高中物理教科版高中选修31第二章直流电路《电源的电动势和内阻闭合电路欧姆定律》教学设计

1、电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律教学设计一、教学内容和学情分析 1、教材分析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。2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，知道电流形成的条件和方向，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

2、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。二、教学目标1、通过从“力”和“能”分析电源内部电荷运动的特点，理解电源电动势的概念。2、通过探究新旧电池使小灯泡亮度不同的原因，理解电源内阻的概念。3、通过结合初中学习的部分电路欧姆定律，推导闭合电路欧姆定律。4、通过探究多并联一个小灯泡，电灯泡变暗的原因，掌握路端电压和电流的关系，体验闭合电路欧姆定律的应用。三、教学重难点1、教学重点 （1）、理解电源电动势和内阻的概念 （2）、对闭合电路欧姆定律的理解和应用 （3）、探究过程，培养学生的科学思想和方法2、教学难点：探究多并联一个小灯泡，灯泡变暗的原因四、教学方法 启发式教学，探究式

3、教学法，实验教学法五、教学用具 电源、开关、小灯泡、滑动变阻器、电压表、电流表、新旧干电池、导线若干、多媒体、实物投影、学案六、教学过程：教师活动学生活动设计意图（一）课题引入实验演示新旧电池使小灯泡亮度不一样。引入课题：问题出现在哪里观察实验，产生问题，思考问题，猜测分析由实验的奇趣性激发学生学习兴趣，从学生的已知走向未知同时引入课题（二）新课教学一建立概念（1电源电动势）电流和水流有很多相似的地方，通过上面两图，进行类比。1、以正电荷为例，电荷在电源外部与内部定向运动的方向 2、请说出电源外部和内部的电场方向 3、请说出电源外部和内部正电荷所受电场力的方向 4、在电源内部与外部，电场力对正

4、电荷做正功还是负功？ 5、在电源内部，电势能怎么变化，能量何去何从？ 6、从上述描述，电源的作用是什么？7：手电筒电源和工作机械所用电源将其他形式的能转化为电能的这种本领一样大吗？8.怎样对这种能力进行量化和表征呢？以正电荷为例，正电荷要从负极运动到正极需要除静电力以外的其他力做功，将其他形式的能转化为电能。我们把这个其他力称为非静电力，用非静电力做功与电荷的比值表示电动势的大小新旧电池使小灯泡的亮度不一样，是电动势的原因吗？我们怎样来验证一下呢？实验探究：将电压表分别直接接到新旧电池的两端，观察示数，结果说明什么？介绍几种常见电源的电动势。问题：那新旧电池使小灯泡亮度不一样的原因到底是什么呢

5、？小灯泡发光亮度不一样，主要是什么不一样呢？新电池的那一组我们怎么使小灯泡的亮度降低呢？这给了我们什么启发？2、电源的内阻 电流通过电源内部，电源内部也是一段电路，也有电阻，它被称为电源的内电阻，简称内阻。常用r表示。二、闭合电路欧姆定律提问：考虑电源内阻后，整个电路的电流怎么确定呢？整个电路的欧姆定律应该怎么是什么形式呢？我们先看一个大家熟悉的电路（图12），大家先看下这个电路的电流如何计算。I=U/R，我们计算时用到的原理是欧姆定律，我们来回顾下欧姆定律的内容。【提问】那今天我们知道，电源有内阻，我们又该如何计算呢？ 就是我们要学习是下一个内容闭合电路欧姆定律的表达式，请大家对比欧姆定律，

6、尝试着用文字描述一下呢?结合课本，看一看闭合电路欧姆定律的适用条件。三、U=E-Ir1、在依次闭合开关的过程中，小灯泡明亮程度发生变化说明什么呢？2、在电池两端并联一只电压表，闭合开关后电压表的示数与断路时的电压一样吗？电压表测量谁两端的电压？依次闭合开关，电压表的示数怎么变？电压表示数为什么变小呢？你们根据前面学习的闭合电路欧姆定律的几个表达式来进行解释你和？/判断电流表和电压表的示数变化外电路断路时电流表和电压表的示数特点外电路短路时电流表和电压表示数的特点电源电动势在大小上也等于电路断开时，电源两端的电压。新旧电池使小灯泡亮度不同的原因是什么？课堂小结：问题在：电源电源相当于 开关相当于

7、 电流相当于 灯泡相当于 通过小组讨论，分析：电源外部，电流由正极指向负极；在电源内部，电流由负极指向正极。正电荷定向移动方向与电流方向相同。根据电场由高电势指向低电势，在外部由正极指向负极，在电源内部由正极指向负极。在外部电场力由正极指向负极，在电源内部电场力由正极指向负极。在电源内部电场力做负功。在电源外部，电场力做正功。在电源内部，电势能增加，有其他形式的能转化而来。6、将其他形式的能转化成电能。7、不一样8、电动势（1）用来表示电源将其他形式的能转化为电势能本领大小的物理量。 电动势越大，表明电源把其他形式的能转化为电势能的本领越大。单位：V猜想现象：差不多为电源电动势一般不会发生变化

8、，新旧电池使小灯泡亮度不一样不是因为电动势。1、主要由小灯泡两端的电压，流过小灯泡的电流决定的。2、在电路中串联一个电阻3、致使旧电池使小灯泡亮度降低的原因是多了一个电阻。I=E/（R+r）E=U内+U外E=Ir+U【学生表述】1、内容：在外电路为纯电阻的闭合回路中，电流的大小跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比2、适用条件：外电路是纯电阻电路小灯泡的亮度随着开关的闭合逐渐降低，说明通过小灯泡的电流变小，小灯泡两端的电压逐渐降低。差不多电压表测量路端电压电压表示数逐渐变小。闭合开关，使总电阻变小，干路中的电流变大，内电压变大，路端电压变小。R增大，电流减小，路端电压增大R减小，电流增大，路端电压减小R I=0 U端=ER=0 I=E/r U端=0内阻增大学生思考，本堂课收获了什么？1、电源电动势和内阻的概念2、闭合电路欧姆定律及其表达式3、路端电压和电流的关系提出问题，让学生想到用类比的思想提出我们研究的方法。形成“物理观念”通过问题引导，让学生通过学习的知识一步步理解出电动势的概念，利用理论推导的科学思维建立概念。提出猜想，实验验证，提升观察实验、归纳实验现象的能力掌握科学探究的方法。让学生通过科学推理、科学论证，探究问题，得到结论，形成物理概念。从已知通过数学推演通往未知领域，达到知