人教版高中物理選修31第二章第7節(jié)閉合電路的歐姆定律教案

1、閉合電路歐姆定律優(yōu)質(zhì)課教學(xué)設(shè)計一、教材分析課標(biāo)分析：知道電源的電動勢和內(nèi)阻，理解閉合電路的歐姆定律教材地位：閉合電路歐姆定律是恒定電流一章的核心內(nèi)容，具有承前啟后的作用。既是本章知識的高度總結(jié)，又是本章拓展的重要基礎(chǔ)；通過學(xué)習(xí)，既能使學(xué)生從部分電路的認(rèn)知上升到全電路規(guī)律的掌握，又能從靜態(tài)電路的計算提高到對含電源電路的動態(tài)分析及推演。同時，閉合電路歐姆定律能夠充分體現(xiàn)功和能的概念在物理學(xué)中的重要性，是功能關(guān)系學(xué)習(xí)的好素材。二、學(xué)情分析學(xué)生通過前面的學(xué)習(xí)，理解了靜電力做功與電荷量、電勢差的關(guān)系、了解了靜電力做功與電能轉(zhuǎn)化的知識，認(rèn)識了如何從非靜電力做功的角度描述電動勢，并處理了部分電路歐姆定律的相

2、關(guān)電路問題，已經(jīng)具備了通過功能關(guān)系分析建立閉合電路歐姆定律，并應(yīng)用閉合電路歐姆定律分析問題的知識與技能。三、教學(xué)目標(biāo)（一）知識與技能1、通過探究推導(dǎo)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(fù)載的關(guān)系，知道這種關(guān)系的公式表達，并能用來分析有關(guān)問題。3、掌握電源斷路和短路兩種特殊情況下的特點。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。4、了解路端電壓與電流的U-I圖像，認(rèn)識E和r對U-I圖像的影響。5、熟練應(yīng)用閉合電路歐姆定律進行相關(guān)的電路分析和計算（二）過程與方法1、經(jīng)歷閉合電路歐姆定律及其公式的推導(dǎo)過程，體驗?zāi)芰哭D(zhuǎn)化和守恒定律在電路

3、中的具體應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生推理能力。2、通過路端電壓與負(fù)載的關(guān)系實驗，培養(yǎng)學(xué)生利用實驗探究物理規(guī)律的科學(xué)思路和方法。3、了解路端電壓與電流的U-I圖像，培養(yǎng)學(xué)生利用圖像方法分析電學(xué)問題的能力。4、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(xué)生運用物理知識解決實際問題的能力。（三）情感態(tài)度價值觀1、通過探究物理規(guī)律培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。2、通過實驗探究，加強對學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)。3、通過實際問題分析，拉近物理與生活的距離，增強學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。四、教學(xué)重點、難點推導(dǎo)閉合電路歐姆定律，應(yīng)用定律進行相關(guān)討論是本節(jié)的重點，幫助學(xué)生理解電路中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系是基礎(chǔ)和關(guān)鍵。應(yīng)用閉合電路歐姆定律討

4、論路端電壓與負(fù)載關(guān)系是本節(jié)難點。五、教學(xué)過程教學(xué)程序教學(xué)內(nèi)容學(xué)生活動思維對話情景引入新課學(xué)習(xí)新課學(xué)習(xí)新課學(xué)習(xí)1.認(rèn)識閉合電路問題1：最簡單的閉合電路是由哪幾部分組成的？問題2：在外電路中，沿電流方向，電勢如何變化？為什么？在內(nèi)電路中，沿電流方向，電勢如何變化？為什么？提示：電源內(nèi)阻上有沒有電勢降落觀察課件中“閉合電路”圖片，回答問題閱讀課本60頁第2、3、4段，并討論交流閉合電路包括：內(nèi)電路（內(nèi)電阻r）和外電路（外電阻R）。展示課本60頁圖2.7-2，強化認(rèn)識 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?；瘜W(xué)反應(yīng)層中，沿電流方向電勢升高。在正負(fù)極之間，電

5、源的內(nèi)阻中也有電流，沿電流方向電勢降低。2.閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化問題：如圖，若外電路兩端的電勢降落，即，即電勢差為U外；內(nèi)電路中的電勢降落，即電勢差為U內(nèi)；電源電動勢為E；當(dāng)電鍵閉合后，電路中的電流為I，通電時間為t。試回答下列問題：U外U內(nèi)內(nèi)電路E、r外電路I（1）在t時間內(nèi),外電路中靜電力做的功W外為多少？（2）在t時間內(nèi),內(nèi)電路中靜電力做的功W內(nèi)為多少？（3）電池化學(xué)反應(yīng)層在t時間內(nèi),非靜電力做的功W非為多少？（4）靜電力做的功等于消耗的電能，非靜電力做的功等于轉(zhuǎn)化的電能，根據(jù)能量守恒你能得到什么？ 獨立思考，求解問題代表交流自己的問題答案，對某些部分詳細講解，并對異議部分與同學(xué)討論用原

6、電池實驗驗證電路中兩點之間的電壓大小等于兩點間的電勢差大小。故U外又表示外電壓，俗稱路端電壓；U內(nèi)又表示內(nèi)電壓原電池實驗驗證得到的結(jié)果：3.閉合電路歐姆定律問題1：若外電路是純電阻電路（如下圖所示），依據(jù)上面得到的結(jié)果，推導(dǎo)出閉合電路中的電流I與電動勢E、內(nèi)電阻r、外電阻R的關(guān)系式？問題2：根據(jù)部分電路歐姆定律，總結(jié)閉合電路歐姆定律的內(nèi)容、表達式，并思考閉合電路歐姆定律的適用條件？問題3：以下四個公式，其適用范圍是什么？所描述的側(cè)重點各有什么不同？（1）（2）（3）（4）自主推導(dǎo)閉合電路中的電流I與電動勢E、內(nèi)電阻r、外電阻R的關(guān)系式總結(jié)歸納，交流評價，記錄筆記交流討論、思考回答在電路中兩點間

7、的電壓等于兩點間電勢差的大小。對于純電阻電路有，（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(jié)論叫做閉合電路的歐姆定律。（2）公式：（3）適用條件：外電路是純電阻的電路（1）（2）適用于一切閉合電路；（3）（4）只適用于外電路是純電阻的情況，（1）式描述：非靜電力做的功等于內(nèi)外電路靜電力做功之和；（2）式表明：電動勢等于內(nèi)外電路電勢降落之和；（3）式主要表達因消耗其他形式的能而產(chǎn)生的電勢升高E，通過外電路R和內(nèi)電路r而降落：（4）式主要描述閉合電路中的電流與哪些因素有關(guān)；總之，無論何種形式本質(zhì)上都體現(xiàn)了電路中能的轉(zhuǎn)化和守恒4.路端電壓與負(fù)載的關(guān)系問題1：

8、對給定的電源，E、r均為定值，外電阻R變化時，電路中的電流I如何變化？問題2：若外電阻R減小，路端電壓U路會有怎樣的變化？ARS0SR0V演示實驗：如圖課本61頁由大到小改變外電阻，記錄電流表、電壓表的示數(shù)變化情況，并填在相應(yīng)的表格中。問題3：分析實驗數(shù)據(jù)，得出：當(dāng)外電阻減小時，電流和路端電壓如何變化？并嘗試用閉合電路歐姆定律解釋。問題4：分析情景引入中演示實驗的現(xiàn)象產(chǎn)生的原因？5.閉合電路的U-I圖像問題：依據(jù)實驗的數(shù)據(jù)，以路端電壓U為縱坐標(biāo)，電流I為橫坐標(biāo)，采用描點、擬合圖像的方法，作出U與I的圖像分析：（1）外電路斷開的狀態(tài)對應(yīng)于圖中的哪個點？此時，路段電壓對應(yīng)圖像的什么長度？路端電壓與

9、電源的電動勢有什么關(guān)系？（2）電源短路的狀態(tài)對應(yīng)于圖中的哪個點？此時，電流大小對應(yīng)圖像的什么長度？（3）電動勢E的大小對圖像有什么影響？（4）r的大小對圖像有什么影響？根據(jù)所學(xué)推導(dǎo)回答積極猜想看課本61頁“演示實驗”電路圖，派代表協(xié)助教師實驗觀察實驗現(xiàn)象，記錄實驗數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)，交流討論依據(jù)數(shù)據(jù)，描點作圖，分析問題，交流討論據(jù)可知，R增大時I減?。籖減小時I增大。有人說變大，有人說變小。當(dāng)外電阻R減小時，數(shù)據(jù)記錄12345I/AU路/VR增大時，I減小，U增大由可知:當(dāng)S2閉合時，總的外電阻變小，電流增大，路端電壓減小。此時，燈泡1兩端電壓小于燈泡1的額定電壓，故燈泡1變暗。外電路斷開時，對應(yīng)U

10、-I圖像的縱軸截距，此時路端電壓等于電源電動勢。可根據(jù)這個道理測量電源的電動勢。外電路短路時，對應(yīng)U-I圖像的橫軸截距，此時，電流為短路電流，短路電流很大。電流過大，會燒壞電源，甚至引起火災(zāi)。因此，絕對不允許將電源兩端用導(dǎo)線直接連接在一起。電動勢E越大，圖像的縱軸截距越大由，r越大，U-I圖像的傾斜程度越大典型例題問題：（課本62頁例題1）在如下圖中，當(dāng)開關(guān)處于位置1時，電流表讀數(shù);當(dāng)開關(guān)處于位置2時，電流表讀數(shù)。求電源的電動勢E和內(nèi)電阻r。ASR1R2Er12自主思考，求解問題，交流評價解析：根據(jù)閉合電路歐姆定律，題中的兩種情況可列一下兩個方程消去E，解出r，得代入數(shù)值，得 將及、的值代入中

11、，得 小結(jié)：本例題提供了測電源電動勢及內(nèi)阻的方法。課堂總結(jié)問題：想想本節(jié)你都學(xué)到了哪些知識？請自己總結(jié)一下?；仡櫛竟?jié)所學(xué)，自己總結(jié)理論推導(dǎo)了閉合電路歐姆定律，實驗探究了路端電壓與負(fù)載的關(guān)系，研究了閉合電路的U-I圖像，用定律討論了測電源電動勢和內(nèi)阻的問題。六、課后作業(yè)必做：1.課本63頁“問題與練習(xí)”第1題設(shè)計目的：進一步熟悉和掌握，應(yīng)用閉合電路歐姆定律“測量電源電動勢和內(nèi)阻”的基本思路。2.課本63頁“問題與練習(xí)”第2題設(shè)計目的：聯(lián)系生活，通過對袖珍小電筒所用干電池內(nèi)阻的推算，進一步鞏固對閉合電路歐姆定律的應(yīng)用和理解。選做：從電勢角度分析、推導(dǎo)閉合電路歐姆定律。 設(shè)計目的：使學(xué)生利用已有知識

12、，多角度推導(dǎo)閉合電路歐姆定律，更加深刻地理解閉合電路歐姆定律。七、板書設(shè)計2-7閉合電路歐姆定律1.認(rèn)識閉合電路外電路 R 沿電流方向電勢降落內(nèi)電路 r 沿電流方向電勢“升中有降”2.閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化3.閉合電路歐姆定律（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。（2）公式：（3）適用條件：純電阻電路4.路端電壓與負(fù)載的關(guān)系R增大時，I減小，U路增大R減小時，I增大，U路減小當(dāng)外電阻R減小時，數(shù)據(jù)記錄12345I/AU路/V5.U-I圖像（1）外電路斷開 U路=E（測電源電動勢）（2）外電路短路 （易燒壞電源）（3）E影響圖像的縱軸截距（4）r影響圖像的斜率大小6.例題一種測電源電動勢和內(nèi)阻的方法八、課后反思本節(jié)課在“