閉合電路的歐姆定律教學設計.doc

閉合電路的歐姆定律教學設計 教學目標（一）知識與技能1、能夠推導出閉合電路歐姆定律及其公式，知道電源的電動勢等于內(nèi)、外電路上電勢降落之和。2、理解路端電壓與負載的關系。掌握電源斷路和短路兩種特殊情況下的特點。知道電源的電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓。3、熟練應用閉合電路歐姆定律解決有關的電路問題。理解路端電壓與電流的關系圖像。（二）過程與方法1、通過演示路端電壓與負載的關系實驗，培養(yǎng)學生利用“實驗研究，得出結論”的探究物理規(guī)律的科學思路和方法。2、通過利用閉合電路歐姆定律解決一些簡單的實際問題，培養(yǎng)學生運用物理知識解決實際問題的能力。（三）情感、態(tài)度與價值觀通過本節(jié)課教學，加強對學生科學素質(zhì)的培養(yǎng)，通過探究物理規(guī)律培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。教學重難點重點1、推導閉合電路歐姆定律，應用定律進行有關討論。2、路端電壓與負載的關系難點 路端電壓與負載的關系及其圖像。教學方法演示實驗，自主學習，討論、講解教學手段滑動變阻器、電壓表、電流表、電鍵、導線若干、投影儀、多媒體電腦教學活動（一）引入新課教師：前邊我們知道電源是通過非靜電力做功把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。怎樣測得電池的電動勢？把小燈泡接入電路，電壓表讀數(shù)小于1.5V，為什么不是1.5V呢？是誰“偷走了”電壓嗎？（演示試驗1）（二）進行新課1、閉合電路歐姆定律學生：自主學習，閱讀。教師：閉合電路是由哪幾部分組成的？學生：內(nèi)電路和外電路。教師：在外電路中，沿電流方向，電勢如何變化？為什么？學生：沿電流方向電勢降低。因為正電荷的移動方向就是電流方向，在外電路中，正電荷受靜電力作用，從高電勢向低電勢運動。教師：在內(nèi)電路中，沿電流方向，電勢如何變化？為什么？學生（代表）：沿電流方向電勢升高。因為電源內(nèi)部，非靜電力將正電荷從電勢低處移到電勢高處。教師：這個同學說得確切嗎？學生討論：如果電源是一節(jié)干電池，在電源的正負極附近存在著化學反應層，反應層中非靜電力（化學作用）把正電荷從電勢低處移到電勢高處，在這兩個反應層中，沿電流方向電勢升高。在正負極之間，電源的內(nèi)阻中也有電流，沿電流方向電勢降低。教師：（投影）1.閉合電路的組成。2.閉合電路中電勢升降的關系。教師：引導學生推導閉合電路的歐姆定律?？砂匆韵滤悸愤M行：設電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，外電路電阻為R，閉合電路的電流為I，（1）寫出在t時間內(nèi)，外電路中消耗的電能E1外的表達式；（2）寫出在t時間內(nèi)，內(nèi)電路中消耗的電能E2內(nèi)的表達式；（3）寫出在t時間內(nèi)，電源中非靜電力做的功W的表達式；學生：（1）E1外=I2Rt（2）E2內(nèi)=I2rt（3）W=Eq=EIt根據(jù)能量守恒定律，W= E1外+E2內(nèi)即EIt =I2Rt+ I2rt整理得：E =IR+ Ir或者教師（幫助總結）：這就是閉合電路的歐姆定律。（1）內(nèi)容：閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比，這個結論叫做閉合電路的歐姆定律。（2）公式：I= (1) E =IR+ Ir (2) (3)(1)(2)適用于純電阻電路。RSEr例1：在如圖所示的電路中，電源的電動勢為 1.5V，內(nèi)阻為0.12，外電路的電阻為1.38， 求電路中的電流和路端電壓.解：由閉合電路歐姆定律，電路中的電流為路端電壓2、路端電壓與負載的關系理論推導：教師：對給定的電源，E、r均為定值，外電阻變化時，電路中的電流如何變化？學生：據(jù)I=可知，R增大時I減??；R減小時I增大。A教師：外電阻增大時，路端電壓如何變化？學生：有人說變大，有人說變小。V教師：實踐是檢驗真理的惟一標準，讓我們一起來做下面的實驗。演示實驗：探討路端電壓隨外電阻變化的規(guī)律。（實驗演示2）（1）投影實驗電路圖如圖所示。（2）按電路圖連接電路。（3）調(diào)節(jié)滑動變阻器，改變外電路的電阻，觀察路端電壓怎樣隨電流（或外電阻）而改變。學生：總結實驗結論：當外電阻增大時，電流減小，路端電壓增大；當外電阻減小時，電流增大，路端電壓減小。拓展：討論兩種特殊情況：教師：剛才我們討論了路端電壓跟外電阻的關系，請同學們思考：在閉合電路中，當外電阻等于零時，會發(fā)生什么現(xiàn)象？學生：發(fā)生短路現(xiàn)象。教師：發(fā)生上述現(xiàn)象時，電流有多大？學生：當發(fā)生短路時，外電阻R=0，U外=0，U內(nèi)=E=Ir，故短路電流I=。教師：一般情況下，電源內(nèi)阻很小，像鉛蓄電池的內(nèi)阻只有0.005 0.1 ，干電池的內(nèi)阻通常也不到1 ，所以短路時電流很大，很大的電流會造成什么后果？學生：可能燒壞電源，甚至引起火災。教師：實際中，要防止短路現(xiàn)象的發(fā)生。當外電阻很大時，又會發(fā)生什么現(xiàn)象呢？學生：斷路。斷路時，外電阻R，電流I=0，U內(nèi)=0，U外=E。教師：電壓表測電動勢就是利用了這一原理。3、閉合電路歐姆定律的應用（投影）例題2: 如圖所示, R1=14、R2=9,當開關S 切換到位置1時,電流表的示數(shù)為I1=0.2A ;當開關S切換到位置2時,電流表的示數(shù)為I2=0.3A. 求:電源的電動勢 E 和內(nèi)阻 r.AR1R212解：根據(jù)閉合電路歐姆定律得：E = I1R1 + I1rE = I2R2 + I2r消去E，解出r，得r=1將r值代入方程中，得E = 3V教師引導學生分析解決例題。討論：電源的UI圖象教師：根據(jù)U=E-Ir，利用數(shù)學知識可以知道路端電壓U是電流I的一次函數(shù)，同學們能否作出UI圖象呢？學生：路端電壓U與電流I的關系圖象是一條向下傾斜的直線。投影：UI圖象如圖所示。教師：從圖象可以看出路端電壓與電流的關系是什么？學生：U隨著I的增大而減小.教師：直線與縱軸的交點表示的物理意義是什么？直線的斜率呢？學生：直線與縱軸的交點表示電源的電動勢E，直線的斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻。（三）課堂總結、點評通過本節(jié)課的學習，主要學習了以下幾個問題：1、電源的電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓。電源電動勢等于閉合電路內(nèi)、外電阻上的電勢降落U內(nèi)和U外之和，即E=U內(nèi)+U外。2、閉合電路的歐姆定律的內(nèi)容及公式。3、路端電壓隨著外電阻的增大而增大，隨著外電阻的減小而減小。4、路端電壓與電流的關系式為U=E-Ir，其UI圖線是一條傾斜的直線。（四）課堂練習1.在閉合電路中，下列敘述正確的是 ( AD )A.閉合電路中的電流跟電源電動勢成正比，跟整個電路的電阻成反比B.當外電路斷開時，路端電壓等于零C.當外電路短路時，電路中的電流趨近于D.當外電阻增大時，路端電壓也增大2.關于電源電動勢的說法，正確的是 ( C )A.在某電路中每通過2C的電荷量，電池提供的電能是4J，那么這個電池的電動勢是0.5VB.電源的路端電壓增大時，其電源電動勢一定也增大C.無論內(nèi)電壓和外電壓如何變化，其電源電動勢一定不變D.電源的電動勢越大，電源所能提