高中物理上学期第七周电源的电动势和内阻闭合电路欧姆定律教学设计人教版高中全册物理教案

.电源的电动势和内阻闭合电路欧姆定律4.电源的电动势和内阻闭合电路欧姆定律课题课时2电动势、闭合电路的欧姆定律考点、知识点1.知道电源是将其余形式的能转变成电能的装置．2．认识电路中自由电荷定向挪动过程中静电力和非静电力做功与能量转变间的关系．3．认识电源电动势及内阻的含义．(难点)学习目标4．理解闭合电路欧姆定律，理解内、外电路的电势下降．(要点)5．会用闭合电路欧姆定律剖析路端电压与负载的关系，并能进行电路剖析与计算．电动势观点的理解．(要点、难点)(要点、难点)闭合电路欧姆定律，理解内、外电路的电势下降．(要点)重、难点闭合电路欧姆定律剖析路端电压与负载的关系，并能进行电路剖析与计算．(要点、难点)学习环节和内容学生活动建议教师活动建议调整记录电源的电动势和内阻环节一：[先填空]1．电源的电动势(1)电源：把其余形式的能转变成电能的装置．(2)电动势①大小等于没有接入电路时两极间的电压，用字母E表示．②物理意义：表示电源把其余形式的能转变成电势能的本事．2．电源的内阻电源内部也是一段电路，也有电阻，它就是电源的内电阻，简称内阻，常用r符号来表示．学生课前独立达成改学生导教案，统计学生达成状况[再判断]1．电源供给的电能越多，电源的电动势越大．(×)2．电池是将化学能转变成电势能，光电池是将光能转变成电势能．(√)3．当电路中经过1库仑的电荷量时，电源耗费的其余形式能的数值等于电源电动势的值．(√)[后思虑]电动势的大小与电流把其余形式的能量转变成电能的本事有什么关系？[提示]电动势是电源的特色量，电动势不一样说明电源把其余形式的能转变为电能本事的大小不一样．环节二：[合作商讨]如图2-4-1是一块手机上使用的锂离子电池上的几个数据：“电压：3.7V容量：850mA·h〞，“充电电压：4.2V〞．

图2-4-1商讨1：电动势说了然电源什么特征？[提示]把其余形式能转变成电能的本事．学生合作研究达成教师旁观指引学商讨2：上述电源假定经过非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移到正极生达成研究过程所做的功是多少？[提示]＝＝3.7J.WqU[核心点击]1．电动势的理解(1)电动势由电源自己决定，与外电路没关．(2)电动势是标量，但有方向，物理学中规定方向为由负极经电源内部指向正.专业.

.D．蓄电池将化学能转变成电势能的本事比一节干电池(电动势为1.5V)的大极，即电源内部电流的方向．Wq[分析]依据电动势的定义和表达式E＝，非静电力挪动1C电荷所做的功(3)电源的内部也有电阻(即内电阻)，当电流经电源内部时也有电压降(即内电压)．WqE＝＝1×2J＝2J，由功能关系可知有2J的化学能转变成电势能，A正确，C2．电动势与电压差别UE(电压)＝＝2V，B正确．电动势是描绘电源把其余错误．电源两极的间电势差形式的能转变成电势能本事大小的物理量，[答案]ABD电动势电压EE干电池＝2V>＝1.5V，故D正确．蓄电池物理意表示非静电力做功将其余形表示电场力做功将电能转变成其余形式义不一样式的能转变成电能的本事数值上等于将单位电荷量的的能的本事数值上等于将单位电荷量的正电荷从导体一端移到另一端电场力所做的功数值大小正电荷从电源负极移到正极非静电力所做的功理解电动势的两点注意决定因由电源及导体的电阻、导体的连结方式决定W由电源自己决定非q＝，(1)电动势与电压有实质的差别，不可以以为电动势就是电压，电动势E素不一样环节三:1．(多项选择)对于电动势以下说法正确的选项是()A．在电源内部把正电荷从负极移到正极，非静电力做功，电势能增添B．对于给定的电源，挪动正电荷的非静电力做功越多，电动势就越大C．电动势越大，说明非静电力在电源内部从负极向正极移送单位正电荷做的功越多D．电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极移送到正极的电荷量越多[分析]电源是将其余形式的能转变成电势能的装置，是经过电源内部的非静电力做功来达成的，所以非静电力做功，电势能就增添，所以A正确．电源电动势是反应电源把其余形式的能转变成电势能本事大小的物理量，电动势在数值上等于移送单位正电荷所做的功，不可以说电动势越大，非静电力做功越多，也不能说电动势越大，移送的电荷量越多，所以C正确，B、D错误．[答案]AC2．(多项选择)以下说法中正确的选项是(A．电源的电动势实质上就是电源两极的间电压B．电源的电动势在数值上等于断路时两极的间电压)[导学号：33410081]C．电源的电动势与电压的单位相同，但与电压有实质的差别D．电动势越大，电源两极的间电压必定越高[分析]电动势是描绘电源把其余形式的能转变成电能本事大小的物理量．而电压是电场中两点间的电势差，电动势与电压有着实质的差别，所以A选项错，C选项对．当电源开路时，两极的间电压在数值上等于电源的电动势，但在闭合电路中，电源两极的间电压减小而减小，当电源短路时，R(路端电压)随外电阻的增大而增大，随外电阻的＝0，这时路端电压为零，所以B选项正确，D选外项错．[答案]BC3．(多项选择)铅蓄电池的电动势为2V，这表示()A．电路中每经过1C的电荷，电源把2J的化学能转变成电势能B．没有接入电路时蓄电池两极间的电压为2VC．蓄电池在1s内将2J的化学能转变成电势能

讲堂训练，加深学教师组织小组合生对于知识点的理作达成讲堂练习，解，同时学生展现，教师旁观记录学差改错。生达成状况。并对学生展现内容作最后总结.专业.

.W电qU电压＝.(2)电源电动势在数值上等于电源没有接入电路时，电源两极间的电压闭合电路欧姆定律环节四:[先填空]1．闭合电路只实用导线把电源、用电器连成一个闭合电路才有电流．用电器、导线构成外电路，电源内部是内电路．在外电路中，沿电流方向电势降低，在内电路中电流从负极到正极．2．闭合电路欧姆定律(1)内容：在外电路为纯电阻的闭合电路中，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．学生课前独立达成改学生导教案，统ERrI(2)公式：＝.＋计学生达成状况(3)合用范围：外电路为纯电阻电路．[再判断]1．电源的电动势等于外电路电阻两头的电压．(×)2．对整个闭合电路来说，内、外电阻串连，它们分担的电压之和等于电源电动势的大小．(√)3．在闭合电路中，电源的电动势等于内、外电路上电压之和，所以电动势实质上就是电压．(×)[后思虑]如图2-4-2所示，电压表的示数就是电源电动势吗？图2-4-2[提示]不是．电压表示数近似等于电源电动势．环节五:[合作商讨]手电筒中的电池用久了，固然电动势没减少多少，小但灯泡却不怎么亮了．商讨1：电源电动势几乎不变，其内阻变化大吗？[提示]商讨2：电路中电流变化大吗？[提示][核心点击内阻显然变大．电流有显然变化．E＝I(R＋r)①]环节六:EUIr＝＋②外EUU＝＋③外内表达式EItIRtIrt＝＋④22E＝R＋rIWWW＝＋⑤外内

闭合电路欧姆定律的表达形式物理意义合用条件电流与电源电动势成正比，学生合作研究达成纯电阻教师旁观电路指引学与电路总电阻成反比电源电动势在数值上等于生电①式合用于纯电阻电路；达成路中内、外电压之和②、③式广泛合用研究过电源供给的总能量等于程内、④式合用于纯电阻电路；外电路中电能转变成其余形⑤式广泛合用式的能的总和R4．如图2-4-3所示的电路中，把由2Ω改变成6Ω时，电流强度减小为本来的一半，那么电源的内电阻应为()[导学号：33410082]图2-4-3B．8ΩA．4Ω.专业.

.C．6ΩD．2Ω[分析]据闭合电路欧姆定律：E＝I(R＋r)REIr当＝2Ω时，＝(2＋)I2REr当＝6Ω时，＝(6＋)r解得＝2Ω，应选项D正确．[答案]D5．如图2-4-4所示的电路中，当S闭合时，电压表和电流表(理想电表)的读数分别为1.6V和0.4A，当S断开时，它们的示数变成1.7V和0.3A，那么电源的电动势和内阻各为多少？图2-4-4RR[分析]当S闭合时，和并联接入电路，由闭合电路欧姆定律得：U＝E121－Ir1Er代入数据得：＝1.6＋0.4①R当S断开时，只有接入电路，由闭合电路欧姆定律得：U＝E－Ir122讲堂训练，加深学生对于知识点的理Er代入数据得：＝1.7＋0.3②E联立①②得：＝2V，＝1Ω.r教师组织小组合[答案]2V1Ω解，同时学生展现，差改错。作达成讲堂练习，教师旁观记录学生达成状况。并对学生展现内容作最后总结解决闭合电路问题的一般步骤(1)剖析电路，认清各元件的串、并联关系，必需时画等效电路图，特别注意电压表和电流表对应的电路．I(2)求总电流：假定内、外电路上全部电阻的阻值和电源电动势，可用闭合电路欧姆定律直接求出；假定内、外电路上有多个未知电阻，可利用某一部分电I路的电阻和电压求总电流I；当以上方法都行不通时，能够联立方程求出.(3)依据串、并联电路的特色或部分电路欧姆定律求各部分电路的电压和电流．(4)注意合用条件：外电路含有非纯电阻元件时(如电动机、电解槽等)，不可以直接用欧姆定律解决电流问题，能够依据串、并联电路特色或能量守恒定律进行列式计算．路端电压与外电阻的关系环节七:[先填空]1．路端电压与电流的关系公式：U＝E－Ir.EER×＝R可知，当增大时，r2．路端电压与外电阻的关系：依据U＝IR＝＋Rr1＋R

URU路端电压增大，当减小时，路端电压减小．3．两种特例RIIr(1)当外电路断路(如开关断开)时，外电阻为无量大，为零，也为零，可得U＝，即外电路断路时的路端电压等于电源电动势的大小．EE0，此时电路中的电流最大，即R(2)当外电路短路时，外电阻＝rIm电压为零．学生课前独立达成[再判断]1．当电源两头短路时，路端电压等于电源电动势．(×)2．电源断路时，路端电压无穷大．(×)改学生导教案，统计学生达成状况3．电源短路时，电流无穷大．(×)[后思虑]为何电源电动势在数值上等于电源没接入电路时两极间的电压？.专业.

.将该电池板与一阻值为20Ω的电阻器连成一闭合电路，那么它的路端电压是[提示]当电源没有接入电路时，电源中的电流等于零，此时内电压等于零，()[导学号：33410083]A．0.10V所以这时的路端电压在数值上等于电源电动势．B．0.20VD．0.40VC．0.30V环节八:E[分析]电源没有接入外电路时，路端电压值等于电源电动势，所以电动势＝800mV.[合作商讨]夜晚用电量是每天的顶峰时段，万家灯火，但灯光较暗；又如在家用电器使用中，翻开大功率的空调后，你会发现灯泡会暗．商讨1：使用的用电器变多时，总电阻怎样变化？Er＝，I由闭合电路欧姆定律得短路电流短E800×103－I所以电源内阻＝＝40×10rΩ＝20Ω，－3[提示]当电路中接入许多的用电器时，因为这些用电器是并联的，其总电短E800该电源与20Ω的电阻连成闭合电路时，电路中电流阻会变小．I＝＝20＋20mA＝＋Rr商讨2：灯泡为何变暗？20mA，所以路端电压U＝IR＝400mV＝0.4V，D正确．[提示]总电阻变小，干路中的电流就会很大．干路上就会分去许多的电压，造成灯泡两头的电压降低，所以灯泡的亮度也就变暗了．[核心点击]1．路端电压与外电阻的关系EU对纯电阻电路有＝r，图像表达：图像中各点的物理意义可从数学的角度R1＋UE去理解，曲线以＝作为渐近线，某点的切线斜率为该状态下的电流，原点处曲线的切线斜率应当等于短路电流．图2-4-52．路端电压与电流UEIrUI(1)由＝－可知，-图像是一条倾斜的直线，如图2-4-6所示．图2-4-6E(2)纵轴的截距等于电源的电动势，横轴的截距等于外电路短路时的电流，IEr＝.短UEI＝，斜率越大，说明短r(3)直线斜率的绝对值等于电源的内阻，即＝I电源的内阻越大．3．闭合电路动向剖析的思路学生合作研究达成闭合电路中因为局部电阻变化(或开关的通断)惹起各部分电压、电流(或灯泡明暗)发生变化，剖析这种问题的基本思路是：分清电路构造→局部电阻变化→总电阻变化→总电流变化→路端电压变化→各部分电压、电流变化环节九:6．一太阳能电池板，测得它的开路电压为800mV，短路电流为40mA，假定

教师旁观指引学生达成研究过程.专业.

.[答案]DR7．如图2-4-7所示的电路，电源内阻不行忽视．开关S闭合后，在变阻器0讲堂训练，加深学生对于知识点的理解，同时学生展现，的滑动端向下滑动的过程中()讲堂练习，教师旁差改错。观记录学生达成状况。并对学生展示内容作最后总结图2-4-7A．电压表与电流表的示数都减小B．电压表与电流表的示数都增大C．电压表的示数增大，电流表的示数减小D．电压表的示数减小，电流表的示数增大R]当滑动端向下滑动时，0R减小，那么电路中总电阻减小，总电流0[分析R增大，路端电压减小，所以电压表示数减小，又因为两头电压增大，故R两头21电压减小，故电流表示数减小，A项正确．[答案]AUI8．(多项选择)如图2-4-8所示为某一电源的－曲线，由图可知()图2-4-8A．电源电动势为2V1ΩB．电源内电阻为3C．电源短路时电流为6AD．电路路端电压为1V时，电路中电流为5AU1.2|＝I6UIEr[分析]由－图得悉，电源的电动势＝2V．＝|Ω＝0.2Ω.E－U1rI0.2U当＝1V时，＝＝A＝5A.[答案]AD闭合电路的动向剖析闭合电路中因为局部电阻变化(或开关的通断)惹起各部分电压、电流(或灯泡亮暗)发生变化的问题剖析的详细步骤以下：学生实验：丈量电课时

课题1源的电动势和内阻伏安法丈量电源的电动势和内电阻．考点、知识点1.学会用伏安法丈量电源的电动势和内电阻．2.学会用“公式法〞和“图像法〞办理实验数据．学习目标重、难点经历实验过程，掌握实验方法，学会依据图像合理外推动行数据办理的方法．教师活动建议学习环节和内容学生活动建议调整记录.专业.

.环节一：一、实验目的1.学会用伏安法丈量电源的电动势和内电阻．2．学会用“公式法〞和“图像法二、实验原理改变滑动变阻器的阻〞办理实验数据．学生课前独立改学生导学IU值，测出起码两组、数据，代入方程＝＋，可获得方程组EUIr达成案，统计学生达成状况EUIrEUIr＝＋，＝＋1122E解此方程组可求得电动势IU－IU，内阻＝U－U＝211212.rI－II－I1212三、实验器械待测电池一节，电流表(0～0.6A)、电压表(0～3V)各一块，滑动变阻器一只，开关一只，导线假定干，铅笔，坐标纸．环节二：一、实验步骤1．确立电流表、电压表的量程，按图连结好电路，并将滑动变阻器的滑片移到使接入电路的阻值为最大值的一端．图2-5-12．闭合开关S，接通电路，将滑动变阻器的滑片由一端向另一端挪动，从电流表有显然读数开始记录，一组电流表、电压表读数．3．相同的方法，挨次记录多组U、I值．4．断开开关S，拆掉电路．二、数据办理1．公式法利用挨次记录的多组数据(一般6组)，分别记录如表所示．实验序号123456I/AIIIIII123456/V外1UU2U34UU56UU学生合作研究112233ErErEr分别将1、4组，2、5组，3、6组联立方程组解出、，、，、，求出它们的平教师旁观引达成均值．导学生达成＋＋2r＋＋1312作3为丈量结果．研究过程E＝

r，＝332．图像法把测出的多组、值，在-图中描点绘图像，使-图像的直线经过大部分坐标点或UIUIUI使各坐标点大概散布在直线的双侧，如图2-5-2所示，由＝－可知：UEIr图2-5-2E(1)纵轴截距等于电源的电动势E，横轴截距等于外电路短路时的电流r＝.ImUEr(2)直线斜率的绝对值等于电源的内阻＝＝.IImrUE(3)假定电源内阻＝0(理想电源)，那么＝.三、偏差剖析.专业.

.1．有时偏差UI主要根源于电压表和电流表的读数以及作-图像时描点不正确．2．系统偏差主要原由是未考虑电压表的分流作用，使得电流表上读出的数值比实质的总电流(即流过电U源的电流)要小一些．越大，电流表的读数与总电流的偏差就越大，将丈量结果与真切状况在UI-坐标系中表示出来，如图2-5-3所示，可见EErr＜，＜真．测真测图2-5-3四、须知1．为了使电池的路端电压变化显然，电池的内阻宜大些，宜采用旧电池和内阻较大的电压表．Er放电时极化现象较严重，电动势会显然下降，内阻会显然增大，故长2．电池在大电流时间放电电流不宜超出0.3A，短时间放电电流不宜超出0.5A．所以实验中不宜将调得过大，读电表的示数要快，每次读完后应立刻断电．3．当干电池的路端电压变化不很显然时，作图像时，可不从零开始．如图2-5-4所示，此时图线与纵轴交点仍为电池的电动势I纵轴单位可取的小一些，且纵轴起点讲堂训练，加E，但图线与横轴交深学生对于知教师组织小UI组合作达成识点的理解，r点不再是短路电流，求内阻时要在直线上取相隔较远的两点，用＝求出．讲堂练习，教同时学生展示，差改错。图2-5-4师旁观记录4．为了提升丈量的精准度，在实验中、的变化范围要大一些，计算、时，和、12ErUUIU学生达成情II和的差值要大一些．况。并对学生12Er5．用伏安法测电动势和内电阻时，能够设计成两种电路．展现内容作最后总结甲乙图2-5-5如图2-5-5所示，在实验中我们选择甲图的原由有：依照闭合电路的欧姆定律E＝U＋Ir，UI在实验中需要测路端电压和电源中的电流，能够看出，甲图中因为电压表的分流作用，使电流表测得的不是真切的电源中的电流；乙图中因为电流表的分压作用，电压表测得的不是真实的路端电压．这两个电路都存在系统偏差，因为电流表的电阻和电源的内阻差不多大，那么乙图丈量的电源内阻阻值和真切值相差太大．故电流表的分压作用不可以忽视，所以采用甲图电路较好．6．仪器的选择(1)电流表量程的选择：量程要大于电源同意经过的最大电流，对于电池来讲同意经过的最大电流是0.5A．故需要选0～0.6A.(2)电压表量程的选择：量程要大于电源电动势，对一节干电池来讲，电压表量程在大于1.5V的前提下越小越好．(3)滑动变阻器的选择：滑动变阻器的最大电阻为待测电阻的几倍时较好，在该实验中因电

源内阻比较小，故滑动变阻器选择较小一点的即可．环节三：实验研究1对实验原理的考察为丈量一电源的电动势及内阻(1)以下三个电压表中选一个改装成量程为9V的电压表A．量程为1V、内阻大概为1kΩ的电压表B．量程为2V、内阻大概为2kΩ的电压表C．量程为3V、内阻为3kΩ的电压表选择电压表________串连________kΩ的电阻能够改装成量程为9V的电压表．(2)利用一个电阻箱、一只开关、假定干导线和改装好的电压表(此表用符号、或与一个电阻串连来表示，且可视为理想电压表)，在虚线框内画出丈量电源电动势及内阻的实验原理电路图．.专业.

.学生课前独立达成(3)依据以上实验原理电路图进行实验，读出电压表示数为1.50V时，电阻箱的阻值为15.0Ω；电压表示数为2