全電路歐姆定律教學法的應用案例分析.doc

全電路歐姆定律 【課題】全電路歐姆定律【課時】1課時40分鐘【設計理念】突出以學生為主體的教學理念，把課堂還給學生，讓學生在輕松的氛圍中學習新知識?！窘滩姆治觥勘菊n時為象山縣技工學校校本教材第五章第六節(jié)內(nèi)容。本節(jié)課的重點是掌握全電路歐姆定律的內(nèi)容，準確熟練地運用該定律來計算簡單電路?！緦W情分析】本教案的教學對象為高一汽修1班的學生，該班學生基礎相對較好，能積極的參與課堂活動。結(jié)合學生的基礎，本節(jié)課的教學設計遵循由簡到難，循序漸進的原則，在自主學習、合作學習中習得知識，體驗學習的快樂?！窘虒W目標】1知識目標：（1）知道電動勢是表征電源特性的物理量，它在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓；從能量轉(zhuǎn)化的角度理解電動勢的物理意義。（2）明確在閉合回路中電動勢等于電路上內(nèi)、外電壓之和。（3）掌握全電路歐姆定律的兩種表達式和及適用條件。2能力目標：進一步培養(yǎng)學生用能量和能量轉(zhuǎn)化的觀點分析物理問題的能力；通過使學生掌握閉合電路歐姆定律的推導過程培養(yǎng)學生的推理能力3情感目標：培養(yǎng)學生的聽課積極性以及分析解決問題的能力【教學重點、難點分析】1重點：閉合電路歐姆定律的內(nèi)容； 2難點：路端電壓與電流（或外電阻）的關系?！窘虒W方法】講授法，實驗模擬演示，啟發(fā)式教學，合作學習【教 具】多媒體課件、黑板【教學過程】（一）知識回顧 教師 1、到本節(jié)課為止，本章主要學習電學中的那幾個量？ 2、歐姆定律闡述的是那幾個量之間的關系？什么是歐姆定律？（二）新課引入教師：同學們都知道，電荷的定向移動形成電流。那么，導體中形成電流的條件是什么呢？（學生答：導體兩端有電勢差。）教師：能夠產(chǎn)生持續(xù)電勢差的裝置就是電源。那么，如何描述電源的特性？電源接入電路，組成閉合電路，閉合電路中的電流有什么規(guī)律呢？這節(jié)課我們就來學習閉合電路歐姆定律。（三）進行新課【板書】第六節(jié) 閉合電路歐姆定律【板書】一、電動勢【板書】1電源：電源是一種能夠不斷地把其他形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。它并不創(chuàng)造能量，也不創(chuàng)造電荷。例如：干電池是把化學能轉(zhuǎn)化為電能，發(fā)電機是把機械能、核能等轉(zhuǎn)化為電能的裝置。教師：電源能夠不斷地把其他形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，并且能夠提供恒定的電壓，那么不同的電源，兩極間的電壓相同嗎？結(jié)論：電源兩極間的電壓完全由電源本身的性質(zhì)（如材料、工作方式等）決定，同種電池用電壓表測量其兩極間的電壓是相同的，不同種類的電池用電壓表測量其兩極間的電壓是不同的。為了表示電源本身的這種特性，物理學中引入了電動勢的概念?！景鍟?電動勢教師：從上面的分析可知，電源的電動勢在數(shù)值上等于電源未接入電路時兩極間的電壓?！景鍟浚?）電源的電動勢在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓。電動勢用符號E表示，單位跟電壓的單位相同，也是伏特（V）。但是電動勢和電壓的物理意義是不同的。電動勢反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領，描述電源的特性；電壓反映電場具有能的性質(zhì)，描述電場的特性?？梢?，電動勢和電壓描述的對象是不同的?！景鍟浚?）電動勢反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領。教師：干電池有大小不同的型號，只要是同種材料制成的，它們的電動勢都是相同的，但大型號的干電池容量大，使用時間長。例如常用的1號、5號電池，其電動勢都是1.5V，只是1號電池的容量比5號電池的容量大。蓄電池的電動勢是2.0V，說明蓄電池把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領比干電池大?！景鍟慷?、閉合電路歐姆定律【板書】1閉合電路的組成閉合電路由兩部分組成，一部分是電源外部的電路，叫做外電路，包括用電器和導線等。另一部分是電源內(nèi)部的電路，叫內(nèi)電路，如發(fā)電機的線圈、電池的溶液等。外電路的電阻通常叫做外電阻。內(nèi)電路也有電阻，通常叫做電源的內(nèi)電阻，簡稱內(nèi)阻。【板書】2電動勢和內(nèi)、外電壓之間的關系教師：各種型號的干電池的電動勢都是1.5V。那么把一節(jié)1號電池接入電路中，它兩極間的電壓是否還是1.5V呢？用Edison4演示，電路如圖2所示，結(jié)論：開關閉合前，電壓表示數(shù)是1.5V，開關閉合后，電壓表示數(shù)變?yōu)?.36V。實驗表明，電路中有了電流后，電源兩極間的電壓減小了。教師：上面的實驗中，開關閉合后，電源兩極間的電壓降為1.36V，那么減少的電壓哪去了呢？我們現(xiàn)在就來研究閉合電路中電動勢和內(nèi)、外電壓之間的關系。學生：在誤差許可的范圍內(nèi)，內(nèi)、外電壓之和等于電源電動勢。教師：電源 Er【板書】在閉合電路中，電源的電動勢等于內(nèi)、外電壓之和，即E=U外U內(nèi)【板書】3、閉合電路歐姆定律問題設計：如圖4所示電路中電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，外電阻為R，試求電路中的電流I 引導學生推導：E=U外+U內(nèi)，而U外=IR U內(nèi)=Ir E=IR+Ir或者寫成 其中，R+r表示整個電路總電阻，R為外電路總電阻，r為內(nèi)阻，I為閉合電路總電流。上式表明：全電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟整個電路的電阻成反比，這就是閉合電路歐姆定律。說明：全電路歐姆定律的適用條件：純電阻電路。【板書】（1）內(nèi)容：閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟整個電路的電阻成反比（2）公式： 或者 （3）適用條件：純電阻電路例1： 在下圖所示的電路中，電源的電動勢為1.5V，內(nèi)阻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有 路端電壓為 ：=11.38U=IR=1.38（V） 例2、已知某電池的電動勢為1.65V，在電池兩端接有一個 阻值為5 的電阻，測得電路中的電流為300mA，求 電池的端電壓及內(nèi)阻？解：已知 E=1.65V，R=5 ，I=300mA=0.3AU端=IR=0.3AX5 =1.5V因為 所以r=（E-IR）/I=（1.65-1.5）/0.3=0.5 例3：在下圖中，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)電阻R。解：閉合電路歐姆定律有E=I2R2+I2r E=I1R1+I1r 消去E，解出r，得： r=1 代入數(shù)值，得：E=3 V 目的：（1）熟悉閉合電路歐姆定律；（2）介紹一種測電動勢和內(nèi)阻的方法4路端電壓跟負載的關系-電源外特性-用Edison4驗證+理論分析電源的電動勢和內(nèi)阻r是一定的，當負載電阻R增大時，電流I將減小，則電源內(nèi)阻上的電壓降Ir將減小，所以路端電壓U隨外電阻的增大而增大。（1）UI圖線 1縱截距的物理意義討論： 2截距的物理意義 3斜率的物理意義（2）關系式：U=E-Ir（3）全電路3個狀態(tài)a短路時：R=0，U=0 當R0時，IE/r，可以認為U=0，路端電壓等于零。這種情況叫電源短路，發(fā)生短路時，電流I叫做短路電流，一般情況下，要避免電源短路。b斷路時：R，UE當R，也就是當電路斷開時，I0則U=E。當開路（亦稱開路）時，路端電壓等于電源的電動勢。C、通路時：U外=E-IrUIabcO例4:如圖是在同一坐標系中畫出的a、b、c三個電源 的UI圖象，其中a和c的圖象平行，則以下判斷 中正確的是 （ ） A. Ea Eb, ra = rb B. Ea Ec, ra = rc C. Eb = Ec, rb rc D. Eb Ec, rb = rcB例5：圖5所示一實驗電路圖。在滑動觸頭由端滑向b端的過程中，下列表述正確的是 A路端電壓變小 B 電流表的示數(shù)變大 C電源內(nèi)電阻消耗的功率變小 D 電路的總電阻變大 答案( A )（三）例題精講【例題1】見投影【例題2】見投影【例題3】見投影【例題4】見投影【例題5】見投影【例題5】見投影（四）總結(jié)、拓展1電動勢是描述電源將其它形式能轉(zhuǎn)化為電能本領的物理量，數(shù)值上等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓，數(shù)