《電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻閉合電路歐姆定律》教學(xué)設(shè)計(jì)(DOC)

1、1電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 閉合電路歐姆定律教學(xué)設(shè)計(jì)一、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能（1 1）知道電動(dòng)勢(shì)的概念，知道電動(dòng)勢(shì)等于電源未接入電路（電源 開(kāi)路）時(shí)兩極間的電壓。（2 2）知道電源的電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電壓之和。（3 3）理解閉合電路歐姆定律及其公式，并能用來(lái)解決相關(guān)問(wèn)題。 過(guò)程與方法（1 1）通過(guò)“探究電源是否有內(nèi)阻”和“研究?jī)?nèi)、外電壓之間的關(guān) 系”的實(shí)驗(yàn)，感悟探究物理規(guī)律的科學(xué)思路和方法；（2 2）通過(guò)閉合電路歐姆定律解決一些實(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。情感態(tài)度與價(jià)值觀（1 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 2）通過(guò)探究活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)

2、謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和合作精神二、教學(xué)重點(diǎn)1 1、理解電動(dòng)勢(shì)的物理意義2 2、對(duì)閉合電路歐姆定律的理解和應(yīng)用3 3、探究過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思想和方法2三、教學(xué)難點(diǎn)：1 1、閉合回路中電源電動(dòng)勢(shì)等于電路上內(nèi)、外電壓之和四、教學(xué)方法啟發(fā)式教學(xué)，探究式教學(xué)法，實(shí)驗(yàn)教學(xué)法五、教學(xué)用具電源、開(kāi)關(guān)、小燈泡、滑動(dòng)變阻器、電壓表、化學(xué)電池、導(dǎo)線 若干、多媒體、實(shí)物投影、學(xué)案六、教學(xué)過(guò)程：【演示實(shí)驗(yàn)】【提出問(wèn)題】XX電池1電池2兩個(gè)相同的小燈泡分別接在兩節(jié)電池上，亮度不一樣，請(qǐng)思考一 下：小燈泡亮度微弱的可能原因？請(qǐng)大家根據(jù)生活常識(shí)和初中所學(xué)的 知識(shí)分析一下?！咎釂?wèn)】根據(jù)初中所學(xué)的知識(shí)， 電源兩端電壓不變， 小燈泡亮

3、度微弱， 說(shuō) 明電流小了，電壓相同，電流小，那說(shuō)明電阻大，而這里只可能是電 源引起的，說(shuō)明電源可能有電阻。接下來(lái)，我們就先來(lái)具體研究電源。 一、電源我們首先來(lái)看下，電源是什么呢？3這是初中學(xué)習(xí)的電路的一部分（圖 1 1）,小燈泡不會(huì)發(fā)光，因?yàn)?沒(méi)有電源，也就是大家初中經(jīng)常所說(shuō)的沒(méi)有電壓（也就是沒(méi)有電勢(shì) 差），而有電壓的東西很多，比如說(shuō)大家學(xué)習(xí)的電容器，充滿電后兩 極板間就有電壓，將電容器接到小燈泡上，小燈泡是否會(huì)發(fā)光呢？電容器接上后，電子會(huì)發(fā)生定向移動(dòng)，與正電荷中和，兩極板上電荷量要減少，根據(jù)電容器知識(shí)，電量減少，電壓就會(huì)減少，而且不止是一個(gè)電荷要中和，其他電荷也要中和，所以，即使小燈泡連上

4、去，小燈泡也不會(huì)亮（最多亮一下），那電容器能成為電源嗎？【提 問(wèn)】電容器因?yàn)椴荒艹掷m(xù)提供電流而不能當(dāng)作電源，怎樣才能將這個(gè)裝置轉(zhuǎn)化成電源呢？若有一個(gè)裝置，可以講中和掉的正負(fù)電荷不斷分開(kāi)， 以增加兩極板上 的電荷量，從而保持電壓不變，這個(gè)裝置就能當(dāng)作一個(gè)電源。為什么 自然狀況下不行呢？我們來(lái)看，兩極板間電場(chǎng)方向向右，而負(fù)電荷受 到的電場(chǎng)力方向向左（圖 4 4）,自然狀態(tài)下，電荷不會(huì)向右運(yùn)動(dòng)，就 像我們生活中一樣，俗話說(shuō)“人往高處走，水往低處流”，要想把水 從低處抽往高處，經(jīng)常用到抽水機(jī)（圖 5 5），在將水從低處抽往高處圖圖 64的過(guò)程中，需要消耗電能，克服水的重力做功，轉(zhuǎn)化成水的重力勢(shì)能, 那

5、對(duì)比一下，在電子從征集移向負(fù)極的過(guò)程中，電子的什么能增加了 呢？（電勢(shì)能）增加的電勢(shì)能是哪里來(lái)的呢？如果是化學(xué)電池，就是 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能，如果是核電站，就是原子能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能，所 以從能量轉(zhuǎn)化的角度，電源就是一個(gè)將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的 裝置。1 1、電源定義：將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì) 能的裝置。生活中有很多電源，比如說(shuō)，衛(wèi)星 上經(jīng)常用太陽(yáng)能電池，鐘表上，經(jīng)常用 5 5 號(hào)干電池，電瓶車(chē)上常用的鉛酸蓄電池，我們選擇這些電池是根據(jù) 我們的能量需要的，也就是說(shuō)，不同的電源將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電 勢(shì)能的本領(lǐng)是不一樣的，為了描述這個(gè)本領(lǐng)，在物理中，用電動(dòng)勢(shì)來(lái) 表示該本領(lǐng)。2 2、電動(dòng)勢(shì)（1 1

6、） 用來(lái)表示電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能本領(lǐng)大小的物理量。 電動(dòng)勢(shì)越大，表明電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的本領(lǐng)越大。圖 4圖 5生活中的越池5（2 2） 大?。旱扔陔娫次唇尤腚娐罚娫刺幱陂_(kāi)路）時(shí)兩極間的電勢(shì) 差，用字母 E E 表示。（3 3）注意：電源上標(biāo)的電壓指的是電源的電動(dòng)勢(shì)， 一般是1不會(huì)變化的！_二知道了電源的基本知識(shí)，接下來(lái)，我們來(lái)看，電源真RpRp的有電阻嗎？我們看這個(gè)實(shí)驗(yàn)，將滑動(dòng)變阻器并聯(lián)在的電I源上，在變阻器兩端并聯(lián)電壓表，電壓表測(cè)量的是滑動(dòng)變I阻器兩端的電壓，根據(jù)我們初中的知識(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓等于 電源電壓，改變滑片的位置，電壓表示數(shù)不變，是否真的是這樣呢？ 老

7、師這里準(zhǔn)備了一套實(shí)驗(yàn)器材，線路我已經(jīng)連接了一部分，我們請(qǐng)一 個(gè)同學(xué)來(lái)連接剩下的線路，并進(jìn)行操作?！緦W(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】從實(shí)驗(yàn)中，我們可以看出，當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值減小的時(shí)候，變阻 器 兩端電壓減小，而減少的這部分電壓，只可能是電源拿走了，因此, 電源有電阻 3 3、電源的內(nèi)阻電流通過(guò)電源內(nèi)部，電源內(nèi)部也是一段電路，也有電阻，它被稱為 電源的內(nèi)電阻，簡(jiǎn)稱內(nèi)阻。常用 r r 表示。6用導(dǎo)線把電源、用電器連成一個(gè)電路，稱為閉合回路，我們把電源外部的用電器和導(dǎo)線構(gòu)成外電路。 把電源內(nèi)部稱為內(nèi)電路，既然電源有內(nèi)阻，電流流過(guò)電源內(nèi)部時(shí)，內(nèi)阻上就有電壓，我們稱為內(nèi)電壓，外電路上的電壓稱為外電壓，也叫做路端電壓，路端電

8、壓很好測(cè)量,那內(nèi)電壓呢?R7E1圖 10我們這里的兩種都不能夠進(jìn)行內(nèi)電壓的測(cè)量， 老師這里給大家介 紹一種可以測(cè)量?jī)?nèi)電壓的裝置一一化學(xué)電池， 首先我們看下實(shí)驗(yàn)的原 理圖（圖 1010），它的正極是鋅板，負(fù)極是鉛板，里邊是稀硫酸，它的 內(nèi)部是開(kāi)放的，用兩個(gè)探針?lè)謩e靠近電源的正負(fù)極， 連接電壓表就可 以得到內(nèi)電壓，探針要離極板足夠近，注意的是，電流在電源外部由 正極流向負(fù)極，在電源內(nèi)部由負(fù)極流向正極。通過(guò)滑動(dòng)變阻器改變外 電壓，這是實(shí)驗(yàn)儀器。R圖 8圖 97這個(gè)實(shí)驗(yàn)較為復(fù)雜，老師事先連接好了，下面我將進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請(qǐng) 一個(gè)同學(xué)來(lái)讀數(shù)，另一個(gè)同學(xué)來(lái)記錄一下，下邊的同學(xué)請(qǐng)?jiān)趯W(xué)案上記錄內(nèi)外電壓的讀數(shù)?！緦?shí)驗(yàn)

9、操作】?jī)?nèi)電壓增大，且現(xiàn)在我們知道了電流流過(guò)閉合回路時(shí)， 內(nèi)、外電壓的關(guān)系，那么,閉合回路中的電流如何計(jì)算呢？我們先看一個(gè)大家熟悉的電路（圖 1212），大家先看下這個(gè)電路的電流如何計(jì)算。I=U/RI=U/R，我們計(jì)算時(shí)用到 的原理是歐姆定律，我們來(lái)回顧下歐姆定律的內(nèi)容。 【提問(wèn)】那今天 我們知道，電源有內(nèi)阻，我們又該如何計(jì)算呢？ I=E/I=E/（R+rR+r）。這個(gè)式請(qǐng)大家觀察所記錄的數(shù)字，看下內(nèi)外電壓有什么關(guān)系呢？【提問(wèn)】從大家記錄的數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)外電壓減小的時(shí)候,電壓組戟內(nèi)電壓CV）外電壓（V）123內(nèi)、外電壓之和為定值,那大家猜測(cè)一下，這個(gè)定值等于什么呢？（學(xué)生很可能回答電動(dòng)勢(shì)）【進(jìn)

10、行測(cè)量】大量的實(shí)驗(yàn)和理論證明，內(nèi)外電壓之和等于電動(dòng)勢(shì)，即Ur+UUr+U路二E E。圖 11圖 128就是我們要學(xué)習(xí)是下一個(gè)內(nèi)容 一閉合電路歐姆定律的表達(dá)式，請(qǐng)大家對(duì)比歐姆定律，嘗試著用文字描述一下呢【學(xué)生表述】二、閉合電路歐姆定律1 1、內(nèi)容：在外電路為純電阻的閉合回路中，電流的大小跟電源的 電動(dòng)勢(shì)成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比2 2、表達(dá)式：I二R十r3 3、適用條件：外電路是純電阻電路接下來(lái)我們來(lái)看下閉合電路歐姆定律如何應(yīng)用，首先，請(qǐng)大家嘗 試著用解釋我們課前的實(shí)驗(yàn)，電池用舊了，內(nèi)阻會(huì)變得很大我們?cè)倏戳硪粋€(gè)教材上的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)大家嘗試?yán)碚摲治鲆幌?，一?閉合開(kāi)關(guān)，小燈泡亮度會(huì)如何變化【提問(wèn)】 【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證猜想】圖 12R圖 139接下來(lái)，我們來(lái)練習(xí)一下公式的運(yùn)用例題：如圖所示電路，電源電動(dòng)勢(shì)為 1.5V1.5V，內(nèi)阻為 0.120.12 Q, 外電路的電阻為 1.381.38Q，求電路中的電流和路端電壓。10練習(xí)：在如圖所示的電路中，R Ri=14=14 Q, R R2=9=9Q,當(dāng)開(kāi)關(guān) S S 切換到位置1 1 時(shí)，電流表的示數(shù)為 l li=0.2A=0.2A ;當(dāng)開(kāi)關(guān) S S 切換到位置 2 2 時(shí)，電流表【本課小結(jié)】【課后探究】若給你一個(gè)電壓表、一個(gè)電阻箱、導(dǎo)線若干、開(kāi)關(guān)