《闭合电路欧姆定律》教学设计

1、闭合电路欧姆定律教学设计榆中一中物理组 黄延娇一、教材分析课标分析：知道电源的电动势和阻，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

2、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、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、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

3、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

4、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、教学过程教学教学容学生活动思维对话程序知识回顾问题1:回顾：“静电 力做的功W与电荷品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容、表 达式及适用围”查看课本 21页、43至44页及46贡卜部，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E ”即W非 Eq q.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。表辽式：I R适用围：纯电阻 电路情演示实验：理论分析：根据初

5、问题：开关断开，闭合的过中的知识，电压表接在程中电如中知识分析开端断开，闭合过程中电压表示数的变化，并观察实验电源两端测量电源电压，电源电压确定，故开关断开，闭合的过程中，电压表示数不发生变化实验现象：电压表示数减小，有微小变化。通过本节容闭合电路欧姆定律的学习，能很好解释这一现象。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问题2:在外电路中,沿电流方向，电势如何变化课件中“闭合电路”图片，回答问闭合电路包括：电路（电阻r）和外电路（外电阻R）。展示课本60页图,强化认识为什么在电路中，沿电流方 向，电势如何艾化为什么提示：电源阻上有没有电势降落阅读课本60页第 2、 3、 4

6、段，并讨论交流正电荷的移动方 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，沿电流方向电势升 高。在正负极之间，电 源的阻中也有电流，沿 电流方向电势降低。2.闭合电路中的育抗转化新问题：如图，若外电路独立两端的电势降落，即，即电思考，求解课势差为U外；电路中的电势问题W外qU路ItU路学降落，即电势差为U;电源W内qU内ItU内电动势为E;当电键闭合W非 qE ItE习后，电路中的电流为I ,通W非W外W内电时间为t。试回答卜列问E U外 U内题：代表电路中两点之间交流自己的电压大小等于两点的问题答间的电势差大小。案，对某些故U外又表水外电讲解，

7、并对异议部分与同学讨压，俗称路端电压；U又表示电压(1)在1时间，外电路中静原电池实验验证到的结果：电力做的功W外为多少(2)在t时间，电路中静电 力做的功W为多少(3)电池化学反应层在t时间，非静电力做的功WA电池实验验证为多少(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.闭合电路欧姆定律在电路中两点间问题1:若外电路是纯的电压等于两点间电推导闭合势差的大小。电阻电路(如下图所示)，电路中的新 课学 习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、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

8、容、表达式，并思 考闭合电路欧姆定律的适 用条件问题3:以下四个公 式，具适用围是什么所描述 的侧重点各有什么不同电流I与 电动势E、 电阻r、夕卜 电阻R的 关系式总结 归纳，交流 评价，记录 笔记交流 讨论、思考 回答对于纯电阻电路 有，E IR IrI上 R r(1)容：闭合电 路中的电流跟电源的 电动势成正比，跟、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 ER r(3)适用条件： 外电路是纯电阻的电 路(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)W非W外W内EU路U内EIR Ir(4)IER r(1)式

9、描述：非 静电力做的功等于外 电路静电力做功之和；(2)式表明：电动势 等于外电路电势降落 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根据所学推导 回答4.路端电压与负载的关系据I上可知，R R r增大时I减小；R减小时I增大。如何艾化问题2:若外电阻R减 小，路端电压U路会有怎样 的变化演示实验：如图课本61页OI1 一由大到小改变外电阻， 记录电流表、电压表的示数

10、 变化情况，并填在相应的表 格中。问题3:分析实验数 据，得出：当外电阻减小时， 电流和路端电压如何交化 并尝试用闭合电路欧姆定 律解释。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，交流有人说变大，有人 说变小。当外电阻R减小时，数 据记录12345I/ AU路/VR增大时，I减小，U增大由I E可知： R rE IR IrU 路 E Ir讨论问题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

11、：依据 数据，描点 作图，分析 问题，交流 讨论(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。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

12、允许将电 源两端用导线直接连 接在一*起。长度(3)电动势E的大小对图像有什么影响(4) r的大小对图像有什么影响电动势E越大，图 像的纵轴截距越大由r -E , r越大，I短U-I图像的倾斜程度越大问题:(课本62页例题解析：典1)在如下图中，Ri 14 ,R2 9 ，当开关处于位置1时，电流表读数I1 0.2A；当开关处于位置2时，电流自主思考，求解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型表读数I2 0.3A。求电源的 电动势E和电阻r。问题，交流评价EI1R111rE I2R212r例消去E,解出r,得I1R1I2R21rI 211题_|_!1代入数值，得 r 1将r及心

13、R的值代入E I1R1 Iir 中，得E 3V小结：本例题提供了测电源电动势及阻课问题：想想本节你都回顾本理论推导了闭合堂学到了哪些知识请自己总 奔-下。节所学，自己总结电路欧姆定律，实验探究了路端电压与负载总的关系，研究了闭合电结路的U-I图像，用定律讨论了测电源电动势和阻的问题。六、课后作业必做:.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 源电动势和阻”的基本思路。.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

14、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 2-7闭合电路欧姆定律1.认识闭合电路外电路R沿电流方向电势降落W非qE ItE和成反比。W非 W外 W内(2)公式：I ER rE U外U内(3)适用条件：纯电路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.闭合电路欧姆定 律(1)容：闭合 电路中的电流跟电 源的电动势成正比， 跟、外电路的电阻之电阻电路.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路减小图像(4) r影响图像的斜率大小r -EI短当外电阻R减小时,(1)外电路断开6.例题