閉合電路歐姆定律公開課教案

1、第三節(jié)：閉合電路歐姆定律教學(xué)過程1、認(rèn)識閉合電路情境引入：問題1：最簡單的閉合電路是由哪幾部分組成的？問題2：在閉合電路中電流如何流向及電源在閉合電路中起什么作用？根據(jù)電路圖分析電流形成的原因以及電源在電路中所起的作用.電源的工作過程類似于如圖所示的抽水機的工作過程。電源的作用不是產(chǎn)生電荷，而是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，將堆積在負(fù)極的正電荷移到正極，在電源的兩極產(chǎn)生并維持一個恒定的電勢差（電壓），從而在電路中形成恒定的電流。分析：電荷的定向移動形成電流。在外電路中，在靜電力的作用下，正電荷由電源正極移動到負(fù)極，電流方向由正極流向負(fù)極，沿電流方向電勢降低。在電源內(nèi)部（即在內(nèi)電路中），通過非靜電力

2、做功使正電荷由負(fù)極移到正極，所以電流方向為負(fù)極流向正極。內(nèi)電路與外電路中的總電流是相同的。電源：是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。電動勢：1）物理意義：反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量。 2）電源的電動勢在數(shù)值上等于不接用電器時電源正負(fù)兩極間的電壓。 3）符號與單位：符號：E 單位：伏特 （V）2、閉合電路歐姆定律閉合電路歐姆定律的推導(dǎo)過程：由以上分析可知：閉合電路外電路和內(nèi)電路兩部分，如圖所示。問題1：電源電動勢與外電路電壓及內(nèi)電路電壓有什么關(guān)系呢？方法一：實驗法實驗裝置如圖所示：(1)其中，電壓表V1示數(shù)為電源的外電壓U外，V2示數(shù)為電源的內(nèi)電壓U內(nèi)。(2)測量過程和方法：S1

3、閉合，S、S2斷開時，V1示數(shù)為電源電動勢E。S1、S、S2閉合，V1示數(shù)為電源的外電壓U外，V2示數(shù)為電源的內(nèi)電壓U內(nèi)(3)結(jié)論：改變滑動變阻器R的阻值，多測幾組電壓，均滿足而U外=IR，U內(nèi)=Ir, 可得：方法二：能量轉(zhuǎn)化法問題：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：（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

4、的功等于轉(zhuǎn)化的電能，根據(jù)能量守恒你能得到什么？問題2：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？ 閉合電路歐姆定律：上式表明，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。例1、若用E表示總電動勢，U表示外電壓，U表示內(nèi)電壓，R表示外電路總電阻，r表示內(nèi)電阻，I表示總電流強度，考察下列各關(guān)系式：U= IR     U= EU     E = U+Ir     I =E / (R+r

5、)    U = ER / (R+r)    U = E+Ir，上述關(guān)系式中成立的是：（ ）A、 B、 C、 D、 3、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系問題1：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？定性分析： RI()IrU(EIr)RI()IrU(EIr)結(jié)論：當(dāng)外電阻增大時，電流減小，路端電壓增大；當(dāng)外電阻減小時，電流增大，路端電壓減小。例2、如圖所示的電路中，電壓表和電流表都是理想電表，若將滑動變阻器的滑動觸點向b端移動時（   

6、0;）A電壓表V的讀數(shù)增大，電流表A的讀數(shù)減小B電壓表V的讀數(shù)減小，電流表A的讀數(shù)增大C電壓表V和電流表A的讀數(shù)都減小D電壓表V和電流表A的讀數(shù)都增大例3、在如圖1517所示的電路中，在滑動變阻器R2的滑動頭向下移動的過程中，電壓表V和電流表A的示數(shù)變化情況正確的是：（ ）A電壓表和電流表讀數(shù)都增大B電壓表和電流表讀數(shù)都減小C電壓表讀數(shù)增大，電流表讀數(shù)減小D電壓表讀數(shù)減小，電流表讀數(shù)增大方法總結(jié)：基本思路是“部分整體部分”，從阻值變化的部分入手，由歐姆定律和串、并聯(lián)電路特點判斷整個電路的總電阻，干路電流和路端電壓的變化情況，然后再深入到部分電路中，確定各部分電路中物理量的變化情況。拓展到兩個特殊情況：00外電路斷路：RIIrUE。0外電路短路：RI()Ir(E)U0 I 稱為短路電流4、閉合電路的U-I圖像根據(jù)UEIr知，E、r是定值，U與I是一次函數(shù)關(guān)系。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：圖象的物理意義在縱軸上的截距表示電源的電動勢E 在橫軸上的截距表示電源的短路電流圖象斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻，內(nèi)阻越大，圖線傾斜得越厲害例4、如圖所示為兩個不同閉合電路中兩個不同電源的U-I圖象，則下