2019-2020年高二物理闭合电路的欧姆定律教案 人教版.doc

2019-2020年高二物理闭合电路的欧姆定律教案 人教版教育目标：1、知识目标（1） 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，并能熟练的用来解决有关电路的相关问题；（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，知道闭合电路中能量的转化。2、能力目标（1） 通过把闭合电路上电势的降落与重力场中高度降落的对比学习，培养类比分析的思维能力；（2） 通过对闭合电路欧姆定律的学习培养逻辑推理能力、和抽象思维能力。3、德情目标（1） 通过对闭合电路路端电压与电流的关系的理解，让学生感悟事物是相互制约与联系的自然规律；（2） 通过对闭合电路的功率、能量转化的应用，进一步渗透自然界能量守衡的观点；（3） 学会利用等效的观点来分析问题，学会定性分析和定量分析的融合。重点、难点分析重点：电动势的概念；闭合电路的欧姆定律及其应用；路端电压与电流（或外电阻）的关系。难点：对电动势概念的理解；路端电压与电流（或外电阻）的关系。课时安排：1课时学生学前准备度：（1） 初中学习过用导线把电源和用电器连接起来，组成闭合电路，电路中才有电流；（2） 本章第一节在初中学习的基础上，继续学习了部分电路的欧姆定律；以及补充复习了串并联电路的电流、电压、功率关系；（3） 本节内容的预习提示。教具学具：器材：干电池、蓄电池、电解电池、锂电池、安培表、伏特表、滑动变阻器、电键、万用表及大量导线、小灯泡。媒体：电脑多媒体、投影仪教学流程流程教师活动学生活动设计思想问题1：如图：阻值为R的电阻，如果电源两端的电压为U，则流过R的电流值为多少？再在线路上串联一个阻值为r的电阻，保持两端电压不变，则电流强度将怎样变化？问题2：为什么AB两端电压不变，而通过R的电流发生改变了呢？在处理以上电压、电流问题的时候，都没涉及到电源内阻对电路的影响，这就是我们前面第一节学习的部分电路欧姆定律。但实际上所有电源都是有内阻的，它对电路电阻、电流、电压、功率关系都会产生影响，那么到底会产生怎样的影响呢？这就是我们今天要研究的闭合电路欧姆定律。R r URU思考、讨论并回答问题。思考通过简单的问题情景，激发学生探究的激情。新课引入1、闭合电路问题3：什么叫闭合电路呢？学生：。闭合电路由两部分组成：一部分是电源外部的电路，叫做外电路，包括用电器和导线；另一部分是电源内部的电路，叫做内电路。外电路的电阻叫外阻，内电路的电阻叫内阻。(如图2)内电路R r E 图2学生回答新课教学问题4：在闭合电路中电源的作用是什么呢？学生：。（一般初中的定义）实验探究：实验一：将小灯泡、开关与干电池连成回路，灯泡发光；实验二：将小灯泡、开关与蓄电池连成回路，灯泡发光；实验三：将小灯泡、开关与手摇发电机连成回路，摇动发电机使灯泡发光，且摇的速度越快，灯泡越亮。结论一：干电池、蓄电池能将化学能转化为电能，手摇发电机能将机械能转化为电能，我们就把这些能将其他形式的能转化为电能的装置叫电源。结论二：三种不同的电源使相同的灯泡的亮度不同，说明它们把其他形式的能转化为电能的本领不同，物理中，为了描述这种“将其他形式的能转化为电能的本领”引入了一个新的物理量电动势。 2、电动势概念：是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量；问题5：电动势的大小如何？一般电源的电动势都是一定的： 投影仪展示干电池、蓄电池、锂离子电池让学生读出其电动势。其大小由电源本身决定，在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压；实验：测出蓄电池的电动势。问题6：如果把电源接入电路，电源两端的电压为什么电压？它和电动势有什么关系？电动势等于内电压与外电压之和。实验探究：教材261页。次数12345U内U外把测得的结果（U外+U内）与上面测出的E比较。结论：E=U外+U内 观察操作实验、讨论总结并回答问题。 观察实验、总结结论读出几种电源的电动势提出猜想实验验证通过探究性实验引导学生从具体情景中弄清为什么要引入电动势的概念，而且从中进一步理解电动势的内涵，突破难点。渗透实验是检验猜想的有效途径。培养学生对物理数据处理的能力3、闭合电路欧姆定律 结合部分电路欧姆定律，将（1）式展开，即：E=IR+Ir 或 I=E/（R+r） (3)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。这个结论就叫做闭合电路欧姆定律。上面（1）、（2）、（3）式体现了闭合电路电动势与电阻、电流、路端电压的关系，下面我们从能量转化的角度来研究电源，既然电源是将其他形式的能转化为电能，在电路接通的过程中，这部分能量又消耗到哪里去了呢？ 提出猜想 新课教学W电=WR+Wr 两边同时除以t可得功率关系：P电=PR+Pr 或 EI=U外I+U内I EI=I2R+I2r 这就是闭合电路能量转化和守恒。这和我们前面用实验获得的结论是一致的。外电路的电势降落，也就是外电路两端的电压，外电压通常也叫做路端电压，电源加在负载（用电器）上的“有效”电压是路端电压，从上面的结论，我们发现闭合电路的路端电压、电流、功率分配与负载有什么样的关系呢？4、路端电压与负载的关系 I=E/（R+r） U内=Ir U=IR=E-Ir R I干 U内 U外 P探究实验：教材160页实验：改变外电路的电阻，观察路端电压怎样随着电流而改变。R的变化RRRR=0电流I内电压U内路端电压U外输出功率P讨论：（1）当R变为大时，电流强度、内电压、路端电压分别为多少？讨论：（2）当R变为0时，电流强度、内电压、路端电压分别又为多少？下面我们结合刚才所得结论进行实际问题的探究。动手实验、思考问题、总结结论 动手实验。 通过实验探究，理论推导两条道路推导路端电压与负载的关系，渗透实验操作能力与逻辑推理能力。学会用图表分析，找出规律规律E、rIBICICA例：如图所示，电源电动势为E，内阻为，设开始时三个灯泡A、B、C均正常发光。当滑动变阻器的滑动端P逐渐向下端移动时，三个灯泡的亮度将如何变化？ 分析讲解：当P由M向N端移动时BR减小，R并减小，及外电阻减小，I增大，即PA增大，A灯变亮；根据串联电路特点，R并减小，则U并减小，IC减小，PC减小，C灯变暗；又IB=I-IC，增大，PB增大，B灯变亮。从例题的分析中，我们发现负载的功率随外电阻的变化而变化。巩固本节课的能力与方法，再认真听取老师的参考答案，进而发现自己做题思维的长处与误区巩固练习与能力的拓展小结与拓展小结：电动势闭合电路欧姆定律路端电压与负载的关系闭合电路能量转化和守恒思路点滴：I=E/（R+r） U内=Ir U=IR=E-Ir R I干 U内 U外P出=U外I= EI- I2r= I2R=E2R/（R+r）2当R=r时，P出有最大值，即Pm=E2/4r.总结归纳知识的梳理拓展与提高作业布置课堂作业：练习四（1）（2）；课后作业：练习四（3）-（5）；教学与测试：P82，巩固与练习巩固与练习