高中物理 2.7《闭合电路的欧姆定律》教案 新人教版选修3-1

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1、2.7闭合电路的欧姆定律一、教材分析本节首先介绍了电动势的概念,再引入外电路、内电路以及各自的电阻等基本概念,从而得出了闭合电路的欧姆定律,根据闭合电路的欧姆定律得到了路端电压与负载之间的关系,最后又从能量的角度分析了闭合电路的功率。教学的重点应该在闭合电路的欧姆定律;路端电压与负载的关系以及闭合电路中的功率的计算,特别是闭合电路只能适用于纯电阻电路,对有电动机等存在的非纯电阻电路的处理问题要详细介绍。二、教学目标(一)知识与技能1、能够推导出闭合电路欧姆定律及其公式,知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。2、理解路端电压与负载的关系,知道这种关系的公式表达和图线表达

2、,并能用来分析、计算有关问题。3、掌握电源断路和短路两种特殊情况下的特点。知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压,熟练应用闭合电路欧姆定律解决有关的电路问题。4、理解闭合电路的功率表达式,知道闭合电路中能量的转化。(二)过程与方法1、通过演示路端电压与负载的关系实验,培养学生利用“实验研究,得出结论”的探究物理规律的科学思路和方法。2、通过利用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题,培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。(三)情感、态度与价值观通过本节课教学,加强对学生科学素质的培养,通过探究物理规律培养学生的创新精神和实践能力。三、教学重点难点教学重点1、推导

3、闭合电路欧姆定律,应用定律进行有关讨论。2、路端电压与负载的关系教学难点路端电压与负载的关系四、学情分析1.知识基础分析:  ①初中掌握了欧姆定律,会利用该定律列式求解相关问题。  ②掌握了电场力做功的计算方法。  2.学习能力分析:  ①学生的观察、分析能力不断提高,能够初步地、独立发现事物内在联系和一般规律的能力。  ②具有初步的概括归纳总结能力、逻辑推力能力、综合分析能力。五、教学方法实验演示,讨论,举例六、课前准备1.学生的学习准备:预习学案。2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。七、课时安排:1课时八、教学过程(一)预习检

4、查、总结疑惑(二)情景引入、展示目标实验演示(三)合作探究、精讲点播1、电动势(1)电源:电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置。(2)电动势:电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。2、闭合电路欧姆定律(1)内电路和外电路①内电路:电源内部的电路,叫内电路。如发电机的线圈、电池内的溶液等。②外电路:电源外部的电路,叫外电路。包括用电器、导线等。(2)内电阻和外电阻①内电阻:内电路的电阻,通常称为电源的内阻。②外电阻:外电路的总电阻。(3)电源的电动势与内、外电路中的电势降落关系①外电路的电势降落与内电路的电势降落a.外电路的电势降落U外ErEUIrRI

5、在外电路中,电流由电势高的一端流向电势低的一端,在外电阻上沿电流方向有电势降落,用U外表示。b.内电路的电势降落U内在电源的内电阻上也胡电势降落,用U内表示。②电源的电动势与内、外电路中的电势降落关系在闭合电路中,电源的电动势E等于内外电路上的电势降落U内、U外之和。E=U外+U内(4)闭合电路欧姆定律①内容:闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比,这个结论叫做闭合电路的欧姆定律。②公式:I=③适用条件:外电路是纯电阻的电路。3、路端电压跟负载的关系(1)路端电压:外电路的电势降落,也就是外电路两端的电压,通常叫做路端电压。(2)路端电压跟负载的关

6、系当外电阻增大时,电流减小,路端电压增大;当外电阻减小时,电流增大,路端电压减小。定性分析R↑→I(=)↓→Ir↓→U(=E-Ir)↑R↓→I(=)↑→Ir↑→U(=E-Ir)↓∞特例:00外电路断路:R↑→I↓→Ir↓→U=E。0外电路短路:R↓→I(=)↑→Ir(=E)↑→U=0。UUr=0IOEU内=I1rU=I1R图象描述路端电压U与电流I的关系图象是一条向下倾斜的直线。U—I图象如图所示。直线与纵轴的交点表示电源的电动势E,直线的斜率的绝对值表示电源的内阻。4、闭合电路中的功率(1)闭合电路中的能量转化qE=qU外+qU内在某段时间内,电能提供的电能等于内、外电路消

7、耗的电能的总和。电源的电动势又可理解为在电源内部移送1C电量时,电源提供的电能。(2)闭合电路中的功率EI=U外I+U内IEI=I2R+I2r说明了电源提供的电能只有一部分消耗在外电路上,转化为其他形式的能,另一部分消耗在内阻上,转化为内能。(3)电源提供的电功率电源提供的电功率,又称之为电源的总功率。P=EI=R↑→P↓,R→∞时,P=0。R↓→P↑,R→0时,Pm=。(4)外电路消耗的电功率外电路上消耗的电功率,又称之为电源的输出功率。P=U外I定性分析I=U外=E-Ir=从这两个式子可知,R很大或

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