高教版中职物理（类）电子教案402第二节 全电路欧姆定律

主题四直流电及其应用

第二节全电路欧姆定律教学设计案例

课程内容第二节全电路欧姆定律

课程类型启发讲授课课时2学时

本节主要让学生了解电源电动势的概念，能列举生活中常见的各种

教材内容

电池的电动势大小。了解内电阻的概念。通过实验，理解全电路欧姆定

分析

律，能进行简单计算，能用其解释生产、生活中的相关现象。

学生在初中也接触过电源这一装置，但是不了解电动势这一概念。因

此，在中职物理中，要着重让学生建构好电动势的概念，理解电源是把其

他形式的能转化为电能的装置。学生在初中只学习过部分电路欧姆定律、

学情分析

电阻的串联和并联、电功、电功率、焦耳定律，也没有学习过全电路的规

律，因此，中职物理中要让学生形成电路中的电流跟电源的电动势、内阻

和外电阻都有关系等物理观念。

1.建构电源、电动势、全电路、外电阻、内阻、端电压等概念，形

成电源就是把其他形式的能转化为电能的装置、电源具有电动势、全电路

就是包含电源在内的闭合电路、全电路中的电流跟电源的电动势和总电

阻都有关等物理观念，并能应用其解释生产生活中的相关现象，解决相关

简单问题。

教学目标2.了解建构电源、全电路、电阻器等物理模型的方法，了解有关全

电路欧姆定律、端电压与外电阻关系的科学论证方法。

3.通过观察演示实验增加对电源电动势及全电路的感性认识，增强

实验观察素养。通过与同学对实验现象的讨论，增强探究设计能力。

4.了解电池的发明过程和氢燃料电池的制造技术，增强科技传承的

责任感。了解我国领先世界的特高压直流输电技术，增强家国情怀。

让学生建构电动势的概念，理解全电路欧姆定律，了解模型建构、科

教学重点

学论证等科学方法。

教学难点建构电动势的概念，理解全电路欧姆定律。

让学生通过自主学习与合作学习了解新知识，形成新观念，提高实验

教学策略

观察能力，受到科学方法熏陶。

主要教法启发式讲授、演示实验、组织合作学习

主要学法自主学习、观察实验、思考讨论、合作学习

多媒体课件展示系统、长10cm、宽10cm,厚2cm的泡沫塑料板一

块，长2cm、宽1.5cm锌片2个，长2cm、宽1.5cm铜片2个，LED

教学资源灯1个，导线若干，白醋少许，小刀，1.5V一号干电池1节、开关1个、

滑动变阻器(5Q)1个、电压表(3V)1个、电流表(0.6A)1个、导

线若干等。

课堂实施

教学

教学内容教师活动学生活动设计意图

环节

1.简易化学电池提供的电能是由1.安排学生对教材和教让学生通

什么能量转化来的？进行预习(阅学视频进行过课前自

2.什么是电源？什么是电源的电读教材、观看学习和思主学习，

动势？老师提供的考，并与同发现自己

3.什么是全电路？什么是内阻？微课视频)。学讨论其中不理解的

课前4.什么是全电路欧姆定律？2.就学生提发现的问问题，准

准备5.什么是端电压？端电压与外电出的问题进题，将疑问备到课堂

阻有什么关系？行有针对性反馈给老上与同学

6.什么是断路？什么是短路？地备课，准备师。讨论，与

在课堂上学老师交

生讨论时给流，解决

予指导。疑问。

新创设情境：展示图片、提观看、思考激发学生

课堂

课天黑以后，每家都会打开电灯，问：学习动

实施

如图所示，此时是城市里的用

引电高峰时段，如果细心观察，电灯、空调在力，明确

入你会发现电灯发出的光较暗，用电高峰时学习目标

有些大电器如空调等的制冷或段和用电低

制热效果较差。而到了深夜或谷时段为什

凌晨的用电低谷时段，同一盏么会有如此

灯发出的光却变得比较亮，空变化？

调的制冷或制热效果也提高

了。

新意大利物理学家伏打受伽伐尼展示图片、讲倾听、了解让学生了

课的发现启发，经过近20年的研述解化学电

教究，伏打发现了一个金属序列：池的发明

学锌、铅、锡、铁、铜、银、金……。过程。

基于这些知识，伏打于1800年

制成了伏打电堆，如图所示。

在锌片和银片之间夹上浸透了

盐水的厚纸，再把几十个这样

的单元叠置起来，就能够提供

持续的电流。伏打电堆就是今

天使用的化学电池的雏形。

演示实验：观察简易化学电池进行演示实观看实验、增加学生

的作用验，提问：合作学习、对电源的

在一个泡沫塑料板上挖两个小以学习小组回答：感性认

槽，将两个锌片和两个铜片分为单位讨论，使LED灯识，引导

别交叉插在两个槽的两边，用在本实验中，发光的电能学生通过

导线将中间相邻的铜片和锌片使LED灯发来自于化学现象归纳

用导线连接起来，再将两侧的光的电能来电池的化学规律。

锌片和铜片分别用导线接到自于哪里？能。

LED灯的负极和正极。在两个

小槽中分别倒入一些白醋，观

察发生的现象。

生活中常用的化学电池有干电讲述倾听让学生进

池、铅蓄电池、锂电池等。常用一步增加

的普通干电池大都是镒锌电对电源的

池，中间是正极碳棒，外包石认识。

墨和二氧化镒的混合物。再外

面包有电解质糊，因其是一种

不能流动的糊状物，所以称为

干电池。最外层是金属锌皮做

的筒，也就是负极。化学电池

都是通过化学反应，将化学能

转化为电能。

【行为与责任】讲述倾听让学生增

注意生活中使用完毕的废电池加保护环

含有重金属有毒物质，不可以境的社会

进行破坏或解剖，也不能将其责任感。

置于火上进行灼烧或炙烤，也

不能随意丢弃，应作为有害垃

圾投入相应的垃圾桶中进行分

类回收。

现代生产、生活中使用的大部讲述倾听、记忆让学生建

分电能都来自于发电厂的发电构电源的

机组。发电机组发电时，都是概念。

先通过蒸汽使发电机旋转起

来，然后通过其内部的电磁作

用，将机械能转化为电能。

除了化学电池和发电机组，生

产、生活中还有其他种类的电

源，如太阳能电池、氢燃料电

池、核电池等。概括起来说，把

其他形式的能转化为电能的装

置，称为电源。

不同的电源将其他形式讲解倾听、理解帮助学生

的能转化为电能的本领一般不建构电源

同，为了表示电源这种转化本的电动势

领的大小，人们把非静电力（除概念。

静电力以外的其他种类的力）

将正电荷从电源负极经内电路

移到正极做的功W作跟被移送

的电荷量q的比值，称为电源

的电动势，用E表示，即

.勿非

q

E、W弗和q的国际单位制单位

分别为V（伏）、J（焦）和C

（库）。

【应用与拓展】氢燃料电池展示图片、组观看、阅读、让学生了

氢燃料电池是一种清洁型发电织学生自主讨论、质疑解氢燃料

装置，工作原理如图所示。学习，巡视、电池这一

答疑.新技术。

生活中使用的电池、移动电源展示图片、讲观看、倾听、让学生了

（充电宝），大多还有一个技术述了解解生活中

指标：容量。容量的大小常用的电源及

mA«h（毫安时）表示。电池的其技术指

容量越大，产生的电能越多，标。

使用的时间越长。如果某电池

的标称容量为4000mA・h,则

表示它能够以100mA的电流

放电40h,或以200mA的电

流放电20h。

包含电源在内的闭合电路，称展示图片、讲倾听、理解、了解全电

为全电路。全电路由外电路和述记忆路的概

内电路组成，如图所示。虚线念，建构

框以外部分是外电路，由用电正确的物

器、导线等组成；虚线框以内理模型。

部分是内电路，即电源内部的

电路。外电路上的用电器的电

阻，称为外电阻，用R表示。

电路中导线的电阻忽略不计。

电源内部的电路，如发电机的

线圈、电池内的电解液等，其

电阻称为电源的内阻，用Ri表

示。电路图中的电源往往不画

出内阻，但要标记出来，因为

在研究全电路的规律时必须要

考虑这一因素。

演示实验：测量电源两端的电进行演示实观看、思考让学生增

压验，提问：加对端电

用一节干电池作为电源，用导电压表的位压的感性

线将滑动变阻器(5Q)和开关，置没有变化，认识。

按图所示的电路连接起来。先为什么在电

将滑动变阻器置于最大值，开路开关闭合

关处于打开位置，电压表接到后，电压表的

图中所示的位置，记下电压表示数会发生

的示数。然后将开关闭合，再变化？

观察电压表的示数。

在一个纯电阻电路中，假展示图片、讲观看、倾听、让学生理

设全电路中的电流为/,则在时解记忆解全电路

间f内，电源可以将E〃的其欧姆定

他形式的能量转化为电能。这律。

些电能都被外电阻和内电阻消

耗，其中外电阻消耗的电能为

l2Rt,内电阻消耗的电能为

/2叫人根据能量守恒定律，应

有

EIt=PRt+PR.t

所以

I=—R+Ri

即：在纯电阻电路中，全电路

中的电流跟电源的电动势成正

比，跟整个电路的总电阻成反

比，这个规律称为全电路欧姆

定律。

由全电路欧姆定律可得讲解倾听、理解让学生建

E=/R+/构端电压

的概念。

上式中，/R为电源两端（也是

外电路两端）的电压，通常称

为端电压，也叫输出电压，常

用U表示。

U=IR=E-1R.1

由上式可知，当电路接通时，

端电压都会比电源的电动势

小。

演示实验：研究端电压与外电进行演示实观看电路中让学生增

阻的关系验。的电流和端加对端电

按图所示连接电路并闭合开电压的变化压的感性

关。改变外电路的电阻R的大规律，思考认识，尝

小，观察电路中的电流和端电其原因。试解释该

压怎样变化。现象。

【思考与讨论】组织学生合合作学习、引导学生

电路中电源的电动势和内阻是作学习、巡观察、讨论、应用全电

固定不变的，当外电阻R增大视、指导、答质疑路欧姆定

时，电路中的总电阻疑律分析实

（R+&）_____,根据全电路验现象产

生的原

欧姆定律可知，电路中的电流

因。

/，内阻上的电压

IR.______因此端电压U（=E-

//?.）_____（填“增大”或“减

小

汽车蓄电池的供电电路示意图展示图片、讲观看、倾听、让学生应

如图所示。只打开车灯时，车解理解、记忆用全电路

灯正常发光。当汽车启动时，欧姆定律

启动电动机的电路接通，由于分析生活

启动电动机和车灯是并联的，中的现

因此，总的外电阻减小，使得象。

外电路的端电压减小，车灯的

工作功率降低，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。

天黑以后，几乎每个家庭都会回应“情境与倾听、理解让学生了

打开电灯、空调等用电器，而问题”中的问解应用全

这些用电器都是并联在电路中题。电路欧姆

的，因此电路中的外电阻减小，定律解决

端电压降低，此时电灯发出的实际问

光较暗，空调的实际功率降低。题。

而到了深夜，很多用户休息了，

用电器减少，外电阻增大，端

电压升高，所以，电灯发出的

光变亮，空调的实际功率增加。

当外电路断开时，如图所示，展示图片、讲观看、倾听、让学生了

外电阻R变为无限大，这种情解理解、记忆解应用全

况称为断路。断路时，电路中电路欧姆

的电流/为0,内阻上的电压定律解决

/Ri也为零，端电压U就等于电实际问题

源的电动势及因此，我们可把的方法。

电压表直接接在电源两极来测

量电源的电动势。

当外电路如图所示连接时，外

电阻等于零，这种情况称为短

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，因

此短路时电流很大，不但会烧

坏电源，还可能引起火灾。因

而绝不允许将一根导线或电流

表直接接在电源两极上。

示例1在如图所示的电路中，展示图片、讲观看、倾听、让学生了

小灯泡由两节电池组成的电源解例题理解、记忆解应用全

供电，正好能够正常发光，若电路欧姆

电源的电动势E=3.0V,内阻定律解决

R=1.0C,小灯泡的电阻/?=实际问题

14Q,电路中的其他电阻不计。的形式和

求：通过小灯泡的电流和小灯方法。

泡两端的电压各是多少？

示例2在如图所示的电路中，

4=8.0C,R,=5.0C。当单刀

双掷开关S扳到位置1时，测

得电流/|=0.20A；当S扳到

位置2时，测得电流12=0.30

Ao求：电源电动势E和内阻

4各是多少？

【技术•中国】领先世界的组织学生自阅读、讨论对学生进

我国特高压直流输电技术主学习、巡行爱国主