2019-2020年高中物理 2.7 闭合电路欧姆定律教案 教科版选修3-1.doc

2019-2020年高中物理 2.7 闭合电路欧姆定律教案 教科版选修3-1一、素质教育目标（一）知识教学点1.初步了解电动势的物理意义2.了解电动势与内外电压的关系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.理解路端电压与电流（或外电阻）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、计算有关问题5.理解闭合电路的功率表达式，理解闭合电路中能量的转化（二）能力训练点通过用公式、图像分析外电压随外电阻变化而变化的规律，培养学生用多种方法分析问题的能力（三）德育渗透点1.通过外电阻的改变而引起I、U变化的深入分析，树立事物之间存在普遍的相互联系的观点2.通过对闭合电路的分析计算，培养学生能量守恒的思想二、重点、难点、疑点及解决办法1.重点正确理解电动势的物理意义对闭合电路欧姆定律的理解和应用2.难点路端电压、电流随外电阻变化规律3.疑点路端电压变化的原因（内因、外因）4.解决办法制作多媒体课件，采用类比分析、动态画面、图像等帮助同学增强感性认识，逐步了解电动势的含义，推导闭合电路欧姆定律公式，分析各项的意义，使学生有初步整体感知，精选运用闭合电路欧姆定律分析路端电压随外电阻改变而改变的规律的典型例题，结合图像分析突破难点三、课时安排1课时四、教具学具准备小电珠（2.5V）、若干节不同型号电池、蓄电池、电压表五、学生活动设计学生观察、动手测电源电动势，并边观察边思考，逐步推导闭合电路欧姆定律，在教师的启发下逐渐理解公式含义，引导学生用公式法和图像法去分析同一问题六、教学步骤（一）明确目标（略）（二）整体感知本节课是在学习部分电路知识的基础上进行的，是部分电路欧姆定律的延伸，是以后对复杂电路分析的基础，也是本章的教学重点（三）重点、难点的学习与目标完成过程1.提问，引入新课导体中产生电流的条件是什么？导体两端有电势差电源就是能提供电能并能维持一定的电势差（电压）的装置，各种电源两端电压是否相同？2.新课教学（1）电源电动势演示1展示1#、2#、5#、7#电池，并请几位同学观察电池上的规格（均为1.5V）用电压表分别测出两端电压，读数均为1.5V演示2用电压表测蓄电池电压，读数为2.0V可见，电源两端间电压是由电源本身性质决定的，同种电源两极间电压相等，不同种电源两极间电压不同，为了表示电源的这种特性，物理学中引入电动势概念电源电动势等于电源没有接人电路时两极间的电压，用符号E表示怎样测量电动势？用电压表直接测量电源两极各种型号的干电池电动势为多少？1.5V可见电池所标的值，实际上就是电池的电动势（2）闭合电路欧姆定律闭合电路由电源外部的电路（外电路）和电源内部的电路（内电路）组成理论分析表明，在闭合电路中，电源内部电势升高的数值等于电路中外电阻上的电势降落与内电阻上电势降落之和，即EU外U内设闭合电路中的电流为I，外电阻为R，内阻为r，由欧姆定律可知U外IRU内Ir代入式得EIRIr式表示：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欧姆定律（3）路端电压跟负载的关系提问：当外电阻R（负载）改变时，路端电压U如何变化，变化规律如何？演示：按图1让同学接线，注意电表的正负极性，改变的大小，发现如下规律：图1当R增大，电流I减小，U增大；当R减小，I增大，U减小请同学运用学过的知识分析推导：UEU内EIr由上二式可知：RIU内URI0U内0UE这就是用电压表直接测量开路时两端电压即为电动势值的原因当RIU内UR0IErU内EU0（短路）由于短路电流很大，电源易烧坏，还可能引起火灾，因此要千万避免短路同学推导出的结论和演示结果完全一致路端电压随电流变化的图像（UI图）引导学生作出UI图线，如图2所示：图2图线中的横轴截距、纵轴截距和斜率的物理意义是什么？斜线与纵轴交点表示电动势值，与横轴交点表示短路电流，斜率绝对值表示内阻r路端电压发生变化的原因引导学生分析：由UEIr可知，r0时，UE与外电路无关，可见r0是U随R变化的内因，R发生变化是U变化的外因（4）闭合电路中的功率EU外U内上式两边都乘以I，得到EIU外IU内I此公式的物理意义是什么？请同学分小组讨论后，选代表回答上式中U外I和U内I分别表示外电路和内电路上消耗的电功率，EI表示电源提供的电功率上式的物理意义在于，电源提供的电能一部分消耗在外电路上，转化为其他形式的能，另一部分消耗在内电路上，转化为内能，体现了能量守恒规律式中表明，电动势E越大，电源提供的电功率越大，可见，电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量，反映了电源的供电能力（四）总结、扩展电动势是描述电源将其他形式能转化为电能本领的物理量，数值上等于闭合电路内外电压之和，外电路断路时，等于电源两端电压闭合电路欧姆定律：闭合电路总电流跟电源电动势成正比，跟电路总电阻成反比路端电压随外电阻的增大而增大测电源电动势E和内阻r，有多种方法，各需要哪些器材，请同学画出电路示意图七、作业与思考（一）作业题课本P165练习四（1）一（5）（二）思考题1.下列关于电源的说法正确的是（）A电源是把其他形式的能转化为电能的装置B电源电动势与电路中的电源有关C电动势为1.5V的干电池，表明干电池可以使1C的电量具有1.5J的电能D电动势为1.5V的干电池，表明干电池每秒钟能将1.5J的化学能转化为电能2.对于一确定电源，下列说法正确的是（）A电源短路时，其放电电流无穷大B电源的负载增加，输出功率一定增大C电源的负载电阻增加，路端电压不定增大D当外电路断路时，其路端电压等于电源电动势3.如图3所示电路中，当滑动触头向下滑动时，各表读数的变化情况是（）AV1变小BV1变大CV2变大DA变小图34.将分别标有“6V4W”和3V3W”的两只灯泡串联接到一电源两端，如果电源内阻不计，要使两灯泡得到的电压都不超过额定电压，则电源电动势的最大值是（）A6VB8VC9VD12V5.如图4中，R1R2R31，伏特表内阻很大，当K断开时，伏特表读数为0.8V；当K闭合时，伏特表读数为1V，求电池的电动势和内阻图46.一个电源断路时路端电压是10V，短路时通过电源的电流是4A，该电源与阻值是2的电阻相连时，通过电阻的电流是_A，电源的路端电压是_V（思考题答案：1.AC2.D3.ACD4.B5.2V、0.56.2.22、4.44）八、板书设计四闭合电路欧姆定律一、电源电动势：等于电源没有接入电路时两极间的电压二、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三、路端电压跟负载的关系路端电压随外电阻增大而增大四、闭合电路中的功率电源提供的电能一部分消耗在外电路上，转化为其他形式的能，一部分消耗在内电阻上，转化为内能