新课标教科版3-1选修三2.7《闭合电路欧姆定律》WORD教案3
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选修3-1第二章第7节闭合电路的欧姆定律一、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象表达,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,熟练应用闭合电路欧姆定律解决有关的电路问题。
4、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。
二、教材分析本节首先介绍了闭合电路的概念,再引入外电路、内电路以及各自的电阻等基本概念,从而得出了闭合电路的欧姆定律,根据闭合电路的欧姆定律得到了路端电压与负载之间的关系,最后又从能量的角度分析了闭合电路的功率。
教学的重点应该在闭合电路的欧姆定律;路端电压与负载的关系以及闭合电路中的功率的计算,特别是闭合电路只能适用于纯电阻电路,对有电动机等存在的非纯电阻电路的处理问题要详细介绍。
三、教学重点难点教学重点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四、学情分析1.知识基础分析:①初中掌握了欧姆定律,会利用该定律列式求解相关问题。
②掌握了电场力做功的计算方法。
2.学习能力分析:①学生的观察、分析能力不断提高,能够初步地、独立发现事物内在联系和一般规律的能力。
②具有初步的概括归纳总结能力、逻辑推力能力、综合分析能力。
五、教学方法实验演示,讨论,举例 六、教学过程(一)预习检查、总结疑惑 (二)情景引入、展示目标 实验演示: 闭合电路 (三)合作探究、精讲点拨: 1、闭合电路欧姆定律 (1)内电路和外电路①内电路:电源内部的电路,叫内电路。
教学设计:高中课程标准.物理(人教版)选修3-1主备人:赵兴泉学科长审查签名:2.7闭合电路的欧姆定律(一)内容及解析1、内容:本节主要介绍闭合欧姆定律的基本知识。
2、解析:这一节概念初中学过,要进行复习,讲述的重点内容是闭合欧姆定律的应用。
测量电动势的方法,这一节内容概念多公式变化复杂,要加强对这一节的练习。
(二)目标及其解析1. 知道电动势是表征电源特性的物理量,它在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压;从能量转化的角度理解电动势的物理意义.2.明确在闭合回路中电动势等于电路上内、外电压之和.3.熟练应用闭合电路欧姆定律的表达式,知道其适用条件思考题1.闭合电路欧姆定律的适用条件是什么?思考题2.路端电压与电流的关系式是什么?思考题3.电源电动势是否因外部条件的变化而变化?解析:闭合电路包括内、外电路,要考虑路端电压随外电阻的变化,知道测量电动势和内阻的方法,会计算有关电路问题。
(三)教学问题诊断分析1、学生在学习知识过程中,前面知识没有学好或遗忘,在实际进行电路计算时容易用初中知识来解答具体问题容易出现错误。
2、测量电动势的方法有好几种,要根据题中所给条件选择测量方法。
3、计算电动势和内阻要注意用方程组求解。
(四)、教学支持条件分析为了加强学生对这部分知识的学习,帮助学生克服在学习过程中可能遇到的障碍,本节课要对前面所学电路知识进行复习,反复比较电路。
(五)、教学过程设计1、教学基本流程复习前节内容→本节学习要点→闭合欧姆定律→求解电动势和内阻→测量电动势和内阻→电路中电压表和电流表的变化→练习、小结2、教学情景问题1最简单的电路由几部分组成?设计意图:知道电路的组成,内电路和外电路问题2用电器中有持续电流的条件是什么?设计意图:电路中有电源问题3在实验室中常用的电源有哪些?设计意图:知道电源的种类问题4电动势是如何定义的?设计意图:知道电动势的意义问题5闭合电路的欧姆定律是如何表述的?设计意图:知道闭合电路欧姆定律的内容例题1.电动势为2V的电源跟一个阻值R=9Ω的电阻接成闭合电路,测得电源两端电压为1.8V,求电源的内电阻(见图).分析:电源两端的电压就是路端电压,由于外电路仅一个电阻,因此也就是这个电阻两端的电压.可由部分电路欧姆定律先算出电流,再由全电路欧姆定律算出内电阻.解:通过电阻R的电流为由闭合电路欧姆定律E=U+Ir,得电源内电阻由于电动势等于内、外电路上电压之和,而通过内、外电路的电流又处处相同,因此也可以根据串联分压的关系得【变式】课本144页练习四弟(1)题.例题2.把电阻R1接到内电阻等于1Ω的电源两端,测得电源两端电压为3V.如果在电阻R1上串联一个R2=6Ω的电阻,再接到电源两端,测得电源两端电压为4V.求电阻R1的阻值.分析:两次在电源两端测得的都是路端电压,将两次所得结果代入闭合电路的欧姆定律,可得两个联立方程,解此联立方程即得R1的大小.解:设电源电动势为E,内阻为r.根据闭合电路欧姆定律可知,前、后两次的路端电压分别为即R12+7R1-18=0,取合理值得R1=2Ω(另一解R1'=-9Ω舍去).【变式】课本144页练习四弟(4)题.设计意图:应用欧姆定律进行计算(六)、目标检测1. .关于电动势下列说法正确的是()A.电源电动势等于电源正负极之间的电势差B.用电压表直接测量电源两极得到的电压数值,实际上总略小于电源电动势的准确值C.电源电动势总等于内、外电路上的电压之和,所以它的数值与外电路的组成有关D.电源电动势总等于电路中通过1C的正电荷时,电源提供的能量2.关于电动势,下列说法中正确的是()A.在电源内部,由负极到正极的方向为电动势的方向B.在闭合电路中,电动势的方向与内电路中电流的方向相同C.电动势的方向是电源内部电势升高的方向D.电动势是矢量3.如图所示,当滑动变阻器的滑动片P向左移动时,两电表的示数变化情况为()A.电流表示数减小,电压表示数增大B.电流表示数增大,电压表示数减小C.两表示数均增大D.两表示数均减小设计意图:检测目标完成情况A组题:1、一节干电池的电动势为1.5V,其物理意义可以表述为()A.外电路断开时,路端电压是1.5VB.外电路闭合时,1s内它能向整个电路提供1.5J的化学能C.外电路闭合时,1s内它能使1.5C的电量通过导线的某一截面D.外电路闭合时,导线某一截面每通过1C的电量,整个电路就获得1.5J电能2. 在已接电源的闭合电路里,关于电源的电动势、内电压、外电压的关系应是()A.如外电压增大,则内电压增大,电源电动势也会随之增大B.如外电压减小,内电阻不变,内电压也就不变,电源电动势必然减小C.如外电压不变,则内电压减小时,电源电动势也随内电压减小D.如外电压增大,则内电压减小,电源的电动势始终为二者之和,保持恒量设计意图:对学生进行基础知识练习B组题1. 图1为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图像,下列判断正确的是()A.电动势E1=E2,发生短路时的电流I1>I2B.电动势E1=E2,内阻r1>r2C.电动势E1>E2,内阻r1<r2D.当两电源的工作电流变化量相同时,电源2的路端电压变化大2.在图2所示的电路中,电源的内阻不能忽略.已知定值电阻R1=10Ω,R2=8Ω.当单刀双掷开关S置于位置1时,电压表读数为2V.则当S置于位置2时,电压表读数的可能值为()A.2.2V B.1.9V C.1.6V D.1.3V3.在图3的电路中,当滑动变阻器的滑动头向下滑动时,A、B两灯亮度的变化情况为()A.A灯和B灯都变亮B.A灯、B灯都变暗C.A灯变亮,B灯变暗D.A灯变暗,B灯变亮4.如图4所示,当滑动变阻器的滑动片P向左移动时,两电表的示数变化情况为()A.电流表示数减小,电压表示数增大B.电流表示数增大,电压表示数减小C.两表示数均增大D.两表示数均减小设计意图:提高学生对基础知识的学习,加强对库仑定律的巩固C组题1. 如图所示,R1=R2=R3=R,电源内阻不计,电流表、电压表均理想.两表的示数分别为0.3A、2V,则电源电动势为______V,R=______Ω.若将两表的位置互换,则电压表示数为______V,电流表示数为______A.2. 有“200V40W”灯泡400盏,并联于电源两端,这时路端电压U1=150V,当关掉200盏,则路端电压升为U2=175V试求:(1)电源电动势,内阻多大?(2)前后两次每盏灯实际消耗的功率各多大?(3)若使电灯正常发光还应关掉多少盏灯?设计意图:使部分学生有拓展的空间教学反思:学生对这一节内感到很难,测量种类多,公式变化复杂,计算难度大,学生的学习能力有限,要适当控制题目的难度。
高中物理《闭合电路欧姆定律》教案一、教学目标1.知识与技能–了解欧姆定律的基本概念和公式–掌握计算电流、电阻和电压关系的方法–理解闭合电路中电流、电阻、电压的作用和相互关系2.过程与方法–通过实验观察和数据分析,帮助学生理解欧姆定律–引导学生进行思维导图和概念表的绘制,加深对欧姆定律的理解–进行小组合作和讨论,培养学生合作与交流的能力3.情感、态度和价值观–培养学生的实验探究能力和科学思维–引导学生正确对待电路中的安全问题–培养学生对物理学科的兴趣和积极参与的态度二、教学重难点•教学重点:欧姆定律的基本概念和公式,计算电流、电阻和电压关系的方法•教学难点:欧姆定律与电路实际问题的应用三、教学过程1. 导入(5分钟)•使用一个简单的问题来引导学生思考:为什么我们打开水龙头,水就会流出来?•引导学生讨论,从中引出电流的概念以及与水流的类比。
2. 欧姆定律的引入(10分钟)•通过实验演示,展示欧姆定律的实验验证过程,引出欧姆定律的概念。
•让学生观察演示实验并记录相关数据,进行电压、电流和电阻的初步计算。
3. 欧姆定律的讲解与推导(15分钟)•结合实验数据和观察结果,讲解欧姆定律的定义和公式。
•通过推导欧姆定律的数学表达方式,让学生理解电流、电阻和电压之间的关系。
4. 欧姆定律的应用(15分钟)•分发练习题,让学生运用欧姆定律解决相关问题。
•引导学生分析不同电路中电流、电阻、电压的变化情况,加深对欧姆定律的理解。
5. 实例分析与讨论(15分钟)•列举一些生活中常见的电路问题,并引导学生分析和解决。
•小组合作讨论,让学生共同探讨电路问题背后的物理原理。
6. 总结归纳(10分钟)•引导学生进行思维导图和概念表的绘制,总结和归纳欧姆定律的重点内容。
•鼓励学生提出问题,解答学生的疑惑。
7. 课堂作业(5分钟)•布置相关练习题,巩固学生对欧姆定律的掌握程度。
•提示学生注意实验安全问题,并鼓励他们积极参与物理实验。
7 闭合电路的欧姆定律制定人:审核人:一、教学目标:(一)知识与技能:1.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,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外电阻的关系实验,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.通过研究路端电压与电流关系的公式、图线及图线的物理意义,培养学生应用数学工具解决物理问题的能力.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)情感与价值: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.二、重点、难点教学重点: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.教学难点:1.电动势的概念.2.路端电压与电流(或外电阻)的关系.三、授课时数:3课时四、教学过程(一)课前预习:1.复习前面学过的电动势的概念,理解电动势的物理含义.2.什么是闭合电路的欧姆定律?跟我们初中学习的知识有什么不同的地方?3.当负载变化的时候,路端电压怎么变化?4.短路和断路对电路的影响. (二)知识要点:1.电源的电动势。
电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。
电动势表征的是电源把其他形式的能转化为电能的本领。
例如干电池的电动势为 1.5V ,与干电池的形状及大小无关。
2.闭合电路的欧姆定律。
其文字表述为:闭合电路里的电流跟电源的电动势成正比,跟整个电路的电阻成反比。
其数学表达式为r R EI +=。
3.路端电压。
路端电压就是外电路(电源外部的电路)两端的电压,也叫外电压,显然就是电源两极之间所接电压表测量出的电压。
《闭合电路欧姆定律》教案一、教学目标:1.明白电源内阻及其电动势概念,把握闭合电路欧姆定律及其应用2.明白路端电压与负载的关系3.能判定电源断路和短路两种情形下的路端电压二、教学重难点:电动势概念的明白得,闭合电路欧姆定律的明白得和应用三、教学过程:1.复习焦耳定律,明白灯泡通电发热的缘故。
问题1:手机在使用过程中,或给手机电池充电,电池什么缘故会发热?提出电源内电阻概念,并给出内电路,外电路,闭合电路概念。
问题2:右图a中是一个闭合电路,在外电路中,沿电流方向,外电路电压减低,在内电路中,沿电流方向,内电路电压是升高依旧降低?问题3:假如电源是一节电压1.5V电池,灯泡电阻R=5Ω,电池内阻r=1Ω,灯泡两端电压是多少?提示学生将a 图等效为b 图,进行分析。
2.引入新课:1)提出电动势概念,路端电压概念。
引导学生分析:a)电池正负极之间,电源的内阻中也有电流,沿电流方向电势降低。
b)化学电池电动势形成缘故(化学作用把正电荷从电势低处移到电势高处,化学能转化为电能),说明电池电动势是由电池本身决定的与外电路无关。
2)闭合电路欧姆定律的推导问题4: 电路中电池化学能转化为的电能有多少?类比电场力移动电荷做功,引导学生得出电池化学反应在t时刻移动电荷做功:W=Eq=EIt问题5:电路中电能转化什么缘故能?是多少?引导学生利用焦耳定律得出Q= I2Rt+ I2rt由能量守恒定律:EIt =I2Rt+ I2rt即E =IR+ Ir=U外+U内或I=E/(R +r)得出闭合电路欧姆定律: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。
3)路端电压与负载的关系讨论:依照闭合电路欧姆定律,当负载(外电阻)增加时,电路中电流如何变化?路端电压如何变化?结论:当外电阻增大时,路端电压增大;当外电阻减小时,端电压减小。
播放视频验证讨论结果。
依照上面结论摸索:在闭合电路中,当外电阻等于零时,会发生什么现象?现在路端电压是多少?当电路断开时,现在路端电压是多少?3.课堂练习:1.关于电动势及闭合电路欧姆定律,下列说法正确的是( )A.电源电动势越大,电源所能提供的电能就越多B.电源电动势等于路端电压C.外电路的电阻越大,路端电压就越大D.路端电压增大时,电源的输出功率可能减小2.太阳能电池由许多片电池板组成.某电池板开路电压是800 mV,短路电流为40 mA,若将该电池板与阻值为20 Ω的电阻器连成一闭合电路,则它的路端电压是( )A.0.10 V B.0.20 V C.0.30 V D.0.40 V3.如右图所示电路中,电源电动势E=9 V、内阻r=3 Ω,R=15 Ω,下列说法中正确的是( )A.当S断开时,UAC=9 VB.当S闭合时,UAC=9 VC.当S闭合时,UAB=7.5 V,UBC=0D.当S断开时,UAB=0,UBC=04.在下图的闭合电路中,当滑片P向右移动时,两电表读数的变化是( )A.变大,变大B.变小,变大C.变大,变小D.变小,变小。
高中物理《闭合电路的欧姆定律》教案一、学习目标1. 了解闭合电路的概念和结构;2. 掌握欧姆定律的基本原理与表达式;3. 能够用欧姆定律计算电路中电流、电压、电阻的关系;4. 能够应用欧姆定律解决物理问题。
二、学习重点1. 欧姆定律的原理和表达式;2. 电路中电流、电压、电阻的关系。
三、学习难点1. 如何理解欧姆定律的物理意义;2. 如何应用欧姆定律解决实际问题。
四、教学方法1. 探究式教学法;2. 讲解与演示相结合的教学方法;3. 合作学习法。
五、教学步骤1. 导入新知识通过检查学生对电路的认识程度,简要介绍闭合电路的概念和结构,分析闭合电路中电流的流动原理,并分享欧姆定律发现的历史背景和意义。
2. 探究欧姆定律的基本原理让学生在小组内自主探究欧姆定律的基本原理,并展示其研究成果。
引导学生发现欧姆定律的物理意义及其表达式。
3. 欧姆定律的实验验证通过实际电路实验,学生可以用欧姆定律来推导电路中电阻、电流、电压的变化规律,加深对欧姆定律的理解。
4. 应用欧姆定律解决实际问题教师通过举例,引导学生运用欧姆定律解决实际问题。
学生可以在小组内合作研究,提高学生的综合运用能力。
5. 巩固与拓展再次让学生回顾欧姆定律和闭合电路的相关知识点,并拓展了解并讨论其在生活中的应用。
六、教学策略1. 充分利用多媒体教学手段,让学生更直观地理解欧姆定律的规律。
2. 建立合作学习机制,让学生通过小组合作的方式拓展知识,提高合作学习能力。
3. 丰富的实验、案例分析与问题解决,让学生更贴近生活,更愿意学习,更易掌握知识。
七、教学评估1. 课中实验操作评估;2. 讨论评估,回答问题评估;3. 思维导图、概念关系图评估;4. 自主学习报告评估。
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.。
高二物理选修3《闭合电路欧姆定律》教学设计一、教材分析1、本节内容在教材中的地位和作用《闭合电路欧姆定律》是普通高中课程标准实验教科书《物理》(选修3—1)中是第二章第七节的内容,电动势作为单独的一节在前面已经介绍,所以本节主要从能量角度得出闭合电路欧姆定律,然后研究路端电压跟负载的关系。
《闭合电路欧姆定律》是高中物理电学部分最基础、也是最重要的知识之一,它与我们的生活、生产和科学技术息息相关,只有掌握了这部分内容,才能有效的应用它解决实际问题。
2、教学目标结合教材内容和学生的特点,本节课的教学目标定位如下:知识与技能①能够从能量的角度分析出电源的电动势等于内、外电压之和;②理解闭合电路欧姆定律及其公式,并能熟练地用来解决电路有关的问题;③理解路端电压与负载(或干路电流)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。
过程与方法①通过学生实验:探索闭合电路中路端电压与负载的关系,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问题,培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
情感与价值观通过本节课教学,加强对学生科学素质的培养,探究物理规律培养学生创新精神和实践能力。
3、教学中的重点和难点重点:1、闭合电路欧姆定律;2、路端电压U与负载R(或干路电流I)的关系。
难点:路端电压U与负载R(或干路电流I)的关系及U—I图线的物理意义的理解。
二、教学设计思想在这节课的设计过程中,首先设置一个与学生现有知识相矛盾的实验引入课题,这样能激发学生的求知欲望,并能很快切入主题;然后利用能量转化守恒定律,分析得出闭合电路中电源电动势与内、外电压的关系和闭合电路欧姆定律,并用滑滑梯动画类比帮助学生理解;关于路端电压U和负载R的关系的探索,教师介绍实验原理电路图,采用学生分组实验,引导学生用导学卡,在实验中发现规律,交流讨论并用所学闭合电路欧姆定律知识解释实验现象,再鼓励学生代表将自己的探究成果与大家共享。
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 +Ir
r
R E
I +=
②
②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 ①
r
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3
4.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 .12V
5.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4
6.一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 E
I +=
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.。