高中物理教科版高中選修31第二章直流電路《電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻閉合電路歐姆定律》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 閉合電路歐姆定律教學(xué)設(shè)計(jì)一、教學(xué)內(nèi)容和學(xué)情分析 1、教材分析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(shí)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(jì)算提高到對(duì)含電源電路的動(dòng)態(tài)分析及推演。同時(shí)，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。2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(shì)差的關(guān)系、了解了靜電力做功與電能轉(zhuǎn)化的知識(shí)，知道電流形成的條件和方向，并處理了部分電路歐姆定律的相關(guān)電路問題，已經(jīng)具備了通過功能關(guān)系分析建立閉合

2、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(shí)與技能。二、教學(xué)目標(biāo)1、通過從“力”和“能”分析電源內(nèi)部電荷運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，理解電源電動(dòng)勢(shì)的概念。2、通過探究新舊電池使小燈泡亮度不同的原因，理解電源內(nèi)阻的概念。3、通過結(jié)合初中學(xué)習(xí)的部分電路歐姆定律，推導(dǎo)閉合電路歐姆定律。4、通過探究多并聯(lián)一個(gè)小燈泡，電燈泡變暗的原因，掌握路端電壓和電流的關(guān)系，體驗(yàn)閉合電路歐姆定律的應(yīng)用。三、教學(xué)重難點(diǎn)1、教學(xué)重點(diǎn) （1）、理解電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的概念 （2）、對(duì)閉合電路歐姆定律的理解和應(yīng)用 （3）、探究過程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思想和方法2、教學(xué)難點(diǎn)：探究多并聯(lián)一個(gè)小燈泡，燈泡變暗的原因四、教學(xué)方法 啟發(fā)式教學(xué)，探究式

3、教學(xué)法，實(shí)驗(yàn)教學(xué)法五、教學(xué)用具 電源、開關(guān)、小燈泡、滑動(dòng)變阻器、電壓表、電流表、新舊干電池、導(dǎo)線若干、多媒體、實(shí)物投影、學(xué)案六、教學(xué)過程：教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖（一）課題引入實(shí)驗(yàn)演示新舊電池使小燈泡亮度不一樣。引入課題：問題出現(xiàn)在哪里觀察實(shí)驗(yàn)，產(chǎn)生問題，思考問題，猜測(cè)分析由實(shí)驗(yàn)的奇趣性激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，從學(xué)生的已知走向未知同時(shí)引入課題（二）新課教學(xué)一建立概念（1電源電動(dòng)勢(shì)）電流和水流有很多相似的地方，通過上面兩圖，進(jìn)行類比。1、以正電荷為例，電荷在電源外部與內(nèi)部定向運(yùn)動(dòng)的方向 2、請(qǐng)說出電源外部和內(nèi)部的電場方向 3、請(qǐng)說出電源外部和內(nèi)部正電荷所受電場力的方向 4、在電源內(nèi)部與外部，電場力對(duì)正

4、電荷做正功還是負(fù)功？ 5、在電源內(nèi)部，電勢(shì)能怎么變化，能量何去何從？ 6、從上述描述，電源的作用是什么？7：手電筒電源和工作機(jī)械所用電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的這種本領(lǐng)一樣大嗎？8.怎樣對(duì)這種能力進(jìn)行量化和表征呢？以正電荷為例，正電荷要從負(fù)極運(yùn)動(dòng)到正極需要除靜電力以外的其他力做功，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。我們把這個(gè)其他力稱為非靜電力，用非靜電力做功與電荷的比值表示電動(dòng)勢(shì)的大小新舊電池使小燈泡的亮度不一樣，是電動(dòng)勢(shì)的原因嗎？我們?cè)鯓觼眚?yàn)證一下呢？實(shí)驗(yàn)探究：將電壓表分別直接接到新舊電池的兩端，觀察示數(shù)，結(jié)果說明什么？介紹幾種常見電源的電動(dòng)勢(shì)。問題：那新舊電池使小燈泡亮度不一樣的原因到底是什么呢

5、？小燈泡發(fā)光亮度不一樣，主要是什么不一樣呢？新電池的那一組我們?cè)趺词剐襞莸牧炼冉档湍兀窟@給了我們什么啟發(fā)？2、電源的內(nèi)阻 電流通過電源內(nèi)部，電源內(nèi)部也是一段電路，也有電阻，它被稱為電源的內(nèi)電阻，簡稱內(nèi)阻。常用r表示。二、閉合電路歐姆定律提問：考慮電源內(nèi)阻后，整個(gè)電路的電流怎么確定呢？整個(gè)電路的歐姆定律應(yīng)該怎么是什么形式呢？我們先看一個(gè)大家熟悉的電路（圖12），大家先看下這個(gè)電路的電流如何計(jì)算。I=U/R，我們計(jì)算時(shí)用到的原理是歐姆定律，我們來回顧下歐姆定律的內(nèi)容?！咎釂枴磕墙裉煳覀冎?，電源有內(nèi)阻，我們又該如何計(jì)算呢？ 就是我們要學(xué)習(xí)是下一個(gè)內(nèi)容閉合電路歐姆定律的表達(dá)式，請(qǐng)大家對(duì)比歐姆定律，

6、嘗試著用文字描述一下呢?結(jié)合課本，看一看閉合電路歐姆定律的適用條件。三、U=E-Ir1、在依次閉合開關(guān)的過程中，小燈泡明亮程度發(fā)生變化說明什么呢？2、在電池兩端并聯(lián)一只電壓表，閉合開關(guān)后電壓表的示數(shù)與斷路時(shí)的電壓一樣嗎？電壓表測(cè)量誰兩端的電壓？依次閉合開關(guān)，電壓表的示數(shù)怎么變？電壓表示數(shù)為什么變小呢？你們根據(jù)前面學(xué)習(xí)的閉合電路歐姆定律的幾個(gè)表達(dá)式來進(jìn)行解釋你和？/判斷電流表和電壓表的示數(shù)變化外電路斷路時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)特點(diǎn)外電路短路時(shí)電流表和電壓表示數(shù)的特點(diǎn)電源電動(dòng)勢(shì)在大小上也等于電路斷開時(shí)，電源兩端的電壓。新舊電池使小燈泡亮度不同的原因是什么？課堂小結(jié)：問題在：電源電源相當(dāng)于 開關(guān)相當(dāng)于

7、 電流相當(dāng)于 燈泡相當(dāng)于 通過小組討論，分析：電源外部，電流由正極指向負(fù)極；在電源內(nèi)部，電流由負(fù)極指向正極。正電荷定向移動(dòng)方向與電流方向相同。根據(jù)電場由高電勢(shì)指向低電勢(shì)，在外部由正極指向負(fù)極，在電源內(nèi)部由正極指向負(fù)極。在外部電場力由正極指向負(fù)極，在電源內(nèi)部電場力由正極指向負(fù)極。在電源內(nèi)部電場力做負(fù)功。在電源外部，電場力做正功。在電源內(nèi)部，電勢(shì)能增加，有其他形式的能轉(zhuǎn)化而來。6、將其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能。7、不一樣8、電動(dòng)勢(shì)（1）用來表示電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能本領(lǐng)大小的物理量。 電動(dòng)勢(shì)越大，表明電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的本領(lǐng)越大。單位：V猜想現(xiàn)象：差不多為電源電動(dòng)勢(shì)一般不會(huì)發(fā)生變化

8、，新舊電池使小燈泡亮度不一樣不是因?yàn)殡妱?dòng)勢(shì)。1、主要由小燈泡兩端的電壓，流過小燈泡的電流決定的。2、在電路中串聯(lián)一個(gè)電阻3、致使舊電池使小燈泡亮度降低的原因是多了一個(gè)電阻。I=E/（R+r）E=U內(nèi)+U外E=Ir+U【學(xué)生表述】1、內(nèi)容：在外電路為純電阻的閉合回路中，電流的大小跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比2、適用條件：外電路是純電阻電路小燈泡的亮度隨著開關(guān)的閉合逐漸降低，說明通過小燈泡的電流變小，小燈泡兩端的電壓逐漸降低。差不多電壓表測(cè)量路端電壓電壓表示數(shù)逐漸變小。閉合開關(guān)，使總電阻變小，干路中的電流變大，內(nèi)電壓變大，路端電壓變小。R增大，電流減小，路端電壓增大R減小，電流增大，路端電壓減小R I=0 U端=ER=0 I=E/r U端=0內(nèi)阻增大學(xué)生思考，本堂課收獲了什么？1、電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的概念2、閉合電路歐姆定律及其表達(dá)式3、路端電壓和電流的關(guān)系提出問題，讓學(xué)生想到用類比的思想提出我們研究的方法。形成“物理觀念”通過問題引導(dǎo)，讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)的知識(shí)一步步理解出電動(dòng)勢(shì)的概念，利用理論推導(dǎo)的科學(xué)思維建立概念。提出猜想，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，提升觀察實(shí)驗(yàn)、歸納實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力掌握科學(xué)探究的方法。讓學(xué)生通過科學(xué)推理、科學(xué)論證，探究問題，得到結(jié)論，形成物理概念。從已知通過數(shù)學(xué)推演通往未知領(lǐng)域，達(dá)到知