闭合电路欧姆定律教学设计张瑞玉

1、闭合电路欧姆定律淄博市淄川第一中学张瑞玉 2012.11.07一、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

2、描述电动势，并处理了部分电路欧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、认识闭合回路。2、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。3、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。4、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

3、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。 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”？问

4、题4:回顾：“焦耳定律的内查看课本21 页、43至44页及 46页卜部，回顾 所学. W qU.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 Eqq.内容：导体中的电流跟导体两 端的电压成正比，跟导体的电阻情景引入观察灯泡1 在Si闭合、S2闭 合时的亮暗变化， 积极思考亮暗变 化的直接原因观察课件中 “闭合电路”图 片，回答问题容、表达式及适用范围”？演示实验:问题：接通S2后，灯泡1有什么现?.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？成反比。表达式：I U适用范R围：纯电阻电路S1闭合时，灯?包1正常发光， 说明：灯泡1两端电压

5、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？通过本节内容一一闭合电路 欧姆定律的学习，能很好解释这 一现象。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页图2.7-2 ,强 化认识乓厅I k情弓人阅读课本60 页第2、3、4段， 并讨论交流问题2: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？提示：电源内阻上有没有电势 降落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

6、力作用，从高电势向低电势运 动。化学反应层中，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。.闭合电路中的能量转化独立思考，求 解问题问题：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 回答下列问题：外电路内电路E、r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（1）在t时间内，外电路中静电力W外qu路ItU路W内qu内ItU内W非qEItEW非W外W内EU外 U内电路中两点之间的电压大小学 习做的功W卜为多少？(

7、2)在t时间内,内电路中静电力做的功怔为多少？(3)电池化学反应层在t时间内,用原电池实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内又表小内电压非静电力做的功班卜为多少？验验证原电池实验验证得到的结(4)静电力做的功等于消耗的电果：E U外U内能，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)，依据上面得到自主推导闭在电路中两点间的电压等于 两点间电势差的大小。对于纯电阻电路有，的结果，推导出闭合电路中的电流 I合电路中的电流E IR Ir与电动势E、内电阻r、外电阻R的I与电动势E、内关系式？电阻

8、r、外电阻RE的关系式I 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、问题2：根据部分电路欧姆定总结归纳，交外电路的电阻之和成反比，这个律，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？流评价，记录笔记结论叫做闭合电路的欧姆定律。(2)公式：I ER r(3)适用条件：外电路是纯电阻的电路(1) (2)适用一切闭合电问题3:以下四个公式，其适路；(3) (4)只适用于外电路是用范围是什么？所描述的侧重点各 有什么/、同？纯电阻的情况，(1)式描述：非静电力做的(1) W非W外W内交流讨论、思 考回答功等于内外电路静电力做功之和；(2)式表明：电

9、动势等于内(2) E U路U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(3) E IR Ir生的电势升高E,通过外电路 RE和内电路r而降落：(4)式主要(4) I R r描述闭合电路中的电流与哪些因 素后天;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新 课学4.路端电压与负裁的关系问题1:对给定的电源，E、r 均为定值，外电阻 R变化时，电路 中的电流I如何变化？问题2:若外电阻R减小，路端根据所学推 导回答gE,据I可知，R增大时R rI减小；R减小时I增大。习电压U路会有怎样的变化？当S2闭合时，总的外电阻变小，电流增大，路端电压减小。问题4:分析情景引入

10、中演示实此时，灯泡1两端电压小于灯泡验的现象产生的原因？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5.闭合电路的U-I图像于电源电动势。可根据这个道理问题：依据实验的数据，以路测量电源的电动势。端电压U为纵坐标，电流I为横坐外电路短路时，对应U-I图标，采用描点、拟合图像的方法，依据数据，描像的横轴截距，此时，电流为短作出U与I的图像分析：点作图，分析问 题，交流讨论路电流I短，短路电流很大。电流(1)外电路断开的状态对应于过大，会烧坏电源，甚至引起火新图中的哪个点？此时，路段电压对灾。因此，绝对不允许将电源两课应图像的什么长度？路端电压与电端用导线直

11、接连接在一起。学源的电动势有什么夫系,习(2)电源短路的状态对应于图电动势E越大，图像的纵轴中的哪个点？此时，电流大小对应 图像的什么长度？截距越大E由r , r越大，U-I图(3)电动势E的大小对图像有什么影响？I短(4) r的大小对图像后什么影像的倾斜程度越大响？问题：(课本62页例题1)在如卜图中，R114 , R2 9 ,当解析：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开关处于位置 1时，电流表读数E I1R1IrI10.2A;当开关处于位置 2时，电演示实验：如图课本61页有人说变大，有人说变小。积极猜想R0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

12、相应的表格中。问题3:分析实验数据，得出: 当外电阻减小时，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。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12345I/AU路/V当外电阻R减小时，数据记录R增大时，I减小，U增大由I E可知：R rE IR IrU 路 E Ir典流表读数120.3A。求电源的电动自主思考，求 解问题，交流评价EI2R2I2r型势E和内电阻r。消去巳解出r,得例I1R1I2R2r1 11S 1R11I 211代入数值，得 r 1题2P将r及I1、 R1的值代入E I1R1 Ir 中，得 E 3V1

13、 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所理论推导了闭合电路欧姆定堂些知识？请自己总结一下。学，自己总结律，实验探究了路端电压与负载总的关系，研究了闭合电路的U-I结图像，用定律讨论了测电源电动 势和内阻的问题。六、课后作业1、熟记闭合电路欧姆定律的不同表达式及适用范围2、课本62页的思考与讨论 3、课本63页“问题与练习”第 15题4、思考：如果没有电流表，只有电压表，如何设计实验测量电源的内阻和电动势七、板书设计.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”.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 W外 W内八、课后反思本节课在“和谐高效、 2-7闭合电路欧姆定律E U外U内3.闭合电路欧姆定律(1)内容：(2)公式：|ER 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路增大R减小时，I增大，U路减小当外电阻R减小时，数据记录U路 E Ir E -r 5.U R r思维对话”的理念下展开，-I图像(1)外电路断开U路=E (测电源电动