方瑞艷閉合電路歐姆定律優(yōu)質(zhì)課教案

1、閉合電路的歐姆定律教學設計姓名： 方瑞艷單位： 安陽市第三十九中學通訊地址： 安陽市平原橋北安陽市實驗中學郵編： 455000第7節(jié) 閉合電路的歐姆定律河南省安陽市實驗中學(第39中學） 方瑞艷一、教材分析課標分析：知道電源的電動勢和內(nèi)阻，理解閉合電路的歐姆定律教材地位：閉合電路歐姆定律是恒定電流一章的核心內(nèi)容，具有承前啟后的作用。既是本章知識的高度總結，又是本章拓展的重要基礎；通過學習，既能使學生從部分電路的認知上升到全電路規(guī)律的掌握，又能從靜態(tài)電路的計算提高到對含電源電路的動態(tài)分析及推演。同時，閉合電路歐姆定律能夠充分體現(xiàn)功和能的概念在物理學中的重要性，是功能關系學習的好素材。二、學情分析

2、學生通過前面的學習，理解了靜電力做功與電荷量、電勢差的關系、了解了靜電力做功與電能轉(zhuǎn)化的知識，認識了如何從非靜電力做功的角度描述電動勢，并處理了部分電路歐姆定律的相關電路問題，已經(jīng)具備了通過功能關系分析建立閉合電路歐姆定律，并應用閉合電路歐姆定律分析問題的知識與技能。但是由于閉合電路的歐姆定律的相關知識較為抽象，而且學生剛學過歐姆定律，容易形成“電源沒有內(nèi)阻”、“路端電壓不隨外電路變化”等思維定勢，故學生理解起來仍然存在很大的難度。三、教學目標（一）知識與技能1、通過探究推導出閉合電路歐姆定律及其公式，知道電源的電動勢等于內(nèi)、外電路上電勢降落之和。2、理解路端電壓與負載的關系，知道這種關系的公

3、式表達，并能用來分析有關問題。3、掌握電源斷路和短路兩種特殊情況下的特點。知道電源的電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓。4、熟練應用閉合電路歐姆定律進行相關的電路分析和計算（二）過程與方法1、經(jīng)歷閉合電路歐姆定律及其公式的推導過程，體驗能量轉(zhuǎn)化和守恒定律在電路中的具體應用，培養(yǎng)學生推理能力。2、通過探究電源電動勢與內(nèi)外電壓的關系及路端電壓與負載的關系實驗，培養(yǎng)學生利用實驗探究物理規(guī)律的科學思路和方法。3、利用閉合電路歐姆定律解決一些簡單的實際問題，培養(yǎng)學生運用物理知識解決實際問題的能力。（三）情感態(tài)度價值觀1、通過探究物理規(guī)律培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。2、通過實驗探究，加強對學生科學

4、素養(yǎng)的培養(yǎng)。3、通過實際問題分析，拉近物理與生活的距離，增強學生學習物理的興趣。四、教學重難點教學重點：（1）閉合電路的歐姆定律；（2）路端電壓與電流（外電阻）的關系。教學難點：（1）電源的電動勢與內(nèi)、外電路上電勢降落的關系；（2）路端電壓與電流（或外電阻）的關系。五、課時安排：1課時六、教學方法實驗法、啟發(fā)式法、講練法。七、教學用具學生分組實驗：可調(diào)內(nèi)阻電池、電阻箱、開關、電壓表(兩個)及導線若干。演示實驗：1號干電池3節(jié)、演示電壓表1個、演示電流表1個、變阻箱1個、開關、導線若干。八、教學過程（一）引入新課：播放視頻：南孚電池，玩具車用完收音機還能接著用。提出問題：為什么同一節(jié)電池，玩具車

5、認為沒電了，收音機卻還能接著用？學生回答：可能1.電動勢變了?？赡?.收音機工作時電流小。引導學生分析，推翻“可能1”，保留“可能2”。電路中的電流與哪些因素有關，用電器接上電源后，實際獲得的電壓與電源的電動勢有怎樣的關系？咱們本節(jié)課就來解決這些問題。（二）進行新課：1.閉合電路（1）電路結構要解決這些問題，我們需要先了解電路的結構。我們把由用電器，導線，電源，開關構成的電路叫做閉合電路，也叫全電路。把用電器，導線，開關叫做閉合電路的外電路。把電源的內(nèi)部叫做閉合電路的內(nèi)電路。（2）閉合電路中的電流方向在外電路中電流從正極流向負極，在內(nèi)電路中，從負極流向正極。內(nèi)外電路電流相等。（3）閉合電路中的

6、電勢變化在外電路中，正電荷受靜電力作用，從高電勢向低電勢移動，即沿電流方向，電勢降低。外電路上總的電勢降落，叫外電壓。習慣上叫路端電壓。我們不禁要猜想：電源有內(nèi)阻，內(nèi)電路上沿電流方向是否也有電勢降落（內(nèi)電壓）？假如我們能把電壓表接到電源內(nèi)部，很容易就能測量出是否有內(nèi)電壓。但直接測干電池或蓄電池的內(nèi)電壓是不可能的，所以本節(jié)課咱們用一種可調(diào)內(nèi)阻的化學電池來探究展示鉛酸電池，講解其結構學生分組實驗：探究電源電動勢與內(nèi)外電路電勢降落的關系實驗原理利用電壓表，分別測出可調(diào)內(nèi)阻的電池的電動勢、內(nèi)電壓受外電壓，比較電動勢與內(nèi)外電壓之間的關系，其電路如下圖(虛線框內(nèi)為可調(diào)內(nèi)阻電池)R"V2SRV2V

7、1S實驗儀器化學電池、電阻箱、開關、電壓表(兩個)及導線若干實驗步驟實驗步驟：按圖連接電路。閉合S,調(diào)節(jié)R的阻值。把V1、V2的示數(shù)填入下表(測5-6組數(shù)據(jù))。U外(v)U內(nèi)(v)U外+ U內(nèi)(v)斷開電路，測電源電動勢E。整理儀器。說明：S閉合前，把電壓表作為理想電表處理，則的讀數(shù)即可作為電源的電動勢，的讀數(shù)為零注意事項為了盡量準確地測量內(nèi)電壓U，探針a、b應插在緊靠電極板的溝槽中，使之盡量與極板接近，但不能接觸實驗中用電阻箱作為電源負載，是因為可調(diào)內(nèi)阻電池電動勢小，內(nèi)阻大，故通過電阻箱的電流不會超過額定值，而一般實驗中不允許把電阻箱作為負載實驗誤差的來源與分析電表讀數(shù)時有視差探針C、D間距

8、離小于極板A、B間距離，使測出的內(nèi)電壓小于真實值電池工作后，兩探針表面狀態(tài)不一致，形成一對電極，而產(chǎn)生極化電動勢實驗結論引導學生分析實驗結論：E = U外+ U內(nèi)即：電源電動勢等于內(nèi)外電路電勢降落之和。引導學生根據(jù)下圖分析內(nèi)、外電路的電勢變化。閉合電路的電勢學生討論：如果電源是一節(jié)干電池，在電源的正負極附近存在著化學反應層，反應層中非靜電力(化學作用)把正電荷從電勢低處移到電勢高處，在這兩個反應層中，沿電流方向電勢升高。在正負極之間，電源的內(nèi)阻中也有電流，沿電流方向電勢降低。（4）閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化教師：引導學生推導閉合電路的歐姆定律?？砂匆韵滤悸愤M行：ErABRIU外用電器設電源電動勢為E

9、，內(nèi)阻為r，內(nèi)電壓為U內(nèi)，外電路路端電壓為U外，閉合電路的電流為I，寫出在t時間內(nèi)，外電路中消耗的電能E外的表達式；寫出在t時間內(nèi)，內(nèi)電路中消耗的電能E內(nèi)的表達式；寫出在t時間內(nèi)，電源中非靜電力做的功W的表達式；學生：E外U外ItE內(nèi)U內(nèi)ItWEqEIt根據(jù)能量守恒定律，WE外E內(nèi)即EItU外ItU內(nèi)It整理得：E = U外+ U內(nèi)適用條件：任何電路又一次證明：電源電動勢等于內(nèi)外電路電勢降落之和。思考：若外電路為純電阻電路，情況又怎樣呢？2.閉合電路歐姆定律若外電路為純電阻電路，外電阻為R,則：EIR +I r整理得：I總結：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勢

10、成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比，這個結論叫做閉合電路的歐姆定律。(2)公式：I(3)適用條件：外電路是純電阻的電路。揭秘同一節(jié)電池，玩具車用完收音機還能接著用的原因。小試身手【例題1】在圖中R114 ，R29 。當開關處于位置1時，電流表讀數(shù)I10.2 A；當開關處于位置2時，電流表讀數(shù)I20.3 A。求電源的電動勢E和內(nèi)電阻r。求電動勢和內(nèi)阻解：根據(jù)閉合電路歐姆定律，題述的兩種情況可列以下兩個方程EI1R1I1rEI2R2I2r消去E，解出r，得r代入數(shù)值，得r1 將r代入EI1R1I1r中，得E3 V教師引導學生分析解決例題。3 路端電壓與負載的關系（1）理論分析:思考1：對給定的電

11、源，E、r均為定值，外電阻R變化時，電路中的電流如何變化？學生：據(jù)I可知，R增大時I減??；R減小時I增大。思考2：外電阻增大時，路端電壓如何變化？試推導路端電壓與電流的關系式，再行分析。學生整理得：UEIr可見：當外電阻增大時，電流減小，路端電壓增大；當外電阻減小時，電流增大，路端電壓減小。（2）實驗探究:實踐是檢驗真理的唯一標準，事實是這樣的嗎？讓我們一起用實驗來驗證一下。演示實驗 探究路端電壓隨外電阻變化的規(guī)律。投影實驗電路圖如圖所示。研究路端電壓按電路圖連接電路。調(diào)節(jié)滑動變阻器，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。總結實驗結論：當外電阻增大時，電流減小，路端電壓增

12、大；當外電阻減小時，電流增大，路端電壓減小。（3）兩種特殊情況：思考1：在閉合電路中，當外電阻很大時，會發(fā)生什么現(xiàn)象呢？斷路。斷路時，外電阻R，電流I0，U內(nèi)0，U外E。電壓表測電動勢就是利用了這一原理。思考2：當外電阻等于零時，又會發(fā)生什么現(xiàn)象？發(fā)生短路現(xiàn)象。短路時，外電阻R0，U外0，U內(nèi)EIr，故短路電流I。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 ，所以短路時電流很大，可能燒壞電源，甚至引起火災。實際中，要防止短路現(xiàn)象的發(fā)生。思考與討論 為什么傍晚用電多的時候燈光發(fā)暗，而夜深人靜的時候燈光特別明亮。又如插上電爐、電暖氣等功率較大的電器

13、時，燈光會變暗，拔掉后燈光馬上又亮起來。試著解釋這種現(xiàn)象。（三）課堂總結、擴展通過本節(jié)課的學習，我們有哪些收獲？1電源的電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓。電源電動勢等于閉合電路內(nèi)、外電阻上的電勢降落U內(nèi)和U外之和，即EU內(nèi)U外。2.閉合電路歐姆定律（1）表述：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。（2）表達式 I3路端電壓與負載的關系（1）路端電壓U 隨電流I 變化的關系式：（2）路端電壓隨外電路電阻R的增大而增大 斷路： 外電阻R，電流I0，U內(nèi)0，U外E 短路：外電阻R0，U外0，U內(nèi)EIr，故短路電流I九、課后作業(yè)1.比較閉合電路歐姆定律和部分電路歐

14、姆定律的區(qū)別。2.以路端電壓U為縱坐標，電流I為橫坐標,畫出 UI圖象，思考：圖像與縱軸U和橫軸I的交點表示的物理意義分別是什么？直線斜率的絕對值呢？十、板書設計§2-7閉合電路歐姆定律1.閉合電路外電路 R 沿電流方向電勢降落內(nèi)電路 r 沿電流方向電勢“升中有降”U外(v)U內(nèi)(v)U外+ U內(nèi)(v)2.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勢成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比。（2）公式：（3）適用條件：純電阻電路3.路端電壓與負載的關系十一、課后反思本節(jié)內(nèi)容是人教版高中物理選修3-1第二章恒定電流第七節(jié)閉合電路歐姆定律一課，本節(jié)課是恒定電流一章的核心內(nèi)容，具

15、有承前啟后的作用。既是本章知識的高度總結，又是本章拓展的重要基礎；通過學習，既能使學生從部分電路的認知上升到全電路規(guī)律的掌握，又能從靜態(tài)電路的計算提高到對含電源電路的動態(tài)分析及推演。同時，閉合電路歐姆定律能夠充分體現(xiàn)功和能的概念在物理學中的重要性，是功能關系學習的好素材。但是由于閉合電路的歐姆定律的相關知識較為抽象，而且學生剛學過歐姆定律，容易形成“電源沒有內(nèi)阻”、“路端電壓不隨外電路變化”等思維定勢，故學生理解起來仍然存在很大的難度。為克服這種思維定式，引導學生認識到電源電動勢等于閉合電路內(nèi)、外電阻上的電勢降落U內(nèi)和U外之和，本節(jié)課采用學生分組隨堂實驗探究的操作模式，學生在老師的啟發(fā)和幫助下，利用化學電池，通過自己實驗操作，來探