《第五节 闭合电路欧姆定律、电源电动势及内阻》学习任务单

《第五节闭合电路欧姆定律、电源电动势及内阻》学习任务单班级：姓名：小组：层次代号：教师评价：【课程标准与考试要求】这部分内容是高中物理电学的重要知识。要求学生理解闭合电路欧姆定律，掌握电源电动势和内阻的概念，能够运用相关公式进行计算，并且要能解决一些简单的电路分析问题，在考试中这部分知识常以选择题、计算题的形式出现。【学习目标】1、知识与技能-清楚知道电源电动势的定义和单位，能准确说出其物理意义。-理解闭合电路欧姆定律的内容，记住定律的表达式。-学会测量电源的电动势和内阻的实验方法。2、过程与方法-通过对电路的分析，培养逻辑思维能力。-在实验探究过程中，提高动手操作能力和数据处理能力。3、情感、态度与价值观-体会物理知识在生活中的广泛应用，增强对物理学科的兴趣。-在小组合作实验中，培养团队协作精神。【学习重点】1、闭合电路欧姆定律的理解和应用。2、电源电动势和内阻概念的理解。【学习难点】1、对电动势概念的深入理解。2、运用闭合电路欧姆定律解决复杂电路问题。【知识链接】1、我们之前学过的部分电路欧姆定律，就像一条小溪里水的流动规律。那时候我们只考虑了电路的一部分，比如一段导线或者一个电阻。现在呢，我们要把整个电路看成一个系统，就像一个完整的水利系统，这就引出了闭合电路欧姆定律。2、生活中的电池就是电源的一种。大家都用过电池，有没有想过为什么电池用着用着就没电了呢？这就和我们今天要学的电源电动势和内阻有关系。【自主学习案】任务一：电源电动势的奥秘1、先阅读课本上关于电源电动势的内容，然后试着用自己的话解释什么是电源电动势。想象一下，电源就像一个超级大力士，它能把正电荷从负极搬运到正极，这个搬运的能力就有点像电动势。2、找出电动势的单位是什么，并且思考一下这个单位在实际生活中的意义。比如，我们知道电压的单位是伏特，那电动势的伏特意味着什么呢？3、举三个生活中用到电源电动势概念的例子。可以是手机电池、汽车电瓶或者充电宝。然后描述一下在这些例子中，电动势是如何发挥作用的。任务二：闭合电路欧姆定律初体验1、认真阅读闭合电路欧姆定律的内容，把定律的表达式抄下来。这个表达式就像是一把神奇的钥匙，可以打开很多电路问题的大门。2、结合课本上的电路图，分析一下这个定律里各个物理量之间的关系。就像分析一个足球队里每个球员的角色一样，看看电流、电压、电阻和电动势在电路这个大团队里是怎么相互配合的。3、自己出一道简单的关于闭合电路欧姆定律的计算题，然后尝试解答。例如，已知电源电动势是3伏特，外电阻是5欧姆，内阻是1欧姆，求电路中的电流。任务三：探究电源的电动势和内阻1、准备一个旧电池（比如五号电池）、一个电压表、一个电流表、一个滑动变阻器和几根导线。2、按照课本上的实验电路图连接好电路，这就像搭积木一样，每个元件都要放在正确的位置。3、改变滑动变阻器的阻值，记录下每次对应的电压表和电流表的读数。这个过程就像一个小侦探在收集证据一样，每一组数据都是解开电源电动势和内阻秘密的线索。4、根据记录的数据，运用我们学过的公式，计算出这个旧电池的电动势和内阻。如果计算结果和电池包装上标注的不太一样，思考一下为什么会有这种差异呢？【自学反思】我的收获：我对电源电动势有了新的认识，知道它是电源的一种特性，就像电池的能量储存能力。通过对闭合电路欧姆定律的学习，我能简单计算电路中的电流等物理量了。而且做了探究电源电动势和内阻的实验后，我对这两个概念的理解更深刻了。我的疑问：电动势这个概念还是有点抽象，有没有更直观的方式来理解呢？在计算复杂电路的时候，如何准确判断各个物理量的关系呢？【互动探究案】一、小组讨论1、把自己在自主学习过程中遇到的问题和小组同学分享，大家一起讨论。比如关于电动势概念理解上的疑惑，或者在实验过程中遇到的困难。2、每个小组成员都要分享自己举的生活中电源电动势的例子，然后讨论这些例子中电动势是如何影响电路工作的。看看谁的例子最有趣，最能说明问题。二、问题解决1、有这样一个电路问题：一个电源的电动势是6V，内阻是2Ω，外电路由两个电阻并联组成，一个电阻是3Ω，另一个电阻是6Ω，求电路中的总电流。大家一起讨论这个问题的解题思路，然后各自计算，最后对比答案。2、如果电源的电动势不变，内阻增大了，会对电路中的电流、电压有什么影响呢？小组内进行分析和推理，并且可以用一些简单的公式来证明自己的结论。三、实验改进1、在探究电源电动势和内阻的实验中，我们发现测量结果可能存在误差。大家一起讨论可能产生误差的原因，比如电流表和电压表的精度、连接线路的电阻等。2、根据讨论的结果，提出改进实验的方法。比如如何选择更精确的仪器，或者如何优化电路连接来减小误差。【小结】1、电源电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量，它的大小等于电源没有接入电路时两极间的电压。2、闭合电路欧姆定律揭示了闭合电路中的电流跟电源的电动势、电路的总电阻之间的关系，表达式为I=E/(R+r)，其中I是电流，E是电动势，R是外电阻，r是内阻。3、通过实验探究，我们可以测量电源的电动势和内阻，并且在实验过程中要注意减小误差。【巩固训练案】一、选择题1、下列关于电源电动势的说法正确的是（）A.电源电动势就是电源两极间的电压B.电源电动势与外电路无关C.电源电动势在数值上等于内、外电压之和D.电源电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量2、一个电源的电动势为E，内阻为r，外电路电阻为R，则（）A.当R=r时，电源输出功率最大B.当R=0时，电源输出功率最大C.当R=E/r时，电源输出功率最大D.电源输出功率与R无关二、计算题1、已知电源电动势E=12V，内阻r=1Ω，外电路电阻R=5Ω，求电路中的电流I和路端电压U。2、一个电源的电动势E=9V，内阻r=0.5Ω，外电路由三个电阻串联组成，分别是R1=2Ω，R2=3Ω，R3=4Ω，求电路中的电流和每个电阻两端的电压。【学习反思】我的收获：通过巩固训练，我对电源电动势和闭合电路欧姆定律的理解更扎实了，在做选择题的时候能够更准确地判断对错，计算题的解题能力也提高了。而且在小组互动探究中，我学会了从不同角度思考问题，还提高了团队协作能力。我的疑问：在一些更复杂的电路中，比如有多个电源或者非纯电阻电路，如何运用这些知识来解题呢？还有没有其他的实验方法可以更精确地测量电源电动势和内阻呢？【巩固训练案】一、选择题1、BCD。电源电动势在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压，当接入电路后，由于内阻分压，电源两极间的电压会小于电动势，A错误；电源电动势由电源本身性质决定，与外电路无关，B正确；根据闭合电路欧姆定律E=U外+U内，所以电源电动势在数值上等于内、外电压之和，C正确；电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量，D正确。2、A。电源输出功率P=I²R=(E/(R+r))²R，根据数学知识，当R=r时，电源输出功率最大。二、计算题1、根据闭合电路欧姆定律I=E/(R+r)=12/(5+1)=2A。路端电压U=IR=2×5=10V。2、电路总电阻R总=R1