2019-2020年高中物理《閉合電路歐姆定律》教案 教科版選修3-1.doc

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2019-2020年高中物理閉合電路歐姆定律教案 教科版選修3-1一、素質(zhì)教育目標（一）知識教學點1.初步了解電動勢的物理意義2.了解電動勢與內(nèi)外電壓的關(guān)系3.理解閉合電路歐姆定律及其公式，并能熟練地用來解決有關(guān)的電路問題4.理解路端電壓與電流（或外電阻）的關(guān)系，知道這種關(guān)系的公式表達和圖線表達，并能用來分析、計算有關(guān)問題5.理解閉合電路的功率表達式，理解閉合電路中能量的轉(zhuǎn)化（二）能力訓練點通過用公式、圖像分析外電壓隨外電阻變化而變化的規(guī)律，培養(yǎng)學生用多種方法分析問題的能力（三）德育滲透點1.通過外電阻的改變而引起I、U變化的深入分析，樹立事物之間存在普遍的相互聯(lián)系的觀點2.通過對閉合電路的分析計算，培養(yǎng)學生能量守恒的思想二、重點、難點、疑點及解決辦法1.重點正確理解電動勢的物理意義對閉合電路歐姆定律的理解和應用2.難點路端電壓、電流隨外電阻變化規(guī)律3.疑點路端電壓變化的原因（內(nèi)因、外因）4.解決辦法制作多媒體課件，采用類比分析、動態(tài)畫面、圖像等幫助同學增強感性認識，逐步了解電動勢的含義，推導閉合電路歐姆定律公式，分析各項的意義，使學生有初步整體感知，精選運用閉合電路歐姆定律分析路端電壓隨外電阻改變而改變的規(guī)律的典型例題，結(jié)合圖像分析突破難點三、課時安排1課時四、教具學具準備小電珠（2.5V）、若干節(jié)不同型號電池、蓄電池、電壓表五、學生活動設計學生觀察、動手測電源電動勢，并邊觀察邊思考，逐步推導閉合電路歐姆定律，在教師的啟發(fā)下逐漸理解公式含義，引導學生用公式法和圖像法去分析同一問題六、教學步驟（一）明確目標（略）（二）整體感知本節(jié)課是在學習部分電路知識的基礎上進行的，是部分電路歐姆定律的延伸，是以后對復雜電路分析的基礎，也是本章的教學重點（三）重點、難點的學習與目標完成過程1.提問，引入新課導體中產(chǎn)生電流的條件是什么？導體兩端有電勢差電源就是能提供電能并能維持一定的電勢差（電壓）的裝置，各種電源兩端電壓是否相同？2.新課教學（1）電源電動勢演示1展示1#、2#、5#、7#電池，并請幾位同學觀察電池上的規(guī)格（均為1.5V）用電壓表分別測出兩端電壓，讀數(shù)均為1.5V演示2用電壓表測蓄電池電壓，讀數(shù)為2.0V可見，電源兩端間電壓是由電源本身性質(zhì)決定的，同種電源兩極間電壓相等，不同種電源兩極間電壓不同，為了表示電源的這種特性，物理學中引入電動勢概念電源電動勢等于電源沒有接人電路時兩極間的電壓，用符號E表示怎樣測量電動勢？用電壓表直接測量電源兩極各種型號的干電池電動勢為多少？1.5V可見電池所標的值，實際上就是電池的電動勢（2）閉合電路歐姆定律閉合電路由電源外部的電路（外電路）和電源內(nèi)部的電路（內(nèi)電路）組成理論分析表明，在閉合電路中，電源內(nèi)部電勢升高的數(shù)值等于電路中外電阻上的電勢降落與內(nèi)電阻上電勢降落之和，即EU外U內(nèi)設閉合電路中的電流為I，外電阻為R，內(nèi)阻為r，由歐姆定律可知U外IRU內(nèi)Ir代入式得EIRIr式表示：閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比，這個結(jié)論叫做閉合電路歐姆定律（3）路端電壓跟負載的關(guān)系提問：當外電阻R（負載）改變時，路端電壓U如何變化，變化規(guī)律如何？演示：按圖1讓同學接線，注意電表的正負極性，改變的大小，發(fā)現(xiàn)如下規(guī)律：圖1當R增大，電流I減小，U增大；當R減小，I增大，U減小請同學運用學過的知識分析推導：UEU內(nèi)EIr由上二式可知：RIU內(nèi)URI0U內(nèi)0UE這就是用電壓表直接測量開路時兩端電壓即為電動勢值的原因當RIU內(nèi)UR0IErU內(nèi)EU0（短路）由于短路電流很大，電源易燒壞，還可能引起火災，因此要千萬避免短路同學推導出的結(jié)論和演示結(jié)果完全一致路端電壓隨電流變化的圖像（UI圖）引導學生作出UI圖線，如圖2所示：圖2圖線中的橫軸截距、縱軸截距和斜率的物理意義是什么？斜線與縱軸交點表示電動勢值，與橫軸交點表示短路電流，斜率絕對值表示內(nèi)阻r路端電壓發(fā)生變化的原因引導學生分析：由UEIr可知，r0時，UE與外電路無關(guān)，可見r0是U隨R變化的內(nèi)因，R發(fā)生變化是U變化的外因（4）閉合電路中的功率EU外U內(nèi)上式兩邊都乘以I，得到EIU外IU內(nèi)I此公式的物理意義是什么？請同學分小組討論后，選代表回答上式中U外I和U內(nèi)I分別表示外電路和內(nèi)電路上消耗的電功率，EI表示電源提供的電功率上式的物理意義在于，電源提供的電能一部分消耗在外電路上，轉(zhuǎn)化為其他形式的能，另一部分消耗在內(nèi)電路上，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，體現(xiàn)了能量守恒規(guī)律式中表明，電動勢E越大，電源提供的電功率越大，可見，電動勢是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領的物理量，反映了電源的供電能力（四）總結(jié)、擴展電動勢是描述電源將其他形式能轉(zhuǎn)化為電能本領的物理量，數(shù)值上等于閉合電路內(nèi)外電壓之和，外電路斷路時，等于電源兩端電壓閉合電路歐姆定律：閉合電路總電流跟電源電動勢成正比，跟電路總電阻成反比路端電壓隨外電阻的增大而增大測電源電動勢E和內(nèi)阻r，有多種方法，各需要哪些器材，請同學畫出電路示意圖七、作業(yè)與思考（一）作業(yè)題課本P165練習四（1）一（5）（二）思考題1.下列關(guān)于電源的說法正確的是（）A電源是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置B電源電動勢與電路中的電源有關(guān)C電動勢為1.5V的干電池，表明干電池可以使1C的電量具有1.5J的電能D電動勢為1.5V的干電池，表明干電池每秒鐘能將1.5J的化學能轉(zhuǎn)化為電能2.對于一確定電源，下列說法正確的是（）A電源短路時，其放電電流無窮大B電源的負載增加，輸出功率一定增大C電源的負載電阻增加，路端電壓不定增大D當外電路斷路時，其路端電壓等于電源電動勢3.如圖3所示電路中，當滑動觸頭向下滑動時，各表讀數(shù)的變化情況是（）AV1變小BV1變大CV2變大DA變小圖34.將分別標有“6V4W”和3V3W”的兩只燈泡串聯(lián)接到一電源兩端，如果電源內(nèi)阻不計，要使兩燈泡得到的電壓都不超過額定電壓，則電源電動勢的最大值是（）A6VB8VC9VD12V5.如圖4中，R1R2R31，伏特表內(nèi)阻很大，當K斷開時，伏特表讀數(shù)為0.8V；當K閉合時，伏特表讀數(shù)為1V，求電池的電動勢和內(nèi)阻圖46.一個電源斷路時路端電壓是10V，短路時通過電源的電流是4A，該電源與阻值是2的電阻相連時，通過電阻的電流是_A，電源的路端電壓是_V（思考題答案：1.AC2.D3.ACD4.B5.2V、0.56.2.22、4.44）八、板書設計四閉合電路歐姆定律一、電源電動勢：等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓二、閉合電路歐姆定律閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比三、路端電壓跟負載的關(guān)系路端電壓隨外電阻增大而增大四、閉合電路中的功率電源提供的電能一部分消耗在外電路上，轉(zhuǎn)化為其他形式的能，一部分消耗在內(nèi)電阻上，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能