2019-2020年高二物理一輪復習 3-1 2.7《閉合電路的歐姆定律》教學案.doc

2019-2020年高二物理一輪復習 3-1 2.7閉合電路的歐姆定律教學案一、教材分析 本節(jié)首先介紹了電動勢的概念，再引入外電路、內電路以及各自的電阻等基本概念，從而得出了閉合電路的歐姆定律，根據(jù)閉合電路的歐姆定律得到了路端電壓與負載之間的關系，最后又從能量的角度分析了閉合電路的功率。教學的重點應該在閉合電路的歐姆定律；路端電壓與負載的關系以及閉合電路中的功率的計算，特別是閉合電路只能適用于純電阻電路，對有電動機等存在的非純電阻電路的處理問題要詳細介紹。二、教學目標（一）知識與技能1、能夠推導出閉合電路歐姆定律及其公式，知道電源的電動勢等于內、外電路上電勢降落之和。2、理解路端電壓與負載的關系，知道這種關系的公式表達和圖線表達，并能用來分析、計算有關問題。3、掌握電源斷路和短路兩種特殊情況下的特點。知道電源的電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓，熟練應用閉合電路歐姆定律解決有關的電路問題。4、理解閉合電路的功率表達式，知道閉合電路中能量的轉化。（二）過程與方法1、通過演示路端電壓與負載的關系實驗，培養(yǎng)學生利用“實驗研究，得出結論”的探究物理規(guī)律的科學思路和方法。2、通過利用閉合電路歐姆定律解決一些簡單的實際問題，培養(yǎng)學生運用物理知識解決實際問題的能力。（三）情感、態(tài)度與價值觀通過本節(jié)課教學，加強對學生科學素質的培養(yǎng)，通過探究物理規(guī)律培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。三、教學重點難點教學重點1、推導閉合電路歐姆定律，應用定律進行有關討論。2、路端電壓與負載的關系教學難點路端電壓與負載的關系四、學情分析 1知識基礎分析： 初中掌握了歐姆定律，會利用該定律列式求解相關問題。 掌握了電場力做功的計算方法。 2學習能力分析： 學生的觀察、分析能力不斷提高，能夠初步地、獨立發(fā)現(xiàn)事物內在聯(lián)系和一般規(guī)律的能力。 具有初步的概括歸納總結能力、邏輯推力能力、綜合分析能力。五、教學方法實驗演示，討論，舉例六、課前準備1學生的學習準備：預習學案。2教師的教學準備：多媒體課件制作，課前預習學案，課內探究學案，課后延伸拓展學案。七、課時安排：1課時八、教學過程（一）預習檢查、總結疑惑（二）情景引入、展示目標實驗演示（三）合作探究、精講點播1、電動勢 (1)電源：電源是一種能夠不斷地把其他形式的能量轉變?yōu)殡娔艿难b置。(2)電動勢：電源的電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓。2、閉合電路歐姆定律(1)內電路和外電路內電路：電源內部的電路，叫內電路。如發(fā)電機的線圈、電池內的溶液等。外電路：電源外部的電路，叫外電路。包括用電器、導線等。(2)內電阻和外電阻內電阻：內電路的電阻，通常稱為電源的內阻。外電阻：外電路的總電阻。(3)電源的電動勢與內、外電路中的電勢降落關系外電路的電勢降落與內電路的電勢降落a外電路的電勢降落U外E rEUIrRI在外電路中，電流由電勢高的一端流向電勢低的一端，在外電阻上沿電流方向有電勢降落，用U外表示。b內電路的電勢降落U內在電源的內電阻上也胡電勢降落，用U內表示。電源的電動勢與內、外電路中的電勢降落關系在閉合電路中，電源的電動勢E等于內外電路上的電勢降落U內、U外之和。EU外U內(4)閉合電路歐姆定律內容：閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟內、外電路的電阻之和成反比，這個結論叫做閉合電路的歐姆定律。公式：I適用條件：外電路是純電阻的電路。3、路端電壓跟負載的關系(1)路端電壓：外電路的電勢降落，也就是外電路兩端的電壓，通常叫做路端電壓。(2)路端電壓跟負載的關系當外電阻增大時，電流減小，路端電壓增大；當外電阻減小時，電流增大，路端電壓減小。定性分析RI()IrU(EIr)RI()IrU(EIr)特例：00外電路斷路：RIIrUE。0外電路短路：RI()Ir(E)U0。UUr0IOEU內I1rUI1R圖象描述路端電壓U與電流I的關系圖象是一條向下傾斜的直線。UI圖象如圖所示。直線與縱軸的交點表示電源的電動勢E，直線的斜率的絕對值表示電源的內阻。4、閉合電路中的功率(1)閉合電路中的能量轉化qEqU外qU內在某段時間內，電能提供的電能等于內、外電路消耗的電能的總和。電源的電動勢又可理解為在電源內部移送1C電量時，電源提供的電能。(2)閉合電路中的功率EIU外IU內IEII2RI2r說明了電源提供的電能只有一部分消耗在外電路上，轉化為其他形式的能，另一部分消耗在內阻上，轉化為內能。(3)電源提供的電功率電源提供的電功率，又稱之為電源的總功率。PEIRP，R時，P0。RP，R0時，Pm。(4)外電路消耗的電功率外電路上消耗的電功率，又稱之為電源的輸出功率。PU外I定性分析IU外EIr從這兩個式子可知，R很大或R很小時，電源的輸出功率均不是最大。定量分析P外U外I所以，當Rr時，電源的輸出功率為最大，P外max。圖象表述：PROUIOR1 r R2RrEE/rE/2rE/2從PR圖象中可知，當電源的輸出功率小于最大輸出功率時，對應有兩個外電阻R1、R2時電源的輸出功率相等。可以證明，R1、R2和r必須滿足：r。(5)內電路消耗的電功率內電路消耗的電功率是指電源內電阻發(fā)熱的功率。P內U內IRP內，RP內。(6)電源的效率電源的輸出功率與總功率的比值。當外電阻R越大時，電源的效率越高。當電源的輸出功率最大時，50%。（四）反思總結、當堂檢測本節(jié)課主要是介紹了電動勢，閉合電路的歐姆定律，路端電壓與電流（外電阻）關系以及閉合電路的功率四個主要部分。電動勢：電源的電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓；閉合電路歐姆定律公式；閉合電路中的功率的計算公式要熟練掌握。（五）發(fā)導學案、布置作業(yè)九、板書設計1、電動勢2、閉合電路歐姆定律3、路端電壓跟負載的關系4、閉合電路中的功率十、教學反思：本節(jié)課重在內外電阻、電壓分析，功率、效率計算。學校：臨清三中 學科：物理 編寫人：孫風武 審稿人：盛淑貞閉合電路的歐姆定律學案課前預習學案一、預習目標理解閉合電路歐姆定律及其表達式二、預習內容閉合電路歐姆定律1、 電動勢E、外電壓U外與內電壓U內三者之間的關系_、電動勢等于電源_時兩極間的電壓、用電壓表接在電源兩極間測得的電壓U外_E2、 閉合電路歐姆定律、內容_、表達式常用變形式U外=E-Ir三、提出疑惑同學們，通過你的自主學習，你還有哪些疑惑，請把它填在下面的表格中疑惑點疑惑內容課內探究學案一、學習目標1、 理解閉合電路歐姆定律及其表達式并能熟練地用來解決有關的電路問題2、 理解路端電壓與負載的關系二、學習過程一、 路端電壓與負載的關系1、 路端電壓與外電阻的關系根據(jù)U=E-Ir、I=可知：當R_時，U增大，當R_時，U減小當外電路斷開時，R=，I=_,U=_當外電路短路時，R=0，I=_,U=_2、 路端電壓與電流的關系圖像由U=E-Ir可知，U-I圖像是一條向下傾斜的直線如圖說出：圖線與縱軸截距的意義_圖線與橫軸截距的意義_圖像斜率的意義_與部分電路歐姆定律UI曲線的區(qū)別_【典型例題】例圖11、在圖1中R1=14,R2=9.當開關處于位置1時，電流表讀數(shù)I1=0.2A;當開關處于位置2時，電流表讀數(shù)I2=0.3A.求電源的電動勢E和內電阻r。例2、如圖2所示，當滑動變阻器R3的滑片C向B方向移動時，電路中各電表示數(shù)如何變化？（電表內阻對電路的影響不計）圖2A1A2A3V2VABV1R1R2R3C 例3、如圖3所示的電路中，店員電動勢為6V，當開關S接通后，燈泡L1和燈泡L2都不亮，用電壓表測得各部分電壓是Uab=6V,Uad=0,Ucd=6V,由此可斷定（）圖3A、 L1和L2的燈絲都燒斷了B、 L1的燈絲都燒斷了C、 L2的燈絲都燒斷了D、 變阻器R斷路例4 四節(jié)干電池，每節(jié)電動勢為1.5V，內阻為0.5，用這四節(jié)干電池組成串聯(lián)電池組對電阻R=18的用電器供電，試計算：（1）用電器上得到的電壓和電功率；（2）電池組的內電壓和在內電阻上損失的熱功率. （三）反思總結(四)當堂檢測圖41、 如圖4所示的電路中，當變阻器R3的滑動觸頭P向b端移動時（）A、 電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小B、 電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變大C、 電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變大D、 電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變小02468123U/VI/A圖52、 如圖5是某電源的路端電壓U隨干路電流I的變化圖像，有圖像可知，該電源的電動勢_V,內阻為_。3、 以太陽能電池板，測得他的開路電壓為800mV,短路電流40mA.如將該電池板與一阻值為20 的電阻器連成一閉合電路，則它的路端電壓是（）A、0.10V B、0.20V C、0.30V D、0.40V圖64、某學生在研究串聯(lián)電路的電壓時，接成如圖6所示電路，接通K后，他將高內阻的電壓表并聯(lián)在A、C兩點間時，電壓表讀數(shù)為U,當并聯(lián)在A、B兩點間時，電壓表讀數(shù)也為U,當并聯(lián)在A、B兩點間時，電壓表讀數(shù)為零，則出現(xiàn)此種情況的原因是（R1,R2阻值相差不大）A、AB段斷路 B、BC段斷路 C、AB段短路 D、BC段短路 課后練習與提高1、一個電源接8電阻時，通過電源的電流為0.15A，接13電阻時，通過電源的電流為0.10V，求電源的電動勢和內阻。 2、電源的電動勢為4.5V，為電阻為4.0時，路端電壓為4.0 V。如果在外電路并聯(lián)一個6.0的電阻，路端電壓是多大？如果6.0的電阻串聯(lián)在外電路中，路端電壓又是多大？3、現(xiàn)有電動勢1.5V，內阻1.0的電池多節(jié)，準備用一定數(shù)量的這種電池串聯(lián)起來對一個“6.0 V,0.6”的用電器供電，以保證用電器在額定狀態(tài)下工作。問：最少要用幾節(jié)這種電池？電路中還需要一個定值電阻做分壓用，請計算這個電阻的規(guī)格。4、關于電源的電動勢，下面敘述正確的是（ ）A、電源的電動勢就是接在電源兩極間的電壓表測得的電壓B、同一電源接入不同電路，電動勢就會發(fā)生變化C、電源的電動勢時表示電源把其他形式的能轉化為電能的本領大小的物理量D、在閉合電路中，黨外電阻變大時，路端電壓變大，電源的電動勢也變大圖75、如圖7所示的電路中，電源的電動勢E和內電阻r恒定不變，電燈L恰能正常發(fā)光，如果變阻器的滑片向b端滑動，則（ ）A、電燈L更亮，安培表的示數(shù)減小B、電燈L更亮，安培表的示數(shù)減大C、電燈L更暗，安培表的示數(shù)減小D、電燈L更暗，安培表的示數(shù)減大2IU 0 1圖86、如圖8所示為兩個不同閉合電路中兩個不同電源的圖像，則下屬說法中不正確的示（ ）A、電動勢E1=E2，發(fā)生短路時的電流I1>I2B、電動勢E1=E2，內阻r1>r2C、電動勢E1=E2，內阻r1>r2D、當電源的工作電流變化相同時，電源2的路端電壓變化較大7、一個電源分別接上8和2的電阻時，兩電阻消耗的電功率相等，則電源的內阻為( )圖9A、1 B、2 C、4 D、88、在如圖9所示的電路中，電源電動勢E=3.0V，內電阻r=1.0；電阻R1=10，R2=10,R3=35,電容器的電容C=100F，電容器原來不帶電。求接通電鍵K后流過R4的總電荷量。圖109、如圖10所示電路中，R1=R2=R3,S斷開時，伏特表示數(shù)為16V，S閉合時，示數(shù)為10V，若伏特表可視為理想的，求：（1）、電源電動勢的內阻各位多大？（2）、閉合S前R1消耗的功率分別多大？（3）、如箭電源改為圖乙所示電路，其他條件不變，則斷開和閉合S時伏特表的示數(shù)分別為多大？10、如圖11所示，電燈L標有“4V,1W”，滑動變阻器總電阻為50。當滑片滑至某位置時，L恰好正常發(fā)光，此時電流表的示數(shù)為0.45A。由于外電路發(fā)生故障，電燈L突然熄滅，此時電流表的示數(shù)變?yōu)?.5A，電壓表的示數(shù)為10V。若導線完好，電路中各出接觸良好。試問：圖11(1)、發(fā)生故障的是短路還是斷路，發(fā)生在何處？(2)、發(fā)生故障前，滑動變阻器接入電路的阻值為多大？(3)、電源的電動勢和內阻為多大？答案：參考答案典型例題例1、E=3V r=1 例2、V增大 V1 減小 V2增大 A1減小 A2增大 A3減小例3、C例4、 （1） U=5.4V,P=1.62W（2） Ur=0.6V,Pr=0.18W 針對訓練1、B 2、 E=3V r=(1/3) 3、 D 4、A D能力訓練1、 E=1.5V r=2 2、U1=3.84V U2=4V 3、5節(jié) R=14 4.C 5.A 6.B 7.C 8.Q=2.010-4C 9.(1) E=20V r=5 (2) P1=6.4W P2=2.5W (3) U斷=8V U閉=5V 10.（1）斷路 L處 (2) 20 (3)12.5V 5