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

2、姆定律的相关电路问题，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，体验能量转化

3、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

4、键。应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 程 序教学内容学生活动思维对话知 识 回 顾问题1:回顾：静电力做的功 W与电荷量q及两点间的电势差 U 的关系”？问题2:回顾：“电动势的物理 意义及定义”？问题3:回顾：“部分电路电路 欧姆定律的内容、表达式及适用范 围”？查有课本21页、43至44页及46页 卜部，回顾所学1 . W =qU2 .电动势表征电源通过 非静电力做功把其他形式能量 转化为电能本领大小的物理量W非E =即W非=Eq q3 .内容：导体中的电流跟 导体两端的电压成正比，跟导 体的电阻成反比。 U表送式： I ='R适用范围：纯电

5、阻电路情 景 引演示实验：问题：接通S2后，灯泡1有什么现？3V匚I I灯泡1 C0 rr?r灯泡2令 S观察灯泡 1在Si闭合、 S2闭合时的亮 暗变化，积极 思考亮暗变化 的直接原因S1闭合时，灯泡1正常发 光，说明：灯泡1两端电压达 到或接近灯泡1的额定电压S2闭合现象：灯泡1变暗当S2闭合时，灯泡1变暗， 说明：灯泡1两端电压小于灯 泡1的额定电压灯泡1始终接在电源两 端，为什么它两端的电压会发 生变化呢？入灯泡4样通过本田内谷 闭H电 路欧姆定律的学习，能很好解 释这一现象。情 景 引 入i.认识闭合电路问题i:最简单的闭合电路是 由哪几部分组成的？问题2:在外电路中，沿电流 方向，

6、电势如何变化？为什么？在 内电路中，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 降落观察课件 中“闭合电路” 图片，回答问 题阅读课本 60页第2、3、 4段，并讨论闭合电路包括：内电路（内 电阻r）和外电路（外电阻R）。展示课本60贝图2.7-2 , 强化认识正电荷的移动方向就是电 流方向，在外电路中，正电荷 受静电力作用，从高电势向低 电势运动。化学反应层中，沿 电流方1可电势升茴。在正负极 之间，电源的内阻中也有电流，交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 电路中的电势降落，即电势差为U内； 电源电

7、动势为E;当电键闭合后，电 路中的电流为I ,通电时间为t。试 回答卜列问题：外电路独立思 考，求解问题代表交流 自己的问题答 案，对某些部 分详细讲解， 并对异议部分 与同学讨论用原电池 实验验证W外=qU路=ItU路W内=qU内=ItU内W非=qE = ItEW非=川外+W内E = U外+U内电路中两点之间的电压大 小等十两点间的电势差大小。故U外又表小外电压，俗称 路端电压；U内又表示内电压原电池实验验证得到的结果：E=U外+U内U外I I_J可U内”y-1内电路E、r(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

8、应层在 t时间内, 非静电力做的功 Wr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.闭合电路欧姆定律问题1 :若外电路是纯电阻电 路(如卜图所示)，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？自主推导 闭合电路中的 电流I与电动 势E、内电阻 r、外电阻 R 的关系式总结归 纳，交流评价， 记录笔记在电路中两点间的电压等 十网点间电势差的大小。对于纯电阻电路有，E = IR +卜I

9、 二一E- R+r(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：外电路是新课学习新 课 学 习问题3:以卜四个公式，其适 用范围是什么？所描述的侧重点各 有什么/、同？(1) W非=川外+W内(2) E =U路 +U 内(3) E=IR+卜(4) I =-ER +r交流讨 论、思考回答纯电阻的电路(1)(2)适用一切闭合 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

10、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，无论何种形式本质 上都体现了电路中能的转化和 守恒4.路端日 问题 均为定值 中的电流 问题 电压U路, 演示实验1压与 1 :,外电I如/: 2: % 会有怎 :如Ro负裁的关系 对给定的电源， ，阻 R变化时, 何变化？苧外电阻R减小 样的变化？ 图课本61页I SE、r电路,路端根据所学 推导回答积极猜想看课本 61页“演示实 验”电路图， 派代表协助教 师实验观察实验 现象，记录实 验数据分析数 据，交流讨论据I =-E-可知，R增大

11、 R + r时I减小；R减小时I增大。有人说变大，有人说变小。当外电阻R减小时，数据记录©外隹 数变实3 电流 用闭情募 因？1123451-I/ A由人到小改变 流表、电压表的示彳 填在相应的表格中问题3:分花 当外电阻减小时， 如何变化？并尝试, 定律解释。问题4:分析 验的现象产生的原00工阻，记录电 化情况，并佥数据，得出： 和路端电压 合电路欧姆;引入中演示实U路/VR增大时，I减小，U增大由I 可知：R+r E = IR + 卜U 路=E - Ir当S2闭合时，总的外电阻 变小，电流增大，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。新 课

12、学 习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 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 什么影响？(4) r的大小对图像后什么影 响？依据数 据，描点作图， 分析问题，交 流讨论外电路断开时，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

13、，此时，电流为短路电流I短，短路电流很大。电流过人，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。电动势E越大，图像的纵 轴截距越大由r =, r越大，U-II短图像的倾斜程度越大典型例题问题：(课本62页例是 卜图中，R1 =14夏，R2 开关处于位置 1时，电 Ii =0.2A;当开关处于位置流表读数I2 =0.3A。求电 势E和内电阻r。c 1Ri11)在如=9C ,当希表读数2时，电,源的电动自主思 考，求解问题， 交流评价解析：根据闭合电路欧姆定律， 题中的两种情况口列一卜两个 方程E = I1R1 + 11rE = I2R2 + I2r消去E,解出

14、r,得I1R1 -I2R2r -12 - 11代入数值，得r=1C将r及11、 R的值代入E = I1R1 +11r 中，得 E = 3V小结：本例题提供了测电 源电动势及内阻的方法。E1R2!-7课 堂 总 结问题：想想本节你都学到了 哪些知识？请自己总结一下。回顾本节 所学，自己总 结理论推导了闭合电路欧姆 定律，实验探究了路端电压与 负载的关系，研究了闭合电路 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题应用闭合电路欧姆定律“测量电源电动势和内阻”的基1 .课本63页“问题与练习”第 设计目的：进一步熟悉和掌握, 本思路。2 .课本63页“问题与练习”第

15、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W非=qE = ItEW非=川外 W内E =U外+U内§ 2-7闭合电路欧姆定律3.闭合电路欧姆定律(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。(2)公式： | =R r(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监增大R减小时，I增大，U监减小12345I/AU监/V当外电阻R减小时，数据记录5 .U-I图像(i)外电路断开U路=E (测电源电动势)(2)外电路短路I押二(易烧坏电源)乂 r(3) E影响图像的纵轴截距(4)r影响图像的斜率大小 r =