人教版物理（中职）类 4.4 全电路欧姆定律 教案（表格式2课时）

课题第四章直流电路第四节全电路欧姆定律2课时教学目标知识目标1.了解电源电动势和内阻的概念；2.掌握全电路欧姆定律；3.知道全电路欧姆定律实际应用。能力目标1.通过对全电路欧姆定律的学习，能够进行电流、端电压等相关计算；2.通过本节学习，知道实验室中常用的测量电源电动势和内阻的方法；3.通过本节学习，提高分析问题解决问题的能力。情感目标1.通过本节的学习，体会科学理论对生产实践的指导作用；2.激发学生在科学方面的学习兴趣，培养学生学习科学的积极态度。重点电源电动势和内阻的概念；全电路欧姆定律难点电源电动势和内阻的概念；端电压的计算教具多媒体展示系统、端电压与外电阻的关系演示实验装置主要教学过程学生活动教学过程设计一、引入课题用多媒体展示系统展示教材图4-26，展示出夜晚的一幢灯火辉煌的大楼的情景。提问：在电力供应紧张的地区，每天天黑以后，每家都会打开电灯，但往往发现此时电灯发出的光较暗。而到了深夜，同一盏灯发出的光却变得较亮。你知道这是什么原因吗？（一般情况下，学生回答不出来。）引入课题：要想了解这个问题，我们就要学习有关全电路欧姆定律的知识——第四节全电路欧姆定律。二、电动势提问：电源有两个极，两极间存在着电压。电流总是从电源的正极流出，经过用电器消耗电能，流回电源的负极。那么，用电器消耗的电能是从哪里来的呢？原来，电源就是一种把其他形式的能转化为电能的装置。电池、发电机就是最常见的电源。不同的电源将其他形式的能转化为电能的本领一般不同，为了表示电源的这种本领的大小，我们引入了电动势的概念。不接用电器时，电源两极间电压就等于电源的电动势，用符号E表示，它的SI单位是V（伏）。干电池的电动势为1.5V，铅蓄电池的电动势为2V，大型发电机的电动势可达几十千伏。电动势仅由电源本身的性质决定，跟外电路的情况无关。目前常用的电池有以下几种：干电池、纽扣电池、铅蓄电池、锂电池、太阳能电池等。用多媒体展示系统展示教材图4-27。生活中使用的电池，大多还有一个技术指标：容量。容量的大小常用mA·h（毫安·时）表示。电池的容量越大，产生的电能越多，使用的时间越长。例如，某电池的标称容量为1200mA·h，表示它能够以12mA的电流放电100h，或以6mA的电流放电200h。提问：你能找到图上某品牌的手机电池的标称容量吗？（1050mA·h）三、全电路欧姆定律用多媒体展示系统展示教材图4-28。只有用导线把电源、用电器连成一个闭合电路，电路中才有电流。用电器、导线组成外电路，即图中虚线框以外部分；电源内部是内电路，即图中虚线框以内部分。外电路的电阻叫作外电阻，用R表示。电源内部的导体，如发电机的线圈、电池内的电解液等，都有电阻，这部分电阻叫作电源的内阻，用Ri表示。内阻是我们研究全电路时必须要考虑的因素。在外电路中，电流由电势高处向电势低处流动，在外电阻上沿电流方向有电势降落U外；在内阻上也有电势降落U内。在电源内部，由负极到正极电势升高，升高的数值等于电源的电动势E。理论分析表明，在闭合电路中，电源内部电势升高的数值E等于电路中电势降落的数值，即电源的电动势E等于U外和U内之和：E＝U外＋U内设闭合电路中的电流为I，外电阻为R，内阻为Ri，由部分电路欧姆定律可知，U外＝IR，U内＝IRi。因此E＝IR＋IRi所以即：全电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比。这个规律叫作全电路欧姆定律。外电路两端的电压U外，通常叫作端电压，常用U表示，它是电源加在外电阻（也叫用电器或负载）上的实际电压。演示实验：端电压与外电阻的关系用多媒体展示系统展示教材图4-29。按照图中所示的电路图连接电路。改变外电路的电阻，观察端电压怎样随着外电阻的改变而改变。提问：同学们观察到端电压与外电阻有什么关系？（可能有同学能发现其中的规律。）教师总结：实验表明：当外电阻增大时，电流减小，端电压增大；当外电阻减小时，电流增大，端电压减小。这是因为：当外电阻R增大时，电路中的电流I减小，内阻上的电压IRi也减小，因为端电压U=E－IRi，所以U增大，即端电压随外电阻的增大而增大；当外电阻R减小时，电路中的电流I增大，内阻上的电压IRi也增大，由U=E－IRi可知端电压减小，即端电压随外电阻的减小而减小。用多媒体展示仪展示教材图4-30。汽车蓄电池组的简化供电电路如图所示。只打开车灯时，车灯正常发光。当汽车启动时，启动电动机的电路接通。由于启动电动机和车灯是并联的，因此，外电阻减小，使得外电路的端电压减小，导致车灯变暗。汽车发动以后，启动电动机停止工作，外电阻恢复原大小，端电压回升，车灯便恢复正常亮度。回应本节前的问题：每天天黑以后，几乎每个家庭都会打开电灯、电视等用电器，而这些用电器都是并联在电路中的，因此电路中的外电阻减小，端电压降低，所以，此时电灯发出的光较暗。而到了深夜，很多用户休息了，用电器减少了，外电阻增大，端电压升高，所以，电灯发出的光变得较亮。用多媒体展示仪展示教材图4-31。知识扩展：当电路如图所示断开时，外电阻R变为无限大，这种情况称为断路。断路时，电路中的电流I为0，内阻上的电压IRi也为零，端电压U就等于电源的电动势E。我们可把电压表直接接在电源两极来测量电源的电动势。由于电压表的电阻很大，电路中的电流I会很小，内阻上的电压IRi也很小，所以，电压表此时测得的端电压U可认为等于电源的电动势E。用多媒体展示仪展示教材图4-32。当外电路如图所示连接时，外电阻等于零，这种情况叫作短路。短路时，电路中的电流很大，，端电压U等于零。一般情况下，电源的内阻都很小，铅蓄电池、镍氢电池、锂电池等的内阻只有0.005～0.1Ω，即使是普通的新干电池，内阻也不到1Ω。因此短路时电流很大，不但会烧坏电源，还可能引起火灾。因而平时绝不允许将一根导线或电流表直接接在电源两极上。大功率发电机的供电电路，由于电动势很大，短路时的电流会达到很大数值，可能烧毁发电机。所以，为防止这类事故，应在电路里安装保护装置（如熔断器）。例题1已知电源电动势E=1.5V，内阻Ri=0.20Ω，外电阻R=2.8Ω。求：电路中的电流和端电压各是多少？解根据全电路欧姆定律，电路中的电流为端电压为U=E－IRi=（1.5－0.50×0.20）V=1.4V用多媒体展示仪展示教材图4-33。例题2在图4-33中，R1=8.0Ω，R2=5.0Ω。当单刀双掷开关S扳到位置1时，测得电流I1=0.20A；当S扳到位置2时，测得电流I2=0.30A。求：电源电动势E和内阻Ri各是多少？解根据全电路欧姆定律，得E＝I1R1+I1RiE＝I2R2+I2Ri代入数据，得E＝0.20×8.0+0.20RiE＝0.30×5.0+0.30Ri解方程，得Ri＝1.0ΩE＝1.8V这也是实验室中常用的测量电源电动势和内阻的方法。学生观看图片学生思考并尝试回答板书板书学生思考不需要回答板书学生观看板书学生回答板书学生观看板书板书板书板书板书板书学生观看学生观察学生回答板书学生观看学生观看板书学生观看板书板书学生观看板书小结全电路欧姆定律1．电动势电源就是一种把其他形式的能转化为电能的装置。电动势是描述电源将其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量。电动势E的SI单位是V（伏）。2．全电路欧姆定律全电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比。这个规律叫作全电路欧姆定律：端电压U＝IR端电压随外电阻的增大而增大，随外电阻的减小而减小。回顾本节知识；体会思考方法；感受情感态度随堂练习练习4-41．答电动自行车的电池主要有铅蓄电池和锂电池两种。铅蓄电池的电动势主要有12V、24V、36V、48V等多种，锂电池的电动势主要有24V、36V、48V等多种。2．解由全电路欧姆定律，得电路中的电流端电压3．解由题意知，电源的电