闭合电路的欧姆定律教案

1、文档编码 : CV7N1E4V8R6 HE6J10N10P9H3 ZQ1D2N6E6U9课 题高中物理课堂教学教案年月日课 型新授课（一）学问与技能 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、懂得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；教 3、把握电源断路和短路两种特别情形下的特点；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；学 目标4、娴熟应用闭合电路欧姆定律解决有关的电路问题；5、懂得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试验,

2、培养同学利用“ 试验争辩,得出结论” 的探究物 理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洁的实际问题,培养同学运用物理学问解决实际 问题的才能；（三）情感、态度与价值观通过本节课教学,加强对同学科学素养的培养,通过探究物理规律培养同学的创新精神 和实践才能；难 点教 学 重 点、重点1、推导闭合电路欧姆定律,应用定律进行有关争辩；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方教演示试验,争辩、讲解法学教学 滑动变阻器、电压表、电流表、电键、导线如干、投影仪、多媒体电脑手 段教学活动 学 生 活 动（一）引入新课 老师：前边我们知道 电源是通过非静电力做功把其他形式

3、能转化为电能的装 置；只有用导线将电源、用电器连成闭合电路,电路中才有电流；那么电路中的电 流大小与哪些因素有关？电源供应的电能是如何在闭合电路中支配的呢？今日我们 就学习这方面的学问；（二）进行新课1、闭合电路欧姆定律 老师：（投影）教材图 2.7-1（如以下图）老师：闭合电路是由哪几部分组成的？同学：内电路和外电路；老师：在外电路中,沿电流方向,电势如何变化？为什么？同学：沿电流方向电势降低；由于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；老师：在内电路中,沿电流方向,电势如何变化？为什么？同学（代表） ：沿电流方向电势上升；由于电源内部,非静电力

4、将正电荷从电势 低处移到电势高处；老师：这个同学说得精确吗？同学争辩：假如电源是一节干电池,在电源的正负极邻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,沿电流方向电势上升；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；老师：（投影）教材图 2.7-2（如以下图）内、外电路的电势变化；老师：引导同学推导闭合电路的欧姆定律；可按以下思路进行：设电源电动势为E,内阻为 r,外电路电阻为R,闭合电路的电流为I,（1）写出在 t 时间内,外电路中消耗的电能E 外的表达式；（2）写出在 t 时间内,内电路中消耗的电能E内的表达式；（3）写

5、出在 t 时间内,电源中非静电力做的功W 的表达式；同学：（1）E外=I2Rt（2）E 内=I2rt （3） W=Eq=EIt 依据能量守恒定律,W= E外+E 内即EIt =I2Rt+ I2rt 整理得：E =IR+ Ir 或者IREr老师（帮忙总结） ：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；E（2）公式： I=Rr（3）适用条件：外电路是纯电阻的电路；依据欧姆定律,外电路两端的电势降落为U外=IR,习惯上成为路端电压,内电路的电势降落为U内=Ir,代入 E =IR+ Ir 得EU外U内该式说

6、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老师：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？E同学：据 I=Rr可知, R 增大时 I 减小； R 减小时 I 增大；老师：外电阻增大时,路端电压如何变化？同学：有人说变大,有人说变小；老师：实践是检验真理的惟一标准,让我们一起来做下面的试验；演示试验：探讨路端电压随外电阻变化的规律；（1）投影试验电路图如以下图；（2）按电路图连接电路；（3）调剂滑动变阻器,转变外电路的电阻,观看路端电压怎样随电流（或外电 阻）而转变；同学：总结试验结论：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,

7、路 端电压减小；老师：下面用前面学过的学问争辩它们之间的关系；路端电压与电流的关系式 是什么？同学： U=E-IrI I老师：就某个电源来说,电动势E 和内阻r 是确定的；当R 增大时,由ERr得, I 减小, 由 U=E-Ir ,路端电压增大；反之,当 R 减小时,由ERr得, I 增大,由 U=E-Ir ,路端电压减小；拓展：争辩两种特别情形：老师：刚才我们争辩了路端电压跟外电阻的关系,请同学们摸索：在闭合电路 中,当外电阻等于零时,会发生什么现象？同学：发生短路现象；老师：发生上述现象时,电流有多大？E同学：当发生短路时,外电阻R=0, U 外=0, U 内=E=Ir ,故短路电流I=r

8、；老师：一般情形下,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？同学：可能烧坏电源,甚至引起火灾；老师：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？同学：断路；断路时,外电阻R,电流I=0,U 内=0,U 外=E；老师：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）老师引导同学分析解决例题；争辩：电源的 UI 图象 老师：依据 U=E-Ir ,利用数学学问可以知道路端电压 U 是电流 I 的一次函数,同学们能否作出 UI 图象呢？同学：路端电压 U 与电流 I

9、 的关系图象是一条向 下倾斜的直线；投影： UI 图象如以下图；老师：从图象可以看出路端电压与电流的关系是 什么？同学： U 随着 I 的增大而减小 . 老师：直线与纵轴的交点表示的物理意义是什么？直线的斜率呢？同学：直线与纵轴的交点表示电源的电动势 的内阻；（三）课堂总结、点评E,直线的斜率的确定值表示电源通过本节课的学习,主要学习了以下几个问题：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

10、电流的关系式为 U=E-Ir ,其 UI 图线是一条倾斜的直线；（四）实例探究电路结构变化问题的争辩【例 1】在如以下图的电路中,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 的亮度变化情形是 _ A. 逐步变亮B.逐步变暗C.先变亮后变暗D.先变暗后变亮解析：灯泡的亮度由灯的实际功率大小准备 .电灯灯丝电阻不变,争辩通过灯丝电流的大小可知灯的亮度 . 电源电动势 E 和内阻 r 不变,通过灯泡电流由外电路总电阻准备；外电阻是由滑动变阻器连入电路部分的电阻准备的,当滑动触头由a 向 b 滑动过程中,滑动变 E阻器连入电路部

11、分的电阻增大,总电阻增大,总电流I=R 总r削减,灯泡的实际功率 PL=I2RL 减小,灯泡变暗；综上所述,选项B 正确；闭合电路欧姆定律的定量应用【例 2】 如以下图电路中, R1=0.8 ,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心位置时,闭合开关 S,电路中的电流表和电压表的读数各是多少. 阻为解析：外电路的总电R=R 3R 2R 166 +0.8 =3.82 R 2R 3662依据闭合电路欧姆定律可知,电路中的总电流为I=REr38.60 .2A=1.5 A 即电流表 A 1 的读数为 1.5 A 对于 R

12、2 与 R3 组成的并联电路,依据部分电路欧姆定律,并联部分的电压为R 2 R 32R 2 R 3U2=IR并=I2 =1.5 3 V=4.5 V 即电压表 V 2 的读数为 4.5 V 对于含有 R2 的支路,依据部分电路欧姆定律,通过 R2 的电流为U 2 4 5.I 2= R 2 / 2 6 A=0.75 A 即电流表 A 2 的读数为 0.75 A 电压表 V 1 测量电源的路端电压,依据 E=U 外+U 内得U1=E-Ir =6 V-1.5 0.2 V=5.7 V 即电压表 V 1 的读数为 5.7 V. 点评：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）第一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：如已知内、外电路上所E有电阻的阻值