2019-2020年高中物理《闭合电路欧姆定律》教案4 新人教版选修3-1.doc

2019-2020年高中物理闭合电路欧姆定律教案4 新人教版选修3-1要 点：知道电动势是由电源本身决定，大小等于开路时两极间的电压 理解闭合电路的欧姆定律，并会用它解决有关问题 理解路端电压与负载的关系教学难点：电动势与电压的区别、欧姆定律的拓宽及应用考试要求：会考B（闭合电路的欧姆定律）课堂设计：本节内容是初高中的重要差别所在，它将初中未涉及到的电源内部的因素、欧姆定律的完整表达式进行了适时和合理的介绍。学生有了电路的一般知识，有了对电源做功的认识，理解电动势的概念相对来说容易一些。教学主要是围绕电动势的概念来进行的，闭合电路的欧姆定律的理解并不困难，但应用的要求较高。为降低难度，本节主要在导出的定律后给予一定的熟悉和训练机会，对于定律的讨论、展开和应用分解到下一节。解决难点：由功和能量的关系推出电动势新概念，再从这个新概念结合部分电路的欧姆定律导出闭合电路的欧姆定律，熟悉定律式的物理量。学生现状：电动势名字陌生，理解新概念需要时间；电路知识由遗忘和欠缺，对新概念的建立有抵触；内外电路影响了的整体的思考，没有全局观念。培养能力：分析综合能力，理解推理能力课堂教具：（干）电池组（新、旧），电键，导线若干，小灯泡，电压表一引入新课问：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）问：要形成持续的电流，必须满足什么条件？答：电源、用电器和导线组成闭合电路。 既然形成电流必须要在闭合电路当中，那今天我们就来研究在闭合电路当中的一些物理现象。所谓闭合是区别与上节课的部分电路。（二）新课教学 在上新课时，我们先介绍一个表征特性的物理量电动势【板书】1、电源的作用：把其它形式的能转化为电能它并不创造能量，也不创造电荷例如：干电池是把化学能转化为电能，发电机是把机械能、核能等转化为电能的装置电源有两极，正极的电势高，负极的电势低，两极间存在电压。不接用电器时，干电池的电压为1.5V,蓄电池的电压为2V，不接用电器时，电源两端的电压的大小电源的本身的性质决定，同种电源两极间的电压相同，不同种电源两极间的电压不同，为了表征电源大这种性质我们引入了电动势的概念【板书】2、电源的电动势（电源提供电能本领的标志）（1）大小：电源的电动势在数值上等于电源没有接入电路时其两极间的电压 干电池：1.5V 蓄电池：2V（2）符号：E 单位：伏特 V（3）标量：但有方向（4）物理意义：表征其它形式的能转化为电能的本领（5）决定因素：由电源本身的性质决定例如：干电池的电压是1.5V，它表明了什么？在干电池内把化学能转化为电能时，可以使1C的电量具有1.5J的电能（E=W/q）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？演示：电路如图所示，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少了V演示：电路如图所示，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少了上面的实验中，开关闭合后，电源两极间的电压比1.5V要小，那么减少的电压哪去了呢？分析：闭合电路由内电路和外电路两部分组成，电源内部的叫内电路，电源外部的叫外电路【板书】3、闭合电路的组成(1)外电路：外电阻（用电器和导线） 外电压 （能量的转化？）(2)内电路：内电阻（发电机内的线圈、干电池内的溶液） 内电压（内电阻消耗能量）在外电路中，电流由电势高的一端流向电势低的一端，在外电阻上有电势降落如图1412同时在内电路上也有内电势的降落，介绍图1413在误差许可的范围内，内、外电压之和等于电源电动势(3)大小关系：E=U内+U外U外=IR；U内=Ir（课本P60 图126）所以 E=IR+Ir 即 I=E/（R+r）类比（课本P160 图1414）电路中有电流流过时，不但在外电阻上有电势的降落，在内电阻上也有电势的降落好比儿童做滑梯，内、外电阻两端的电势差（电压）就象儿童滑梯两端的高度差；电源就象升降机，升降机举起的高度就象电源的电动势。【板书】4、闭合电路欧姆定律（1）内容：闭合电路里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。（2）公式：E=U内+U外 或 I=E/（R+r）（3）电池的串联 E总=E r=r/n 电池的并联 E总=nE r总=nr【板书】五、路端电压跟负载的关系问：通常我们对闭合电路的欧姆定律可进行哪些变换？ 用电流替 U外叫做路端电压，则有：讨论：讨论U外与外电路电阻R的关系？【板书】1、根据公式：（1）R()I()U外(左移)（2）R()I()U外(右移)2、外电路断开时R（断开）（）I=0(E=Ir+U外)U外E错误理解：电流为零，IR也为零，U外0 在电阻R不变的条件下，IR也为零，UR0正确；但因为R的变化造成I变化存在着制约关系，不能简单确定U外0。另：电压表测定电压时，其实外电路是构成回路的（有电流），测到的是（电压表）大电阻下的路端电压，接近电动势。3、外电路短路时R0 （）I=() U=0E0 I短 IU此时电路中的电流最大，称为短路电流。电源的内阻r一般很小，例如蓄电池r=0.0050.1，所以短路电流很大，容易烧坏电源。4图象问：比较和有什么类似？U外I是图线应该是一条直线【板书】1、从图象可知路端电压随电流的增大而减小 2、与坐标交点的意义 与纵坐标的交点：电动势（I0） 与横坐标的交点：短路电流（U0）3、斜率的意义 U/I，表示电源的稳压性能：（新电池较平坦） 短路电流 IE/r 内阻 rE/I分析：分析新旧电池、大电网、理想电源的UI曲线例题：课本P161 例题1 例题2（测电源电动势和内电阻的一种方法）【板书】六、闭合电路中的功率在E=U内+U外乘以I,得到EI=U内I+U外I1电源提供的功率（电源功率）P总EI2电源的输出功率（外电路得到的功率）P外U外I3电源内阻上的热功率P内U内II2r作业：学习包闭合电路欧姆定律教学札记：123