歐姆定律教案學(xué)案習(xí)題

1、歐姆定律教學(xué)目標(biāo)1從功能角度理解電源電動勢的含義，學(xué)會分析電路各部分電勢的升降2掌握部分電路歐姆定律和全電路歐姆定律的內(nèi)容，了解它們的使用條件和范圍3引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會分析、處理各種電路問題如：復(fù)雜電路的簡化、含電容的電路問題、考慮電表內(nèi)阻時的電路分析方法教學(xué)重點、難點分析1對非靜電力做功和電動勢的理解2對各種電路問題的分析、簡化、處理方法教學(xué)過程設(shè)計教師活動一、電動勢與電勢差這是兩個我們學(xué)過的物理量請同學(xué)們回憶它們的定義式和單位，比較它們的異同學(xué)生活動U=W/q單位：V發(fā)現(xiàn)學(xué)生對二者如此相似產(chǎn)生疑惑，教師應(yīng)進一步引導(dǎo)：我們知道，在電源外部的電路中，電流由電源的正極流向負極，沿電流方向電勢降低；而在

2、電源內(nèi)部電流由負極流向正極，沿電流電勢升高電流為什么會出現(xiàn)這種流向呢？答：電源外部的電路中，是靜電力對自由電荷做正功，所以沿電流方向電勢降低；而電源內(nèi)部是電荷受的非靜電力克服靜電力做功，所以沿電流方向電勢升高U=W/q中的W表示靜電力做功W電教師總結(jié)：電動勢與電勢差兩個概念表面上很相似，但從做功和能量轉(zhuǎn)化的角度講它們是正好相反，電動勢表征電源中非靜電力做功的本領(lǐng)，即其它形式的能向電能轉(zhuǎn)化的本領(lǐng)；而電勢差是電路中靜電力做功的本領(lǐng)的量度，即電能向其它能轉(zhuǎn)化的情況我們應(yīng)注意二者的區(qū)別和聯(lián)系 二、歐姆定律歐姆定律是解決電路問題的基本依據(jù)它的地位與牛頓定律在力學(xué)中的地位相似針對研究問題的側(cè)重點不同，可以

3、表示為兩種形式：1部分電路歐姆定律（由學(xué)生回答）注意所謂部分電路指不含電源的電路答：通過部分電路的電流跟該部分電路兩端的電壓成正比，跟該部分電路電阻成反比表達式為：I=U/R2閉合電路歐姆定律源內(nèi)部時也會消耗一部分電能，使電源內(nèi)部發(fā)熱，即電源部分對電流有阻礙作用，所以電源還有另外一個參量內(nèi)電阻r如圖3-3-1所示電勢降落U間的關(guān)系并由此導(dǎo)出閉合電路歐姆定律的表達式因為電源提供的電能由內(nèi)、外電阻所消耗，所以又因為U=IR，U=Ir及：閉合電路中的電流強度跟電源的電動勢成正比，跟內(nèi)、外電路中的電阻之和成反比3歐姆定律適用條件如圖3-3-2所示電路由電源和電動機組成，電動機繞線電阻為R，則此電路中的

4、電（U為電動機兩端的電壓）回答可能各種各樣，應(yīng)提醒學(xué)生注意電動機的特點：為非純電阻用電器，引導(dǎo)學(xué)生做出否定回答，及 三、電路分析和計算部分電路歐姆定律的應(yīng)用在初中時就已比較熟悉，因此沒有必要過多的練習(xí)而全電路歐姆定律的不同之處關(guān)鍵在于需要考慮內(nèi)電阻，也就是某段電路兩端的電壓不再恒定只要我們認清這個區(qū)別，熟練掌握歐姆定律的應(yīng)用是并不困難的下面就電路分析中的幾個難點和同學(xué)一起討論一下1電路的結(jié)構(gòu)分析搞清電路各元件之間的連接關(guān)系，畫出結(jié)構(gòu)清晰的等效電路，是利用歐姆定律解決電路問題的重要前提我們通常采用節(jié)點跨接法來分析電路結(jié)構(gòu)具體方法為：首先標(biāo)明電路中各節(jié)點名稱，經(jīng)過電源和用電器的節(jié)點名稱應(yīng)不同，而一

5、段導(dǎo)線兩端的節(jié)點名稱不變理想的電壓表可視為斷路理想的電流表可視為導(dǎo)線考慮電表內(nèi)阻時，就應(yīng)把它們當(dāng)作用電器對待接著，定性判斷電路中各節(jié)點電勢高低（沒有標(biāo)明的可假設(shè)）最后將各電器填在對應(yīng)的節(jié)點間以判明彼此間的串、并聯(lián)關(guān)系例1如圖3-3-3所示，設(shè)R1=R2=R3=R4=R，求：開關(guān)S閉合和開啟時的AB兩端的電阻比解：利用節(jié)點法，開關(guān)閉合時，電路中各節(jié)點標(biāo)稱如圖3-3-4所示其中R1、R2、R3都接在AB兩點間，而R4兩端都為B，即R4被短路，所以其等效電路如圖3-3-5所示，易得RAB=R/3 當(dāng)開關(guān)開啟時，電路中各節(jié)點標(biāo)稱如圖3-3-6所示，其對應(yīng)等效電路為圖3-3-7所示，易得RAB

6、=2R/5所以兩次電阻比為5/62含電容電路的分析讓學(xué)生按圖3-3-8所示連好電路觀察分別將單刀雙擲開關(guān)擲于b、C兩邊時產(chǎn)生的現(xiàn)象并分析原因?qū)W生看到：當(dāng)ab相接時，燈L1、L2都不亮，說明電容阻斷了電流；當(dāng)ac相接時，燈L2閃亮一下，說明電容剛才被充電，現(xiàn)在向L2放電教師總結(jié)：電容器是一個儲能元件，在直流電路中，它對電流起到阻止作用，相當(dāng)于斷路同時電容器又可被充電，電量的大小取決與電容和它兩端對應(yīng)的電路的電壓因此，在分析含電容電路時，可先把電容去掉后畫出等效電路，求出各用電器的電壓、電流，再看電容與哪部分電路并聯(lián)，而求出它兩端的電壓和它的電量電阻R1=3，R2=2，R3=5，電容器的電容C1=

7、4F，C2=1F，求C1、C2所帶電量解：C1、C2看成短路后，外電路相當(dāng)于R1、R2串聯(lián)，R3中無電流，可視為短路，即UCD=UCB，UAD=UAB，由閉合電路歐姆定律知：所以C1、C2所帶電量Q1、Q2分別為：Q1=C1UCB=16×10-5CQ2=C2UAB=1×10-5C3電路中電勢升降的分析如圖所示，讓學(xué)生按電流方向分析整個回路的電勢升降，并找出升降值之間的關(guān)系式答：從電源正極出發(fā)，沿電流方向經(jīng)過電阻R時，電勢降落IR，而到電源負極，在電流流向正極時，在內(nèi)阻上電勢降落Ir但同時非靜電即U升=U降教師總結(jié)：沿電流方向經(jīng)過電阻類用電器（含內(nèi)阻）時，電勢降低；例3如圖3

8、-3-10所示，三個完全一樣的電源串聯(lián)成閉合回路，求A、B兩點間的電勢差解：電路中電流為逆時針方向，由A出發(fā)逆電流向右觀察，經(jīng)電源</PGN0170.TXT/PGN>4電路中的電表我們接觸比較多的電表是電壓表和電流表，理想情況下電流表可以看成導(dǎo)線，電壓表可以看成無窮大的電阻而忽略它們的內(nèi)阻對電路的影響，可在某些實際問題中，這種影響很大，根本不可能忽略不計這時就要把電表看成一個可以讀數(shù)的特殊電阻，放在電路中，與其它用電器一起分析例4如圖3-3-11所示，R1=2k，R2=3k，電源內(nèi)阻可忽略現(xiàn)用一電壓表測電路端電壓，示數(shù)為6V；用這電壓表測R1兩端，電壓示數(shù)為2V那么 AR1兩端實際

9、電壓是2VB電壓表內(nèi)阻為6kCR2兩端實際電壓是3.6VD用這電壓表測R2兩端電壓，示數(shù)是3V解：本題中電阻R1、R2的阻值較大，電壓表與之相比不能看成電阻為無窮大的斷路因此要把它當(dāng)成一個特殊電阻來處理由于不計電源內(nèi)阻，電壓表測得的電壓6V就是電源電動勢，所以R1兩端實際電壓為U1=6V×2k/（2k+3k）同理，U2=3.6V當(dāng)電壓表測R1兩端電壓時，顯示的是它與R1并聯(lián)后所分得的電壓，即所以 RV=6k當(dāng)電壓表測R2兩端電壓時，易得電壓表示數(shù)為3V所以選項B、C、D正確同步練習(xí)一、選擇題1如圖3-3-12所示，電路中兩節(jié)電池電動勢相同，而內(nèi)電阻不同，即r1r2，為使電壓表的示數(shù)為

10、零，則電阻器R的阻值應(yīng)為 Ar1r2 B（r1r2）/2Cr1-R2 Dr2-r12如圖3-3-13所示電路中，電流表A1和A2均為相同的毫安表，當(dāng)電路兩端接入某一恒定電壓的電源時，A1的示數(shù)為3mA，A2的示數(shù)為2mA現(xiàn)將A2改接在R2所在支路上，如圖中虛線所示，再接入原來的恒定電壓電源，那么，關(guān)于A1與A2示數(shù)情況，正確的是 A電流表A1示數(shù)必增大，電流表A2示數(shù)必增大B電流表A1示數(shù)必增大，電流表A2示數(shù)必減小C電流表A1示數(shù)必增大，電流表A2示數(shù)不一定減小D電流表A1示數(shù)不一定增大，電流表A2示數(shù)也不一定減小3如圖3-3-14所示電路，開關(guān)S1、S2均處于閉合狀態(tài)在分別斷開S1、S2后

11、的短暫過程中，關(guān)于流過電阻P1、R2的電流方向，以下判斷正確的是 A若只斷開S1，流過R1的電流方向為自左向右B若只斷開S1，流過R1的電流方向為自右向左C若只斷開S2，流過R2的電流方向為自左向右D若只斷開S2，流過R2的電流方向為自右向左4如圖3-3-15所示，R1=3，R2=2，R=5，電源電動勢=6.3V，內(nèi)阻r=0.5當(dāng)滑動變阻器活動觸點在a、b之間活動時，以下判斷正確的是 A電壓表的示數(shù)最大為4.8VB電壓表的示數(shù)最小為4.8VC電流表的示數(shù)最大為3AD電流表的示數(shù)最小為2.1A5如圖3-5-16所示電路，開關(guān)S1、S2原來都是閉合的，當(dāng)滑動變阻器R1、R2、R3的滑片都剛好處于各

12、自中點位置時，懸在平行板電容器中間的帶電塵埃恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，在其它條件不變的情況下，要使塵埃向下運動，可用的方法是 A把R1的滑片位置向上移動B把R2的滑片位置向上移動C把R3的滑片位置向上移動D把開關(guān)S2打開 二、非選擇題每個電池的內(nèi)阻r=0.5，兩只電阻的阻值分別為：R1=3，R2=6，D點接地，則圖中A、B、C、D各點的電勢分別為UA=_ V,UB=_V,UC=_V,UD=_V7一復(fù)雜的直流電路的局部情況如圖3-3-18所示，已知R1=5， R2=1，R3=3；I1=1mA，I2=2mA，則圖中電流表的示數(shù)為_mA，流過電流表的電流方向是由_到_（用字母表示）兩電容器C1=C2=30F，電阻R1=4.0，R2=6.0，開關(guān)S是閉合的，斷開S以后，通過R1的電量是_C9如圖3-3-20所示的直流電路中，當(dāng)S1斷開、S2閉合時，電流表示數(shù)為3/5A；當(dāng)S1閉合，S2斷開時，電流表示數(shù)為2/15A若S1、S2都閉合后，電流表的示數(shù)是多少？10如圖3-3-21所示直流電路中，A