閉合電路歐姆定律

1、課時(shí)23 第二章第7節(jié) 閉合電路歐姆定律(第一課時(shí))適用年級(jí)： 高二 ，所需課時(shí)： 1課時(shí) .作者姓名： 賈克章 、單位： 棗莊十八中 、聯(lián)系電話： 、電子郵箱： .概述閉合電路歐姆定律是普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理（選修31）中的第二章第七節(jié)內(nèi)容，電動(dòng)勢(shì)作為單獨(dú)的一節(jié)在前面已經(jīng)介紹，所以本節(jié)主要從能量角度得出閉合電路歐姆定律，然后研究路端電壓跟負(fù)載的關(guān)系。閉合電路歐姆定律始終是高中物理電學(xué)部分最基礎(chǔ)、也是最重要的知識(shí)之一，它與我們的生活、生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)息息相關(guān)，只有掌握了這部分內(nèi)容，才能有效的應(yīng)用它解決實(shí)際問(wèn)題。三維教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)與技能（1） 理解閉合電路內(nèi)外電路的電勢(shì)降落及與電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系

2、（2） 理解閉合電路的歐姆定律及各種表達(dá)式（3） 會(huì)用閉合電路的歐姆定律分析路端電壓與負(fù)載的關(guān)系過(guò)程與方法（1） 經(jīng)歷閉合電路歐姆定律的理論推導(dǎo)過(guò)程（2） 體驗(yàn)?zāi)芰哭D(zhuǎn)化和守恒定律在電路中的具體應(yīng)用，理解內(nèi)外電路的能量轉(zhuǎn)化情感態(tài)度與價(jià)值觀(1) 通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生勇于探究與日常生活相關(guān)的物理問(wèn)題(2) 通過(guò)探究活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和合作精神 重點(diǎn) 1、閉合電路歐姆定律的理解及應(yīng)用； 2、路端電壓u與負(fù)載r（或干路電流i）的關(guān)系。 難點(diǎn) 路端電壓u與負(fù)載r（或干路電流i）的關(guān)系及ui圖線的物理意義的理解。學(xué)習(xí)本節(jié)學(xué)生的優(yōu)勢(shì)和不足 在之前學(xué)生學(xué)習(xí)電動(dòng)勢(shì)，串并聯(lián)電路，部分電路歐姆定律

3、，為本節(jié)學(xué)習(xí)做了鋪墊，不容易理解的地方就是內(nèi)部電勢(shì)的降落的解釋。主要學(xué)習(xí)活動(dòng)活動(dòng)一思考教師演示實(shí)驗(yàn)提出的問(wèn)題活動(dòng)二理解電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)外電壓的關(guān)系活動(dòng)三從能量轉(zhuǎn)化角度總結(jié)閉合電路歐姆定律活動(dòng)四通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究路端電壓與電流的關(guān)系活動(dòng)五完成反饋練習(xí)本節(jié)問(wèn)題設(shè)計(jì)1.什么是外電路和外電壓？2.什么是內(nèi)電路和內(nèi)電壓？3.閉合電路電路電流的影響因素？評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)活動(dòng)1學(xué)生觀察演示實(shí)驗(yàn)，思考回答問(wèn)題活動(dòng)2思考分析電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)外電壓的關(guān)系活動(dòng)3思考分析總結(jié)閉合電路歐姆定律活動(dòng)4做實(shí)驗(yàn)探究路端電壓與電流的關(guān)系活動(dòng)5正確進(jìn)行習(xí)題解答教具演示實(shí)驗(yàn)用：6v干電池組、0.6a電流表一個(gè)、15電阻一個(gè)、單刀單擲開關(guān)一個(gè)，20、3a滑線

4、變阻器、3v電壓表、導(dǎo)線若干。學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)【創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課】教師：如果將一個(gè)15的電阻接在6v電源兩極之間，試計(jì)算通過(guò)電阻的電流是多大？6v15學(xué)生：學(xué)生利用初中所學(xué)歐姆定律很快可能回答：0.4a。按電路圖連接實(shí)驗(yàn)演示大屏幕顯示電流表示數(shù)：發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)明顯小于0.4a?；顒?dòng)1學(xué)生觀察演示實(shí)驗(yàn)，思考回答問(wèn)題rsre為什么會(huì)這樣呢？今天的學(xué)習(xí)將會(huì)給同學(xué)們一個(gè)很好的解釋?！編熒?dòng)，構(gòu)建新知】一、 閉合電路外電路（一）閉合電路的組成 用導(dǎo)線把電源、用電器連成一個(gè)閉合電路（如圖）內(nèi)電路外電路：電源外部的電路（包括用電器、開關(guān)和導(dǎo)線）外電阻r：外電路的電阻內(nèi)電路：電源內(nèi)部的電路（如發(fā)電機(jī)的線圈、

5、電池內(nèi)的溶液等）內(nèi)電阻r：內(nèi)電路的電阻（內(nèi)阻）（二）閉合回路的電流方向 組織學(xué)生思考討論后回答 教師根據(jù)學(xué)生回答補(bǔ)充歸納總結(jié)： 在外電路中，電流方向由正極流向負(fù)極。 在內(nèi)電路中，即在電源內(nèi)部，通過(guò)非靜電力做功使正電荷由負(fù)極移到正極，所以電流方向?yàn)樨?fù)極流向正極。（三）閉合回路中的電勢(shì)變化情況活動(dòng)二理解電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)外電壓的關(guān)系 教師根據(jù)學(xué)生回答補(bǔ)充歸納總結(jié)：在外電路中，沿電流方向電勢(shì)降低。eerru內(nèi)=iru外=ir 在內(nèi)電路中，一方面，存在內(nèi)阻， 沿電流方向電勢(shì)也降低；另一方面，沿電流方向存在電勢(shì)“躍升”。（四）電路中電勢(shì)降落關(guān)系 學(xué)生根據(jù)圖示討論回答 教師總結(jié)歸納：結(jié)論：e = u外+ u內(nèi)（五

6、）閉合電路的能量轉(zhuǎn)化活動(dòng)三從能量轉(zhuǎn)化角度總結(jié)閉合電路歐姆定律思考與討論（1）若外電路中的用電器都是純電阻r，電路中電流為i,在時(shí)間t內(nèi)外電路中有多少電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能？（2）內(nèi)電路也有電阻r，當(dāng)電流通過(guò)內(nèi)電路時(shí)，也有一部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是多少？（3）電流流經(jīng)電源時(shí)，在時(shí)間t內(nèi)非靜電力做多少功？（4）以上各能量之間有什么關(guān)系？ 學(xué)生：（1）e外=i2rt（2）e內(nèi)=i2rt（3）w=eq=eit根據(jù)能量守恒定律，非靜電力做的功應(yīng)該等于內(nèi)、外電路中電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的總和.w= e外+e內(nèi) 即eit =i2rt+ i2rt整理得：e =ir+ ir 或者 教師（幫助總結(jié)）：這就是閉合電路的歐姆定

7、律。二、 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(dòng)勢(shì)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。（2）公式： （3）適用條件：外電路是純電阻的電路（4）說(shuō)明：u外=ir是外電路上總的電勢(shì)降落，習(xí)慣上稱為路端電壓；u內(nèi)=ir是內(nèi)電路上的電勢(shì)降落，習(xí)慣上稱為內(nèi)電壓；代入e =ir+ ir 得e=u外+u內(nèi)該式表明，電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)外電路電勢(shì)降落之和。【釋疑解惑 前呼后應(yīng)】回應(yīng)引入中的問(wèn)題：解釋為什么電流表的示數(shù)小于0.4a。學(xué)生活動(dòng)：（將學(xué)生分成兩組，每組各分析一個(gè)問(wèn)題）第一組問(wèn)題：在右圖已知條件下，若電源的內(nèi)阻r=5，則電路中的電流i和路端電壓u各為多大？s

8、e=6vrr=15a分析計(jì)算：則有u=eir=4.5v或根據(jù)u=ir=4.5v第二組問(wèn)題：若將上圖中的負(fù)載變?yōu)閞=25，且電源的內(nèi)阻r=5，則電路中的電流i和路端電壓u各為多大？ 分析解答： 則有u=eir=5v或根據(jù)u=ir=5v可見(jiàn)，由于電源內(nèi)阻的存在，當(dāng)外電阻發(fā)生變化時(shí)，電路電流也就會(huì)變化，路端電壓也隨之發(fā)生變化。下面，我們利用實(shí)驗(yàn)探究路端電壓與負(fù)載（或電路電流）的變化關(guān)系。三、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系活動(dòng)4做實(shí)驗(yàn)探究路端電壓與電流的關(guān)系 (一)實(shí)驗(yàn)研究實(shí)驗(yàn)?zāi)康模郝范穗妷焊怆娮璧年P(guān)系實(shí)驗(yàn)器材：電源、 開關(guān)、 導(dǎo)線、電壓表、滑動(dòng)變阻器、電流表、定值電阻avr0re r電路圖： （二）實(shí)驗(yàn)結(jié)論

9、：當(dāng)外電阻增大時(shí)，電流 減小，路端電壓增大 。當(dāng)外電阻減小時(shí)，電流 增大，路端電壓 減小。 （三）理論分析因e，r是定值由i = e / (r+r)可得電流隨負(fù)載變化而變化的關(guān)系 e,r一定，由i的變化根據(jù)u外= e - i r即可得u外隨負(fù)載變化而變化的關(guān)系思考：能否根據(jù)u外= i r分析路端電壓的變化?（四）兩個(gè)特例：（1）外電路斷路時(shí) 外電阻r，電流i=0，u內(nèi)=0，u外=e。電壓表測(cè)電動(dòng)勢(shì)就是利用了這一原理。（2）外電路短路時(shí)外電阻r=0，u外=0，u內(nèi)=e=ir，故短路電流。（五）應(yīng)用分析現(xiàn)象1：傍晚用電多的時(shí)候，燈光發(fā)暗，而夜深人靜時(shí)，燈特別亮。現(xiàn)象2：在插上電爐、電暖氣等功率大的

10、電器是，燈光會(huì)發(fā)暗，拔掉后燈光馬上又亮起來(lái)。請(qǐng)?jiān)囍忉屵@些現(xiàn)象。（六）電源的外特性曲線路端電壓u隨電流i變化的圖象 請(qǐng)閱讀課本第62頁(yè)“思考與討論”，并嘗試回答問(wèn)題。（1）函數(shù)關(guān)系表達(dá)式： u=eir（2）圖象的物理意義 圖線反映的ui關(guān)系：u隨i增大而減小 圖線的u軸截距的物理意義：表示電源的電動(dòng)勢(shì)e圖線的i軸截距的物理意義：表示電源的短路電流圖線斜率的物理意義：斜率的絕對(duì)值表示電源的內(nèi)阻，內(nèi)阻越大，圖線傾斜得越厲害【自主練習(xí) 鞏固提高】r1r22er1a例：如圖，r1=14,r2=9,當(dāng)開關(guān)處于位置1時(shí),電流表讀數(shù)i1=0.2a;當(dāng)開關(guān)處于位置2時(shí),電流表讀數(shù)i2=0.3a.求電源的電動(dòng)勢(shì)

11、e和內(nèi)電阻r.解：分析 當(dāng) s切換到位置l時(shí)：e=i1r1+i1r （1）當(dāng) s切換到位置2時(shí)：e=i2r2+i2r （2）由（1）、（2）式代入數(shù)據(jù)，有：e=3v r =1【作業(yè)布置】課后習(xí)題l 書面完成p63“問(wèn)題與練習(xí)”第1、3、4題；l 思考并回答第2、5題。當(dāng)堂練習(xí) a組（鞏固基礎(chǔ)）1關(guān)于閉合電路，下列說(shuō)法正確的是（ ）a電源短路時(shí)，放電電流為無(wú)限大b電源短路時(shí)，內(nèi)電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)c用電器增加時(shí)，路端電壓一定增大d把電壓表直接和電源連接時(shí)，電壓表的示數(shù)總小于電源電動(dòng)勢(shì)答案：bd2當(dāng)外電路的電阻分別為8 和2 時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)在外電路上產(chǎn)生的熱量正好相等，則該電源的內(nèi)電阻是（ ）a1

12、b2 c4 d6 解析：選c.由()2r1()2r2，代入數(shù)據(jù)解得r4 ，選項(xiàng)c正確3如右圖所示的是兩個(gè)閉合電路中兩個(gè)電源的ui圖象，下列說(shuō)法中正確的是（ ）a電動(dòng)勢(shì)e1e2，內(nèi)阻r1r2b電動(dòng)勢(shì)e1e2，內(nèi)阻r1r2c電動(dòng)勢(shì)e1e2，發(fā)生短路時(shí)的電流i1i2d當(dāng)兩電源的工作電流變化相同時(shí)，電源2的路端電壓變化較大解析：選acd.電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)定可以通過(guò)ui圖線來(lái)完成，由圖線可知，e1e2，兩電源的短路電流i1i2(圖線的橫截距)，故內(nèi)阻re/i，r1r2，選項(xiàng)a、c正確因圖線1的斜率小于圖線2的斜率，由圖線可以得到uriu2u1，選項(xiàng)d正確b組（中等難度）4如右圖所示，閉合開關(guān)s，兩

13、個(gè)燈泡都不亮，電流表指針幾乎不動(dòng)，而電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)，該電路的故障可能是a電流表壞了或未接好b從點(diǎn)a經(jīng)過(guò)燈l1到點(diǎn)b的電路中有斷路c燈l2的燈絲斷了或燈座未接通d電流表和燈l1、l2都?jí)牧舜鸢福篵5如右圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)e10 v，內(nèi)阻r0.2 ，標(biāo) 有“8 v,16 w”的燈泡l恰好正常發(fā)光，電動(dòng)機(jī)線圈電阻r00.15 ，則電源的輸出功率為a16 w b440 wc80 w d400 w答案：c6如右圖所示是一火警報(bào)警裝置的一部分電路示意圖，其中r2是半導(dǎo)體熱敏傳感器，它的電阻隨溫度升高而減小，a、b接報(bào)警器，當(dāng)傳感器r2所在處出現(xiàn)火情時(shí)，電流表的電流i和a、b兩端電壓u與出現(xiàn)火情前相比

14、（ ）ai變大，u變大 bi變小，u變小ci變大，u變小 di變小，u變大解析：選c.當(dāng)出現(xiàn)火情時(shí)r2減小，導(dǎo)致整個(gè)電路中干路電流增加，內(nèi)電壓增加，由ueu內(nèi)減小，ur1增加，則r2、r3并聯(lián)電壓減小，通過(guò)r3的電流減小，r2的電流增加，故電流表示數(shù)i增大，c選項(xiàng)正確教學(xué)評(píng)價(jià)可評(píng)價(jià)的學(xué)習(xí)要素活動(dòng)1：思考教師演示實(shí)驗(yàn)提出的問(wèn)題評(píng)價(jià)方法：教師提問(wèn)，學(xué)生互評(píng).評(píng)價(jià)指標(biāo)：正確回答問(wèn)題一，與教師一起探討問(wèn)題二，能獨(dú)立利用能量守恒完成閉合電路歐姆定律的推導(dǎo).活動(dòng)2. 思考分析電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)外電壓的關(guān)系評(píng)價(jià)方法：學(xué)生討論，教師總結(jié).評(píng)價(jià)指標(biāo)：能得到電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)外電壓的正確關(guān)系.活動(dòng)3 思考分析總結(jié)閉合電路歐姆定律

15、評(píng)價(jià)方法：能敘述，寫出正確的公式。.評(píng)價(jià)指標(biāo)：能夠正確敘述閉合電路的歐姆定律的內(nèi)容.活動(dòng)4做實(shí)驗(yàn)探究路端電壓與電流的關(guān)系評(píng)價(jià)方法：填表格，畫出坐標(biāo).評(píng)價(jià)指標(biāo)：能夠完成表格的內(nèi)容并作出u-i圖像.活動(dòng)5習(xí)題解答定時(shí)完成練習(xí).評(píng)價(jià)方法：教師現(xiàn)場(chǎng)評(píng)價(jià)，學(xué)生互評(píng).評(píng)價(jià)指標(biāo)：（1）各選項(xiàng)正誤的判斷.（2）判斷的依據(jù).實(shí)施方案課時(shí) 23：閉合電路的歐姆定律 （共1課時(shí)）學(xué)生年級(jí) 、班級(jí)高二（3、13）班學(xué)生人數(shù)542規(guī)劃項(xiàng)目具體內(nèi)容實(shí)施前教學(xué)環(huán)境計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教室，探究實(shí)驗(yàn)室.可上網(wǎng)，安裝有office軟件.提供相關(guān)主題網(wǎng)站的網(wǎng)址學(xué)生知識(shí)技能要求已經(jīng)學(xué)習(xí)了第二節(jié)電動(dòng)勢(shì)，第三節(jié)歐姆定律 教學(xué)條件準(zhǔn)備1.調(diào)節(jié)好多媒體設(shè)備，擺放好實(shí)驗(yàn)器材.2.通知學(xué)生上課時(shí)間、地點(diǎn)及課前的準(zhǔn)備.3.學(xué)生分組及座次安排表評(píng)價(jià)要求出示活動(dòng)的評(píng)價(jià)要素實(shí)施中情境導(dǎo)入演示實(shí)驗(yàn)，新課引入活動(dòng)一思考教師演示實(shí)驗(yàn)提出的問(wèn)題指導(dǎo)學(xué)習(xí)內(nèi)外電路上電勢(shì)變化規(guī)律.從電勢(shì)變化的角度解釋電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)外電壓的關(guān)系.自主探究從能量守恒的角度解釋電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)外電壓的關(guān)系.活動(dòng)二理解電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)外電壓的關(guān)系活動(dòng)三通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究路端電壓與電流的關(guān)系理論探究初步了解電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻和幾種求法.知識(shí)內(nèi)