最新人教版高中物理选修3-1第二章闭合电路的欧姆定律

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

主要教学过程

教学设计 教师活动 学生活动

一、引入新课 【演示实验一】

当开关S1闭合，灯泡L1发光.当开关S2闭合，请观察灯泡L1亮度的变化.

精品文档 用心整理

资料来源于网络 仅供免费交流使用 人教版高中物理选修3-1

知识点梳理

重点题型（常考知识点）巩固练习

【巩固练习】

一、选择题

1．下列关于闭合电路的说法中，错误的是（ ）

A．电源短路时，电源的内电压等于电动势

B．电源短路时，路端电压为零

C．电源断路时，路端电压最大

D．电路的外电阻增加时，路端电压减小

2．（2015 民乐一中期末）如图所示，电源内阻不可忽略，开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中(

)

A．电压表示数减小 B．电压表示数增大

C．电流表的示数减小 D．电流表的示数增大

3．如图所不是测电源电动势和内电阻时依据测量数据作出的路端电压与电流的关系图线，图中DC平行于横坐标轴，DE平行于纵坐标轴，由图可知（ ）

A．比值DEOE表示外电路电阻 B．比值ACCD表示电源内电阻

C．比值COAO表示电源电动势 D．矩形OCDE的面积表示电源的输出功率

4．(2015 衡水高三调)现有甲、乙、丙三个电源，电动势E相同，内阻不同，分别为rrr甲乙丙，，。用这三个电源分别给定值电阻R供电，已知Rrrr甲乙丙>，则将R先后接在这三个电源上的情况相比较，下列说法正确的是 ( )

A．接在甲电源上时，电源内阻消耗的功率最大

B．接在甲电源上时，定值电阻R两端的电压最大

C．接在乙电源上时，电源的输出功率最大 精品文档 用心整理

资料来源于网络 仅供免费交流使用 D．接在丙电源上时，电源的输出功率最大

5．如图所示，电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接．只合上开关S1，三个灯泡都能正常工作，如果再合上S2，则下列表述正确的是（ ）

A．电源输出功率减小 B．L1上消耗的功率增大

2.4.1 电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律

【学习目标】1．知道电源的电动势和内阻．2．理解闭合电路的欧姆定律．

【重点难点】重点：闭合电路欧姆定律

难点：电动势意义的理解和欧姆定律的应用

【自主学习】

一、电源电动势

1. 电源：电源是将其他形式的能转化为

的装置．

2．电源将其他形式的能转化为电势能的特性可以用

这个物理量来表征，它等于电源

时两极间的电势差．

二、电源的内阻

电源 上的电阻叫电源的内电阻，简称内阻．

三、闭合电路欧姆定律

1．当电路中存在着电流时，电源电动势等于闭合电路总的电势降落之和，即 （公式）.

2．闭合电路欧姆定律：在外电路为纯电阻的闭合电路中，电流的大小跟电源的电动势成 ，跟内、外电路的电阻之和成 ，即 （公式）.

3．路端电压与外电阻的关系：当外电阻R增大时，由I＝ER＋r可知电流 ，因而内阻两端的电压Ir ．由U＝E－Ir可知，路端电压 ．相反，当外电阻R减小时，电流I增大，路端电压 ．特殊情况：当外电路断开时，I＝0，U＝E；当外电路短路时，R＝0.短路电流I0＝Er.

4.闭合电路的路端电压与电流的关系图像(U－I图像)：由U＝E－Ir可知，闭合电路的路端电压与电流关系图像(U－I图像)，是一条倾斜直线，如图所示， 该直线与纵轴交点的值表示电源 ，与横轴交点的值表示电源 时的电流值I0，直线的斜率反映电源内阻r的大小．在任何情况都有E＝U外＋U内.

【交流讨论】电动势和电势差的区别

【成果展示】展示学生交流讨论成果

【教师执导】教师引导、点拨、辨析、梳理，阐释内涵与外延等（略）

【学以致用】

类型一：对电动势概念的理解

例1、关于电源电动势，下列说法正确的是( )

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。