张凤琦闭合电路欧姆定律教学设计

1、课题: 闭合电路欧姆定律授课人： 张凤琦授课日期： 2011年10月26日课题： 闭合电路欧姆定律设计思想 在“电源电动势”和“闭合电路欧姆定律”两节电学内容的教学中，通常我们的教学设计是根据高中物理教材中提供内容按次序而进行的。在教学内容上，从非静电力做功引入电动势的概念，强调电动势是将其他形式的能转化为电能的本领，在实验得到电源的内外电压之和为电源电动势的基础上，借助欧姆定律，推导出闭合电路欧姆定律。在教学次序上，先电源电动势，后闭合电路欧姆定律。学情分析教学内容分析闭合电路欧姆定律是高中物理第二册（必修加选修）第十四章第六节的内容。其主要教学内容有两部分：电动势和闭合电路欧姆定律。 新教

2、材考虑到学生的接受能力和满足后续知识的需要，简化了电动势的教学，其基本内容有下列两方面：一个是电源电动势是由电源本身的性质决定的，它表征了电源将其他形式的能转化为电能的本领另一个是电源电动势的值可用电压表测出 电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压；在闭合电路里，电源电动势等于内、外电压之和教材提出电动势这个概念，但没有给电动势下定义，只是讲它 “ 等于 ” 什么。 路端电压 U 与外电阻 R 的关系，是一个难点演示实验由学生自己通过仿真实验记录数据并指导学生得出规律，使学生有明确的感性认识，同时这也更大程度的提高了高二学生的逻辑推理能力。 学生分析学生接受电动势这个概念是掌握闭合电路欧

3、姆定律的关键和基础但是电动势这个概念比较抽象，涉及的知识面较广，要使学生全面、深刻地理解它是有困难的教学目标（一）知识与技能1、能够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和图线表达，并能用来分析、计算有关问题。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、熟练应用闭合电路欧姆定律解决有关的电路问题。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。（二）过程与方法1、通过演示路端电压与负载的关系实验，培养学生利用“实验研究，得出结论”的探究物理

4、规律的科学思路和方法。2、通过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、态度与价值观通过本节课教学，加强对学生科学素质的培养，通过探究物理规律培养学生的创新精神和实践能力。教学重点难点教学重点1、推导闭合电路欧姆定律，应用定律进行有关讨论。2、路端电压与负载的关系教学难点 路端电压与负载的关系教学过程教学活动学生活动设计意图教学环节（1）（一）引入新课教学环节（2）（二）新课教学（三）课堂总结（4） 实例探究（五）方法归纳：（六）当堂检测：教师：前边我们知道电源是通过非静电力做功把其他形式能转化为电能的装置。只有用导线将电源、用电器连成闭合

5、电路，电路中才有电流。那么电路中的电流大小与哪些因素有关？电源提供的电能是如何在闭合电路中分配的呢？今天我们就学习这方面的知识。1、闭合电路欧姆定律（投影）教材图2.7-1（如图所示）闭合电路是由哪几部分组成的？在外电路中，沿电流方向，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？如果电源是一节干电池，在电源的正负极附近存在着化学反应层，反应层中非静电力（化学作用）把正电荷从电势低处移到电势高处，在这两个反应层中，沿电流方向电势升高。在正负极之间，电源的内阻中也有电流，沿电流方向电势降低。（投影）教材图2.7-2（如图所示）内、外电路的电势变化。引导学生推导闭合电路的欧姆

6、定律。W= E外+E内 EIt =I2Rt+ I2rtE =IR+ Ir 这就是闭合电路的欧姆定律。（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，这个结论叫做闭合电路的欧姆定律。（2）公式：I=（3）适用条件：外电路是纯电阻的电路。根据欧姆定律，外电路两端的电势降落为U外=IR，习惯上称为路端电压，内电路的电势降落为U内=Ir，代入E =IR+ Ir得该式表明，电动势等于内外电路电势降落之和。2、路端电压与负载的关系教师：对给定的电源，E、r均为定值，外电阻变化时，电路中的电流如何变化？教师：外电阻增大时，路端电压如何变化？教师：实践是检验真理的惟一标准，让我

7、们一起来做下面的实验。演示实验：探讨路端电压随外电阻变化的规律。（1）投影实验电路图如图所示。（2）按电路图连接电路。（3）调节滑动变阻器，改变外电路的电阻，观察路端电压怎样随电流（或外电阻）而改变。教师：下面用前面学过的知识讨论它们之间的关系。路端电压与电流的关系式是什么？教师：就某个电源来说，电动势E和内阻r是一定的。当R增大时，由得，I减小，由U=E-Ir，路端电压增大。反之，当R减小时，由得，I增大，由U=E-Ir，路端电压减小。拓展：讨论两种特殊情况：教师：刚才我们讨论了路端电压跟外电阻的关系，请同学们思考：在闭合电路中，当外电阻等于零时，会发生什么现象？教师：发生上述现象时，电流有

8、多大？教师：一般情况下，电源内阻很小，像铅蓄电池的内阻只有0.005 0.1 ，干电池的内阻通常也不到1 ，所以短路时电流很大，很大的电流会造成什么后果？教师：实际中，要防止短路现象的发生。当外电阻很大时，又会发生什么现象呢？教师：电压表测电动势就是利用了这一原理。3、闭合电路欧姆定律的应用（投影）教师引导学生分析解决例题。讨论：电源的UI图象教师：根据U=E-Ir，利用数学知识可以知道路端电压U是电流I的一次函数，同学们能否作出UI图象呢？投影：UI图象如图所示。教师：从图象可以看出路端电压与电流的关系是什么？教师：直线与纵轴的交点表示的物理意义是什么？直线的斜率呢？通过本节课的学习，主要学

9、习了以下几个问题：1、电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。电源电动势等于闭合电路内、外电阻上的电势降落U内和U外之和，即E=U内+U外。2、闭合电路的欧姆定律的内容及公式。3、路端电压随着外电阻的增大而增大，随着外电阻的减小而减小。4、路端电压与电流的关系式为U=E-Ir，其UI图线是一条倾斜的直线。电路结构变化问题的讨论【例1】在如图所示的电路中，R1=10 ，R2=20 ，滑动变阻器R的阻值为050 ，当滑动触头P由I向b滑动的过程中，灯泡L的亮度变化情况是_A.逐渐变亮B.逐渐变暗C.先变亮后变暗D.先变暗后变亮闭合电路欧姆定律的定量应用【例2】 如图所示电路中，R1=0.8

10、，R3=6，滑动变阻器的全值电阻R2=12 ，电源电动势E=6 V，内阻r=0.2 ，当滑动变阻器的滑片在变阻器中央位置时，闭合开关S，电路中的电流表和电压表的读数各是多少?方法归纳：1.电路中的电流表、电压表均视为理想电表（题中特别指出的除外），即电流表内阻视为零，电压表内阻视为无穷大。2.解答闭合电路问题的一般步骤：（1）首先要认清外电路上各元件的串并联关系，必要时，应进行电路变换，画出等效电路图。（2）解题关键是求总电流I，求总电流的具体方法是：若已知内、外电路上所有电阻的阻值和电源电动势，可用全电路欧姆定律（I=）直接求出I；若内外电路上有多个电阻值未知，可利用某一部分电路的已知电流和

11、电压求总电流I；当以上两种方法都行不通时，可以应用联立方程求出I。（3）求出总电流后，再根据串、并联电路的特点或部分电路欧姆定律求各部分电路的电压和电流。图5练习1：在如图5所示的电路中，R1=14.0，R2=9.0，当开关S扳到位置1时，电流表的示数为I1=0.20A；当开关S板到位置2时，电流表的示数为I2=0.30A，求电源的电动势和内电阻。内电路和外电路。沿电流方向电势降低。因为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。沿电流方向电势升高。因为电源内部，非静电力将正电荷从电势低处移到电势高处。推导学生：据I=可知，R增大时I减小；R减小时I增大

12、。学生：有人说变大，有人说变小。总结实验结论：当外电阻增大时，电流减小，路端电压增大；当外电阻减小时，电流增大，路端电压减小。U=E-Ir学生：发生短路现象。学生：当发生短路时，外电阻R=0，U外=0，U内=E=Ir，故短路电流I=。学生：可能烧坏电源，甚至引起火灾。学生：断路。断路时，外电阻R，电流I=0，U内=0，U外=E。学生：路端电压U与电流I的关系图象是一条向下倾斜的直线。U随着I的增大而减小.学生：直线与纵轴的交点表示电源的电动势E，直线的斜率的绝对值表示电源的内阻。复习电源的作用引入新课内容分析闭合电路的组成分析闭合电路中电势降落类比法培养学生推导能力理解电动势与内外电压的关系培养学生分析问题的能力强调实验在物理学科中的重要作用培养学生分类分情况分析问题的能力学以致用深入理解图像的意义拓展练习通过课堂小结归纳方法 目的：（1）熟悉闭合电路欧姆定律；（2）介绍一种测电动势和内阻的方法教