优质课《闭合电路欧姆定律》教学设计

1、闭合电路欧姆定律优质课教学设计一、教材分析课标分析：知道电源的电动势和内阻，理解闭合电路的欧姆定律教材地位： 闭合电路欧姆定律是恒定电流一章的核心内容，具有承前启后的作用。既是本章知识的高度总结，又是本章拓展的重要基础；通过学习， 既能使学生从部分电路的认知上升到全电路规律的掌握，又能从静态电路的计算提高到对含电源电路的动态分析及推演。同时，闭合电路欧姆定律能够充分体现功和能的概念在物理学中的重要性，是功能关系学习的好素材。二、学情分析学生通过前面的学习，理解了静电力做功与电荷量、电势差的关系、 了解了静电力做功与电能转化的知识，认识了如何从非静电力做功的角度描述电动势，并处理了部分电路欧姆定

2、律的相关电路问题，已经具备了通过功能关系分析建立闭合电路欧姆定律，并应用闭合电路欧姆定律分析问题的知识与技能。三、教学目标（一）知识与技能1、通过探究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，并能用来分析有关问题。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、了解路端电压与电流的U-I 图像，认识E 和 r 对 U-I 图像的影响。5、熟练应用闭合电路欧姆定律进行相关的电路分析和计算（二）过程与方法1、经历闭合电路欧姆定律及其公式的推导过程，体验能量转

3、化和守恒定律在电路中的具体应用，培养学生推理能力。2、通过路端电压与负载的关系实验，培养学生利用实验探究物理规律的科学思路和方法。3、了解路端电压与电流的U-I 图像，培养学生利用图像方法分析电学问题的能力。4、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）情感态度价值观1、通过探究物理规律培养学生的创新精神和实践能力。2、通过实验探究，加强对学生科学素质的培养。3、通过实际问题分析，拉近物理与生活的距离，增强学生学习物理的兴趣。四、教学重点、难点推导闭合电路欧姆定律，应用定律进行相关讨论是本节的重点，帮助学生理解电路中的能量转化关系是基础和关键。应

4、用闭合电路欧姆定律讨论路端电压与负载关系是本节难点。五、教学过程教学教学内容学生活动思维对话程序问题 1：回顾： “静电力做的功1.WqUW与电荷量 q 及两点间的电势差U的2.电动势表征电源通过关系”非静电力做功把其他形式能量查看课本转化为电能本领大小的物理量问题2：回顾：“电动势的物理知21页、 43至W非EEq识意义及定义”44 页及 46页即 W非q回下部，回顾所3.内容：导体中的电流跟问题3：回顾：“部分电路电路顾学导体两端的电压成正比，跟导欧姆定律的内容、表达式及适用范围”体的电阻成反比。表达式：UIR适用范围：纯电阻电路演示实验：S 闭合时，灯泡 1正常发1问题： 接通 S2 后

5、，灯泡 1 有什么现光，说明：灯泡1 两端电压达情到或接近灯泡1 的额定电压3V观察灯泡景S2 闭合现象：灯泡1 变暗S11引灯泡 11 在 S 闭合、当 S2 闭合时，灯泡 1 变暗，S2闭合时的亮入灯泡 22说明：灯泡1 两端电压小于灯灯泡 3S暗变化，积极灯泡 4泡 1 的额定电压思考亮暗变化1. 认识闭合电路问题 1：最简单的闭合电路是由哪几部分组成的情景问题 2：在外电路中，沿电流引方向，电势如何变化为什么在内电入路中，沿电流方向，电势如何变化为什么提示：电源内阻上有没有电势降落的直接原因灯泡1 始终接在电源两端，为什么它两端的电压会发生变化呢通过本节内容闭合电路欧姆定律的学习，能很

6、好解释这一现象。闭合电路包括： 内电路（内观察课件电阻 r ）和外电路（外电阻R）。中“闭合电路”展示课本60 页图，强化认图片，回答问识题正电荷的移动方向就是电流方向，在外电路中，正电荷阅读课本受静电力作用，从高电势向低60 页第 2、3、电势运动。化学反应层中，沿4 段，并讨论电流方向电势升高。在正负极交流之间，电源的内阻中也有电流，沿电流方向电势降低。2. 闭合电路中的能量转化问题：如图，若外电路两端的电势降落，即 ，即电势差为 U外；内独 立 思电路中的电势降落， 即电势差为U内 ；考，求解问题电源电动势为E；当电键闭合后， 电W外qU 路ItU 路路中的电流为I ，通电时间为 t 。

7、试W内qU 内ItU 内回答下列问题：W非qEItE代表交流W非W外W内自己的问题答新外电路案，对某些部E U 外 U 内课U外分详细讲解，电路中两点之间的电压大学I并对异议部分小等于两点间的电势差大小。习U 内与同学讨论故 U 外 又表示外电压， 俗称内电路 E、 r路端电压； U 内 又表示内电压（ 1）在 t 时间内 , 外电路中静电力做的功 W外 为多少（ 2）在 t 时间内 , 内电路中静电力做的功 W内 为多少（ 3）电池化学反应层在 t 时间内 ,非静电力做的功W非为多少（ 4）静电力做的功等于消耗的电能，非静电力做的功等于转化的电能，根据能量守恒你能得到什么3. 闭合电路欧姆定

8、律问题 1：若外电路是纯电阻电路（如下图所示），依据上面得到的结果，推导出闭合电路中的电流I与电动势E、内电阻 r 、外电阻R的关系式问题 2：根据部分电路欧姆定律，总结闭合电路欧姆定律的内容、表达式，并思考闭合电路欧姆定律的适用条件原电池实验验证得到的结用原电池果： E U 外 U 内实验验证在电路中两点间的电压等自主推导于两点间电势差的大小。闭合电路中的对于纯电阻电路有，电流 I 与电动E IRIr势 E、内电阻EIrRr 、外电阻 R的关系式（ 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总 结 归比，这个结论叫做闭合电路的纳，交流评价，欧姆定律。记录笔记

9、E（ 2）公式： IRr（ 3）适用条件： 外电路是纯电阻的电路问题 3：以下四个公式，其适用范围是什么所描述的侧重点各有新什么不同课（ 1） W非W外W内学（ 2） EU 路U 内习（ 3） EIRIr（ 4） IERr交 流讨论、思考回答（ 1）（ 2）适用于一切闭合电路；（ 3）（ 4）只适用于外电路是纯电阻的情况，（ 1）式描述： 非静电力做的功等于内外电路静电力做功之和；（ 2）式表明：电动势等于内外电路电势降落之和； （ 3）式主要表达因消耗其他形式的能而产生的电势升高 E，通过外电路 R 和内电路 r 而降落：（ 4）式主要描述闭合电路中的电流与哪些因素有关；总之，无论何种形式本

10、质上都体现了电路中能的转化和守恒4. 路端电压与负载的关系据 IE1：对给定的电源，E、 rR可知， R增大问题根据所学r均为定值，外电阻R 变化时，电路推导回答时 I 减小； R减小时 I 增大。中的电流 I 如何变化问题 2：若外电阻 R 减小，路端有人说变大， 有人说变小。电压 U 路会有怎样的变化积极猜想演示实验： 如图课本61 页R看 课 本当外电阻 R减小时，数据记录0RS61 页“演示实A12 3 4 5新V验”电路图，I/ A课S0派代表协助教U 路 / V学师实验习由大到小改变外电阻，记录电流表、电压表的示数变化情况，并填在相应的表格中。问题 3：分析实验数据，得出：当外电阻

11、减小时，电流和路端电压如何变化并尝试用闭合电路欧姆定律解释。问题 4：分析情景引入中演示实验的现象产生的原因5. 闭合电路的 U-I 图像问题： 依据实验的数据，以路端电压U 为纵坐标，电流I 为横坐标，采用描点、拟合图像的方法，作出 U 与 I 的图像分析：（ 1）外电路断开的状态对应于图中的哪个点此时，路段电压对应图像的什么长度路端电压与电源的电动势有什么关系（ 2）电源短路的状态对应于图观察实验现象，记录实验数据分 析数据，交流讨论依 据数据，描点作图，分析问题，交流讨论R增大时， I 减小， U 增大由 IER可知 :rEIRIrU 路EIr当 S2 闭合时，总的外电阻变小，电流增大，

12、路端电压减小。此时，灯泡1 两端电压小于灯泡 1 的额定电压，故灯泡1 变暗。外电路断开时，对应U-I图像的纵轴截距，此时路端电压等于电源电动势。可根据这个道理测量电源的电动势。外电路短路时，对应U-I图像的横轴截距，此时，电流为短路电流I 短 ，短路电流很大。电流过大，会烧坏电源，甚至引起火灾。因此，绝对不允许将电源两端用导线直接连接在一起。中的哪个点此时，电流大小对应图像的什么长度（ 3）电动势 E 的大小对图像有电动势E 越大，图像的纵轴截距越大E由 r， r越大， U-II 短什么影响图像的倾斜程度越大（ 4） r的大小对图像有什么影响问题：（课本62 页例题 1）在如解析：下图中，

13、R114， R2 9 ，当根据闭合电路欧姆定律，开关处于位置1时，电流表读数题中的两种情况可列一下两个I 1 0.2A ; 当开关处于位置 2 时，方程典自 主 思电流表读数 I 20.3 A 。求电源的电考，求解问题，EI 1 R1I 1r型动势 E 和内电阻 r 。交流评价EI 2 R2I 2 r例消去 E，解出 r ，得S1R1rI 1 R1I 2 R2I 2I 1题2R2A代入数值，得 r 1Er将 r及 I 1 、 R1 的 值 代 入EI 1 R1I 1r 中，得 E 3V小结：本例题提供了测电源电动势及内阻的方法。课问题： 想想本节你都学到了哪回 顾 本 节理论推导了闭合电路欧姆

14、堂些知识请自己总结一下。所学，自己总定律，实验探究了路端电压与总结负载的关系，研究了闭合电路结的 U-I 图像，用定律讨论了测电源电动势和内阻的问题。六、课后作业必做：1. 课本 63 页“问题与练习”第1 题设计目的： 进一步熟悉和掌握，应用闭合电路欧姆定律“测量电源电动势和内阻”的基本思路。2. 课本 63 页“问题与练习”第2 题设计目的： 联系生活， 通过对袖珍小电筒所用干电池内阻的推算，进一步巩固对闭合电路欧姆定律的应用和理解。选做：从电势角度分析、推导闭合电路欧姆定律。设计目的： 使学生利用已有知识，多角度推导闭合电路欧姆定律，更加深刻地理解闭合电路欧姆定律。七、板书设计1. 认识

15、闭合电路外电路 R 沿电流方向电势降落内电路 r沿电流方向电势 “升中有降”2. 闭合电路中的能量转化W外qU 路ItU 路W内qU 内ItU 内 2-7 闭合电路欧姆定律电源的电动势成正比， 跟内、外电路的电阻之和成反比。E（2）公式： IRr（3）适用条件：纯电阻电路4. 路端电压与负载的关系R增大时， I 减小， U路 增大（1）外电路断开U 路=E（测电源电动势）（2）外电路短路EI 短（易烧坏电源）r（ 3）E 影响图像的纵轴截距（ 4 ） r 影 响 图 像 的 斜 率 大 小W非qEItER减小时， I 增大， U路 减小rEW非W外W内EU 外U 内3. 闭合电路欧姆定律（ 1）内容：闭合电路中的电流跟当外电阻 R减小时，数据记录12345I/AU路 /VU