122闭合电路的欧姆定律导学案-【新教材】人教版（2019）高中物理必修第三册（无答案）

第2节闭合电路欧姆定律（第一课时）教学设计【演示实验】按如图所示连接电路，闭合开关后，观察灯泡的亮度。

【提问】两个电路中小灯泡的规格都相同，电池也相同。

多个并联的小灯泡的亮度明显比单独一个小灯泡暗。

如何解释这一现象呢？不同的电源对电路提供的能量一样吗？与哪些因素有关呢？【讲述】由导线、电源和用电器连成的电路叫做闭合电路。

闭合电路的结构：导线、电源、用电器。

外电路：电源外部的电路。

内电路：电源内部的电路。

【提问】在电源外部，正电荷怎样移动？【提问】电源内部，正电荷将怎样移动？【提问】电源内部的正电荷受到电场力方向？电场力做正功还是负功？【提问】什么力来克服电场力做功？【讲述】电源是通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能的装置。

【提问】电源内部的非静电力是由什么提供的？【讲述】在干电池中，非静电力是化学作用，它使化学能转化为电势能；在发电机中，非静电力是电磁作用，它使机械能转化为电势能。

【提问】电源内部的能量是如何转化的？提示：类比抽水机，抽水机增加水的重力势能。

【讲述】不同的电源非静电力做功的本领不同,使单位正电荷所增加的电势能不同。

【提问】电动势是矢量还是标量？【讲述】电动势的物理意义是，反映电源把其他形式的能转化为电势能本领的大小。

电动势的特点：由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积和外电路均无关。

【电源的三个重要参数】①电源的电动势E。

②电源的内阻：电源的内部也是由导体组成的，所以也有电阻,用符号r表示。

③电池的容量：电池放电时能输出的总电荷量。

单位：安·时（A·h），毫安·时（mA·h）【提问】对比电压和电动势概念，完成表格。

【提问】部分电路（即不含电源的那部分纯电阻电路）的电流怎样计算？【提问】闭合回路中的电流呢？【讲述】实际的电源可分解成不计内阻的理想电源和一个内阻两部分。

【提问】在外电路中，电流的方向是怎样的？在内电路中，什么力使得正电荷向哪个方向定向移动？→内电路与外电路中的总电流是相同的。

《多用电表的原理》教学设计【教材分析】“多用电表”是人教版高中物理必修3第十一章第五节的内容，它是电流表、电压表改装学完后，研究欧姆表的改装问题，又是闭合电路欧姆定律的深化和实际应用，因此，把本节内容放在《闭合电路的欧姆定律》之后。

学生通过本节课的学习，既能巩固电学问题的分析思路，加深对闭合电路欧姆定律的理解，激发学生的学习兴趣，培养学生合作、探究、交流能力，具有很重要的实际意义。

【学情分析】学生在初中已经学过电磁感应现象，知道产生感应电流的条件是闭合电路的一部分切割磁感线；知道电流的磁效应（奥斯特实验）；了解条形磁铁、马蹄形磁铁、通电直导线、通电螺线管等都能产生磁场；知道改变磁通量的方法（文科要求掌握改变B和改变S两种方法），包括改变通电螺线管的磁场的方法，会连接简单电路。

在实验操作方面，为了提高课堂效率，教师提前把表格设计好，并在导学单上给与适当提示。

【素养目标】1、能画出欧姆表的内部电路图，能写出被测电阻Rx与电流表示数I的关系。

2、能说出利用闭合电路欧姆定律测量导体电阻的方法，能说出如何把电流表表盘改装成欧姆表的表盘。

3、能够判断多量程多用电表简化电路中开关扳到不同位置测量的物理量和量程。

【教学重难点】教学重点：欧姆表测电阻的原理和多用电表的原理教学难点：多用电表的制作原理，欧姆表表盘刻度的特点。

【教学方法】演示实验法、类比法、启发讨论、探究法等教学环节教学设计过程师生互动过程设计意图一、情境引入创设问题情境：教师提问，初中时学生会想到伏安法。

幻灯片展示表头图片，通过回忆复述表头改装成电压表和量程较大的电流表的原理，提问，能利用这个表头改装成直接测电阻的仪表吗?给学生提供我们如何测量电阻？一个合理的思维空间，便于课堂的生成。

一．欧姆表的原理幻灯片展示课本例题，学生练习，教师巡视，找两名同学黑板上展示。

例1.如图1电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω,电流表满偏电流Ig=10 mA,电流表电阻7.5Ω,A、B为接线柱.(1)用导线把A、B直接连起来,此时应把可变电阻R1调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电流？(2)调到满偏后保持R1的值不变,在A、B间接一个150Ω的电阻R2,电流表指针指着多少刻度的位置?(3)如果把任意电阻R接在A、B间, R的值与电流表读数有什么关系？2.订正答案。

闭合电路欧姆定律内容：物理必修第三册第十二章第二节《闭合电路欧姆定律》执教：黄景茂一、教学目标：1.会分析区分闭合电路中的外电路和内电路，外电阻和内电阻等。

2.经历闭合电路欧姆定律的理论推导过程。

体验功能转化和能量守恒定律在电路中的具体应用，理解内、外电路的能量转化。

3.理解内外电路的电势降落，理解闭合电路欧姆定律。

4.学会用闭合电路欧姆定律分析路端电压和负载的关系，能对具体的电路和U-I图像进行分析和计算。

二、教学重点：理解闭合电路中内外电路的电势降落，理解闭合电路欧姆定律。

三、教学难点：U-I图像分析，对具体电路进行分析和计算。

四、教学过程：（一）课堂导入教师活动：复习串并联电流、电压、电阻相关规律和电功率的基本知识。

（PPT展现）教师活动：问题，如电路图，依次闭合开关S1、S2、S3，第一个灯泡L1亮度变花情况。

教师活动：进行演示实验。

学生活动：观察实验现象，得到实验结果与以前学电学理论矛盾，引起疑问。

为什么灯泡的亮度会发生改变呢？教师活动：得出实验结论：灯泡逐渐变暗，进而引出本节课内容《闭合电路欧姆定律》。

二、新课教学1.分析闭合电路的构成、电流、电势等教师活动：简单复习欧姆定律以及其应用范围，强调以前学习的局部电路欧姆定律是有对应范围，突出“局部电路”条件。

学生活动：复习回顾欧姆定律，强化对局部电路欧姆定律应用范围“局部”的理解。

教师活动：提出闭合电路（全电路）的概念和结构组成，并对闭合电路分为内电路和外电路进行分析。

外电路有外电阻，内电路有内电阻（内阻）学生活动：初步建立闭合电路的概念，区分内外电路、内外电阻，负载的概念。

教师活动：通过电路图等分析闭合电路电流方向。

学生活动：跟着老师引导分析闭合电路内外电路的电流方向。

教师活动：通过图像分析闭合电路中电势变化情况。

学生活动：在老师引导下，分析闭合电路中电势变化。

2.推导闭合电路欧姆定律教师活动：引导学生对闭合电路中的内外电路消耗电能和电源非静电力做功进行计算。

12.2 闭合电路欧姆定律学习目标1．理解闭合电路欧姆定律及其公式，并能熟练地用来解决有关的电路问题。

2．理解路端电压与电流（或外电阻）的关系，知道这种关系的公式表达和图象表达，并能用来分析、解决有关问题。

3．理解闭合电路的功率表达，知道闭合电路欧姆定律是能量转化与守恒的一种表现形式。

重点：1．闭合电路的欧姆定律。

2．路端电压与电流（外电阻）关系的公式表示及图线表示。

难点：1．电动势的概念。

2．路端电压与电流（或外电阻）的关系。

知识点一、闭合电路欧姆定律1．闭合电路组成及描述闭合电路的基本物理量（1）内电路、内电阻、内电压将电源和用电器连接起来，就构成闭合电路，如图所示，电源内部的电路叫闭合电路的内电路。

内电路的电阻叫电源的内阻。

当电路中有电流通过时，内电路两端的电压叫内电压，用U内表示。

（2）外电路、外电压（又称路端电压）电源外部由用电器和导线组成的电路叫外电路，在外电路中，沿电流方向电势降低。

外电路两端的电压叫外电压，也叫路端电压，用U外表示。

（3）三者关系：E＝U内＋U外。

2．闭合电路中的能量转化：如图所示，电路中电流为I，在时间t内，非静电力做功等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和，即EIt＝I2Rt＋I2rt。

3．闭合电路欧姆定律（1）内容：闭合电路中的电流与电源电动势成正比，与内、外电路中的电阻之和成反比。

（2）表达式：I＝ER＋r公式中，R表示外电路总电阻，E表示电源的电动势，r是电源内阻。

（3）适用范围：纯电阻电路。

4．闭合电路的欧姆定律的表达形式【题1】若用E 表示电源电动势，U 表示外电压，U′表示内电压，R 表示外电路总电阻（外电路为纯电阻电路），r 表示内电阻，I 表示总电流，考察下列各关系式：①U′＝IR ①U′＝E －U ①E ＝U ＋Ir ①I ＝r R E + ①U ＝rR E+R ①U ＝E ＋Ir 上述关系式中成立的是A ．①①①①B ．①①①①C ．①①①①D ．①①①① 【答案】B【解析】内电压U′＝Ir ，故①错误。

复习已有知识：在第十一章电路及其应用中我们学过电源。

回忆一下，电路中要有持续的电流就必须有电源。

能把电子从A 搬运到B 的装置P 就是电源，A 和B 是电源的两个电极。

由于规定了电流方向为正电荷定向移动的方向，因此，下面我们就按正电荷的移动进行讨论了。

必要的准备知识：闭合电路，外电路、内电路。

正电荷从电源正极通过外电路移到负极,要想使电路中保持持续不断的电流，还必须把负极的正电荷通过内电路移送到正极，构成一个使自由电荷能循环运动的闭合回路。

闭合电路：由导线、电源和用电器连成的电路叫作闭合电路。

用电器和导线组成外电路，电源内部是内电路。

提出问题：电源内部的正电荷受到静电力方向？静电力做正功还是负功？电势能如何变化？电源中是什么力把正电荷从负极搬运到正极的？做正功还是负功？分析：在外电路中存在着由正极指向负极的电场，正电荷被静电力推动着由正极流向负极。

在电源内部，也存在着由正极指向负极的电场，静电力阻碍正电荷向正极移动，即它做负功，电势能增加。

在电源内部要使正电荷向正极移动，就一定要有一种与静电力方向相反的力作用于电荷才行。

我们把这种力叫作非静电力。

也就是说，电源把正电荷从负极搬运到正极的过程中，是非静电力在做正功，使电荷的电势能增加。

演示实验：手摇发电机。

图片展示化学电池内部。

电源的实质：手摇发电机中，非静电力是电磁作用，它使机械能转化为电能。

在化学电池中，非静电力是化学作用，它使化学能转化为电势能。

归纳一下各种电源的实质：从能量转化的角度看，电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。

提出问题：不同类型的电源，非静电力是不同的，那么不同电源把其他形式的能转化为电势能的本领相同吗？怎么比较电源非静电力做功本领的强弱呢？给学生具体数据，要求：判断哪款电池搬运电荷的本领最强？这是三种电池每一节电池的数据。

根据所给数据，能直接判断哪一款电池搬运电荷的本领最强吗？前2组都是搬运1C正电荷做的功，但第三组数据却是一节铅蓄电池搬运0.6C正电荷做的功。

《闭合电路的欧姆定律》学历案（第一课时）一、学习主题本课学习主题为“闭合电路的欧姆定律”，主要涉及欧姆定律在闭合电路中的应用，电路中的电压、电流和电阻关系，以及影响电流大小的因素。

本主题将结合实际生活和物理实验，深化对物理概念的理解。

二、学习目标1. 理解闭合电路的概念，认识欧姆定律在电路分析中的应用。

2. 掌握欧姆定律的数学表达式，并能运用其进行简单的电路计算。

3. 理解电阻、电压和电流之间的关系，知道电阻对电流的阻碍作用。

4. 学会分析简单闭合电路中电压、电流和电阻的关系，并能够通过实验验证欧姆定律。

5. 培养观察、实验和解决问题的能力，增强物理学习的兴趣和自信心。

三、评价任务1. 通过课堂提问和小组讨论，评价学生对闭合电路及欧姆定律概念的理解程度。

2. 通过随堂练习和小测验，检验学生运用欧姆定律进行简单电路计算的能力。

3. 通过实验报告和实验操作，评价学生是否能够通过实验验证欧姆定律，并分析电路中电压、电流和电阻的关系。

四、学习过程1. 导入新课：通过生活中的例子（如灯光亮度与开关的关系）引入闭合电路的概念，激发学生的兴趣。

2. 讲解新课：通过PPT、图表等教具，详细讲解闭合电路的概念、欧姆定律的数学表达式及在电路分析中的应用。

3. 实例分析：选取典型电路案例，引导学生运用欧姆定律分析电路中电压、电流和电阻的关系。

4. 实验探究：学生进行实验操作，验证欧姆定律，并记录实验数据。

5. 小组讨论：学生分组讨论实验结果，分享分析过程和心得体会。

6. 总结反馈：教师总结本课重点内容，解答学生疑问，进行课堂反馈。

五、检测与作业1. 随堂练习：布置与本课内容相关的随堂练习题，检验学生对欧姆定律的理解和应用能力。

2. 实验报告：要求学生撰写实验报告，包括实验目的、步骤、数据记录和分析等。

3. 课后作业：布置相关课后作业题，巩固学生对本课知识的掌握。

六、学后反思1. 学生反思：学生应反思本课学习过程中自己的表现，包括对知识的理解程度、实验操作的熟练度等方面。

2.闭合电路的欧姆定律新课程标准核心素养目标1.理解闭合电路欧姆定律2．会测量电源的电动势和内阻3．探究电源两端电压与电流的关系物理观念通过观察电路，形成闭合电路的概念，通过分析电荷在导体中的运动，形成电动势的概念科学思维了解内电路、外电路，理解闭合电路欧姆定律的内涵，并能进行简单计算科学探究通过类比方法，加深对电动势的理解，通过理论分析，得出路端电压与负载之间的关系科学态度与责任了解各种型号的电池，通过欧姆定律可以解决电路中的简单问题必备知识·自主学习——突出基础性素养夯基一、电动势1.非静电力：电源把________从负极搬运到正极的力．2．电源：通过非静电力做功把其他形式的能________为电能的装置．3．电动势(1)定义：用________所做的功与所移动的电荷量之比叫作电动势．(2)公式：E ＝________．(3)单位：________，用“________”表示．(4)电动势与电源的________无关，跟外电路的组成及变化________(选填“有”或“无”)关．二、闭合电路欧姆定律及其能量分析如图所示电路：1．闭合电路中的能量转化(1)时间t 内电源输出的电能(等于非静电力做功的大小)为W ＝Eq ＝________．(2)在时间t 内，外电路转化的内能为Q 外＝________．内电路转化的内能为Q 内＝________．(3)根据能量守恒定律，非静电力做的功W ＝Q 外＋Q 内，即EIt ＝________，进一步得：I ＝.2．闭合电路的欧姆定律(1)内容：闭合电路的电流跟电源的______________成正比，跟______________成反比．(2)表达式：I ＝________．(3)另一种表达形式：E ＝________．即：电源的电动势等于内、外电路________之和．三、路端电压与负载的关系1．负载和路端电压：负载是外电路中的________，路端电压是外电路的________．2．路端电压U 与电流I 的关系(1)路端电压U 与电流I 的函数关系式：U ＝________．(2)U ­I 图像：如图所示，该直线与纵轴交点的纵坐标表示________，斜率的绝对值表示电源的________．3．路端电压与外电阻的关系：当R 增大时，路端电压U ________，当R 减小时，路端电压U ________．[情境思考]市面上有形形色色的电池，它们产生电能的“本领”一样吗？如何比较不同电池发电“本领”的高低呢？提示：不一样．通过比较电动势判断产生电能“本领”的高低．[提升](1)公式：I ＝，适用于纯电阻电路．(2)公式：E ＝U 外＋U 内或E ＝U 外＋Ir ，适用于任何电路．【思考辨析】判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”．(1)电动势与电势差实质上是一样的．()(2)在电源内部，正电荷向正极移动过程中，电场力做负功，电荷电势能增加．()(3)所有的电源，均是将化学能转化为电能的装置．()(4)E ＝U ＋Ir 适用于任何电路．()(5)外电路短路时，电路中的电流无穷大．()(6)电源断路时，电流为零，所以路端电压也为零．()关键能力·合作探究——突出综合性素养形成探究点一电动势探究总结1.电源电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置．(1)在化学电池(干电池、蓄电池)中，非静电力是化学作用，它使化学能转化为电势能．(2)在发电机中，非静电力是电磁作用，它使机械能转化为电势能．2．电动势(1)电源的电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量，即非静电力移送相同电荷量的电荷做功越多，做功本领越强，则电动势越大．(2)公式E＝是电动势的定义式而不是决定式，E的大小与W和q无关，是由电源自身的性质决定的，不同种类的电源电动势大小不同．(3)电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功．典例示范例1关于电动势，下列说法正确的是()A．所有电池的电动势都是1.5VB．体积越大的电源，其电动势一定越大C．电动势在数值上等于电源正负极之间的电压D．电动势表示电源将其他形式的能转化为电能的本领理解电动势的“三点注意”(1)电动势由电源本身决定，与外电路无关．(2)电动势是标量，但有方向，物理学中规定方向为由负极经电源内部指向正极，即电源内部电流的方向．(3)电源的内部也有电阻(即内电阻)，当电流流经电源内部时也有电压降落(即内电压)针对训练1关于电压与电动势的说法中正确的是()A．电压与电动势的单位都是伏特，所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法B．电动势就是电池两极的电压C．电动势公式E＝中的W与电压U＝中的W是一样的，都是电场力做的功D．电动势与电压从能量转化的角度来说有本质的区别探究点二闭合电路的欧姆定律的理解和应用探究总结1．内、外电路中的电势变化如图所示，外电路中电流由电源正极流向负极，沿电流方向电势降低，内电路中电流由电源负极流向正极，沿电流方向电势升高．2．闭合电路的欧姆定律的表达形式表达式物理意义适用条件I ＝电流与电源电动势成正比，与电路总电阻成反比纯电阻电路E ＝I (R ＋r )①E ＝U 外＋Ir ②E ＝U 外＋U 内③电源电动势在数值上等于电路中内、外电压之和①式适用于纯电阻电路；②、③式普遍适用典例示范例2在闭合电路中，下列叙述正确的是()A．当外电路断开时，路端电压等于零B．闭合电路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C．当外电路短路时，电路中的电流趋近于无穷大D．当外电阻增大时，路端电压将减小例3如图所示，已知电源电动势E ＝6.0V，内阻r ＝0.5Ω，定值电阻R 1＝5.5Ω，R 2＝2.0Ω.求：(1)开关S 1闭合而S 2断开时电压表的示数；(2)开关S 1和S 2都闭合时电压表的示数．使用闭合电路欧姆定律解决问题的一般步骤(1)分析电路结构，电表位置，画出等效电路图(不要漏掉内电阻)．(2)求总电流I：若已知内、外电路上所有电阻的阻值和电源电动势，可用闭合电路的欧姆定律直接求出；若内、外电路上有多个未知电阻，可利用某一部分电路的已知电流和电压求总电流I.(3)根据串、并联电路的特点或部分电路欧姆定律求各部分电路的电压和电流．针对训练2如图所示的电路中，当开关S接a点时，标有“4V，8W”的小灯泡L正常发光，当开关S接b点时，通过电阻R的电流为1A，这时电阻R两端的电压为5V．求：(1)电阻R的阻值；(2)电源的电动势和内阻．探究点三闭合电路的功率问题导学探究1.手电筒中的电池用久了，虽然电池的电动势没减小多少，但小灯泡却不怎么亮了，为什么？2.试从能量角度分析为什么“不能直接将导线连接电源两端”．探究总结1.闭合电路中的几类功率：功率名称通用表达式纯电阻表达式电源总功率P 总＝EIP 总＝I 2(R ＋r )内部消耗功率P 内＝I 2r P 内＝I 2r 电源输出功率P 外＝U 外I P 外＝I 2R三者关系P 总＝P 外＋P 内2.纯电阻电路中电源的输出功率：P 出＝UI ＝I 2R ＝＝.电源输出功率随外电阻变化关系如图所示：(1)当R ＝r 时，电源的输出功率最大，P m ＝.(2)当R >r 时，随着R 增大，P 出减小．(3)当R <r 时，随着R 增大，P 出增大．(4)同一个输出功率P (除最大功率外)都对应两个不同的外电阻R 1和R 2.3．电源的效率：(1)定义：输出功率占电路消耗的总功率的比值，表达式为η＝＝＝.(2)若外电路为纯电阻电路，则：η＝＝＝＝＝.可见，外电路电阻越大，电源效率越高．典例示范例4在如图所示的电路中，已知电源电动势E ＝3V，内电阻r ＝1Ω，电阻R 1＝2Ω，滑动变阻器R 的阻值连续可调，问：(1)当R 多大时，R 消耗的功率最大？最大功率为多少？(2)当R 多大时，R 1消耗的功率最大？最大功率为多少？(3)当R 多大时，电源的输出功率最大？最大功率为多少？功率最大值的求解方法(1)对定值电阻来说，其电流最大时功率也最大．(2)电源的输出功率在外电阻等于内阻时最大，若不能相等，外电阻越接近内阻时，电源的输出功率越大．(3)如图，求解滑动变阻器R 2消耗的最大功率时，可把定值电阻R 1等效为电源内阻的一部分，则R 2＝R 1＋r 时，R 2上消耗的功率最大．针对训练3将一个电源与一电阻箱连接构成闭合回路，测得的电阻箱所消耗的功率P 与电阻箱的读数R 的关系如图所示，下列说法正确的是()A．电源最大输出功率可能大于45W B．电源的内阻为5ΩC．电源的电动势为45VD．电阻箱消耗的功率为最大值时，电源的效率大于50%针对训练4如图所示的电路，电源电动势为12V，内阻恒定且不可忽略．初始时刻，电路中的电流等于I，且观察到电动机正常转动．现在调节滑动变阻器使电路中的电流减小的一半，观察到电动机仍在转动．不考虑温度对电阻的影响，下列说法正确的是()为IA．电源的热功率减为初始时的一半B．电源的总功率减为初始时的一半C．电动机的热功率减为初始时的一半D．变阻器的功率减为初始时的四分之一课堂检测·素养达标——突出创新性素养达标1．(多选)关于电动势和电压，下列说法正确的是()A.电动势E是由电源本身决定的，跟外电路无关B．电动势E的单位与电势、电势差的单位都是伏特，故三者本质上一样C．电动势不是电压，但它数值上等于将1C正电荷在电源内从负极运送到正极电场力做功的大小D．电动势是表示电源把其他形式的能转化为电势能的本领大小的物理量2．(多选)在新冠肺炎疫情出现后，全国上下纷纷参与到了这场没有硝烟的“战争”中．某厂家生产的医用监护仪紧急发往疫区医院，其配套的电池如图所示，某同学根据电池上的标识，所做判断正确的是()A．电源接入电路时两极间的电压为12VB．电源没有接入电路时两极间的电压为12VC．该电池充电一次可以提供的最大电能为2.76×104JD．该电池充电一次可以提供的最大电能为9.936×104J3．(多选)一个电动势为E、内电阻为r的电池，接上负载电阻R，构成闭合电路，下列说法正确的是()A．当R＝r时，路端电压为U＝B．当R＝0时，路端电压为U＝EC．当R ＝r 时，电源输出的功率最大D．当R ＝r 时，电源的效率为η＝50%4．[教材P 88(练习与应用)T 3改编]许多人造地球卫星都用太阳能电池供电．太阳能电池由许多片电池板组成．某电池板不接负载时的电压是600μV，短路电流为30μA.若将该电池板与一阻值为20Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是()A．200μV B．300μV C．400μV C．600μV5.在如图所示的电路中，R 1＝9Ω，R 2＝5Ω，当a 、b 两点间接理想的电流表时，其读数为0.5A；当a 、b 两点间接理想的电压表时，其读数为1.8V．求电源的电动势和内阻．2．闭合电路的欧姆定律必备知识·自主学习一、1．正电荷2．转化3．(1)非静电力(2)(3)伏特V (4)体积无二、1．(1)EIt(2)I 2Rt I 2rt (3)I 2Rt ＋I 2rt2．(1)电动势内、外电路的电阻之和(2)(3)U 外＋U 内电势降落三、1．用电器电势降落2．(1)E －Ir (2)电动势内阻3．增大减小思考辨析答案：(1)×(2)√(3)×(4)√(5)×(6)×关键能力·合作探究探究点一【例1】【解析】A 错：一节干电池的电动势是1.5V，一节铅蓄电池的电动势是2V．B 错：电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量，与电源的体积无关，如各种体积干电池的电动势都是1.5V．C 错：从外电路来看，电源正负极之间的电压是路端电压．一般情况下，路端电压小于电源电动势，电源没有接入电路时两极间的电压在数值上等于电源的电动势．D 对：电动势表示电源将其他形式的能转化为电能的本领．【答案】D针对训练1解析：电压和电动势虽然单位相同，但它们表征的物理意义不同，电压是表征电场力做功将电能转化为其他形式的能的本领大小的物理量，而电动势是表征电源通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量，故电压与电动势不是同一个物理量，A 错误、D 正确；只有电源开路时，电动势才等于电源两极间的电压，B 错误；电动势公式E ＝上中的W 是非静电力做的功不是电场力做的功，C 错误．答案：D 探究点二【例2】【解析】A 错：根据闭合电路欧姆定律U ＝E －Ir 可知，当外电路断开时，电流I ＝0，路端电压U ＝E .B 对：根据闭合电路欧姆定律I ＝得知，闭合电路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．C 错：当外电路短路时，R ＝0，短路电流I 短＝，电源内阻r >0，所以电路中的电流不会趋近于无穷大．D 错：当外电阻增大时，电流减小，内电压减小，路端电压将增大．【答案】B【例3】【解析】(1)S 1闭合，S 2断开，根据闭合电路欧姆定律可得通过电源的电流I 1＝＝A＝2.4A电压表示数U 1＝I 1R 2＝2.4×2.0V＝4.8V (2)开关都闭合时，R 1、R 2并联后接入电路，R 并＝≈1.47Ω电路中电流I 2＝＝A≈3.05A电压表示数U 2＝I 2R 并＝3.05×1.47V≈4.48V 【答案】(1)4.8V (2)4.48V 针对训练2解析：(1)当开关S 接b 点时，由欧姆定律得，电阻R 的阻值为R ＝＝Ω＝5Ω(2)当开关S 接a 时，U 1＝4V，I 1＝＝A＝2A当开关S 接b 时，U 2＝5V，I 2＝1A 根据闭合电路欧姆定律得：E ＝U 1＋I 1r ，E ＝U 2＋I 2r 联立得：E ＝6V，r ＝1Ω.答案：(1)5Ω(2)6V 1Ω探究点三1．提示：电池用久了，电动势基本不变，但内阻却明显增大，根据I ＝，电路中的电流变小，由P ＝I 2R 可知小灯泡功率减小，因此小灯泡变暗．2．提示：由闭合电路欧姆定律知，当外电路断路时，电流I ＝，通常电源的内阻非常小，则电流非常大，电源内部产生的大量的电热Q 内＝I 2rt ，可以在短时间内烧毁电源．【例4】【解析】(1)把R 1视为内电路的一部分，则当R ＝R 1＋r ＝3Ω时，R 消耗的功率最大，其最大值为P m ＝＝0.75W.(2)对定值电阻R 1，由P ＝I 2R 知，当电路中的电流最大时其消耗的功率最大，此时R ＝0，所以P 1＝I 2R 1＝R 1＝2W．(3)根据电源的输出功率与外电阻的关系知，R 外越接近于r 时，电源的输出功率越大，故当R ＝0时电源的输出功率最大，P 出＝I 2R 1＝R 1＝×2W＝2W.【答案】(1)3Ω0.75W (2)02W (3)02W针对训练3解析：由图可知，电源的输出功率最大为45W，故A 错误；当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，由图可知，电源的内阻为5Ω，故B 正确；由P m ＝可知，E ＝30V，故C 错误；根据效率公式可得η＝×100%，功率最大时内外电阻相等，所以效率为50%，故D 错误．答案：B针对训练4解析：A、C 错：电源的内阻和电动机的内阻不变，根据公式P ＝I 2R 知：电路中的电流减小为I 0的一半，则电源的热功率减为初始时的，电动机的热功率减为初始时的.B 对：根据P ＝EI 知：电路中的电流减小为I 0的一半，而电源的电动势不变，则电源的总功率减为初始时的一半．D 错：电路中的电流减小为I 0的一半，说明变阻器接入电路的电阻增大，所以由P ＝I 2R 知变阻器的功率大于初始时的.答案：B 课堂检测·素养达标1．解析：电动势E 由电源本身决定，跟外电路无关，故A 项正确；电动势、电势和电势差单位相同，但它们是完全不同的三个物理量，故B 项错误；电动势数值上等于将1C 正电荷在电源内从负极运送到正极非静电力做功的大小，而不是电场力做功，故C 项错误；电动势是表示电源把其他形式的能转化为电势能的本领大小的物理量，故D 项正确．答案：AD2．解析：该电池的电动势为12V，即电源没有接入电路时两极间的电压为12V，选项A 错误，B 正确；该电池充电一次可以提供的最大电能为E 电＝EIt ＝12×2.3×3600J＝9.936×104J，选项C 错误，D 正确．答案：BD3．解析：A 对：当R ＝r 时，路端电压与内电压相等，而两者之和等于电动势E ，则路端电压为U ＝.B 错：当R ＝0时，电源短路，路端电压为U ＝0.C 对：R 获得的功率P 出＝I 2R ＝R ，根据数学知识可知，当R ＝r 时，P 出有最大值．D 对：当R ＝r 时，电源的效率η＝×100%＝50%.答案：ACD4．解析：电池板没有接入外电路时，路端电压等于电动势，所以电动势E ＝600μV.由闭合电路欧姆定律得短路电流I ＝，所以电池板内阻为20Ω.该电池板与阻值为20Ω的电阻器连成闭合回路时，电路中的电流I ′＝＝15μA，所以路端电压U ＝I ′R ＝300μV，故B 项正确．答案：B5．解析：当a 、b 两点间接理想的电流表时，R 1被短路，回路中的电流I 1＝0.5A，由闭合电路欧姆定律得E ＝I 1(R 2＋r )当a 、b 两点间接理想的电压表时，回路中的电流I 2＝＝A＝0.2A由闭合电路欧姆定律得E ＝I 2(R 2＋R 1＋r )联立解得E ＝3V，r ＝1Ω.答案：3V 1Ω。

课时教案第 12 单元第 3 案总第 26 案课题：§12. 2.2 闭合电路的欧姆定律（约2课时）【教学目标与核心素养】1．理解闭合电路中的能量转化关系2．掌握闭合电路欧姆定律，并能解决有关问题3．掌握路端电压与负载的关系，掌握电路结构变化题的一般解法4．掌握闭合电路的U-I图像【教学重点】1．闭合电路欧姆定律及应用2．闭合电路的U-I图像和部分电路的U-I【教学难点】1．闭合电路的U-I图像和部分电路的U-I【教学过程】复习回顾：1．电源：把其它形式的能转化为电能的装置；在电源内部，非静电力做功，将其它形式的能转化为电能，在电源外部，静电力做功，电能转化为其它形式的能，沿电流方向电势降低。

2．电动势：⑴电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领，大小是由电源中非静电力的特性决定的，在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移到正极所做的功。

⑵电动势的符号是 E ，是标量。

但电动势有方向，规定：在内部由负极指向正极。

⑶电动势的大小等于没有接入电路时两极间的电压。

引入：初中我们学习过，导体中的电流I 跟导体两端的电压U 成正比，在闭合电路中，电路中的电流遵循什么规律呢？【新课教学】三、闭合电路欧姆定律1．理论探究电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程。

用电流做功的多少可以量度电能转化为其他形式能的多少。

如右图，在时间t 内，电源输出的电能为W qE = q It =联立两式得：W EIt = ①外电路消耗的电能转化为内能： Q I Rt =2外 ② 内电路消耗的电能转化为内能： Q I rt =2内 ③ 根据能量守恒定律：W Q +Q =外内 ④联立以上四式得： E IR Ir =+变式得：E IR r =+2．内容：闭合电路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。

这个结论叫作闭合电路的欧姆定律。

适用条件：外电路为纯电阻电路，即U外=IR若用U外表示外电压，它是外电路的电势降落，U内表示内电压，它是内电路的电势降落，则闭合电路欧姆定律也可以写为E U+U=外内即：电源电动势等于内外电势降落之和或：E=Ir+U U= E- Ir适用条件：一切电路均适用。

第十二章第2节闭合电路的欧姆定律【学习目标】1．知道电源是通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能的装置，知道电动势的定义式。

2．经历闭合电路欧姆定律的理论推导过程，理解内、外电路的能量转化，体验能量转化和守恒定律在电路中的具体应用。

3．理解闭合电路的欧姆定律，通过探究电源两端电压与电流的关系，体会图像法在研究物理问题中的作用。

4．能根据闭合电路欧姆定律解释路端电压与负载的关系。

5．知道欧姆表测量电阻的原理。

6．了解电源短路可能会带来的危害，加强安全用电意识。

【课前预习】一、电动势1．闭合电路：由导线、电源和用电器连成的电路。

用电器和导线组成外电路，电源内部是内电路。

2．非静电力：在电源内部把正电荷从负极搬运到正极的力。

3．电源：通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。

4．电动势(1)物理意义：表征电源把其他形式的能转化为电势能的本领。

(2)定义：非静电力所做的功与所移动的电荷量之比。

(在数值上等于非静电力把1C的正电荷从负极移到正极所做的功)(3)定义式：E＝Wq。

(使用时注意与电场强度E的区别)(4)单位：伏(特)，符号是V。

二、闭合电路欧姆定律及其能量分析1．部分电路欧姆定律：I＝U R2．内电阻：电源内电路中的电阻3．闭合电路的欧姆定律(1)推导①时间t 内，电源输出的电能：W ＝Eq ＝EIt ②时间t 内，外电路R 转化的内能：Q 外＝I 2Rt ③时间t 内，内电路r 转化的内能：Q 内＝I 2rt④非静电力做功等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和，即：W ＝Q 外＋Q 内EIt ＝I 2Rt ＋I 2rt 化简： E ＝IR ＋Ir I ＝ER ＋r(2)内容：闭合电路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。

(2)表达式：I ＝ER ＋r (外电路电阻R 为纯电阻)(3)常见的变形公式：E ＝U 外＋U 内 三、路端电压与负载的关系 1．负载：外电路中的用电器。

闭合电路的欧姆定律[核心素养·明目标] 核心素养学习目标物理观念(1)知道电源的作用及原理；知道电动势的概念和意义。

(2)理解内、外电路的能量转化。

(3)理解闭合电路欧姆定律。

科学思维(1)能根据闭合电路欧姆定律解释路端电压与负载的关系。

(2)体会图像法在研究物理问题中的作用。

(3)知道欧姆表测电阻的原理。

科学探究(1)经历闭合电路欧姆定律的理论推导过程。

(2)探究电源两端电压与电流的关系。

科学态度与责任 了解电源短路可能会带来的危害，加强安全用电意识。

知识点一 电动势1．闭合电路：由导线、电源和用电器连成的电路。

用电器和导线组成外电路，电源内部是内电路。

2．非静电力：在电源内部把正电荷从负极搬运到正极的力。

3．电源：通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。

4．电动势(1)物理意义：表征电源把其他形式的能转化为电势能的本领，由电源中非静电力的特性决定，跟外电路无关。

(2)定义：非静电力所做的功与所移动的电荷量之比。

(3)定义式：E ＝W q。

(4)单位：伏特，符号是V 。

电动势在数值上等于电源没有接入电路时，电源两极间的电势差。

1：思考辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)在电源外部电路中，负电荷靠静电力由电源的负极流向正极。

(√) (2)在电源内部电路中，正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极。

(√) (3)电动势的单位跟电压的单位一致，所以电动势就是电源两极间的电压。

(×)知识点二 闭合电路欧姆定律及其能量分析 1．部分电路欧姆定律(1)内容：导体中的电流I 跟导体两端的电压U 成正比，跟导体的电阻R 成反比。

(2)公式：I ＝UR。

2．闭合电路中内、外电路的电势变化：外电路中正电荷在恒定电场作用下由正极移到负极，沿电流方向电势降低，内电路中非静电力把正电荷由负极移到正极，沿电流方向电势升高。

内阻的电势沿电流方向降低。

3．内电阻：电源内电路中的电阻。

课题12.2 闭合电路欧姆定律教学目标1. 知道电源是通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能的装置。

2. 经历闭合电路欧姆定律的理论推导过程，理解内外电路的能量转化。

3. 理解闭合电路欧姆定律，通过探究电源两端电压与电流的关系，体会图像法在研究物理问题中的作用。

重点理解闭合电路欧姆定律，通过探究电源两端电压与电流的关系，体会图像法在研究物理问题中的作用。

难点经历闭合电路欧姆定律的理论推导过程，理解内外电路的能量转化。

教学过程一、情境引入师：两节干电池作为电源的电路中，接一个灯泡和接多个灯泡的亮度是不同的，多个灯泡并联之后明显比一个灯泡暗，这是为什么？生：灯泡亮暗要看实际功率，多个灯泡并联后总电阻变小，分得的电压就变小了，所以实际功率就小了。

师：那少的那部分电压分给谁了呢？二、新课教学师：闭合电路可以分成两部分：外电路和内电路。

电源内部是有电场的，用导线将正负极连起来，等效于正电荷从正极流向负极，外电路中正电荷由正极流向负极，靠什么力做功？生：静电力。

问：内电路中正电荷由负极流向正极，靠什么力做功？从能量角度分析。

教学过程生：其他形式能转化为电荷的电势能，非静电力做功。

师：这就是电源的特性，，物理学中叫作电动势，非静电力做的功与移动的电荷量之比。

表达式：E=Wq，区别于U=Wq，这里W静电力做功。

对应的能量转化关系有：电源提供的电能E总=EIt，外电路消耗的电能：W=UIt，内电路消耗的电能：Q=I2rt，根据能量守恒定律E总=W + Q，可得：E=U + Ir=U 外+U内，实验探究视频。

师：闭合电路欧姆定律I=ER+r，适用于纯电阻电路和金属、电解液。

E=U外+ U内适用于任何电路。

路端电压与负载的关系：U外= E – Ir，例1。

接下来我们看一下当负载变化，电路中的电流U内和U外如何变化？师：当外电路断路时，路端电压等于电动势；当外电路短路时，路端电压等于0，此时电流最大。

问：傍晚用电多的时候，灯光发暗，而夜深人静时，灯光特别明亮，又如：在插上电炉、电暖气等用电多的电器时，灯光会变暗，拔掉后灯光又亮起来。

课时教案第 12 单元第 2 案总第 25 案课题：§12. 2.1 闭合电路的欧姆定律—电动势【教学目标与核心素养】1．知道闭合电路，内外电路2．能从能量转化的角度理解电源的作用3．理解电动势的概念4．理解内外电路电势的变化规律【教学重点】1．电动势概念的理解2．电源的能量转化规律【教学难点】1．电动势概念的理解2．内外电路电势变化规律【教学过程】引入：通过上一节的学习，电路中要维持持续的电流，必须有一装置——电源。

1．回顾：电源的作用？（将正电荷源源不断的从负极移到正极，维持两端恒定的电压）【新课教学】阅读课本P83，请思考：1．什么是闭合电路？什么是内电路和外电路？（由导线、电源和用电器连成的电路叫作闭合电路，用电器和导线组成外电路，电源内部是内电路。

如右图示。

）2．电源外部的电流方向，电荷的电势能怎样变化？（由正极到负极，静电力对电荷做正功，电势能减小，电场能向其他形式的能转化）3．电源为什么可以维持外电路中稳定的电流？（因为它有能力把负极的正电荷经过电源内部不断地搬运至正极。

）一、电动势1．非静电力：在电源内部，存在着由正极指向负极的电场，在这个电场中，静电力阻碍正电荷向正极移动。

因此在电源内部要使正电荷向正极移动，就一定要有一种与静电力方向相反的力作用于电荷才行。

我们把这种力叫作非静电力。

非静电力是指由电源提供的充当动力的力。

在内电路，电流方向由负极到正极，非静电力克服静电力做功，静电力充当阻力，电荷的电势能增加。

2．电源：从能的角度讲，电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。

观看下图，在电池中，非静电力是化学作用，化学能转化为电势能；发电机中非静电力是电磁作用，机械能转化为电势能在不同的电源中，非静电力的作用是不同的，相同的电荷从负极移到正极，做的功是不同的，观看下图，分析规律。

思考1．非静电力做的功能否反映电源的特性？（移送相同的电荷和不同的电荷来分析）学生答：1．移送相同的电荷，不同电源做功不同；2.不同的电源移动不同的电荷做功可以相同；3.同种电源移动不同电荷做功也不相同。

《闭合电路的欧姆定律》教学设计教材分析：闭合电路的欧姆定律是电路知识的核心内容，该定律可以让学生在上一章的基础上更加完整深入地理解电路知识。

闭合电路欧姆定律进一步揭示了闭合电路中内外电压与电源电动势的关系，是分析电路的重要理论基础，也是能量守恒规律的应用。

在本节第一课时中，利用能量守恒的观点推导闭合电路的欧姆定律，让学生充分感受和理解闭合电路欧姆定律，也是本节内容要突破的教学难点。

本课时将通过探究使学生亲眼证实内电路符合部分电路欧姆定律，再探究在外电阻不变的情况下，内阻改变时仍有电动势与总电阻的比值恰等于电路电流的结论，使学生对闭合电路欧姆定律深信不疑，这符合学生的认知规律，也让学生体会运用实验的证据意识解决问题的研究思路。

最后让学生自行探究路端电压与外电阻的关系，得出结论。

这样处理能让学生通过合作交流参与知识形成的过程。

教学目标与核心素养：（一）物理观念1.知道电源的电动势等于内电压、外电压之和；2.理解闭合电路欧姆定律的公式，理解各物理量及公式的物理意义，并能熟练地用来解决有关的电路问题。

（二）科学思维1.通过实验数据分析培养学生的逻辑思维能力；2.培养学生分析解决问题能力，会用闭合电路欧姆定律分析实际问题。

（三）科学探究1.通过实验培养学生探究的意识与证据意识；2.培养学生对实验现象的分析能力；（四）科学态度与责任利用物理知识解决实际的生活问题和解释生活现象，培养学生的兴趣。

教学重点与难点：闭合电路欧姆定律的建立过程是本节的重点，也是本节的难点，通过自制教具巧妙设计实验来突破难点。

教学准备：多媒体教学设备自制电路示教板（两块）、干电池、化学电池、小灯泡、电阻箱、数字电压表和电流表、开关导线等教学过程：一、回顾旧知与导入新课【回顾旧知】我们先回顾上一课时的理论推导：【提出疑问】1、内电路真的满足部分电路的欧姆定律吗？2、这样的理论推导是否可靠呢？【设计思路】在物理学中，任何理论推导得到的结论均需要通过实验来佐证。

闭合电路欧姆定律的应用-动态电路的分析教案教学目标1、熟练地掌握闭合电路欧姆定律的内容及其应用。

[2、掌握路端电压与电动势的区别，并感受路端电压受负载的影响。

3、能够应用闭合电路欧姆定律对电路进行动态分析。

教学重难点1.闭合电路欧姆定律以及内电压、外电压、电动势之间的关系。

2.掌握应用闭合电路欧姆定律对电路进行动态分析的一般步骤。

教学过程闭合电路欧姆定律的应用--动态电路的分析【知识回顾】1.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、外电阻之和成反比；(2)公式：I＝E/R+r(只适用于纯电阻电路)；2.外电压与负载的关系：U = IR =[E/(R+r）]R一、问题导入图中小灯泡的规格都相同，两个电路中的电池也相同。

多个并联的小灯泡的亮度明显比单独一个小灯泡暗。

如何解释这一现象呢?二、典例精析问题1：如图所示，先闭合开关S，当变阻器R的滑片向左移动时，分析灯泡L1 的电流、电压、功率以及电压表示数U的变化情况。

(电压表为理想电表)问题2：闭合开关S稳定后，再闭合开关S1，分析灯泡L1 的电流、电压、功率以及电压表示数U的变化情况。

(电压表为理想电表)规律小结：1．解决电路动态变化的基本思路：“先总后分”——先判断总电阻和总电流如何变化。

“先干后支”——先分析干路部分，再分析支路部分。

“先定后变”——先分析定值电阻所在支路，再分析阻值变化的支路。

三、习题巩固【练1】闭合开关S和S1稳定后，将变阻器R的滑片向右移动时，分析灯泡L2的电流、电压、功率变化情况。

【练2】如图所示，a、b、c三盏灯都能发光，且在电路变化时，灯不会烧坏。

当滑动变阻器的触头P向下移动时，下列说法正确的是(）A．外电路的总电阻变小 B．总电流变小C．a灯变暗D．c灯变亮A[分析电路可知，当滑动变阻器的触头P向下移动时，并联电阻变小，外电路总电阻变小，A选项正确；根据闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流增大，B选项错误；a灯在干路，干路电流增大，a灯一定变亮，C选项错误；由U＝E－Ir可知，电源的输出电压减小，而a 分得的电压增大，故并联部分电压减小，c灯一定变暗，D选项错误。

闭合电路的欧姆定律【学习目标】一、知识与技能1．借助实验，知道闭合电路欧姆定律。

2．能利用实验结果对实际问题进行简单分析。

3．知道闭合电路中各点的电势高低，加深对于电动势及回路中能量转化的理解。

二、过程与方法1．懂得使用电压传感器，学会测量电源电动势的一种方法。

2．通过实验，学会处理实验数据，归纳、总结的科学研究方法。

三、情感、态度与价值观1．了解电池的结构，感悟物理贴近生活、联系实际。

2．结合实验和探索过程，学会观察、勤于思考，体会科学研究方法，提高科学素养。

【学习重点】1．推导闭合电路欧姆定律，应用定律进行有关讨论。

2．路端电压与负载的关系。

【学习难点】路端电压与负载的关系。

【学习过程】一、新课学习思考：为什么多接几个小灯泡之后，会比之前要暗？由导线、电源、用电器连成的电路叫做______________。

用电器和导线组成____________，电源内部是____________。

（一）电动势1.电源：（1）保持两极间有__________。

（2）通过_____________做功把其它形式的能转化为__________的装置。

2.电动势：______________________________________________________。

（1）______________做的功与_______________________之比来表示电源的这种特性，叫做电动势。

用字母E表示。

表达式：__________________（2）单位：_________（3）电动势与外电路无关，由____________特性决定的。

（4）电动势的实质：表征____________________________________。

（二）闭合电路欧姆定律及其能量分析1.内电路和外电路（1）内电路：电源内部的电路，叫内电路。

如___________________________。

（2）外电路：电源外部的电路，叫外电路。