山東省日照市香河實(shí)驗(yàn)學(xué)校物理選修3-1人教版教案：2.7《閉合電路的歐姆定律》

1、選修 3-1第二章2.7 閉合電路的歐姆定律一、教材分析 本節(jié)首先介紹了電動(dòng)勢的概念，再引入外電路、內(nèi)電路以及各自的電阻等基本概念，從而得 出了閉合電路的歐姆定律，根據(jù)閉合電路的歐姆定律得到了路端電壓與負(fù)載之間的關(guān)系，最后又 從能量的角度分析了閉合電路的功率。教學(xué)的重點(diǎn)應(yīng)該在閉合電路的歐姆定律；路端電壓與負(fù)載 的關(guān)系以及閉合電路中的功率的計(jì)算，特別是閉合電路只能適用于純電阻電路，對有電動(dòng)機(jī)等存 在的非純電阻電路的處理問題要詳細(xì)介紹。二、教學(xué)目標(biāo)（一）知識與技能1、能夠推導(dǎo)出閉合電路歐姆定律及其公式，知道電源的電動(dòng)勢等于內(nèi)、外電路上電勢降落之 和。2、理解路端電壓與負(fù)載的關(guān)系，知道這種關(guān)系的公式

2、表達(dá)和圖線表達(dá)，并能用來分析、計(jì)算 有關(guān)問題。3、掌握電源斷路和短路兩種特殊情況下的特點(diǎn)。知道電源的電動(dòng)勢等于電源沒有接入電路時(shí) 兩極間的電壓，熟練應(yīng)用閉合電路歐姆定律解決有關(guān)的電路問題。4、理解閉合電路的功率表達(dá)式，知道閉合電路中能量的轉(zhuǎn)化。（二）過程與方法1、通過演示路端電壓與負(fù)載的關(guān)系實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生利用“實(shí)驗(yàn)研究，得出結(jié)論”的探究物理 規(guī)律的科學(xué)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(shí)際問題，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識解決實(shí)際問 題的能力。（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀 通過本節(jié)課教學(xué)，加強(qiáng)對學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)，通過探究物理規(guī)律培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和 實(shí)踐能力。三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)

3、1、推導(dǎo)閉合電路歐姆定律，應(yīng)用定律進(jìn)行有關(guān)討論。2、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系教學(xué)難點(diǎn)路端電壓與負(fù)載的關(guān)系四、學(xué)情分析1知識基礎(chǔ)分析： 初中掌握了歐姆定律，會利用該定律列式求解相關(guān)問題。 掌握了電場力做功的計(jì)算方法。2 學(xué)習(xí)能力分析： 學(xué)生的觀察、分析能力不斷提高，能夠初步地、獨(dú)立發(fā)現(xiàn)事物內(nèi)在聯(lián)系和一般規(guī)律的能力。 具有初步的概括歸納總結(jié)能力、邏輯推力能力、綜合分析能力。五、教學(xué)方法 實(shí)驗(yàn)演示，討論，舉例六、課前準(zhǔn)備1學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備：預(yù)習(xí)學(xué)案。2教師的教學(xué)準(zhǔn)備：多媒體課件制作，課前預(yù)習(xí)學(xué)案，課內(nèi)探究學(xué)案，課后延伸拓展學(xué)案。七、 課時(shí)安排：1課時(shí)八、教學(xué)過程(一) 預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑(二) 情景引入、

4、展示目標(biāo)實(shí)驗(yàn)演示(三) 合作探究、精講點(diǎn)播1、電動(dòng)勢(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。 電動(dòng)勢：電源的電動(dòng)勢等于電源沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓。2、閉合電路歐姆定律(1) 內(nèi)電路和外電路 內(nèi)電路：電源內(nèi)部的電路，叫內(nèi)電路。如發(fā)電機(jī)的線圈、電池內(nèi)的溶液等。 外電路：電源外部的電路，叫外電路。包括用電器、導(dǎo)線等。(2) 內(nèi)電阻和外電阻 內(nèi)電阻：內(nèi)電路的電阻，通常稱為電源的內(nèi)阻。 外電阻：外電路的總電阻。(3) 電源的電動(dòng)勢與內(nèi)、外電路中的電勢降落關(guān)系外電路的電勢降落與內(nèi)電路的電勢降落a.外電路的電勢降落 U外在外電路中，電流由電勢高的一端流向電勢低的一端，在外電阻

5、上沿電流方向有電勢降落，用U外表示。b.內(nèi)電路的電勢降落 U內(nèi)在電源的內(nèi)電阻上也胡電勢降落，用U內(nèi)表示。電源的電動(dòng)勢與內(nèi)、外電路中的電勢降落關(guān)系在閉合電路中，電源的電動(dòng)勢 E等于內(nèi)外電路上的電勢降落 U內(nèi)、U 外之和。E= U外+ U內(nèi)(4) 閉合電路歐姆定律內(nèi)容：閉合電路中的電流跟電源的電動(dòng)勢成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比，這個(gè) 結(jié)論叫做閉合電路的歐姆定律。E公式：1 = R77 適用條件：外電路是純電阻的電路。3、路端電壓跟負(fù)載的關(guān)系(1) 路端電壓：外電路的電勢降落，也就是外電路兩端的電壓，通常叫做路端電壓。(2) 路端電壓跟負(fù)載的關(guān)系當(dāng)外電阻增大時(shí)，電流減小，路端電壓增大；當(dāng)外電

6、阻減小時(shí)，電流增大，路端電壓減小。 定性分析R 1(= 二)Ir U( = E- Ir) fR+ rR I( = ) Ir U( = E- Ir) J特例：m外電路斷路：Rff I IrU= Eo0 0外電路短路：RJt I( = e) fT Ir (= E) fT U= 0 oo r圖象描述路端電壓U與電流I的關(guān)系圖象是一條向下傾斜的直線。U-1圖象如圖所示。直線與縱軸的交點(diǎn)表示電源的電動(dòng)勢E,直線的斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻。4、閉合電路中的功率(1)閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化qE= qU 外+ qU內(nèi)在某段時(shí)間內(nèi)，電能提供的電能等于內(nèi)、外電路消耗的電能的總和。電源的電動(dòng)勢又可理解為在電源內(nèi)部移

7、送1C電量時(shí)，電源提供的電能。(2)閉合電路中的功率EI = U 外 I + U 內(nèi) IEI = I 2R+ I 2r說明了電源提供的電能只有一部分消耗在外電路上，轉(zhuǎn)化為其他形式的能，另一部分消耗在 內(nèi)阻上，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。(3) 電源提供的電功率電源提供的電功率，又稱之為電源的總功率。P= EIE2R+ rRfT PJ, RTm時(shí)，P= 0oE2RJt Pf, FT 0 時(shí)，Pm= - o外電路消耗的電功率外電路上消耗的電功率，又稱之為電源的輸出功率。P= U 外 I定性分析EI =R+ rU 外=E IrRER+ r從這兩個(gè)式子可知，R很大或R很小時(shí)，電源的輸出功率均不是最大。定量分析P外=U

8、外Ire2E2(R + r)(R - r)卜4r所以，當(dāng)R= r時(shí)，電源的輸出功率為最大,_ E2P夕卜max=4r圖象表述:、F2時(shí)從P-R圖象中可知，當(dāng)電源的輸出功率小于最大輸出功率時(shí)，對應(yīng)有兩個(gè)外電阻 電源的輸出功率相等?？梢宰C明，R、R2和r必須滿足：r =QR乓。（5）內(nèi)電路消耗的電功率內(nèi)電路消耗的電功率是指電源內(nèi)電阻發(fā)熱的功率。rE2P 內(nèi)=U 內(nèi)1 = （RZ7TRfi P 內(nèi)J, RJt P 內(nèi) f。（6）電源的效率電源的輸出功率與總功率的比值。P外RR+ r當(dāng)外電阻R越大時(shí)，電源的效率越高。當(dāng)電源的輸出功率最大時(shí)，n = 50%（四）反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測本節(jié)課主要是介紹了電動(dòng)勢，閉合電路的歐姆定律，路端電壓與電流（外電阻）關(guān)系以及閉 合電路的功率四個(gè)主要部分。電動(dòng)勢：電源的電動(dòng)勢等于電源沒有