2.7闭合电路欧姆定律1

2.7 闭合电路欧姆定律教案1一、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 ＋IrrR EI +=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 ①rR EI +=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rEm 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P 165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 ．V 1变小 B ．V 1变大C ．V 2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 ．8V C ．9V D ．12V5.如图4中，R 1＝R 2＝R 3＝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．rR 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．。

闭合电路欧姆定律第1课时班级姓名第小组【目标1】理解闭合电路的结构，及相关的名称和关系1.闭合电路的结构2.电源内部的电路叫__________。

内电路的电阻叫_______。

当电路中有电流通过时，内电路两端的电压叫_______。

用U内表示电源外部的电路叫_______。

外电路两端的电压习惯上叫 _________。

用U外表示3.电动势E、外电压U外与内电压U内三者之间的关系_______。

【目标2】闭合电路欧姆定律的推导（教材p60）1.外电路中电流做功转化成热Q外=____________。

2.内电路中电流做功转化成内热E内=_________。

3.非静电力做功为W=___________根据能量守恒定律，有W=E内+E外，所以EIt=_______整理得 E=即 I=例1.在图中R1=14Ω,R2=9Ω.当开关处于位置1时.电流表读数I1=0.2A;当开关处于位置2时.电流表读数I2=0.3A.求电源的电动势E和内电阻r.思考：本例题给出了一种测电源电动势和内电阻的方法，请简述实验原理所需实验仪器和简单的实验过程，怎样得出E和r？【目标3】路端电压与负载的关系1.路端电压U：他是外电路上总的电势降落。

负载R:电路中消耗电能的元件。

2.路端电压与外电阻的关系○1根据U=E-Ir、I=ER+r可知：当R_____时，U增大，当R_____时，U减小○2当外电路断开时，R=∞，I=_____,U=_____○1.电动势等于电源___________时两极间的电压○2.用电压表接在电源两极间测得的电压U外___E当外电路短路时，R=0，I=_____,U=_____例2、如图4所示的电路中，当变阻器R3的滑动触头P向b端移动时（）A.电压表示数变大，电流表示数变小B.电压表示数变小，电流表示数变大C.电压表示数变大，电流表示数变大D.电压表示数变小，电流表示数变小【目标4】通过数学表达式分析其关系，画出U-I图线，理解横纵坐标交点的物理意义。

高二物理导学案日期编号2.7 闭合电路的欧姆定律（第1课时）班级姓名知识目标1、知道外电路、内电路概念，理解电源内部电势的变化和外电路中电势的变化规律；2、理解掌握闭合电路的欧姆定律，并能计算有关的电路问题。

自主学习1、闭合电路只有用导线把电源、用电器连成一个闭合才有电流。

用电器、导线组成电路，电源内部是电路，内电路的电阻叫,用r表示。

在外电路中，沿电流方向电势，在内电路中电流从电源极流向极。

外电路中，自由电荷（设为正电荷）在恒定电场作用下定向运动形成电流，沿电流方向电势降低，U外=IR；内外电路类比图：电势-高度而在内电路，由于非静电力作用，从负极到正极电势发生跃升，升高的值等于电动势的值E，同时，电流流经内阻r也有电势降低，U内=Ir2、由电路中的能量转化推导闭合电路欧姆定律（1）设外电路为纯电阻电路，外电路电阻为R，电流为I，在时间t内，外电路中电能转化成的内能为Q外= 。

（2）内电路电阻为r，在时间t内，电能转化成内能为：Q内= 。

（3）电源电动势为E，则在时间t内非静电力做功（即产生的内能）为：W= = 。

（4）由能量守恒可知W= + ，即EIt = + .整理化简得E= ，也就是I= 。

由此得出闭合电路欧姆定律。

（5）另一种推导：整个电路中，由于非静电力作用电势升高E，而电流经过外电路电阻和内电路电阻时电势降低分别为U外=IR、U内=Ir，整体看，升高和降低应相等，所以E=U外+ U内=IR+ Ir，所以有。

3、闭合电路欧姆定律（1）内容：闭合电路的跟电源的成正比，跟内外电路的之和成反比。

（2）公式：I= 。

（3）电动势E与内电压U内、外电压U外的关系：E= 。

这就是说，电源的电动势等于。

特别提醒： ①rR E I += 只适用于外电路为纯电阻的闭合电路； ②由于电源的电动势E 和内电阻r 不受R 变化的影响，从r R E I +=不难看出，随R 的增加，电路中电流I 减小；③U 外＝E －Ir 既适用于外电路为纯电阻的闭合电路，也适用于外电路为非纯电阻的闭合电路．解决闭合电路问题的一般步骤：①认清外电路上各元件的串、并联关系，必要时需画出等效电路图帮助分析．要特别注意电流表和电压表所对应的电路．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 ；当以上方法都行不通时，可以应用联立方程求出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．④当外电路含有非纯电阻元件时(如电动机、电解槽等)，不能应用闭合电路欧姆定律求解干路电流，也不能应用部分电路欧姆定律求解该部分的电流，若需要时只能根据串、并联的特点或能量守恒定律计算得到．例题：在右图中R 1=14Ω，R 2=9Ω。