:闭合电路欧姆定律教学设计 第7节 闭合电路欧姆定律 教学目标 (一)知识与技能 1、能够推导出闭合电路欧姆定律及其公式,知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。 2、理解路端电压与负载的关系,知道这种关系的公式表达和图线表达,并能用来分析、计
12、算有关问题。 3、掌握电源断路和短路两种特殊情况下的特点。知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。 4、熟练应用闭合电路欧姆定律解决有关的电路问题。 5、理解闭合电路的功率表达式,知道闭合电路中能量的转化。 (二)过程与方法 1、通过演示路端电压与负载的关系实验,培养学生利用“实验研究,得出结论”的探究物理规律的科学思路和方法。 2、通过利用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题,培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。 (三)情感、态度与价值观 通过本节课教学,加强对学生科学素质的培养,通过探究物理规律培养学生的创新精神和实践能力。 教学重点 1、推导闭合电路欧姆定律,应用定律进
13、行有关讨论。 2、路端电压与负载的关系 教学难点 路端电压与负载的关系 教学过程 (一)引入新课 教师:前边我们知道电源是通过非静电力做功把其他形式能转化为电能的装置。只有用导线将电源、用电器连成闭合电路,电路中才有电流。那么电路中的电流大小与哪些因素有关?电源提供的电能是如何在闭合电路中分配的呢?今天我们就学习这方面的知识。 (二)进行新课 1、闭合电路欧姆定律 教师:(投影)教材图2.7-1(如图所示) 教师:闭合电路是由哪几部分组成的? 学生:内电路和外电路。 教师: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
14、电荷受静电力作用,从高电势向低电势运动。 教师: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。 教师:这个同学说得确切吗? 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学反应层,反应层中非静电力(化学作用)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。 教师:(投影)教材图2.7-2(如图所示)内、外电路的电势变化。 教师: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
15、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E外的表达式; (2)写出在t时间内,内电路中消耗的电能E内的表达式; (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)E外=I2Rt (2)E内=I2rt (3)W=Eq=EIt 根据能量守恒定律,W= E外+E内 即 EIt =I2Rt+ I2rt 整理得: E =IR+ Ir 或者 I=E R+r教师(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=E R+r(3)适用条件:外电路
16、是纯电阻的电路。 根据欧姆定律,外电路两端的电势降落为U外=IR,习惯上成为路端电压,内电路的电势降落为U内=Ir,代入E =IR+ Ir 得 E=U外+U内 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=E可知,R增大时I减小;R减小时I增大。 R+r教师:外电阻增大时,路端电压如何变化? 学生:有人说变大,有人说变小。 教师:实践是检验真理的惟一标准,让我们一起来做下面的实验。 演示实验:探讨路端电压随外电阻变化的规律。 (1)投影实验电路图如图所示。 (2)按电路图连接电路。 (
17、3)调节滑动变阻器,改变外电路的电阻,观察路端电压怎样随电流(或外电阻)而改变。 学生:总结实验结论: 当外电阻增大时,电流减小,路端电压增大;当外电阻减小时,电流增大,路端电压减小。 教师:下面用前面学过的知识讨论它们之间的关系。路端电压与电流的关系式是什么? 学生:U=E-Ir 教师:就某个电源来说,电动势E和内阻r是一定的。当R增大时,由I=I减小,由U=E-Ir,路端电压增大。反之,当R减小时,由I=E得,R+rE得,I增大,由U=E-Ir,R+r路端电压减小。 拓展:讨论两种特殊情况: 教师: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,会发生什
18、么现象? 学生:发生短路现象。 教师:发生上述现象时,电流有多大? 学生:当发生短路时,外电阻R=0,U外=0,U内=E=Ir,故短路电流I= E。 r教师: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。 教师:实际中,要防止短路现象的发生。当外电阻很大时,又会发生什么现象呢? 学生:断路。断路时,外电阻R,电流I=0,U内=0,U外=E。 教师:电压表测电动势就是利用了这一原理。 3、闭合电路欧姆定律的应用 课本例题 教师引导学生分析解决例题。 讨论:电源的UI
19、图象 教师:根据U=E-Ir,利用数学知识可以知道路端电压U是电流I的一次函数,同学们能否作出UI图象呢? 学生:路端电压U与电流I的关系图象是一条向下倾斜的直线。 投影:UI图象如图所示。 教师:从图象可以看出路端电压与电流的关系是什么? 学生:U随着I的增大而减小.教师:直线与纵轴的交点表示的物理意义是什么?直线的斜率呢? 学生:直线与纵轴的交点表示电源的电动势E,直线的斜率的绝对值表示电源的内阻。 (三)课堂总结、点评 通过本节课的学习,主要学习了以下几个问题: 1、电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。电源电动势等于闭合电路内、外电阻上的电势降落U内和U外之和,即E=U内+U
20、外。 2、闭合电路的欧姆定律的内容及公式。 3、路端电压随着外电阻的增大而增大,随着外电阻的减小而减小。 4、路端电压与电流的关系式为U=E-Ir,其UI图线是一条倾斜的直线。 推荐第3篇:闭合电路欧姆定律教学设计 欧姆定律教学设计 编写人:袁森炎 时间:20230312 【学习目标】 1.了解内电路、外电路,知道电动势等于内、外电路电势降落之和;2.掌握闭合电路欧姆定律的内容,理解各物理量及公式的物理意义; 3.会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载关系.【知识链接】 1.电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为_的装置,电源的电动势在数值是等于非静电力把_在电源内从负极移送到正极所做的功
21、,即E=_. 2.电流通过电阻在t时间内产生的热量为Q=_. 3.电路中各用电器消耗的总功率等于各用电器消耗的_. 4.只有用导线把电源、用电器连成一个_,电路中才有电流。用电器、导线组成_,电源内部是_。在外电路中,正电荷在恒定电场的作用下由_移向_;在电源中,非静电力把_电荷由负极移到正极。正电荷在静电力的作用下从电势_的位置向电势_的位置移动,电路中正电荷的定向移动方向就是_的方向,所以在外电路中,沿电流方向_降低。 5.闭合电路的电流跟电源的电动势成_,跟内、外电路的_成反比。这个结论 E叫做闭合电路的欧姆定律;公式I=,适用于纯电阻电路。 R+r 我们用U外表示IR,它是外电路上总的
22、电势降落,习惯上叫做_;用U内表示Ir,它是内电路的电势降落,所以E=U外+U内,这就是说,电源的电动势等于内外电路_之和。 6.路端电压与电流的关系 (1)公式:U=_。 (2)图象(U-I图象):如图1所示是一条倾斜的直线,该直线与纵轴交点的坐标表示_,斜率的绝对值表示_. 【知识探究】 一、闭合电路的欧姆定律 问题设计 在时间t内,外电路和内电路产生的焦耳热各是多少?电源非静电力做功是多少?它们之间有怎样的关系? 要点提炼 1.在外电路中,沿电流方向电势_.2.电源非静电力做功_内、外电路消耗的电能.3.闭合电路的电流跟电源的电动势成_,跟内、外电路的电阻之和成_,公式为I=_ 4.闭合
23、电路欧姆定律的另外两种表达形式,E=_=_. - 1 例3 如图6甲所示的电路中,R 1、R2均为定值电阻,且R1=100W,R2的阻值未知,R3是一个滑动变阻器,在其滑片从最左端滑至最右端的过程中,测得电源的路端电压U随电流I的变化图线如图乙所示,其中图线上的A、B两点是滑片在变阻器两具不同端点时分别得到的。求: (1)电源的电动势和内阻; (2)定值电阻R2的阻值; (3)滑动变阻器R3的最大值; (4)上述过程中R1消耗的最大功率以及电源的最大输出功率. 【当堂检测】 1.若E表示电动势,U表示外电压,U表示内电压,R表示外电路的总电阻,r表示内电阻,I表示电流,则下列各式中正确的是(
24、) RE A.U=IR B.U=E-U C.U=E+Ir D.U=R+r 2.对于电动势和内阻确定的电源的路端电压,下列说法正确的是(I、U、R分别表示干路电流、路端电压和外电阻)( ) A.U随R的增大而减小 B.当R=0时,U=0 C.当电路断开时,I=0,U=0 D.当R增大时,U也会增大 3.一太阳能电池板,测得它的开路电压为800mV,短路电流为40mA.若将该电池板与一阻值为20W的电阻连成一合电路,则它的路端电压是( ) A.0.10V B.0.20V C.0.30V D.0.40V 4.如图7所示,电源电动势E=30V,内阻r=1W,灯泡上标有“6V 12W”字样,直流电动机线
25、圈电阻R=2W,若灯泡恰好能正常发光,求电动机输出的机械功率. - 34 - 推荐第4篇:闭合电路欧姆定律教案 闭合电路欧姆定律教案 庞方庄 一、教学目标: 1知道电源内阻及其电动势概念,掌握闭合电路欧姆定律及其应用 2知道路端电压与负载的关系 3能判断电源断路和短路两种情况下的路端电压 二、教学重难点: 电动势概念的理解,闭合电路欧姆定律的理解和应用 三、教学过程: 1复习焦耳定律,知道灯泡通电发热的原因。 问题1:手机在使用过程中,或给手机电池充电,电池为什么会发热? 提出电源内电阻概念,并给出内电路,外电路,闭合电路概念。 问题2:右图a中是一个闭合电路,在外电路中,沿电流方向,外电路电
26、压减低,在内电路中,沿电流方向,内电路电压是升高还是降低? 问题3:如果电源是一节电压1.5V电池 ,灯泡电阻R=5,电池内阻r=1,灯泡两端电压是多少? 提示学生将a 图等效为b 图,进行分析。 2引入新课: 1)提出电动势概念,路端电压概念。引导学生分析: a)电池正负极之间,电源的内阻中也有电流,沿电流方向电势降低。 b)化学电池电动势形成原因(化学作用把正电荷从电势低处移到电势高处,化学能转化为电能),说明电池电动势是由电池本身决定的与外电路无关。 2)闭合电路欧姆定律的推导 问题4: 电路中电池化学能转化为的电能有多少? 类比电场力移动电荷做功,引导学生得出电池化学反应在t时间移动电
27、荷做功:W=Eq=EIt 问题5:电路中电能转化为什么能?是多少? 引导学生利用焦耳定律得出Q= I2Rt+ I2rt 由能量守恒定律:EIt =I2Rt+ I2rt 即E =IR+ Ir=U外+U内或I=E/(R+r) 得出闭合电路欧姆定律: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。 3)路端电压与负载的关系 讨论:根据闭合电路欧姆定律,当负载(外电阻)增加时,电路中电流如何变化?路端电压如何变化? 结论:当外电阻增大时,路端电压增大;当外电阻减小时,端电压减小。 播放视频验证讨论结果。 根据上面结论思考:在闭合电路中,当外电阻等于零时,会发生什么现象?此时路端电压
28、是多少?当电路断开时,此时路端电压是多少? 3课堂练习: 1.关于电动势及闭合电路欧姆定律,下列说法正确的是( ) A电源电动势越大,电源所能提供的电能就越多 B电源电动势等于路端电压 C外电路的电阻越大,路端电压就越大 D路端电压增大时,电源的输出功率可能减小 2太阳能电池由许多片电池板组成某电池板开路电压是800 mV,短路电流为40 mA,若将该电池板与阻值为20 的电阻器连成一闭合电路,则它的路端电压是( ) A0.10 V B0.20 V C0.30 V D0.40 V 3如右图所示电路中,电源电动势E9 V、内阻r3 ,R15 ,下列说法中正确的是( ) A当S断开时,UAC9 V
29、 B当S闭合时,UAC9 V C当S闭合时,UAB7.5 V,UBC0 D当S断开时,UAB0,UBC0 4.在下图的闭合电路中,当滑片P向右移动时,两电表读数的变化是( ) A变大,变大 B变小,变大 C变大,变小 D变小,变小 推荐第5篇:闭合电路欧姆定律教案 2.7闭合电路欧姆定律 (2课时) 第1课时 一、教学目标 1知道电动势是表征电源特性的物理量,它在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压;从能量转化的角度理解电动势的物理意义。 2明确在闭合回路中电动势等于电路上内、外电压之和。 3熟练掌握闭合电路欧姆定律的两种表达式 和 及其适用条件。 二、教学重点、难点分析: 1重点:闭合电
30、路欧姆定律的内容; 2难点:应用闭合电路欧姆定律进行简单电路的分析计算。 三、教学方法:实验演示,启发式教学 四、教 具:不同型号的干电池若干、小灯泡(3.8V)、电容器一个、纽扣电池若干、手摇发电机一台、可调高内阻蓄电池一个、电路示教板一块、示教电压表(02.5V)两台、10定值电阻一个、滑线变阻器(050)一只、开关、导线若干。 五、教学过程: (一)新课引入 教师:同学们都知道,电荷的定向移动形成电流。那么,导体中形成电流的条件是什么呢?(学生答:导体两端有电势差。) 演示:将小灯泡接在充电后的电容器两端,会看到什么现象?(小灯泡闪亮一下就熄灭。)为什么会出现这种现象呢? 分析:当电容器
31、充完电后,其上下两极板分别带上正负电荷,如图1所示, 两板间形成电势差。当用导线把小灯泡和电容器两极板连通后,电子就在电场力作用下沿导线定向移动形成电流,但这是一瞬间的电流。因为两极板上正负电荷逐渐中和而减少,两极板间电势差也逐渐减小为零,所以电流减小为零,因此要得到持续的电流,就必须有持续的电势差。 教师:能够产生持续电势差的装置就是电源。那么,如何描述电源的特性?电源接入电路,组成闭合电路,闭合电路中的电流有什么规律呢?这节课我们就来学习闭合电路欧姆定律。 (二)进行新课 【板书】第七节 闭合电路欧姆定律 【板书】 一、闭合电路欧姆定律 【板书】1闭合电路的组成 闭合电路由两部分组成,一部
32、分是电源外部的电路,叫做外电路,包括用电器和导线等。另一部分是电源内部的电路,叫内电路,如发电机的线圈、电池的溶液等。外电路的电阻通常叫做外电阻。内电路也有电阻,通常叫做电源的内电阻,简称内阻。 【板书】2电动势和内、外电压之间的关系 教师:各种型号的干电池的电动势都是1.5V。那么把一节1号电池接入电路中,它两极间的电压是否还是1.5V呢?用示教板演示,电路如图2所示, 结论:开关闭合前,电压表示数是1.5V,开关闭合后,电压表示数变为1.4V。实验表明,电路中有了电流后,电源两极间的电压减小了。 教师:上面的实验中,开关闭合后,电源两极间的电压降为1.4V,那么减少的电压哪去了呢?用投影仪
33、展示实验电路,如图3所示。 接在电源外电路两端的电压表测得的电压叫外电压。在电源内部电极附近的探针A、B上连接的电压表测得的电压叫内电压。我们现在就通过实验来研究闭合电路中电动势和内、外电压之间的关系。 教师:向学生介绍实验装置及电路连接方法,重点说明内电压的测量。实验中接通S 1、S2,移动滑动变阻器的滑动头使其阻值减小,由两个电压表读出若干组内、外电压U和U的值。再断开S1,由电压表测出电动势E。分析实验结果可以发现什么规律呢? 学生:在误差许可的范围内,内、外电压之和等于电源电动势。 【板书】在闭合电路中,电源的电动势等于内、外电压之和,即E=UU 教师:我们把公式 E=UU两边同乘以电
34、量q,得到qE=qUqU,这个式子的物理含义是什么呢?在第一章我们学习过一个公式W=qU,用来计算电场力对电荷做的功。所以qUqU等于电量q通过外电路和内电路时消耗的总电能。由能量守恒定律可知,qE就应该是电源提供的总电能。当q=1C时电源提供的总电能就是EJ,数值上等于电动势。电源提供给电路的总电能是其他非静电力做功转化而来的,所以,电动势的大小也可以反映出电源把其他形式的能转化为电能的本领。例如干电池的电动势是1.5V,它的物理含义是什么呢?(1)表示非静电力把1C正电荷从电源负极搬到正极所做的功是1.5J;(2)表示电场力搬运1C正电荷沿闭合回路走一周所做的功是1.5J。 【板书】 3、
35、闭合电路欧姆定律 问题设计: 如图4所示电路中电源电动势为E,内阻为r,外电阻为R,试求电路中的电流I 引导学生推导: E=U+U 而U=IR U=Ir E=IR+Ir 或者写成: 其中,R+r表示整个电路总电阻,R为外电路总电阻,r为内阻,I为闭合电路总电流。 上式表明:闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比,跟整个电路的电阻成反比,这就是闭合电路欧姆定律。 说明:闭合电路欧姆定律的适用条件:纯电阻电路。 【板书】(1)内容:闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比,跟整个电路的电阻成反比 (2)公式: 或者 (3)适用条件:纯电阻电路 (三)例题精讲 【例题1】在如图5所示的电路中,R1=14.
36、0,R2=9.0,当开关S扳到位置1时,电流表的示数为I1=0.20A;当开关S板到位置2时,电流表的示数为I2=0.30A,求电源的电动势和内电阻。 (E3.0V,r1.0) 目的:(1)熟悉闭合电路欧姆定律; (2)介绍一种测电动势和内阻的方法 (四)总结、拓展 1电动势是描述电源将其它形式能转化为电能本领的物理量,数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压,数值上还等于闭合电路内、外电压之和。 2闭合电路欧姆定律的两种表达式纯电阻电路 和 注意适用条件: 第2课时 一、教学目标 1通过复习,熟练掌握闭合电路欧姆定律的两种表达式 和及其适用条件。 2熟练掌握路端电压和负载的关系。 3掌握电源
37、的总功率P总=IE,电源的输出功率P输=IU,电源内阻上损耗的功率P内=I2r及它们之间的关系: 二、教学重点、难点分析 1重点:应用闭合电路欧姆定律讨论电路中的路端电压、电流强度随外电阻变化的关系。 2难点:短路、断路特征,路端电压随外电阻的变化。 三、教学方法:实验演示,启发式教学 四、教 具:电路示教板一块,示教电压表(02.5V)、电流表,10定值电阻一个,滑线变阻器(050)一只,开关,导线若干。 五、教学过程: (一)新课引入 教师:上节课我们学习了闭合电路的欧姆定律,请大家写出闭合电路欧姆定律的两个表达式。 学生:; 教师:当外电路的电阻变化时,外电路两端的电压、电路中的电流、电
38、功率怎么变化呢?这节课我们就来学习这些内容。 (二)进行新课 【板书】第七节 闭合电路欧姆定律 【板书】 三、路端电压跟负载的关系 【板书】 1、路端电压 外电路的电势降落,也就是外电路两端的电压,叫做路端电压。 路端电压就是电源加在负载(用电器)上的“有效”电压,也就是电源两极之间的电压。那么路端电压与负载之间有何关系呢? 【板书】 2、路端电压跟负载的关系 实验:如图所示。 实验结论: 当负载电阻R增大时,电流I将减小,则电源内阻上的电势降Ir将减小,所以路端电压U增大,所以路端电压U随外电阻的增大而增大。 引导学生分析: 由 得 路端电压表达式为: 可见,电源的电动势和内阻r是一定的,当
39、负载电阻R增大时,由 知电流I将减小,由知路端电压增大;相反,当负载电阻R减小时,电流I增大,路端电压减小。(培养学生分析推理能力) 两个特例: (1)短路 当R0时,IE/r,可以认为U=0,路端电压等于零。这种情况叫电源短路。发生短路时,电流强度叫短路电流, ,一般,电源的内阻都比较小,所以短路电流很大。一般情况下,要避免电源短路。 (2)断路 当R,也就是当电路断开时,I0则U=E。当断路(亦称开路)时,路端电压等于电源的电动势。 说明:在用电压表测电源的电压时,有电流通过电源和电压表,外电路并非断路,这时测得的路端电压并不等于电源的电动势。只有当电压表的电阻非常大时,电流非常小,此时测
40、出的路端电压非常近似地等于电源的电动势。 【板书】 3、U-I图线 如图所示为 的函数图像,是一条倾斜向下的直线。 从图线可以看出,路端电压U随着电流I的增大而减小。图线还反映出电源的特性:直线的倾斜程度跟内阻r有关,内阻越大,倾斜得越厉害;直线与纵轴交点的纵坐标表示电源电动势的大小(I=0时,U=E)。 【板书】 四、闭合电路中的功率 在公式E=U外 +U内中,两端乘以电流I得到:式中分别表示外电路和内电路上消耗的电功率,表示电源提供的电功率。上式表示,电源提供的电能只有一部分消耗在外电路上,转化为其它形式的能。另一部分消耗在内电路上,转化为内能。电动势E越大,电源提供的电功率越大,这表示电
41、源把其他形式的能转化为电能本领越大。 如果外电路为纯电阻电路,上式可表示为 (三)例题精讲 电路结构变化问题的讨论 【例1】在如图所示的电路中,在滑动变阻器R2的滑动头向下移动的过程中,电压表V和电流表A的示数变化情况如何? 目的:熟悉路端电压随外电阻变化的关系及分析方法。 【例2】如图甲所示的电路中,电源的电动势E和内阻r恒定,当负载R变化时,电路中的电流发生变化,于是电路中的三个功率:电源的总功率P总、电源内部消耗功率P内和电源的输出功率P外随电流变化的图线可分别用图乙中三条图线表示,其中图线的函数表达式是_;图线的函数表达式是_;图线的函数表达式是_。 【例3】在如图所示的电路中,R1=10 ,R2=20 ,滑动变阻器R的阻值为050 ,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