優(yōu)品課件之閉合電路歐姆定律

1、優(yōu)品課件 閉合電路歐姆定律 教學(xué)目標(biāo) （一）知識(shí)目標(biāo) 1知道電動(dòng)勢(shì)的定義.2、理 解閉合電路歐姆定律的公式，理解各物理量及公式的物理意義， 并能 熟練地用來解決有關(guān)的電路問題.3、知道電源的電動(dòng)勢(shì)等于電 源沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓， 電源的電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電路上電 勢(shì)降落之和.4、理解路端電壓與電流（或外電阻）的關(guān)系，知道 這種關(guān)系的公式表達(dá)和圖線表達(dá)，并能用來分析、計(jì)算有關(guān)問 題.5、理解閉合電路的功率表達(dá)式.6、理解閉合電路中 能量轉(zhuǎn)化的情況.（二）能力目標(biāo)1、培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題 能力，會(huì)用閉合電路歐姆定律分析外電壓隨外電阻變化的規(guī)律2、 理解路端電壓與電流（或外電阻）的關(guān)系，知道這種

2、關(guān)系的公式表達(dá) 和圖線表達(dá)，并能用來分析、計(jì)算有關(guān)問題.3、通過用公式、 圖像分析外電壓隨外電阻改變規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生用多種方式分析問題能 力.（三）情感目標(biāo)1通過外電阻改變引起電流、電壓的變 化，樹立學(xué)生普遍聯(lián)系觀點(diǎn)2、通過分析外電壓變化原因，了解 內(nèi)因與外因關(guān)系3、通過對(duì)閉合電路的分析計(jì)算，培養(yǎng)學(xué)生能量 守恒思想4、知道用能量的觀點(diǎn)說明電動(dòng)勢(shì)的意義 教學(xué)建議 1、電源電動(dòng)勢(shì)的概念在高中是個(gè)難點(diǎn)，是掌握閉合電路歐姆定 律的關(guān)鍵和基礎(chǔ)，在處理電動(dòng)勢(shì)的概念時(shí)，可以根據(jù)教材，采用不同 的講法.從理論上分析電源中非靜電力做功從電源的負(fù)極將正電荷運(yùn) 送到正極，克服電場(chǎng)力做功，非靜電力搬運(yùn)電荷在兩極之間產(chǎn)生

3、電勢(shì) 差的大小，反映了電源做功的本領(lǐng)，由此引出電動(dòng)勢(shì)的概念；也可以 按本書采取討論閉合電路中電勢(shì)升降的方法， 給出電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外 電路上電勢(shì)降落之和的結(jié)論.教學(xué)中不要求論證這個(gè)結(jié)論.教材中給 出一個(gè)比喻（兒童滑梯），幫助學(xué)生接受這個(gè)結(jié)論. 需要強(qiáng)調(diào)的是電源的電動(dòng)勢(shì)反映的電源做功的能力，它與外電路 無關(guān)，是由電源本生的特性決定的. 電動(dòng)勢(shì)是標(biāo)量，沒有方向，這要給學(xué)生說明，如果學(xué)生程度較好， 可以向?qū)W生說明，做為電源，由正負(fù)極之分，在電源內(nèi)部，電流從負(fù) 極流向正極，為了說明問題方便，也給電動(dòng)勢(shì)一個(gè)方向，人們規(guī)定電 源電動(dòng)勢(shì)的方向?yàn)閮?nèi)電路的電流方向，即從負(fù)極指向正極. 2、路端電壓與電流(或外電阻

4、)的關(guān)系，是一個(gè)難點(diǎn).希望作 好演示實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生有明確的感性認(rèn)識(shí)，然后用公式加以解釋.路端 電壓與電流的關(guān)系圖線，可以直觀地表示出路端電壓與電流的關(guān)系， 務(wù)必使學(xué)生熟悉這個(gè)圖線. 學(xué)生應(yīng)該知道，斷路時(shí)的路端電壓等于電源的電動(dòng)勢(shì).因此，用 電壓表測(cè)出斷路時(shí)的路端電壓就可以得到電源的電動(dòng)勢(shì).在考慮電壓 表的內(nèi)阻時(shí)，希望通過第五節(jié)的“思考與討論”， 讓學(xué)生自己解決這 個(gè)問題. 3、最后講述閉合電路中的功率，得出公式 ，.要從能量轉(zhuǎn)化的觀 點(diǎn)說明，公式左方的 表示單位時(shí)間內(nèi)電源提供的電能.理解了這一 點(diǎn)，就容易理解上式的意義：電源提供的電能，一部分消耗在內(nèi)阻上， 其余部分輸出到外電路中. 教學(xué)設(shè)計(jì)方案

5、 閉合電路的歐姆定律 一、教學(xué)目標(biāo) 1、在物理知識(shí)方面的要求： (1) 鞏固產(chǎn)生恒定電流的條件； (2) 知道電動(dòng)勢(shì)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(shí)兩極間的電壓. (3) 明確在閉合回路中電動(dòng)勢(shì)等于電路上內(nèi)、外電壓之和. (4) 掌握閉合電路的歐姆定律，理解各物理量及公式的物理意 義 (5) 掌握路端電壓、輸出功率、電源效率隨外電阻變化的規(guī)律. 2、在物理方法上的要求： (1) 通過電動(dòng)勢(shì)等于電路上內(nèi)、外電壓之和的教學(xué)，使學(xué)生學(xué) 會(huì)運(yùn)用實(shí)驗(yàn)探索物理規(guī)律的方法. (2) 從能量和能量轉(zhuǎn)化的角度理解電動(dòng)勢(shì)的物理意義. (3) 通過對(duì)路端電壓、輸出功率、電源效率隨外電阻變化

6、的規(guī) 律的討論培養(yǎng)學(xué)生的推理能力. （4）通過用公式、圖像分析外電壓隨外電阻改變規(guī)律，培養(yǎng)學(xué) 生用多種方式分析 二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析 1、重點(diǎn): （1）電動(dòng)勢(shì)是表示電源特性的物理量 （2）閉合電路歐姆定律的內(nèi)容； （3）應(yīng)用定律討論路端電壓、輸出功率、電源效率隨外電阻變 化的規(guī)律. 2、難點(diǎn)： （1）閉合回路中電源電動(dòng)勢(shì)等于電路上內(nèi)、外電壓之和. （2）短路、斷路特征 （3）應(yīng)用閉合電路歐姆定律討論電路中的路端電壓、電流強(qiáng)度 隨外電阻變化的關(guān)系 三、教學(xué)過程設(shè)計(jì) 引入新課： 教師：同學(xué)們都知道，電荷的定向移動(dòng)形成電流.那么，導(dǎo)體中形成 電流的條件是什么呢？（學(xué)生答：導(dǎo)體兩端有電勢(shì)差.） 演示：將

7、小燈泡接在充滿電的電容器兩端，會(huì)看到什么現(xiàn)象？（小燈 泡閃亮一下就熄滅.）為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？ 分析：當(dāng)電容器充完電后，其上下兩極板分別帶上正負(fù)電荷，如圖1 所示，兩板間形成電勢(shì)差.當(dāng)用導(dǎo)線把小燈泡和電容器兩極板連通后， 電子就在電場(chǎng)力的作用下通過導(dǎo)線產(chǎn)生定向移動(dòng)而形成電流，但這是 一瞬間的電流.因?yàn)閮蓸O板上正負(fù)電荷逐漸中和而減少， 兩極板間電 勢(shì)差也逐漸減少為零，所以電流減小為零，因此只有電場(chǎng)力的作用是 不能形成持續(xù)電流的. 教師：為了形成持續(xù)的電源，必須有一種本質(zhì)上完全不同于靜電性的 力，能夠不斷地分離正負(fù)電荷來補(bǔ)充兩極板上減少的電荷.這才能使 兩極板保持恒定的電勢(shì)差，從而在導(dǎo)線中維持

8、恒定的電流，能夠提供 這種非靜電力的裝置叫電源.電源在維持恒定電流時(shí)，電源中的非靜 電力將不斷做功，從而把已經(jīng)流到低電勢(shì)處的正電荷不斷地送回到高 電勢(shì)處.使它的電勢(shì)能增加. 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?能的裝置.它并不創(chuàng)造能量，也不創(chuàng)造電荷.例如：干電池是把化學(xué) 能轉(zhuǎn)化為電能，發(fā)電機(jī)是把機(jī)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?恒定的電壓，那么不同的電源，兩極間的電壓相同嗎？展示各種干電 池（1號(hào)、2號(hào)、5號(hào)、7號(hào)），請(qǐng)幾個(gè)同學(xué)觀察電池上面寫的規(guī)格， 發(fā)現(xiàn)盡管電池的型號(hào)不同，但是都標(biāo)有“ 1.5V”字樣.我

9、們把示教電 壓表直接接在干電池的兩端進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)結(jié)果確實(shí)是1.5V .講臺(tái) 上還擺放有手搖發(fā)電機(jī)、蓄電池、紐扣電池，它們兩端的電壓是否也 是1.5V呢？（學(xué)生回答：不是）那么如何知道它們兩端的電壓呢？ （學(xué)生：用電壓表直接測(cè)量）？ 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(cè)量其兩極間的電壓是相同的，不同種 類的電池用電壓表測(cè)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(xué)中引入了電動(dòng)勢(shì)的概念. 板書：2、電源電動(dòng)勢(shì) 教師：從上面的演示和分析可知，電源的電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電源未 接入電路時(shí)兩極間的電壓. 板書：電源的電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等

10、于電源沒有接入電路時(shí)其兩極間的電 壓. 例如，各種型號(hào)的干電池的電動(dòng)勢(shì)都是 1.5V .那么把一節(jié)1號(hào)電池 接入電路中，它兩極間的電壓是否還是 1.5V呢？用示教板演示，電 路如圖所示，結(jié)論：開關(guān)閉合前，電壓表示數(shù)是1.5V,開關(guān)閉合后， 電壓表示數(shù)變?yōu)?.4V .實(shí)驗(yàn)表明，電路中有了電流后，電源兩極間 的電壓減少了. 教師：上面的實(shí)驗(yàn)中，開關(guān)閉合后，電源兩極間的電壓降為1.4V, 那么減少的電壓哪去了呢？用投影儀展示實(shí)驗(yàn)電路，介紹閉合電路可 分為內(nèi)、外電路兩部分，電源內(nèi)部的叫內(nèi)電路，電源外部的叫外電 路.接在電源外電路兩端的電壓表測(cè)得的電壓叫外電壓.在電源內(nèi)部 電極附近的探針A、B上連接的電

11、壓表測(cè)得的電壓叫內(nèi)電壓.我們現(xiàn) 在就通過實(shí)驗(yàn)來研究閉合電路中電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)、外電壓之間的關(guān)系. 板書：3、內(nèi)電壓和外電壓 教師：向?qū)W生介紹實(shí)驗(yàn)裝置及電路連接方法，重點(diǎn)說明內(nèi)電壓的測(cè) 量.實(shí)驗(yàn)中接通電鍵，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭使其阻值減小，由兩 個(gè)電壓表讀出若干組內(nèi)、外電壓 和 的值.再斷開電鍵，由電壓表測(cè) 出電動(dòng)勢(shì).分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律呢？ 學(xué)生：在誤差許可的范圍內(nèi)，內(nèi)、外電壓之和等于電源電動(dòng)勢(shì). 板書：在閉合電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電壓之和，即. 下面我們來分析在整個(gè)電路中電壓、電流、電阻之間的關(guān)系. 教師：我們來做一個(gè)實(shí)驗(yàn)，電路圖如圖所示 觀察電鍵S先后接通1和2時(shí)小燈泡的亮度.

12、 結(jié)論：把開關(guān)撥到2后，發(fā)現(xiàn)小燈泡的亮度比剛才接 3V的電源時(shí)還 稍暗些.怎么解釋這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象呢？這就要用到我們將要學(xué)習(xí)的內(nèi) 容一一閉合電路的歐姆定律. 板書：閉合電路的歐姆定律 教師：在圖1所示電路圖中，設(shè)電流為，根據(jù)歐姆定律，那 么，電流強(qiáng)度，這就是閉合電路的歐姆定律. 板書：4、閉合電路的歐姆定律的內(nèi)容：閉合電路中的電流強(qiáng)度和電 源電動(dòng)勢(shì)成正比，和電路的內(nèi)外電阻之和成反比.表達(dá)式為 同學(xué)們從這個(gè)表達(dá)式可以看出，在電源恒定時(shí)，電路中的電流強(qiáng)度隨 電路的外電阻變化而變化；當(dāng)外電路中的電阻是定值電阻時(shí)， 電路中 的電流強(qiáng)度和電源有關(guān). 教師：同學(xué)們能否用閉合電路的歐姆定律來解釋上一個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象呢

13、？ 學(xué)生：9V的電源如果內(nèi)電阻很大，由閉合電路的歐姆定律可知，用 它做電源，電路中的電流I可能較??；而電動(dòng)勢(shì)3V的電源內(nèi)阻如果 很小，電路中的電流可能比 大，用這兩個(gè)電源分別給相同的小燈泡 供電，燈泡的亮度取決于，那么就出現(xiàn)了剛才的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象了. 教師：很好.一般電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻在短時(shí)間內(nèi)可以認(rèn)為是不變 的.那么外電阻 的變化，就會(huì)引起電路中電流的變化，繼而引起路 端電壓、輸出功率、電源效率等的變化. 幾個(gè)重要推論 (1) 路端電壓隨外電阻變化的規(guī)律 板書：5幾個(gè)重要推論 (I )路端電壓 隨外電阻 變化的規(guī)律演示實(shí)驗(yàn)，圖3所示電路， 4節(jié)1號(hào)電池和1個(gè)10Q的定值電阻串聯(lián)組成電源(因?yàn)橥ǔ?/p>

14、電源 內(nèi)阻很小，的變化也很小，現(xiàn)象不明顯)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片， 觀察電流表和電壓表的示數(shù)是如何隨 變化？ 教師：從實(shí)驗(yàn)出發(fā)，隨著電阻 的增大，電流 逐漸減小，路端電壓 逐 漸增大.大家能用閉合電路的歐姆定律來解釋這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象嗎？ 學(xué)生：因?yàn)?變大，閉合電路的總電阻增大，根據(jù)閉合電路的歐姆定 律，電路中的總電流減小，又因?yàn)?，則路端電壓增大. 教師：正確.我們得出結(jié)論，路端電壓隨外電阻增大而增大，隨外電 阻減小而減小.一般認(rèn)為電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻在短時(shí)間內(nèi)是不變的， 初中 我們認(rèn)為電路兩端電壓是不變的，應(yīng)該是有條件的，當(dāng)t無窮大時(shí)， -0,外電路可視為斷路，0,根據(jù)，則，即當(dāng)外電路斷開時(shí)， 用電壓

15、表直接測(cè)量電源兩極電壓，數(shù)值等于電源的電動(dòng)勢(shì)；當(dāng)減小 為0時(shí)，電路可視為短路， 為短路電流，路端電壓. 板書5:路端電壓隨外電阻增大而增大，隨外電阻減小而減小.斷路 時(shí)，八,-0,;短路時(shí)，. 電路的路端電壓與電流的關(guān)系可以用圖像表示如下 (2) 電源的輸出功率 隨外電阻 變化的規(guī)律. 教師：在純電阻電路中，當(dāng)用一個(gè)固定的電源(設(shè) 、r是定值)向 變化的外電阻供電時(shí)，輸出的功率 ， 又因?yàn)椋?所以， 當(dāng) 時(shí)，電源有最大的輸出功率.我們可以畫出輸出功率隨外電阻變 化的圖線，如圖所示. 板書6:在純電阻電路中，當(dāng)用一個(gè)固定的電源(即 、是定值)向 變化的外電阻供電時(shí)，輸出的功率有最大值. 教師：當(dāng)輸出功率最大時(shí)，電源的效率是否也最大呢？ 板書7:電源的效率隨外電阻變化的規(guī)律 教師：在電路中電源的總功率為 ，輸出的功率為，內(nèi)電路損耗的功 率為，則電源的效率為，當(dāng) 變大，也變大.而當(dāng) 時(shí)，即輸出功 率最大時(shí)，電源的效率=50 %. 板書8:電源的效率 隨外電阻 的增大而增大. 四、講解例題 五、總結(jié) 探究活動(dòng)1、調(diào)查各種不同電源的性能特點(diǎn)。 （包括電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻、 能量轉(zhuǎn)化情況、工作原理、可否充電） 2、考察目前對(duì)廢舊電池的回 收情況。（1）化學(xué)電池