閉合電路歐姆定律教學設(shè)計張瑞玉

1、閉合電路歐姆定律淄博市淄川第一中學張瑞玉 2012.11.07一、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(jié)，又是本章拓展的重要基礎(chǔ)；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(guān)系學習的好素材。二、學情分析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(guān)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

2、描述電動勢，并處理了部分電路歐姆定律的相關(guān)電路問題， 已經(jīng)具備了通過功能關(guān)系分析建立閉合電路歐姆定律，并應(yīng)用閉合電路歐姆定律分析問題的知識與技能。三、教學目標（一）知識與技能1、認識閉合回路。2、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。3、理解路端電壓與負載的關(guān)系，知道這種關(guān)系的公式表達，并能用來分析有關(guān)問題。4、熟練應(yīng)用閉合電路歐姆定律進行相關(guān)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?zāi)芰哭D(zhuǎn)化和守恒定律在電路中的具體應(yīng)用，培 養(yǎng)學生推理能力。2、通過路端電壓與負載的關(guān)系實驗，培養(yǎng)學生利用實驗探究物理規(guī)律的科

3、學思路和方法。3、了解路端電壓與電流的 U-I圖像，培養(yǎng)學生利用圖像方法分析電學問題的能力。4、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。 四、教學重點、難點推導閉合電路歐姆定律，應(yīng)用定律進行相關(guān)討論是本節(jié)的重點，幫助學生理解電路中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系是基礎(chǔ)和關(guān)鍵。應(yīng)用閉合電路歐姆定律討論路端電壓與負載關(guān)系是本節(jié)難點。五、教學過程教學程序教學內(nèi)容學生活動思維對話知 識 回 顧問題1:回顧：靜電力做的功 W與電荷量q及兩點間的電勢差 U 的關(guān)系”？問題2:回顧：“電動勢的物理 意義及定義”？問題3:回顧：“部分電路電路 歐姆定律的內(nèi)容、表達式及適用范 圍”？問

4、題4:回顧：“焦耳定律的內(nèi)查看課本21 頁、43至44頁及 46頁卜部，回顧 所學. W qU.電動勢表征電源通過非靜電 力做功把其他形式能量轉(zhuǎn)化為電 能本領(lǐng)大小的物理量W非E 即W非 Eqq.內(nèi)容：導體中的電流跟導體兩 端的電壓成正比，跟導體的電阻情景引入觀察燈泡1 在Si閉合、S2閉 合時的亮暗變化， 積極思考亮暗變 化的直接原因觀察課件中 “閉合電路”圖 片，回答問題容、表達式及適用范圍”？演示實驗:問題：接通S2后，燈泡1有什么現(xiàn)?.認識閉合電路問題1:最簡單的閉合電路是 由哪幾部分組成的？成反比。表達式：I U適用范R圍：純電阻電路S1閉合時，燈?包1正常發(fā)光， 說明：燈泡1兩端電壓

5、達到或接 近燈泡1的額定電壓S2閉合現(xiàn)象：燈泡1變暗當S2閉合時，燈泡1變暗， 說明：燈泡1兩端電壓小于燈泡 1的額定電壓燈泡1始終接在電源兩端， 為什么它兩端的電壓會發(fā)生變化 呢？通過本節(jié)內(nèi)容一一閉合電路 歐姆定律的學習，能很好解釋這 一現(xiàn)象。閉合電路包括：內(nèi)電路（內(nèi) 電阻r）和外電路（外電阻 R）。展示課本60頁圖2.7-2 ,強 化認識乓廳I k情弓人閱讀課本60 頁第2、3、4段， 并討論交流問題2:在外電路中，沿電流 方向，電勢如何變化？為什么？在 內(nèi)電路中，沿電流方向，電勢如何 變化？為什么？提示：電源內(nèi)阻上有沒有電勢 降落正電荷的移動方向就是電流 方向，在外電路中，正電荷受靜 電

6、力作用，從高電勢向低電勢運 動?；瘜W反應(yīng)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。.閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化獨立思考，求 解問題問題：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：外電路內(nèi)電路E、r代表交流自 己的問題答案，對 某些部分詳細講 解，并對異議部分 與同學討論（1）在t時間內(nèi)，外電路中靜電力W外qu路ItU路W內(nèi)qu內(nèi)ItU內(nèi)W非qEItEW非W外W內(nèi)EU外 U內(nèi)電路中兩點之間的電壓大小學 習做的功W卜為多少？(

7、2)在t時間內(nèi),內(nèi)電路中靜電力做的功怔為多少？(3)電池化學反應(yīng)層在t時間內(nèi),用原電池實等十兩點間的電勢差大小。故U外又表小外電壓，俗稱路 端電壓；U內(nèi)又表小內(nèi)電壓非靜電力做的功班卜為多少？驗驗證原電池實驗驗證得到的結(jié)(4)靜電力做的功等于消耗的電果：E U外U內(nèi)能，非靜電力做的功等于轉(zhuǎn)化的電能，根據(jù)能量守恒你能得到什么？3.閉合電路歐姆定律問題1 :若外電路是純電阻電 路(如卜圖所示)，依據(jù)上面得到自主推導閉在電路中兩點間的電壓等于 兩點間電勢差的大小。對于純電阻電路有，的結(jié)果，推導出閉合電路中的電流 I合電路中的電流E IR Ir與電動勢E、內(nèi)電阻r、外電阻R的I與電動勢E、內(nèi)關(guān)系式？電阻

8、r、外電阻RE的關(guān)系式I R r(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)、問題2：根據(jù)部分電路歐姆定總結(jié)歸納，交外電路的電阻之和成反比，這個律，總結(jié)閉合電路歐姆定律的內(nèi)容、 表達式，并思考閉合電路歐姆定律 的適用條件？流評價，記錄筆記結(jié)論叫做閉合電路的歐姆定律。(2)公式：I ER r(3)適用條件：外電路是純電阻的電路(1) (2)適用一切閉合電問題3:以下四個公式，其適路；(3) (4)只適用于外電路是用范圍是什么？所描述的側(cè)重點各 有什么/、同？純電阻的情況，(1)式描述：非靜電力做的(1) W非W外W內(nèi)交流討論、思 考回答功等于內(nèi)外電路靜電力做功之和；(2)式表明：電

9、動勢等于內(nèi)(2) E U路U內(nèi)外電路電勢降落之和；(3)式主 要表達因消耗其他形式的能而產(chǎn)(3) E IR Ir生的電勢升高E,通過外電路 RE和內(nèi)電路r而降落：(4)式主要(4) I R r描述閉合電路中的電流與哪些因 素后天;總之，無論何種形式本質(zhì)上 都體現(xiàn)了電路中能的轉(zhuǎn)化和守恒新 課學4.路端電壓與負裁的關(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，路端根據(jù)所學推 導回答gE,據(jù)I可知，R增大時R rI減??；R減小時I增大。習電壓U路會有怎樣的變化？當S2閉合時，總的外電阻變小，電流增大，路端電壓減小。問題4:分析情景引入

10、中演示實此時，燈泡1兩端電壓小于燈泡驗的現(xiàn)象產(chǎn)生的原因？1的額定電壓，故燈泡 1變暗。外電路斷開時，對應(yīng)U-I圖像的縱軸截距，此時路端電壓等5.閉合電路的U-I圖像于電源電動勢?？筛鶕?jù)這個道理問題：依據(jù)實驗的數(shù)據(jù)，以路測量電源的電動勢。端電壓U為縱坐標，電流I為橫坐外電路短路時，對應(yīng)U-I圖標，采用描點、擬合圖像的方法，依據(jù)數(shù)據(jù)，描像的橫軸截距，此時，電流為短作出U與I的圖像分析：點作圖，分析問 題，交流討論路電流I短，短路電流很大。電流(1)外電路斷開的狀態(tài)對應(yīng)于過大，會燒壞電源，甚至引起火新圖中的哪個點？此時，路段電壓對災(zāi)。因此，絕對不允許將電源兩課應(yīng)圖像的什么長度？路端電壓與電端用導線直

11、接連接在一起。學源的電動勢有什么夫系,習(2)電源短路的狀態(tài)對應(yīng)于圖電動勢E越大，圖像的縱軸中的哪個點？此時，電流大小對應(yīng) 圖像的什么長度？截距越大E由r , r越大，U-I圖(3)電動勢E的大小對圖像有什么影響？I短(4) r的大小對圖像后什么影像的傾斜程度越大響？問題：(課本62頁例題1)在如卜圖中，R114 , R2 9 ,當解析：根據(jù)閉合電路歐姆定律，題中的兩種情況口列一卜兩個方程開關(guān)處于位置 1時，電流表讀數(shù)E I1R1IrI10.2A;當開關(guān)處于位置 2時，電演示實驗：如圖課本61頁有人說變大，有人說變小。積極猜想R0由大到小改變外電阻，記錄電 流表、電壓表的示數(shù)變化情況，并 填在

12、相應(yīng)的表格中。問題3:分析實驗數(shù)據(jù)，得出: 當外電阻減小時，電流和路端電壓 如何變化？并嘗試用閉合電路歐姆 定律解釋?？凑n本61頁“演示實驗”電路 圖，派代表協(xié)助教 師實驗觀察實驗現(xiàn) 象，記錄實驗數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)，交 流討論12345I/AU路/V當外電阻R減小時，數(shù)據(jù)記錄R增大時，I減小，U增大由I E可知：R rE IR IrU 路 E Ir典流表讀數(shù)120.3A。求電源的電動自主思考，求 解問題，交流評價EI2R2I2r型勢E和內(nèi)電阻r。消去巳解出r,得例I1R1I2R2r1 11S 1R11I 211代入數(shù)值，得 r 1題2P將r及I1、 R1的值代入E I1R1 Ir 中，得 E 3V1

13、 小結(jié)：本例題提供了測電源電動勢及內(nèi)阻的方法。課問題：想想本節(jié)你都學到了哪回顧本節(jié)所理論推導了閉合電路歐姆定堂些知識？請自己總結(jié)一下。學，自己總結(jié)律，實驗探究了路端電壓與負載總的關(guān)系，研究了閉合電路的U-I結(jié)圖像，用定律討論了測電源電動 勢和內(nèi)阻的問題。六、課后作業(yè)1、熟記閉合電路歐姆定律的不同表達式及適用范圍2、課本62頁的思考與討論 3、課本63頁“問題與練習”第 15題4、思考：如果沒有電流表，只有電壓表，如何設(shè)計實驗測量電源的內(nèi)阻和電動勢七、板書設(shè)計.認識閉合電路外電路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”.閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化W外qU路ItU路W內(nèi)qU內(nèi)ItU內(nèi)W非 qE ItEW非 W外 W內(nèi)八、課后反思本節(jié)課在“和諧高效、 2-7閉合電路歐姆定律E U外U內(nèi)3.閉合電路歐姆定律(1)內(nèi)容：(2)公式：|ER r(3)適用條件：純電阻電路4.路端電壓與負載的關(guān)系R增大時，I減小，U路增大R減小時，I增大，U路減小當外電阻R減小時，數(shù)據(jù)記錄U路 E Ir E -r 5.U R r思維對話”的理念下展開，-I圖像(1)外電路斷開U路=E (測電源電動