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教学设计7闭合电路的欧姆定律本节分析闭合电路欧姆定律是本章的核心内容，具有承前启后的作用，既是本章知识的高度总结，又是本章知识拓展的重要基础．通过学习，既能使学生从部分电路的认知上升到全电路规律的掌握，又能从静态电路的计算提高到对含电源电路的动态分析及推演．同时，闭合电路的欧姆定律能够充分体现功和能的概念在物理学中的重要性，是加深对功能关系理解的好素材．学情分析学生通过前面的学习，对静电力做功的特点、静电力做功与电能的转化以及如何从非静电力做功的角度描述电动势有了比较深入的理解．借助于部分电路的欧姆定律的相关知识，已经具备了可以通过功能关系分析建立闭合电路欧姆定律的可能．教学目标●知识与技能(1)经历闭合电路欧姆定律的理论推导过程．体验能量转化和守恒定律在电路中的具体应用，理解内、外电路的能量转化．(2)理解内、外电路的电势降落，理解闭合电路的欧姆定律．(3)会用闭合电路的欧姆定律分析路端电压与负载、电流的关系．●过程与方法(1)学会用已知的电学知识和规律，推导得到新的知识和规律．(2)学会用实验方法，验证并理解新的知识和规律．(3)学会利用数学方法来理解和解决相关物理问题．●情感、态度与价值观(1)倡导师生协作，鼓励学生通过讨论、交流营造探究合作的学习氛围，培养团队合作能力．(2)加强对学生科学素质、创新精神和实践能力的培养．教学重难点1．闭合电路的欧姆定律的推导及理解．2．路端电压与负载、电流的关系，能进行相关的电路分析和计算．教学方法教师启发引导教学与学生小组合作探究法相结合．教学准备多媒体教学课件、演示实验电路板、电源、数字电压表、数字电流表等．教学设计（一）（设计者：周静忠，徐会强改编）教学过程设计设计意图：通过实验激发学生学习的兴趣，为新课的教学以及后面的照应做好伏笔.）闭合电路：当开关S闭合，电源、导线、用电器组成闭合电路.）电源起什么作用？提供电能.）电源怎么提供电能？通过非静电力做功，把其他形式的能转化为电能.）如何描述电源把其他形式的能转化为电能的本根据闭合电路的欧姆定律和题述的两种情况，可以列出下面两个方程：r1r2从教材“图2.7-2闭合电路的电势”分析得出：外电路电势降落之和U外＋U内，等于电源升高的进一步加深对闭合电路的欧姆定律的理解，为用图象法处理《实验：测定电池的电动势和内阻》的数据做好准备.）板书设计7闭合电路的欧姆定律一、认识闭合电路闭合电路：开关S闭合，电源、导线、用电器组成闭合电路外电路：由用电器和导线组成外电路内电路：电源内部是内电路二、闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律：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，这个结论叫做闭合电路的欧姆定律I＝ER＋rE＝U外＋U内三、讨论及应用1．路端电压、内电压和电动势的关系2．路端电压U与电流I的关系(1)U路＝E－Ir(2)U路I的关系图线的物理意义①与U路轴的截距的物理意义：断路状态，断路时的路端电压等于电源电动势②与I轴的截距的物理意义：短路状态，短路电流很大，不允许出现短路③图线斜率的物理意义：图线倾斜程度跟内阻r有关，图线斜率绝对值越大，内阻越大教学反思本节的教学活动，基于学生基础、动手能力、思维方式等特点，如何引导学生共同完成探究活动，要注意以下几点：1.明确教学目的，掌握物理思维特点，培养学生思维能力.本节重点即定律的内容不是老师强加到学生脑中，而是通过学生自主的探究，在一定思考和推理情况下学到的，因此教师设计教学一定要符合高中学生的思维能力，通过“猜想—实验—验证”严密的科学探究方法，培养学生的能力.（1）采用实验引入，实验现象和学生初中的学习认知产生冲突，由此激发学生的学习兴趣与学习热情，这个效果很好，学生的积极性完全调动起来.（2）对电路的认识，由于之前已有铺垫，所以不需要过多阐述，而应该通过学生的课前预习，让学生自主完成，由本节效果来看，学生的预习成果显著.（3）在探究路端电压与负载关系实验时，测量自制电源的路端电压和内电压，并将结果用数字电压表显示出来，学生记录实验数据，然后分析处理实验数据，找到路端电压与内电压的和不变的关系.（4）基于学生数学基础的特点，在研究路端电压与电流关系时，让学生从图象出发研究，从教学效果看，学生很容易理解和掌握.2.本节教学能充分联系生活实际，培养了学生的知识综合应用能力.如电源的短路问题；与生活紧密联系，在学生学习基础知识的同时，对于生活中的相关现象有了更深层次的理解.3.本节教学能让学生参与进来，主动探讨电路动态分析的问题.学生还可以按自己的水平层次将课堂内未完成的内容拓展到课外，做到课题学习和课外思考的互通.教学设计（二）（设计者：陈国文，徐会强改编）教学过程设计演示一：四盏小灯泡并联，由四个开关控制，外电路如图所示，用四节干电池串联作为电源，接B两端，逐一闭合开关，观察小灯泡的亮度变化情况；再逐一断开开关，观察小灯泡的亮定性介绍内、外电路的电势升、降情况对闭合电路有整体定性的了解．电源没有接入外电路时，电源电动势与测出各接线柱间的电势差.实验结果：U AB＝U AD＋U CB，U CD＝0数据分析：电源的电动势为电极附近由于非静电力做功，两次电势提升之和.改变外电阻，测出几组内、外电压.学生按下表记录数据，并进行分析.U外/VU内/V(U外＋U)/V根据能量守恒定律推导闭合电路的欧姆定律时间内，外电路中消耗的电能时间内，内电路中消耗的电能观察实验中调节滑动变阻器时电压表和电流表的变化规律；讨论分析解释实验现象设计意图：通过练习强化学生对闭合电路的欧姆定律的理解，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力．)板书设计7 闭合电路的欧姆定律一、电路结构闭合电路的组成⎩⎪⎨⎪⎧外电路内电路二、闭合电路的欧姆定律闭合电路欧姆定律：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，这个结论叫做闭合电路的欧姆定律．E ＝U 外＋U 内 I ＝ER ＋r三、路端电压U 与负载R(或干路电流I)的关系 1．实验现象：R 增大时，I 减小，U 增大 R 减小时，I 增大，U 减小2．解释：利用U ＝E －Ir(E 、r 是一定的) 3．U-I 图线的分析和理解(1)反映了U 和I 的变化关系(2)与U 轴截距的物理意义：断路状态，且断路时的路端电压等于电源电动势 (3)与I 轴截距的物理意义：短路状态，短路电流很大，不允许出现短路现象(4)图线斜率的物理意义：图线倾斜程度跟内阻r 有关，图线斜率绝对值越大，内阻越大教学反思本节设想从三个小实验设计问题情景，让学生在体验中发现并提出问题，教师认真倾听学生的对话，及时捕捉学生的原认知对本节教学的影响．从两个探究实验的数据分析中，加深对电源内部电势升降的理解和电源存在内阻的认识，从而明确电源电动势在数值上等于内外电路的电势降落．依据能量守恒进一步从理论上探究闭合电路的欧姆定律，并能用该定律对路端电压随外电阻的变化的实验现象进行分析．活动的场景设计中要倡导学生之间的沟通交流，共同提高，从实验得出的结论要与科学结论进行比较，从而正确地建构物理知识．备课资料●干电池、蓄电池、发电机、太阳能电池等形式多样的电源可为人类提供所需的稳定持续的电流．然而，世界上第一个使人类获得稳定持续电流的是伟大的意大利物理学家、发明家伏特(1745～1827)．伏特24岁时发表了静电学著作《论电的吸引》，引起了科学界的注意.29岁成为物理学教授，在电学等方面做出了许多重要的贡献.1791年被聘为英国皇家学会国外会员，三年后还被授予科普利奖章，后来还被选为巴黎科学院的国外院士．伏特所处的时代，人们对电的研究只停留在静电现象.1780年，意大利物理学家伽伐尼发现了“动物电”现象，在此启发下，伏特于1792年开始研究“动物电”及相关效应．他通过大量实验，否定了“动物电”是动物固有的说法，认为产生于两类导体(两种金属和液体)所组成的电路中，不同种类的金属接触时彼此都起电(叫接触电)，这就是著名的电的接触学说．他以不同的金属连成环接触青蛙腿及其背，从而成功地使活的青蛙痉挛．这就证实了“动物电”产生于两种不同金属的接触．由实验他还观察到电不仅使青蛙颤动，还会影响其视觉和味觉神经．为了取得较强的效应，伏特把若干种导体联接起来进行了长期实验，终于在1799年研制成第一个长时间的持续的电流源——伏特电堆，接着又发明了伏特电池．伏特电池是19世纪初具有划时代意义的最伟大的发明．这一发明在此后的相当长时间内成为人们获得稳定的持续电流的唯一手段．由此开拓了电学研究的新领域，使电学从静电现象的研究进入到动电现象的研究，导致了电化学、电磁联系等一系列重大发现．正是依靠足够强的持续电流，1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，这又导致了1831年英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象等，使电磁学发展走上了突飞猛进的道路．人们为了纪念这位最先为人类提供稳定电流的科学家，将电动势和电位差的单位以他的姓氏命名为“伏特”(VOLT)，简称“伏”．。
闭合电路欧姆定律一、素质教育目标（一）知识教学点1.初步了解电动势的物理意义．2.了解电动势与内外电压的关系．3.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．4.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线表达，并能用来分析、计算有关问题．5.理解闭合电路的功率表达式，理解闭合电路中能量的转化．（二）能力训练点通过用公式、图像分析外电压随外电阻变化而变化的规律，培养学生用多种方法分析问题的能力．（三）德育渗透点1.通过外电阻的改变而引起I、U变化的深入分析，树立事物之间存在普遍的相互联系的观点．2.通过对闭合电路的分析计算，培养学生能量守恒的思想．二、重点、难点、疑点及解决办法1.重点①正确理解电动势的物理意义．②对闭合电路欧姆定律的理解和应用．2.难点路端电压、电流随外电阻变化规律．3.疑点路端电压变化的原因（内因、外因）．4.解决办法制作多媒体课件，采用类比分析、动态画面、图像等帮助同学增强感性认识，逐步了解电动势的含义，推导闭合电路欧姆定律公式，分析各项的意义，使学生有初步整体感知，精选运用闭合电路欧姆定律分析路端电压随外电阻改变而改变的规律的典型例题，结合图像分析突破难点．三、课时安排1课时四、教具学具准备小电珠（2.5V）、若干节不同型号电池、蓄电池、电压表五、学生活动设计学生观察、动手测电源电动势，并边观察边思考，逐步推导闭合电路欧姆定律，在教师的启发下逐渐理解公式含义，引导学生用公式法和图像法去分析同一问题．六、教学步骤（一）明确目标（略）（二）整体感知本节课是在学习部分电路知识的基础上进行的，是部分电路欧姆定律的延伸，是以后对复杂电路分析的基础，也是本章的教学重点．（三）重点、难点的学习与目标完成过程1.提问，引入新课导体中产生电流的条件是什么？导体两端有电势差．电源就是能提供电能并能维持一定的电势差（电压）的装置，各种电源两端电压是否相同？2.新课教学（1）电源电动势演示1 展示1#、2#、5#、7#电池，并请几位同学观察电池上的规格（均为1.5V ）． 用电压表分别测出两端电压，读数均为1.5V演示2 用电压表测蓄电池电压，读数为2.0V可见，电源两端间电压是由电源本身性质决定的，同种电源两极间电压相等，不同种电源两极间电压不同，为了表示电源的这种特性，物理学中引入电动势概念．电源电动势等于电源没有接人电路时两极间的电压，用符号E 表示．怎样测量电动势？用电压表直接测量电源两极．各种型号的干电池电动势为多少？1.5V可见电池所标的值，实际上就是电池的电动势．（2）闭合电路欧姆定律闭合电路由电源外部的电路（外电路）和电源内部的电路（内电路）组成．理论分析表明，在闭合电路中，电源内部电势升高的数值等于电路中外电阻上的电势降落与内电阻上电势降落之和，即E ＝U 外＋U 内 ①设闭合电路中的电流为I ，外电阻为R ，内阻为r ，由欧姆定律可知U 外＝IR U 内＝Ir 代入①式得E ＝IR ＋Irr R E I += ②②式表示：闭合电路中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，这个结论叫做闭合电路欧姆定律．（3）路端电压跟负载的关系提问：当外电阻R （负载）改变时，路端电压U 如何变化，变化规律如何？①演示：按图1让同学接线，注意电表的正负极性，改变Ｒ的大小，发现如下规律：图1当R 增大，电流I 减小，U 增大；当R 减小，I 增大，U 减小．②请同学运用学过的知识分析推导：∵U ＝E －U 内＝E －Ir ①r R E I +=②由上二式可知：R ↑→I ↓→U 内↑→U ↑R →∞ I ＝0 U 内＝0 U ＝E 这就是用电压表直接测量开路时两端电压即为电动势值的原因．当R ↓→I ↑→U 内↑→U ↓R →0 I ＝E ／r U 内＝E U ＝0（短路） 由于短路电流很大，电源易烧坏，还可能引起火灾，因此要千万避免短路．同学推导出的结论和演示结果完全一致．③路端电压随电流变化的图像（U －I 图）引导学生作出U －I 图线，如图2所示：图2图线中的横轴截距、纵轴截距和斜率的物理意义是什么？斜线与纵轴交点表示电动势值，与横轴交点表示短路电流r E m I =，斜率绝对值表示内阻r ．④路端电压发生变化的原因引导学生分析：由U ＝E －Ir 可知，r ＝0时，U ＝E 与外电路无关，可见r ≠0是U 随R 变化的内因，R 发生变化是U 变化的外因．（4）闭合电路中的功率E ＝U 外＋U 内上式两边都乘以I ，得到EI ＝U 外I ＋U 内I此公式的物理意义是什么？请同学分小组讨论后，选代表回答．上式中U 外I 和U 内I 分别表示外电路和内电路上消耗的电功率，EI 表示电源提供的电功率．①上式的物理意义在于，电源提供的电能一部分消耗在外电路上，转化为其他形式的能，另一部分消耗在内电路上，转化为内能，体现了能量守恒规律．②式中表明，电动势E 越大，电源提供的电功率越大，可见，电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量，反映了电源的供电能力．（四）总结、扩展电动势是描述电源将其他形式能转化为电能本领的物理量，数值上等于闭合电路内外电压之和，外电路断路时，等于电源两端电压．闭合电路欧姆定律：闭合电路总电流跟电源电动势成正比，跟电路总电阻成反比．路端电压随外电阻的增大而增大．测电源电动势E和内阻r，有多种方法，各需要哪些器材，请同学画出电路示意图．七、作业与思考（一）作业题课本P165练习四（1）一（5）（二）思考题1.下列关于电源的说法正确的是（）A．电源是把其他形式的能转化为电能的装置B．电源电动势与电路中的电源有关C．电动势为1.5V的干电池，表明干电池可以使1C的电量具有1.5J的电能D．电动势为1.5V的干电池，表明干电池每秒钟能将1.5J的化学能转化为电能2.对于一确定电源，下列说法正确的是（）A．电源短路时，其放电电流无穷大B．电源的负载增加，输出功率一定增大C．电源的负载电阻增加，路端电压不－定增大D．当外电路断路时，其路端电压等于电源电动势3.如图3所示电路中，当滑动触头向下滑动时，各表读数的变化情况是（）A．V1变小B．V1变大C．V2变大D．A变小图34.将分别标有“6V4W”和"3V3W”的两只灯泡串联接到一电源两端，如果电源内阻不计，要使两灯泡得到的电压都不超过额定电压，则电源电动势的最大值是（）A．6V B．8VC．9V D．12V5.如图4中，R1＝R2＝R3＝1Ω，伏特表内阻很大，当K断开时，伏特表读数为0.8V；当K闭合时，伏特表读数为1V，求电池的电动势和内阻．图46.一个电源断路时路端电压是10V ，短路时通过电源的电流是4A ，该电源与阻值是2Ω的电阻相连时，通过电阻的电流是_____A ，电源的路端电压是______V ．（思考题答案：1.AC 2.D 3.ACD 4.B 5.2V 、0.5Ω 6.2.22、4.44）八、板书设计四 闭合电路欧姆定律一、电源电动势：等于电源没有接入电路时两极间的电压二、闭合电路欧姆定律闭合电路中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． r R EI +=三、路端电压跟负载的关系路端电压随外电阻增大而增大．四、闭合电路中的功率电源提供的电能一部分消耗在外电路上，转化为其他形式的能，一部分消耗在内电阻上，转化为内能．。
闭合电路欧姆定律优质课教学设计一、教材分析课标分析：知道电源的电动势和内阻，理解闭合电路的欧姆定律教材地位：闭合电路欧姆定律是恒定电流一章的核心内容，具有承前启后的作用。
既是本章知识的高度总结，又是本章拓展的重要基础；通过学习，既能使学生从部分电路的认知上升到全电路规律的掌握，又能从静态电路的计算提高到对含电源电路的动态分析及推演。
同时，闭合电路欧姆定律能够充分体现功和能的概念在物理学中的重要性，是功能关系学习的好素材。
二、学情分析学生通过前面的学习，理解了静电力做功与电荷量、电势差的关系、了解了静电力做功与电能转化的知识，认识了如何从非静电力做功的角度描述电动势，并处理了部分电路欧姆定律的相关电路问题，已经具备了通过功能关系分析建立闭合电路欧姆定律，并应用闭合电路欧姆定律分析问题的知识与技能。
三、教学目标（一）知识与技能1、通过探究推导出闭合电路欧姆定律及其公式，知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。
2、理解路端电压与负载的关系，知道这种关系的公式表达，并能用来分析有关问题。
3、掌握电源断路和短路两种特殊情况下的特点。
知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。
4、了解路端电压与电流的U-I图像，认识E和r对U-I图像的影响。
5、熟练应用闭合电路欧姆定律进行相关的电路分析和计算（二）过程与方法1、经历闭合电路欧姆定律及其公式的推导过程，体验能量转化和守恒定律在电路中的具体应用，培养学生推理能力。
2、通过路端电压与负载的关系实验，培养学生利用实验探究物理规律的科学思路和方法。
3、了解路端电压与电流的U-I图像，培养学生利用图像方法分析电学问题的能力。
4、利用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
（三）情感态度价值观1、通过探究物理规律培养学生的创新精神和实践能力。
2、通过实验探究，加强对学生科学素质的培养。
3、通过实际问题分析，拉近物理与生活的距离，增强学生学习物理的兴趣。
高中物理人教版选修3-1教学案：2.7闭合电路的欧姆定律2【知识要点】1.闭合电路中的功率电源路端电压U=E-Ir得UI=EI-I2r式中：（1）电源向外电路输出的功率，简称电源的输出功率。
P输出=UI（2）电源上消耗的功率，也叫电源损耗的功率。
P内=I2r（3）电源提供的电能即电源的功率P总=EI，可见电源提供的电能，一部分消耗在内阻上，其余部分消耗在外电路中。
2. 闭合电路的的动态分析问题动态直流电路电流和电压的变化分析是以识别电路结构为前提，电阻变化分析为基础，欧姆定律、串、并联电路特点和性质为核心的。
对于综合性问题的分析，一般的思路是按照R分→R总→I总→U内→U外3.含容电路2.如图所示，R 为电阻箱，○V 为理想电压表．当电阻箱读数为R 1=2Ω时，电压表读数为U 1=4 V ；当电阻箱读数为R 2=5Ω时，电压表读数为U 2=5 V ．求：(1)电源的电动势E 和内阻r(2)当电阻箱R 读数为多少时，电源的输出功率最大?最大值P m 为多少?3.如图所示，电源电动势为E =10V ，内阻r =1Ω，R 1=3Ω，R 2=6Ω，C =30μF 。
开关S 断开时，电容器的电荷量为 C 。
闭合开关S ，稳定后通过R 1的电流为 A 。
4.如图所示，已知电源电动势E =20V ，内阻r =l Ω，当接入固定电阻R =4Ω时，电路中标有“3V, 6W”的灯泡L 和内阻R D =0.5Ω的小型直流电动机D 都恰能正常工作.试求：(1)电路中的电流大小；(2)电动机的额定电压；(3)电动机的输出功率．【课后作业】1.如图，是一火警报警电路的示意图。
其中R 3为用某种材料制成的传感器，这种材料的电阻率随温度的升高而增大。
值班室的显示器为电路中的电流表，电源两极之间接一报警器。
当传感器R 3所在处出现火情时，显示器的电流I 、报警器两端的电压U 的变化情况是 （ ）A ．I 变大，U 变小B ．I 变小，U 变大C ．I 变小，U 变小D ．I 变大，U 变大2.电动势为E 、内阻为r 的电源与定值电阻R 1、R 2及滑动变阻器R 连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向b 端时，下列说法正确的是 （ ）A.电压表和电流表读数都增大B.电压表和电流表读数都减小C.电压表读数增大，电流表读数减小D.电压表读数减小，电流表读数增大3.如图所示电路中，电源内阻不能忽略，两个电压表均为理想电表。
闭合电路欧姆定律》教学设计高二年级物理组张小冲一、教学目标（一）知识与技能1．理解电动势的定义，知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。
2．知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。
3．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。
4．理解路端电压随电流（或外电阻）关系的公式表达和图象表达，并能用来分析、计算有关问题。
5．理解闭合电路的功率表达式，知道闭合电路中能量的转化。
（二）过程与方法1．通过路端电压与外电阻的关系实验探究，培养学生利用“实验研究，得出结论”的探究物理规律的科学思路和方法。
2．通过研究路端电压与电流的关系公式、图象及图象的物理意义，培养学生应用数学工具解决物理学问题的能力。
3．通过利用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
（三）情感态度与价值观1．通过演示实验和探究实验，激发学生求知欲和学习兴趣，享受成功的乐趣，体会物理学研究的科学性。
2．通过分析路端电压与电流（外电阻）的关系，培养学生严谨的科学态度，感受物理之美。
3．通过学生之间的讨论、交流与协作探究，培养团队合作精神。
二、教学重点1．闭合电路欧姆定律。
2．路端电压与电流（外电阻）关系的公式表示及图象表示。
三、教学难点1．电动势的概念。
2．路端电压与电流（外电阻）关系。
四、教学思路《闭合电路欧姆定律》一节是高二物理教材中学生感到较为难以理解的部分，难点在于对电动势的物理意义的理解，这是掌握闭合电路欧姆定律的关键和基础。
首先，先让学生感受生活中的一些电源，初步明确电源是将其他形式的能转化成电能的装置，让学生自己用电压表测量不同类型的电源两极间的电压，为引入电动势的概念作铺垫。
其次，介绍闭合电路的组成，在内外电路上都有电势降落，利用类比动画讲解电源内部负极到正极电势升高的数值等于电路中电势降落的数值，接着再推导出闭合电路欧姆定律。
再次，讲授闭合电路中的功率，进一步从能量的转化角度说明电源是将其他形式的能转化成电能的装置。
课题第七节闭合电路欧姆定律授课时间教学目标知识与技能1．了解欧姆发现闭合电路欧姆定律的实验方法和思维；2．知道电源的电动势等于内电压、外电压之和；3．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。
过程与方法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。
情感态度与价值观1．渗透物理学史的教育，培养学生的兴趣2．解释物理实验现象。
教学重点1．建立闭合电路欧姆定律；2．端电压与外电阻、电流之间的关系。
教学难点 1．闭合回路中电源电动势等于电路上内、外电压之和；2．应用闭合电路欧姆定律解决实际问题。
课程类型新授课教学方法讲授法、归纳法教学工具多媒体辅助教学过程导入新课两台手摇发电机，摇动手柄发电机就会产生电动势。
这是一台自制电压指示仪，电压指示仪两边各分布了一排发光二极管，当输入电压越高，二极管亮了数量越多，输入电压越小，二极管亮了数量越少。
现将手摇发电机的输出端与电压指示仪相连，通过电压指示仪可以比较手摇发电机的外电压的大小。
先演示一下，慢摇时，指示灯亮的少些，快摇时，指示灯亮的多些。
请一男一女两位同学手摇发电机，用两台手摇发电机分别对一台自制电压显示仪供电，女同学的手摇发电机装置中的灯泡取下，男同学的手摇发电机装置中的灯泡保留，学生观察到男同学摇的更快，产生的电动势应该要更大些，可是电压指示仪反映了女同学的电压要更高一些，为什么会这样呢？要想很好的解释这个实验，就需要先来学习今天我们要学习的内容——闭合电路欧姆定律。
教学内容一、探究电源电动势和电源外电压、电源内电压的关系介绍自制化学原电池。
铜棒作为原电池的正极，锌棒作为原电池的负极，U型槽内装有电解液。
在正负极附近分别放上一段铜线作为探针，用来测内电路电压，利用电压表测内外电压验证闭合电路欧姆定律得出的结论。
通过改变电阻箱阻值改变外电阻大小，通过挤压中间连通管，改变其横截面积，从而改变电源内电阻大小。
第二章恒定电流2.7闭合电路欧姆定律教材分析闭合电路的欧姆定律在体现功能关系上是一个很好的素材，因此帮助学生理解电路中的能量转化关系是本节的关键。
外部电路从电势降低的角度学生是容易理解的，但在内部电路，一定要让学生理解电源内部反应层的作用，把其他形式能量转化为电能，电势要增加。
学情分析学生已经从做工的角度认识了电动势的概念，本节依照通过功能关系的分析建立闭合电路的欧姆定律是可行的。
如果学生能娴熟的从功和能的角度分析物理过程，对于解决物理问题是有好处的。
5（二）过程与方法1路和方法。
2、通过利用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
（三）情感、态度与价值观通过本节课教学，加强对学生科学素质的培养，通过探究物理规律培养学生的创新精神和实践能力。
教学重点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★教学难点路端电压与负载的关系教学方法演示实验，讨论、讲解教学用具：滑动变阻器、电压表、电流表、电键、导线若干、投影仪、多媒体电脑教学过程（一）引入新课教师：前边我们知道电源是通过非静电力做功把其他形式能转化为电能的装置。
只有用导线将电源、用电器连成闭合电路，电路中才有电流。
那么电路中的电流大小与哪些因素有关？电源提供的电能是如何在闭合电路中分配的呢？今天我们就学习这方面的知识。
高电势向低电势运动。
学生（代表）教师：这个同学说得确切吗？学生讨论：如果电源是一节干电池，在电源的正负极附近存在着化学反应层，反应层中非静电力（化学作用）把正电荷从电势低处移到电势高处，在这两个反应层中，沿电流方向电势升高。
在正负极之间，电源的内阻中也有电流，沿电流方向电势降低。
教师：（投影）教材图2.7-2（如图所示）内、外电路的电势变化。
教师：引导学生推导闭合电路的欧姆定律。
可按以下思路进行：设电源电动势为E，内阻为r，外电路电阻为R，闭合电路的电流为I，（1）写出在t时间内，外电路中消耗的电能E外的表达式；（2）写出在t时间内，内电路中消耗的电能E内的表达式；（3）写出在t 时间内，电源中非静电力做的功W 的表达式；学生：（1）E 外=I 2Rt（2）E 内=I 2rt（3）W=Eq=EIt根据能量守恒定律，W=E 外+E 内即 EIt =I 2Rt +I 2rt整理得：E =IR +Ir根据欧姆定律，外电路两端的电势降落为U 外=IR E =IR +Ir得该式表明，电动势等于内外电路电势降落之和。
第7节、闭合电路欧姆定律定律一、教学目标（一）知识与技能1、能够推导出闭合电路欧姆定律及其公式，知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。
2、理解路端电压与负载的关系，知道这种关系的公式表达和图线表达，并能用来分析、计算有关问题。
3、掌握电源断路和短路两种特殊情况下的特点。
知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。
4、熟练应用闭合电路欧姆定律解决有关的电路问题。
5、理解闭合电路的功率表达式，知道闭合电路中能量的转化。
（二）过程与方法1、通过演示路端电压与负载的关系实验，培养学生利用“实验研究，得出结论”的探究物理规律的科学思路和方法。
2、通过利用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
（三）情感、态度与价值观通过本节课教学，加强对学生科学素质的培养，通过探究物理规律培养学生的创新精神和实践能力。
教学重点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教学难点路端电压与负载的关系教学方法演示实验，讨论、讲解教学用具：滑动变阻器、电压表、电流表、电键、导线若干、投影仪、多媒体电脑教学过程（一）引入新课教师：前边我们知道电源是通过非静电力做功把其他形式能转化为电能的装置。
只有用导线将电源、用电器连成闭合电路，电路中才有电流。
那么电路中的电流大小与哪些因素有关？电源提供的电能是如何在闭合电路中分配的呢？今天我们就学习这方面的知识。
（二）进行新课1、闭合电路欧姆定律教师：（投影）教材图2.7-1（如图所示）教师：闭合电路是由哪几部分组成的？学生：内电路和外电路。
教师：在外电路中，沿电流方向，电势如何变化？为什么？学生：沿电流方向电势降低。
因为正电荷的移动方向就是电流方向，在外电路中，正电荷受静电力作用，从高电势向低电势运动。
教师：在内电路中，沿电流方向，电势如何变化？为什么？学生（代表）：沿电流方向电势升高。
因为电源内部，非静电力将正电荷从电势低处移到电势高处。
第二章恒定电流第7节闭合电路的欧姆定律（二）【课前准备】【课型】新授课【课时】2课时【教学三维目标】（一）知识与技能1.理解路端电压与负载的关系，知道这种关系的公式表达和图线表达，并能用来分析、计算有关问题.2.掌握电源断路和短路两种特殊情况下的特点。
知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压.（二）过程与方法通过利用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力.（三）情感态度与价值观加强对学生科学素质的培养，通过探究物理规律培养学生的创新精神和实践能力【教学重点难点】重点：路端电压与负载的关系难点：路端电压与负载的关系【教学方法】理论、探究、讨论、分析、练习【教学过程】【新课】【问题】对给定的电源，E、r均为定值，外电阻变化时，电路中的电流如何变化？【回答】据I＝ER＋r可知，R增大时I减小；R减小时I增大。
【问题】外电阻增大时，路端电压如何变化？【演示】按电路图连接电路,调节滑动变阻器，改变外电路的电阻，观察路端电压怎样随电流(或外电阻)而改变.【结论】当外电阻增大时，电流减小，路端电压增大；当外电阻减小时，电流增大，路端电压减小.【问题】路端电压与电流的关系式是什么？【回答】U ＝E －Ir【结论】就某个电源来说，电动势E 和内阻r 是一定的。
当R 增大时，由I ＝E R ＋r得，I 减小，由U ＝E －Ir ，路端电压增大。
反之，当R 减小时，由I ＝E R ＋r得，I 增大，由U ＝E －Ir ，路端电压减小. 【说一说】大家几乎都注意过这种现象，傍晚是每一天的用电高峰时段，灯光较暗，而夜深人静时，若打开灯的话，灯光会特别亮；在家用电器使用中，如夏季打开空调后，你会发现灯泡会变暗，而关掉空调后灯泡又会马上亮起来，这是为什么呢？【点拨】用电多时，负载增多．当外电阻R 增大时，根据I ＝ER ＋r 可知，总电流I 减小(E 和r 为定值)；内电压Ir 减小，根据U 外＝E －Ir 可知，路端电压U 外增大．【问题】在闭合电路中，当外电阻等于零时，会发生什么现象？【回答】发生短路现象.【问题】发生上述现象时，电流有多大？【回答】当发生短路时，外电阻R ＝0，U 外＝0，U 内＝E ＝Ir ，故短路电流I ＝E r. 【问题】一般情况下，电源内阻很小，像铅蓄电池的内阻只有0.005 Ω～0.1 Ω，干电池的内阻通常也不到1 Ω，所以短路时电流很大，很大的电流会造成什么后果？【回答】可能烧坏电源，甚至引起火灾.【问题】实际中，要防止短路现象的发生。
当外电阻很大时，又会发生什么现象呢？【回答】断路.断路时，外电阻R→∝，电流I ＝0，U 内＝0，U 外＝E.【说明】有两个极端情况：（1）当R →∞，也就是当电路断开时，I →0则U=E 。
当开路（亦称开路）时，路端电压等于电源的电动势。
在用电压表测电源的电压时，是有电流通过电源和电压表，外电路并非开路，这时测得的路端电压并不等于电源的电动势.只有当电压表的电阻非常大时，电流非常小，此时测出的路端电压非常近似地等于电源的电动势.（2）当R →0时，I →Er ，可以认为U=0，路端电压等于零.这种情况叫电源短路，发生短路时，电流I 叫做短路电流，rE I ，一般电源内阻都比较小，所以短路电流很大.由于短路电流很大，电源易烧坏，还可能引起火灾，因此要千万避免短路．由U ＝E －Ir 可知，r ＝0时，U ＝E 与外电路无关，可见r≠0是U 随R 变化的内因，R 发生变化是U 变化的外因．从而得出故障的种类和位置。
一般的故障有两种：断路或局部短路。
【例题1】在图中R 1＝14 Ω，R 2＝9 Ω。
当开关处于位置1时，电流表读数I 1＝0.2 A ；当开关处于位置2时，电流表读数I 2＝0.3 A 。
求电源的电动势E 和内电阻r 。
解析：根据闭合电路欧姆定律，题述的两种情况可列以下两个方程E ＝I 1R 1＋I 1rE ＝I 2R 2＋I 2r消去E ，解出r ，得r ＝I 1R 1－I 2R 2I 2－I 1代入数值，得r ＝1 Ω将r 代入E ＝I 1R 1＋I 1r 中，得E ＝3 V【总结】解答闭合电路问题的一般步骤：(1)首先要认清外电路上各元件的串并联关系，必要时，应进行电路变换，画出等效电路图。
(2)解题关键是求总电流I ，求总电流的具体方法是：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(I ＝E R ＋r)直接求出I ；若内外电路上有多个电阻值未知，可利用某一部分电路的已知电流和电压求总电流I ；当以上两种方法都行不通时，可以应用联立方程求出I 。
(3)求出总电流后，再根据串、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。
【思考与讨论】设电源电动势E=3v ，内阻r =2Ω . 根据路端电压与电流的关系U ＝E －Ir ，以U 为纵坐标 ， I 为横坐标，作出U 与I 的关系的函数，并讨论（1）外电路断开的状态对应图中的哪个点？怎样看出这时路端电压与电动势的关系？（2）电动势E的大小对图像有什么影响？（3）电源短路的状态对应于图中哪一点？怎么样读出这时电流大小？（4）r的大小对图像有什么影响？【点拨】（1）外电路断开的状态时对应图中图象与纵轴的交点，路端电压与电动势相等（2）在纵轴上的截距表示电源的电动势E（3）在横轴上的截距表示电源的短路电流（4）图象斜率的绝对值表示电源的内阻，内阻越大，图线倾斜得越厉害．【问题】根据U＝E-Ir，利用数学知识可以知道路端电压U是电流I的一次函数，图象是一条向下倾斜的直线. 从图象可以看出路端电压与电流的关系是什么？【回答】U随着I的增大而减小.【问题】直线与纵轴的交点表示的物理意义是什么？直线的斜率呢？【回答】直线与纵轴的交点表示电源的电动势E，直线的斜率的绝对值表示电源的内阻.【规律总结】电路端电压随电流变化的特性图，以下几个特点：1．线与U轴的交点就是电源的电动势.2．曲线与I轴的交点就是电源短路电流.3．曲线的斜率大小是电源内电阻的大小.4．曲线上某一点坐标之积是输出功率.【拓展】一、闭合电路的动态分析1、总电流I和路端电压U随外电阻R的变化规律：当R增大时，I变小，又据U=E-Ir知，U变大.当R增大到∞时，I=0，U=E（断路）.当R减小时，I变大，又据U=E-Ir知，U变小.当R减小到零时，I=E r ，U=0（短路）2、所谓动态就是电路中某些元件（如滑动变阻器的阻值）的变化，会引起整个电路中各部分相关电学物理量的变化。
解决这类问题必须根据欧姆定律及串、并联电路的性质进行分析，同时，还要掌握一定的思维方法，如程序法，直观法，极端法，理想化法和特殊值法等等。
3、基本思路是“部分→整体→部分”，从阻值变化的部分入手，由欧姆定律和串、并联电路特点判断整个电路的总电阻，干路电流和路端电压的变化情况，然后再深入到部分电路中，确定各部分电路中物理量的变化情况。
【练习】在如图所示的电路中，R1、R2、R3、R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r，设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U，当R5的滑动触头向a端移动时，判定正确的是（）A．I变大，U变小B．I变大，U变大C．I变小，U变大D．I变小，U变小解析: 当R5向a端移动时，其电阻变小，整个外电路的电阻也变小，总电阻也变小，根据闭合电路的欧姆定律EIR r=+知道，回路的总电流I变大，内电压U内=Ir变大，外电压U外=E-U内变小，所以电压表的读数变小，外电阻R1及R4两端的电压U=I（R1+R4）变大，R5两端的电压，即R2、R3两端的电压为U’=U外-U变小，通过电流表的电流大小为U’(R2+R3)变小.答案：D【规律总结】在某一闭合电路中，如果只有一个电阻变化，这个电阻的变化会引起电路其它部分的电流、电压、电功率的变化，它们遵循的规则是：1、凡与该可变电阻有并关系的用电器，通过它的电流、两端的电压、它所消耗的功率都是该可变电阻的阻值变化情况相同.阻值增大，它们也增大.2、凡与该可变电阻有串关系的用电器，通过它的电流、两端的电压、它所消耗的功率都是该可变电阻的阻值变化情况相同.阻值增大，它们也增大.所谓串、并关系是指：该电阻与可变电阻存在着串联形式或并联形式用这个方法可以很简单地判定出各种变化特点.简单记为：并同串反二、含容电路的分析与计算电容器是一个储存电能的元件，在直流电路中，当电容器充、放电时，电路有充电、放电电流，一旦电路达到稳定状态，电容器在电路中就相当于一个阻值无限大的元件，在电容器处电路可看作是断路.【练习】如下图所示，U=10V，电阻R1=3Ω，R2=2Ω，R3=5Ω，电容器的电容C1=4μF，C2=1μF，求：（1）若电路稳定后，C1、C2的带电量？（2）S断开以后通过R2的电量及R2中电流的方向？解析:（1）电路稳定后，R 1、R 2是串联，R 3上没有电流，C 1两端的电压等于R 2的电压，C 2的电压等于R 1+R 2的电压，即：U 1= U R2212R U R R ⋅+=4V U 2=U=10V C 1的电量Q 1=C 1U 1=1.6×10-5C C 2的电量Q 2=C 2U 2=1.0×10-5C(2)S 断开后C 1要通过R 2、R 3放电，C 2要通过R 3、R 2、R 1放电，通过R 2的电量是：Q=Q 1+Q 2=2.6×10-5C,由电路分析知道，C 1下极板带正电，C 2右极板带正电，断开S 后瞬间，其R 2上的放电电流方向为从右向左.【规律总结】（1）确定电容器和哪个电阻并联，该电阻两端电压即为电容器两端电压。
（2）在计算出电容器的带电量后，必须同时判定两板的极性，并标在图上。
（3）在充放电时，电容器两根引线上的电流方向总是相同的，所以要根据正极板电荷变化情况来判断电流方向。
（4）如果变化前后极板带电的电性相同，那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量的差；如果变化前后极板带电的电性改变，那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之和。
【课时小结】本节课主要学习了路端电压与负载的关系：路端电压随着外电阻的增大而增大，随着外电阻的减小而减小.路端电压与电流的关系式为U =E -Ir ，其U —I 图线是一条倾斜的直线.以及闭合电路的欧姆定律的实际应用.【布置作业】课本P63，问题与练习4,5【板书设计】7 闭合电路的欧姆定律二、路端电压与负载的关系当外电阻增大时，电流减小，路端电压增大；当外电阻减小时，电流增大，路端电压减小. 电路端电压随电流变化的特性图，以下几个特点：1．线与U轴的交点就是电源的电动势. 2．曲线与I轴的交点就是电源短路电流. 3．曲线的斜率大小是电源内电阻的大小. 4．曲线上某一点坐标之积是输出功率.。
