閉合電路的歐姆定律教學(xué)設(shè)計(jì).docVIP

閉合電路的歐姆定律教學(xué)設(shè)計(jì) 教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1、能夠推導(dǎo)出閉合電路歐姆定律及其公式，知道電源的電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電路上電勢(shì)降落之和。2、理解路端電壓與負(fù)載的關(guān)系。掌握電源斷路和短路兩種特殊情況下的特點(diǎn)。知道電源的電動(dòng)勢(shì)等于電源沒(méi)有接入電路時(shí)兩極間的電壓。3、熟練應(yīng)用閉合電路歐姆定律解決有關(guān)的電路問(wèn)題。理解路端電壓與電流的關(guān)系圖像。（二）過(guò)程與方法1、通過(guò)演示路端電壓與負(fù)載的關(guān)系實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生利用“實(shí)驗(yàn)研究，得出結(jié)論”的探究物理規(guī)律的科學(xué)思路和方法。2、通過(guò)利用閉合電路歐姆定律解決一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)本節(jié)課教學(xué)，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)，通過(guò)探究物理規(guī)律培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)1、推導(dǎo)閉合電路歐姆定律，應(yīng)用定律進(jìn)行有關(guān)討論。2、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系難點(diǎn) 路端電壓與負(fù)載的關(guān)系及其圖像。教學(xué)方法演示實(shí)驗(yàn)，自主學(xué)習(xí)，討論、講解教學(xué)手段滑動(dòng)變阻器、電壓表、電流表、電鍵、導(dǎo)線若干、投影儀、多媒體電腦教學(xué)活動(dòng)（一）引入新課教師：前邊我們知道電源是通過(guò)非靜電力做功把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。怎樣測(cè)得電池的電動(dòng)勢(shì)？把小燈泡接入電路，電壓表讀數(shù)小于1.5V，為什么不是1.5V呢？是誰(shuí)“偷走了”電壓?jiǎn)?？（演示試?yàn)1）（二）進(jìn)行新課1、閉合電路歐姆定律學(xué)生：自主學(xué)習(xí)，閱讀。教師：閉合電路是由哪幾部分組成的？學(xué)生：內(nèi)電路和外電路。教師：在外電路中，沿電流方向，電勢(shì)如何變化？為什么？學(xué)生：沿電流方向電勢(shì)降低。因?yàn)檎姾傻囊苿?dòng)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(shì)向低電勢(shì)運(yùn)動(dòng)。教師：在內(nèi)電路中，沿電流方向，電勢(shì)如何變化？為什么？學(xué)生（代表）：沿電流方向電勢(shì)升高。因?yàn)殡娫磧?nèi)部，非靜電力將正電荷從電勢(shì)低處移到電勢(shì)高處。教師：這個(gè)同學(xué)說(shuō)得確切嗎？學(xué)生討論：如果電源是一節(jié)干電池，在電源的正負(fù)極附近存在著化學(xué)反應(yīng)層，反應(yīng)層中非靜電力（化學(xué)作用）把正電荷從電勢(shì)低處移到電勢(shì)高處，在這兩個(gè)反應(yīng)層中，沿電流方向電勢(shì)升高。在正負(fù)極之間，電源的內(nèi)阻中也有電流，沿電流方向電勢(shì)降低。教師：（投影）1.閉合電路的組成。2.閉合電路中電勢(shì)升降的關(guān)系。教師：引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)閉合電路的歐姆定律。可按以下思路進(jìn)行：設(shè)電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，外電路電阻為R，閉合電路的電流為I，（1）寫出在t時(shí)間內(nèi)，外電路中消耗的電能E1外的表達(dá)式；（2）寫出在t時(shí)間內(nèi)，內(nèi)電路中消耗的電能E2內(nèi)的表達(dá)式；（3）寫出在t時(shí)間內(nèi)，電源中非靜電力做的功W的表達(dá)式；學(xué)生：（1）E1外=I2Rt（2）E2內(nèi)=I2rt（3）W=Eq=EIt根據(jù)能量守恒定律，W= E1外+E2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：I= (1) E =IR+ Ir (2) (3)(1)(2)適用于純電阻電路。RSEr例1：在如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為 1.5V，內(nèi)阻為0.12，外電路的電阻為1.38， 求電路中的電流和路端電壓.解：由閉合電路歐姆定律，電路中的電流為路端電壓2、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系理論推導(dǎo)：教師：對(duì)給定的電源，E、r均為定值，外電阻變化時(shí)，電路中的電流如何變化？學(xué)生：據(jù)I=可知，R增大時(shí)I減?。籖減小時(shí)I增大。A教師：外電阻增大時(shí)，路端電壓如何變化？學(xué)生：有人說(shuō)變大，有人說(shuō)變小。V教師：實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的惟一標(biāo)準(zhǔn)，讓我們一起來(lái)做下面的實(shí)驗(yàn)。演示實(shí)驗(yàn)：探討路端電壓隨外電阻變化的規(guī)律。（實(shí)驗(yàn)演示2）（1）投影實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示。（2）按電路圖連接電路。（3）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，改變外電路的電阻，觀察路端電壓怎樣隨電流（或外電阻）而改變。學(xué)生：總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：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。拓展：討論兩種特殊情況：教師：剛才我們討論了路端電壓跟外電阻的關(guān)系，請(qǐng)同學(xué)們思考：在閉合電路中，當(dāng)外電阻等于零時(shí)，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？學(xué)生：發(fā)生短路現(xiàn)象。教師：發(fā)生上述現(xiàn)象時(shí)，電流有多大？學(xué)生：當(dāng)發(fā)生短路時(shí)，外電阻R=0，U外=0，U內(nèi)=E=Ir，故短路電流I=。教師：一般情況下，電源內(nèi)阻很小，像鉛蓄電池的內(nèi)阻只有0.005 0.1 ，干電池的內(nèi)阻通常也不到1 ，所以短路時(shí)電流很大，很大的電流會(huì)造成什么后果？學(xué)生：可能燒壞電源，甚至引起火災(zāi)。教師：實(shí)際中，要防止短路現(xiàn)象的發(fā)生。當(dāng)外電阻很大時(shí)，又會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象呢？學(xué)生：斷路。斷路時(shí)，外電阻R，電流I=0，U內(nèi)=0，U外=E。教師：電壓表測(cè)電動(dòng)勢(shì)就是利用了這一原理。3、閉合電路歐姆定律的應(yīng)用（投影）例題2: 如圖所示, R1=14、R2=9,當(dāng)開關(guān)S 切換到位置1時(shí),電流表的示數(shù)為I1=0.2A ;當(dāng)開關(guān)S切換到位置2時(shí),電流表的示數(shù)為I2=0.3A. 求:電源的電動(dòng)勢(shì) E 和內(nèi)阻 r.AR1R212解：根據(jù)閉合電路歐姆定律得：E = I1R1 + I1rE = I2R2 + I2r消去E，解出r，得r=1將r值代入方程中，得E = 3V教師引導(dǎo)學(xué)生分析解決例題。討論：電源的UI圖象教師：根據(jù)U=E-Ir，利用數(shù)學(xué)知識(shí)可以知道路端電壓U是電流I的一次函數(shù)，同學(xué)們能否作出UI圖象呢？學(xué)生：路端電壓U與電流I的關(guān)系圖象是一條向下傾斜的直線。投影：UI圖象如圖所示。教師：從圖象可以看出路端電壓與電流的關(guān)系是什么？學(xué)生：U隨著I的增大而減小.教師：直線與縱軸的交點(diǎn)表示的物理意義是什么？直線的斜率呢？學(xué)生：直線與縱軸的交點(diǎn)表示電源的電動(dòng)勢(shì)E，直線的斜率的絕對(duì)值表示電源的內(nèi)阻。（三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，主要學(xué)習(xí)了以下幾個(gè)問(wèn)題：1、電源的電動(dòng)勢(shì)等于電源沒(méi)有接入電路時(shí)兩極間的電壓。電源電動(dòng)勢(shì)等于閉合電路內(nèi)、外電阻上的電勢(shì)降落U內(nèi)和U外之和，即E=U內(nèi)+U外。2、閉合電路的歐姆定律的內(nèi)容及公式。3、路端電壓隨著外電阻的增大而增大，隨著外電阻的減小而減小。4、路端電壓與電流的關(guān)系式為U=E-Ir，其UI圖線是一條傾斜的直線。（四）課堂練習(xí)1.在閉合電路中，下列敘述正確的是 ( AD )A.閉合電路中的電流跟電源電動(dòng)勢(shì)成正比，跟整個(gè)電路的電阻成反比B.當(dāng)外電路斷開時(shí)，路端電壓等于零C.當(dāng)外電路短路時(shí)，電路中的電流趨近于D.當(dāng)外電阻增大時(shí)，路端電壓也增大2.關(guān)于電源電動(dòng)勢(shì)的說(shuō)法，正確的是 ( C )A.在某電路中每通過(guò)2C的電荷量，電池提供的電能是4J，那么這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)是0.5VB.電源的路端電壓增大時(shí)，其電源電動(dòng)勢(shì)一定也增大C.無(wú)論內(nèi)電壓和外電壓如何變化，其電源電動(dòng)勢(shì)一定不變D.電源的電動(dòng)勢(shì)越大，電源所能提