人教版物理（中職）類 4.4 全電路歐姆定律 教案（表格式2課時）

課題第四章直流電路第四節(jié)全電路歐姆定律2課時教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)1.了解電源電動勢和內(nèi)阻的概念；2.掌握全電路歐姆定律；3.知道全電路歐姆定律實際應(yīng)用。能力目標(biāo)1.通過對全電路歐姆定律的學(xué)習(xí)，能夠進(jìn)行電流、端電壓等相關(guān)計算；2.通過本節(jié)學(xué)習(xí)，知道實驗室中常用的測量電源電動勢和內(nèi)阻的方法；3.通過本節(jié)學(xué)習(xí)，提高分析問題解決問題的能力。情感目標(biāo)1.通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，體會科學(xué)理論對生產(chǎn)實踐的指導(dǎo)作用；2.激發(fā)學(xué)生在科學(xué)方面的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的積極態(tài)度。重點電源電動勢和內(nèi)阻的概念；全電路歐姆定律難點電源電動勢和內(nèi)阻的概念；端電壓的計算教具多媒體展示系統(tǒng)、端電壓與外電阻的關(guān)系演示實驗裝置主要教學(xué)過程學(xué)生活動教學(xué)過程設(shè)計一、引入課題用多媒體展示系統(tǒng)展示教材圖4-26，展示出夜晚的一幢燈火輝煌的大樓的情景。提問：在電力供應(yīng)緊張的地區(qū)，每天天黑以后，每家都會打開電燈，但往往發(fā)現(xiàn)此時電燈發(fā)出的光較暗。而到了深夜，同一盞燈發(fā)出的光卻變得較亮。你知道這是什么原因嗎？（一般情況下，學(xué)生回答不出來。）引入課題：要想了解這個問題，我們就要學(xué)習(xí)有關(guān)全電路歐姆定律的知識——第四節(jié)全電路歐姆定律。二、電動勢提問：電源有兩個極，兩極間存在著電壓。電流總是從電源的正極流出，經(jīng)過用電器消耗電能，流回電源的負(fù)極。那么，用電器消耗的電能是從哪里來的呢？原來，電源就是一種把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。電池、發(fā)電機(jī)就是最常見的電源。不同的電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)一般不同，為了表示電源的這種本領(lǐng)的大小，我們引入了電動勢的概念。不接用電器時，電源兩極間電壓就等于電源的電動勢，用符號E表示，它的SI單位是V（伏）。干電池的電動勢為1.5V，鉛蓄電池的電動勢為2V，大型發(fā)電機(jī)的電動勢可達(dá)幾十千伏。電動勢僅由電源本身的性質(zhì)決定，跟外電路的情況無關(guān)。目前常用的電池有以下幾種：干電池、紐扣電池、鉛蓄電池、鋰電池、太陽能電池等。用多媒體展示系統(tǒng)展示教材圖4-27。生活中使用的電池，大多還有一個技術(shù)指標(biāo)：容量。容量的大小常用mA·h（毫安·時）表示。電池的容量越大，產(chǎn)生的電能越多，使用的時間越長。例如，某電池的標(biāo)稱容量為1200mA·h，表示它能夠以12mA的電流放電100h，或以6mA的電流放電200h。提問：你能找到圖上某品牌的手機(jī)電池的標(biāo)稱容量嗎？（1050mA·h）三、全電路歐姆定律用多媒體展示系統(tǒng)展示教材圖4-28。只有用導(dǎo)線把電源、用電器連成一個閉合電路，電路中才有電流。用電器、導(dǎo)線組成外電路，即圖中虛線框以外部分；電源內(nèi)部是內(nèi)電路，即圖中虛線框以內(nèi)部分。外電路的電阻叫作外電阻，用R表示。電源內(nèi)部的導(dǎo)體，如發(fā)電機(jī)的線圈、電池內(nèi)的電解液等，都有電阻，這部分電阻叫作電源的內(nèi)阻，用Ri表示。內(nèi)阻是我們研究全電路時必須要考慮的因素。在外電路中，電流由電勢高處向電勢低處流動，在外電阻上沿電流方向有電勢降落U外；在內(nèi)阻上也有電勢降落U內(nèi)。在電源內(nèi)部，由負(fù)極到正極電勢升高，升高的數(shù)值等于電源的電動勢E。理論分析表明，在閉合電路中，電源內(nèi)部電勢升高的數(shù)值E等于電路中電勢降落的數(shù)值，即電源的電動勢E等于U外和U內(nèi)之和：E＝U外＋U內(nèi)設(shè)閉合電路中的電流為I，外電阻為R，內(nèi)阻為Ri，由部分電路歐姆定律可知，U外＝IR，U內(nèi)＝IRi。因此E＝IR＋I(xiàn)Ri所以即：全電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟整個電路的電阻成反比。這個規(guī)律叫作全電路歐姆定律。外電路兩端的電壓U外，通常叫作端電壓，常用U表示，它是電源加在外電阻（也叫用電器或負(fù)載）上的實際電壓。演示實驗：端電壓與外電阻的關(guān)系用多媒體展示系統(tǒng)展示教材圖4-29。按照圖中所示的電路圖連接電路。改變外電路的電阻，觀察端電壓怎樣隨著外電阻的改變而改變。提問：同學(xué)們觀察到端電壓與外電阻有什么關(guān)系？（可能有同學(xué)能發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律。）教師總結(jié)：實驗表明：當(dāng)外電阻增大時，電流減小，端電壓增大；當(dāng)外電阻減小時，電流增大，端電壓減小。這是因為：當(dāng)外電阻R增大時，電路中的電流I減小，內(nèi)阻上的電壓IRi也減小，因為端電壓U=E－IRi，所以U增大，即端電壓隨外電阻的增大而增大；當(dāng)外電阻R減小時，電路中的電流I增大，內(nèi)阻上的電壓IRi也增大，由U=E－IRi可知端電壓減小，即端電壓隨外電阻的減小而減小。用多媒體展示儀展示教材圖4-30。汽車蓄電池組的簡化供電電路如圖所示。只打開車燈時，車燈正常發(fā)光。當(dāng)汽車啟動時，啟動電動機(jī)的電路接通。由于啟動電動機(jī)和車燈是并聯(lián)的，因此，外電阻減小，使得外電路的端電壓減小，導(dǎo)致車燈變暗。汽車發(fā)動以后，啟動電動機(jī)停止工作，外電阻恢復(fù)原大小，端電壓回升，車燈便恢復(fù)正常亮度?；貞?yīng)本節(jié)前的問題：每天天黑以后，幾乎每個家庭都會打開電燈、電視等用電器，而這些用電器都是并聯(lián)在電路中的，因此電路中的外電阻減小，端電壓降低，所以，此時電燈發(fā)出的光較暗。而到了深夜，很多用戶休息了，用電器減少了，外電阻增大，端電壓升高，所以，電燈發(fā)出的光變得較亮。用多媒體展示儀展示教材圖4-31。知識擴(kuò)展：當(dāng)電路如圖所示斷開時，外電阻R變?yōu)闊o限大，這種情況稱為斷路。斷路時，電路中的電流I為0，內(nèi)阻上的電壓IRi也為零，端電壓U就等于電源的電動勢E。我們可把電壓表直接接在電源兩極來測量電源的電動勢。由于電壓表的電阻很大，電路中的電流I會很小，內(nèi)阻上的電壓IRi也很小，所以，電壓表此時測得的端電壓U可認(rèn)為等于電源的電動勢E。用多媒體展示儀展示教材圖4-32。當(dāng)外電路如圖所示連接時，外電阻等于零，這種情況叫作短路。短路時，電路中的電流很大，，端電壓U等于零。一般情況下，電源的內(nèi)阻都很小，鉛蓄電池、鎳氫電池、鋰電池等的內(nèi)阻只有0.005～0.1Ω，即使是普通的新干電池，內(nèi)阻也不到1Ω。因此短路時電流很大，不但會燒壞電源，還可能引起火災(zāi)。因而平時絕不允許將一根導(dǎo)線或電流表直接接在電源兩極上。大功率發(fā)電機(jī)的供電電路，由于電動勢很大，短路時的電流會達(dá)到很大數(shù)值，可能燒毀發(fā)電機(jī)。所以，為防止這類事故，應(yīng)在電路里安裝保護(hù)裝置（如熔斷器）。例題1已知電源電動勢E=1.5V，內(nèi)阻Ri=0.20Ω，外電阻R=2.8Ω。求：電路中的電流和端電壓各是多少？解根據(jù)全電路歐姆定律，電路中的電流為端電壓為U=E－IRi=（1.5－0.50×0.20）V=1.4V用多媒體展示儀展示教材圖4-33。例題2在圖4-33中，R1=8.0Ω，R2=5.0Ω。當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S扳到位置1時，測得電流I1=0.20A；當(dāng)S扳到位置2時，測得電流I2=0.30A。求：電源電動勢E和內(nèi)阻Ri各是多少？解根據(jù)全電路歐姆定律，得E＝I1R1+I1RiE＝I2R2+I2Ri代入數(shù)據(jù)，得E＝0.20×8.0+0.20RiE＝0.30×5.0+0.30Ri解方程，得Ri＝1.0ΩE＝1.8V這也是實驗室中常用的測量電源電動勢和內(nèi)阻的方法。學(xué)生觀看圖片學(xué)生思考并嘗試回答板書板書學(xué)生思考不需要回答板書學(xué)生觀看板書學(xué)生回答板書學(xué)生觀看板書板書板書板書板書板書學(xué)生觀看學(xué)生觀察學(xué)生回答板書學(xué)生觀看學(xué)生觀看板書學(xué)生觀看板書板書學(xué)生觀看板書小結(jié)全電路歐姆定律1．電動勢電源就是一種把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。電動勢是描述電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小的物理量。電動勢E的SI單位是V（伏）。2．全電路歐姆定律全電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟整個電路的電阻成反比。這個規(guī)律叫作全電路歐姆定律：端電壓U＝IR端電壓隨外電阻的增大而增大，隨外電阻的減小而減小?；仡櫛竟?jié)知識；體會思考方法；感受情感態(tài)度隨堂練習(xí)練習(xí)4-41．答電動自行車的電池主要有鉛蓄電池和鋰電池兩種。鉛蓄電池的電動勢主要有12V、24V、36V、48V等多種，鋰電池的電動勢主要有24V、36V、48V等多種。2．解由全電路歐姆定律，得電路中的電流端電壓3．解由題意知，電源的電