2019-2020年新課標人教版3-1選修三2.7《閉合電路的歐姆定律》WORD教案5.doc

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2019-2020年新課標人教版3-1選修三2.7《閉合電路的歐姆定律》WORD教案5 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(nèi)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(guān)系，最后又從能量的角度分析了閉合電路的功率。教學(xué)的重點應(yīng)該在閉合電路的歐姆定律；路端電壓與負載的關(guān)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(xué)目標 （一）知識與技能 1、能夠推導(dǎo)出閉合電路歐姆定律及其公式，知道電源的電動勢等于內(nèi)、外電路上電勢降落之和。 2、理解路端電壓與負載的關(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。 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(yīng)用閉合電路歐姆定律解決有關(guān)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(zhuǎn)化。 （二）過程與方法 1、通過演示路端電壓與負載的關(guān)系實驗，培養(yǎng)學(xué)生利用“實驗研究，得出結(jié)論”的探究物理規(guī)律的科學(xué)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(xué)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(xué)，加強對學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)，通過探究物理規(guī)律培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。 三、教學(xué)重點難點 教學(xué)重點 1、推導(dǎo)閉合電路歐姆定律，應(yīng)用定律進行有關(guān)討論。 2、路端電壓與負載的關(guān)系 教學(xué)難點 路端電壓與負載的關(guān)系 四、學(xué)情分析 1．知識基礎(chǔ)分析： 　?、俪踔姓莆樟藲W姆定律，會利用該定律列式求解相關(guān)問題。 　　②掌握了電場力做功的計算方法。 　　2．學(xué)習(xí)能力分析： 　?、賹W(xué)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(nèi)在聯(lián)系和一般規(guī)律的能力。 　?、诰哂谐醪降母爬w納總結(jié)能力、邏輯推力能力、綜合分析能力。 五、教學(xué)方法 實驗演示，討論，舉例 六、課前準備 1．學(xué)生的學(xué)習(xí)準備：預(yù)習(xí)學(xué)案。 2．教師的教學(xué)準備：多媒體課件制作，課前預(yù)習(xí)學(xué)案，課內(nèi)探究學(xué)案，課后延伸拓展學(xué)案。七、課時安排：1課時 八、教學(xué)過程 （一）預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)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(zhuǎn)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(nèi)電路和外電路 ①內(nèi)電路：電源內(nèi)部的電路，叫內(nèi)電路。如發(fā)電機的線圈、電池內(nèi)的溶液等。 ②外電路：電源外部的電路，叫外電路。包括用電器、導(dǎo)線等。 (2)內(nèi)電阻和外電阻 ①內(nèi)電阻：內(nèi)電路的電阻，通常稱為電源的內(nèi)阻。 ②外電阻：外電路的總電阻。 (3)電源的電動勢與內(nèi)、外電路中的電勢降落關(guān)系 ①外電路的電勢降落與內(nèi)電路的電勢降落 a．外電路的電勢降落U外 E r E U Ir R I 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(nèi)電路的電勢降落U內(nèi) 在電源的內(nèi)電阻上也胡電勢降落，用U內(nèi)表示。 ②電源的電動勢與內(nèi)、外電路中的電勢降落關(guān)系 在閉合電路中，電源的電動勢E等于內(nèi)外電路上的電勢降落U內(nèi)、U外之和。 E＝U外＋U內(nèi) (4)閉合電路歐姆定律 ①內(nèi)容：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)論叫做閉合電路的歐姆定律。 ②公式：I＝ ③適用條件：外電路是純電阻的電路。 3、路端電壓跟負載的關(guān)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(guān)系 當(dāng)外電阻增大時，電流減小，路端電壓增大；當(dāng)外電阻減小時，電流增大，路端電壓減小。 定性分析 R↑→I(＝)↓→Ir↓→U(＝E－Ir)↑ R↓→I(＝)↑→Ir↑→U(＝E－Ir)↓ ∞ 特例： 0 0 外電路斷路：R↑→I↓→Ir↓→U＝E。 0 外電路短路：R↓→I(＝)↑→Ir (＝E)↑→U＝0。 U U r＝0 I O E U內(nèi)＝I1r U＝I1R 圖象描述 路端電壓U與電流I的關(guān)系圖象是一條向下傾斜的直線。U—I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(nèi)阻。 4、閉合電路中的功率 (1)閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化 qE＝qU外＋qU內(nèi) 在某段時間內(nèi)，電能提供的電能等于內(nèi)、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(nèi)部移送1C電量時，電源提供的電能。 (2)閉合電路中的功率 EI＝U外I＋U內(nèi)I EI＝I2R＋I2r 說明了電源提供的電能只有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)阻上，轉(zhuǎn)化為內(nèi)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。 P＝EI＝ R↑→P↓，R→∞時，P＝0。 R↓→P↑，R→0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。 P＝U外I 定性分析 I＝ U外＝E－Ir＝ 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(dāng)R＝r時，電源的輸出功率為最大，P外max＝。 圖象表述： 從P－R圖象中可知，當(dāng)電源的輸出功率小于最大輸出功率時，對應(yīng)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(nèi)電路消耗的電功率 內(nèi)電路消耗的電功率是指電源內(nèi)電阻發(fā)熱的功率。 P內(nèi)＝U內(nèi)I＝ R↑→P內(nèi)↓，R↓→P內(nèi)↑。 (6)電源的效率 電源的輸出功率與總功率的比值。 η＝＝ 當(dāng)外電阻R越大時，電源的效率越高。當(dāng)電源的輸出功率最大時，η＝50%。 （四）反思總結(jié)、當(dāng)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(guān)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(dǎo)學(xué)案、布置作業(yè) 九、板書設(shè)計 1、電動勢 2、閉合電路歐姆定律 3、路端電壓跟負載的關(guān)系 4、閉合電路中的功率 十、教學(xué)反思： 本節(jié)課重在內(nèi)外電阻、電壓分析，功率、效率計算。