歐姆定律教案高中

2.7閉合電路的歐姆定律。

高中物理課堂教學(xué)教案

2.7閉合電路的歐姆定律

年月日

課題

§2.7閉合電路的歐姆定律

課型

新授課

教學(xué)目標(biāo)

（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(fù)載的關(guān)系，知道這種關(guān)系的公式表達(dá)和圖線表達(dá)，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。4、熟練應(yīng)用閉合電路歐姆定律解決有關(guān)的電路問題。5、理解閉合電路的功率表達(dá)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(fù)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。

教學(xué)重點、難點

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(fù)載的關(guān)系★教學(xué)難點路端電壓與負(fù)載的關(guān)系

教學(xué)方法

演示實驗，討論、講解教學(xué)手段

滑動變阻器、電壓表、電流表、電鍵、導(dǎo)線若干、投影儀、多媒體電腦

教學(xué)活動（一）引入新課

教師：前邊我們知道電源是通過非靜電力做功把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。只有用導(dǎo)線將電源、用電器連成閉合電路，電路中才有電流。那么電路中的電流大小與哪些因素有關(guān)？電源提供的電能是如何在閉合電路中分配的呢？今天我們就學(xué)習(xí)這方面的知識。（二）進行新課

1、閉合電路歐姆定律

教師：（投影）教材圖2.7-1（如圖所示）

教師：閉合電路是由哪幾部分組成的？學(xué)生：內(nèi)電路和外電路。教師：在外電路中，沿電流方向，電勢如何變化？為什么？學(xué)生：沿電流方向電勢降低。因為正電荷的移動方向就是電流方向，在外電路中，正電荷受靜電力作用，從高電勢向低電勢運動。教師：在內(nèi)電路中，沿電流方向，電勢如何變化？為什么？學(xué)生（代表）：沿電流方向電勢升高。因為電源內(nèi)部，非靜電力將正電荷從電勢低處移到電勢高處。教師：這個同學(xué)說得確切嗎？學(xué)生討論：如果電源是一節(jié)干電池，在電源的正負(fù)極附近存在著化學(xué)反應(yīng)層，反應(yīng)層中非靜電力（化學(xué)作用）把正電荷從電勢低處移到電勢高處，在這兩個反應(yīng)層中，沿電流方向電勢升高。在正負(fù)極之間，電源的內(nèi)阻中也有電流，沿電流方向電勢降低。教師：（投影）教材圖2.7-2（如圖所示）內(nèi)、外電路的電勢變化。

教師：引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)閉合電路的歐姆定律?？砂匆韵滤悸愤M行：設(shè)電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，外電路電阻為R，閉合電路的電流為I，（1）寫出在t時間內(nèi)，外電路中消耗的電能E外的表達(dá)式；

（2）寫出在t時間內(nèi)，內(nèi)電路中消耗的電能E內(nèi)的表達(dá)式；（3）寫出在t時間內(nèi)，電源中非靜電力做的功W的表達(dá)式；學(xué)生：（1）E外=I2Rt（2）E內(nèi)=I2rt

（3）W=Eq=EIt

根據(jù)能量守恒定律，W=E外+E內(nèi)即

EIt=I2Rt+I2rt

整理得：

E=IR+Ir

或者

教師（幫助總結(jié)）：這就是閉合電路的歐姆定律。（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。根據(jù)歐姆定律，外電路兩端的電勢降落為U外=IR，習(xí)慣上成為路端電壓，內(nèi)電路的電勢降落為U內(nèi)=Ir，代入E=IR+Ir

得

該式表明，電動勢等于內(nèi)外電路電勢降落之和。2、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系

教師：對給定的電源，E、r均為定值，外電阻變化時，電路中的電流如何變化？學(xué)生：據(jù)I=可知，R增大時I減??；R減小時I增大。教師：外電阻增大時，路端電壓如何變化？學(xué)生：有人說變大，有人說變小。教師：實踐是檢驗真理的惟一標(biāo)準(zhǔn)，讓我們一起來做下面的實驗。演示實驗：探討路端電壓隨外電阻變化的規(guī)律。（1）投影實驗電路圖如圖所示。

（2）按電路圖連接電路。（3）調(diào)節(jié)滑動變阻器，改變外電路的電阻，觀察路端電壓怎樣隨電流（或外電阻）而改變。學(xué)生：總結(jié)實驗結(jié)論：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。教師：下面用前面學(xué)過的知識討論它們之間的關(guān)系。路端電壓與電流的關(guān)系式是什么？學(xué)生：U=E-Ir教師：就某個電源來說，電動勢E和內(nèi)阻r是一定的。當(dāng)R增大時，由得，I減小，由U=E-Ir，路端電壓增大。反之，當(dāng)R減小時，由得，I增大，由U=E-Ir，路端電壓減小。拓展：討論兩種特殊情況：教師：剛才我們討論了路端電壓跟外電阻的關(guān)系，請同學(xué)們思考：在閉合電路中，當(dāng)外電阻等于零時，會發(fā)生什么現(xiàn)象？學(xué)生：發(fā)生短路現(xiàn)象。教師：發(fā)生上述現(xiàn)象時，電流有多大？學(xué)生：當(dāng)發(fā)生短路時，外電阻R=0，U外=0，U內(nèi)=E=Ir，故短路電流I=。教師：一般情況下，電源內(nèi)阻很小，像鉛蓄電池的內(nèi)阻只有0.005Ω~0.1Ω，干電池的內(nèi)阻通常也不到1Ω，所以短路時電流很大，很大的電流會造成什么后果？學(xué)生：可能燒壞電源，甚至引起火災(zāi)。教師：實際中，要防止短路現(xiàn)象的發(fā)生。當(dāng)外電阻很大時，又會發(fā)生什么現(xiàn)象呢？學(xué)生：斷路。斷路時，外電阻R→∝，電流I=0，U內(nèi)=0，U外=E。教師：電壓表測電動勢就是利用了這一原理。3、閉合電路歐姆定律的應(yīng)用（投影）

教師引導(dǎo)學(xué)生分析解決例題。討論：電源的U—I圖象教師：根據(jù)U=E-Ir，利用數(shù)學(xué)知識可以知道路端電壓U是電流I的一次函數(shù)，同學(xué)們能否作出U—I圖象呢？學(xué)生：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。投影：U—I圖象如圖所示。教師：從圖象可以看出路端電壓與電流的關(guān)系是什么？學(xué)生：U隨著I的增大而減小.教師：直線與縱軸的交點表示的物理意義是什么？直線的斜率呢？學(xué)生：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。（三）課堂總結(jié)、點評

通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，主要學(xué)習(xí)了以下幾個問題：1、電源的電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓。電源電動勢等于閉合電路內(nèi)、外電阻上的電勢降落U內(nèi)和U外之和，即E=U內(nèi)+U外。2、閉合電路的歐姆定律的內(nèi)容及公式。3、路端電壓隨著外電阻的增大而增大，隨著外電阻的減小而減小。4、路端電壓與電流的關(guān)系式為U=E-Ir，其U—I圖線是一條傾斜的直線。（四）實例探究

☆電路結(jié)構(gòu)變化問題的討論

【例1】在如圖所示的電路中，R1=10Ω，R2=20Ω，滑動變阻器R的阻值為0~50Ω，當(dāng)滑動觸頭P由I向b滑動的過程中，燈泡L的亮度變化情況是_______A.逐漸變亮B.逐漸變暗C.先變亮后變暗D.先變暗后變亮解析：燈泡的亮度由燈的實際功率大小決定.電燈燈絲電阻不變，研究通過燈絲電流的大小可知燈的亮度.電源電動勢E和內(nèi)阻r不變，通過燈泡電流由外電路總電阻決定。外電阻是由滑動變阻器連入電路部分的電阻決定的，當(dāng)滑動觸頭由a向b滑動過程中，滑動變阻器連入電路部分的電阻增大，總電阻增大，總電流I=減少，燈泡的實際功率PL=I2RL減小，燈泡變暗。綜上所述，選項B正確。☆閉合電路歐姆定律的定量應(yīng)用【例2】如圖所示電路中，R1=0.8Ω，R3=6Ω，滑動變阻器的全值電阻R2=12Ω，電源電動勢E=6V，內(nèi)阻r=0.2Ω，當(dāng)滑動變阻器的滑片在變阻器中央位置時，閉合開關(guān)S，電路中的電流表和電壓表的讀數(shù)各是多少?

解析：外電路的總電阻為R=Ω+0.8Ω=3.8Ω

根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電路中的總電流為I=A=1.5A即電流表A1的讀數(shù)為1.5A對于R2與R3組成的并聯(lián)電路，根據(jù)部分電路歐姆定律，并聯(lián)部分的電壓為U2=I·R并=I·=1.5×3V=4.5V即電壓表V2的讀數(shù)為4.5V對于含有R2的支路，根據(jù)部分電路歐姆定律，通過R2的電流為I2=A=0.75A即電流表A2的讀數(shù)為0.75A電壓表V1測量電源的路端電壓，根據(jù)E=U外+U內(nèi)得U1=E-Ir=6V-1.5×0.2V=5.7V即電壓表V1的讀數(shù)為5.7V.點評：1.電路中的電流表、電壓表均視為理想電表（題中特別指出的除外），即電流表內(nèi)阻視為零，電壓表內(nèi)阻視為無窮大。2.解答閉合電路問題的一般步驟：（1）首先要認(rèn)清外電路上各元件的串并聯(lián)關(guān)系，必要時，應(yīng)進行電路變換，畫出等效電路圖。（2）解題關(guān)鍵是求總電流I，求總電流的具體方法是：若已知內(nèi)、外電路上所有電阻的阻值和電源電動勢，可用全電路歐姆定律（I=）直接求出I；若內(nèi)外電路上有多個電阻值未知，可利用某一部分電路的已知電流和電壓求總電流I；當(dāng)以上兩種方法都行不通時，可以應(yīng)用聯(lián)立方程求出I。（3）求出總電流后，再根據(jù)串、并聯(lián)電路的特點或部分電路歐姆定律求各部分電路的電壓和電流。

學(xué)生活動

作業(yè)

書面完成P65“問題與練習(xí)”第1、3、4題；思考并回答第2、5題。

板書設(shè)計

教學(xué)后記

相關(guān)知識

閉合電路歐姆定律

一名優(yōu)秀負(fù)責(zé)的教師就要對每一位學(xué)生盡職盡責(zé)，作為教師就需要提前準(zhǔn)備好適合自己的教案。教案可以讓講的知識能夠輕松被學(xué)生吸收，幫助教師緩解教學(xué)的壓力，提高教學(xué)質(zhì)量。怎么才能讓教案寫的更加全面呢？小編收集并整理了“閉合電路歐姆定律”，相信您能找到對自己有用的內(nèi)容。

4.1閉合電路歐姆定律
一、考點聚焦
1、知道電源電動勢和內(nèi)電阻的概念
2、掌握閉合電路歐姆定律、路端電壓和電路電流的變化規(guī)律
3、能利用閉合電路歐姆定律分析動態(tài)電路。
二、知識掃描
1．電動勢
①物理意義：反映不同電源把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量．
②大?。旱扔陔娐分型ㄟ^1C電量時電源所提供的電能的數(shù)值，也等于內(nèi)外電路上電勢降落之和．即_________________
2．閉合電路歐姆定律
①內(nèi)容：閉合電路中的電流強度跟電源電動勢成正比，跟內(nèi)外電路中電阻之和成反比．
②公式：_________________________________
③路端電壓：電路兩端的電壓，即電源的輸出電壓．即_______________
總電流I和路端電壓U隨外電阻R的變化規(guī)律：____，由此可知：當(dāng)R時，I減?。?br> U增大（電源E和r一定）；當(dāng)R=______（即斷路時），I=0，U=E．
當(dāng)R減小時，I增大,U減??；當(dāng)R=_____（即短路），I=_____________
3．閉合電路中的輸出功率
①電源總功率:P總=EI,指___________________________
②輸出功率P出=UI,指________________________
③電源的供電效率η=P出/P總，它隨外電阻的變化關(guān)系是____________
④當(dāng)R=r時,電源輸出功率最大,此時電源供電效率為__________
三、好題精析
[例1]如圖所示，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，R1和R2為定值電阻，在滑線變阻器R的滑片P從下端a滑到上端b的過程中，電阻R1上消耗的功率（）
A.一定逐漸減小
B.有可能逐漸減小
C.有可能先變小，后變大
D.一定先變小后變大
[例2]如圖所示電路中，電源有內(nèi)阻，R1=2.8Ω,R2=1.8Ω。當(dāng)開關(guān)S接到位置1時，電壓表示數(shù)5.6V；當(dāng)開關(guān)S接到位置2時，電壓表示數(shù)的可能值為（）
A.5.6VB.5.4VC.3.0VD.3.6V
[例3]兩個定值電阻，把它們串聯(lián)起來，等效電阻為4Ω，把它們并聯(lián)起來，等效電阻是1Ω，求：
(1)這兩個電阻的阻值各為多大?
(2)如果把這兩個電阻串聯(lián)后接入一個電動勢為E，內(nèi)電阻為r的電源兩極間，兩電阻消耗的總功率等于；如果把這兩個電阻并聯(lián)后接入同一個電源的兩極間，兩電阻消耗的總功率等于，若要求，且，求滿足這一要求的是E和r的所有值。
[例4]一個允許通過最大電流為2A的電源和一個變阻器接成如圖（甲）所示電路，變阻器的最大阻值為Rm=22，電源路端電壓U隨外電阻變化規(guī)律如圖所示，圖中U=12V的直線為圖線的漸近線，試求
（1）電源的電動勢和內(nèi)電阻
（2）A、B空載時的輸出電壓范圍
（3）A、B兩端所接負(fù)載的最小電阻
[例5]如圖所示電路：電源電動勢E＝6.3V，內(nèi)阻r=0.5Ω，負(fù)載電阻，滑動變阻器的最大阻值，當(dāng)變阻器的滑片從左端A移動到右端B時，求電路中電流表的讀數(shù)范圍.

四、能力突破
1．如圖所示，滑動變阻器的滑動觸頭置于其正中央，閉合電鍵K以后，M、N、P三燈的亮度相同，今將電阻器的滑動觸頭慢慢向左移動一些，則三燈的亮度從亮到暗的排列順序為()
A．M、N、P
B．M、P、N
C．P、M、N
D．N、M、P
2．如圖所示，當(dāng)R1的滑片由左向右滑動時，電壓表V1和V2的讀數(shù)增量分別為ΔU1和ΔU2，則（）
A．│ΔU1││ΔU2│
B．│ΔU1│=│ΔU2│
C．│ΔU1││ΔU2│
D．ΔU1＜0，ΔU2＞0
3.下圖所示的U-I圖線中，I是電源的路端電壓隨電流的變化圖線，Ⅱ是某電阻的伏安特性圖線，當(dāng)該電源向該電阻供電時，電阻上消耗的功率和電源的效率分別為：()
A．4W和33%B．2W和67%C．2W和33%D．4W和67%
4．如圖所示，E＝12V，r=4Ω，，當(dāng)R=_________Ω時，R上消耗的功率最大，最大值是__________W；當(dāng)R=___________Ω時，上消耗的功率最大，最大值是__________W。

參考答案
二、知識掃描
1．E=U內(nèi)+U外
2．E=I(R+r)U外U=E-Ir增加∝0E/r
3．其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的功率電源提供給外電路的功率電阻增大，效率增大50%
三、好題精析
[例1]C
[例2]B
[例3]2Ω2Ω略
[例4]12V2Ω0≤U≤11V4Ω
[例5]2.1A~3A
四、能力突破
1．C2．CD3.D
4.61.508

閉合電路的歐姆定律

一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)時都會提前最好準(zhǔn)備，作為教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生更好的消化課堂內(nèi)容，幫助教師掌握上課時的教學(xué)節(jié)奏。那么，你知道教案要怎么寫呢？下面是小編為大家整理的“閉合電路的歐姆定律”，歡迎您參考，希望對您有所助益！

【課題】
閉合電路的歐姆定律學(xué)案課前預(yù)習(xí)學(xué)案編號：
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
理解閉合電路歐姆定律及其表達(dá)式
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
閉合電路歐姆定律
1、電動勢E、外電壓U外與內(nèi)電壓U內(nèi)三者之間的關(guān)系________________
○1、電動勢等于電源___________時兩極間的電壓
○2、用電壓表接在電源兩極間測得的電壓U外___E
2、閉合電路歐姆定律
○1、內(nèi)容___________
○2、表達(dá)式
○3常用變形式U外=E-Ir
三、提出疑惑
同學(xué)們，通過你的自主學(xué)習(xí)，你還有哪些疑惑，請把它填在下面的表格中
疑惑點疑惑內(nèi)容
課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1、理解閉合電路歐姆定律及其表達(dá)式并能熟練地用來解決有關(guān)的電路問題
2、理解路端電壓與負(fù)載的關(guān)系
二、學(xué)習(xí)過程
一、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系
1、路端電壓與外電阻的關(guān)系
○1根據(jù)U=E-Ir、I=可知：當(dāng)R_____時，U增大，當(dāng)R_____時，U減小
○2當(dāng)外電路斷開時，R=∞，I=_____,U=_____
當(dāng)外電路短路時，R=0，I=_____,U=_____
2、路端電壓與電流的關(guān)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：
○1圖線與縱軸截距的意義_____________________
○2圖線與橫軸截距的意義_____________________
○3圖像斜率的意義___________________________
○4與部分電路歐姆定律U—I曲線的區(qū)別________
_________________________________________

【典型例題】
例1、在圖1中R1=14Ω,R2=9Ω.當(dāng)開關(guān)處于位置1時，電流表讀數(shù)I1=0.2A;當(dāng)開關(guān)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(nèi)電阻r。

例2、如圖3所示的電路中，店員電動勢為6V，當(dāng)開關(guān)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（）
A、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

(三)當(dāng)堂檢測
1、如圖4所示的電路中，當(dāng)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

2、關(guān)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(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)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

3、如圖7所示的電路中，電源的電動勢E和內(nèi)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
4、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I1I2
B、電動勢E1=E2，內(nèi)阻r1r2
C、電動勢E1=E2，內(nèi)阻r1r2
D、當(dāng)電源的工作電流變化相同時，電源2的路端電壓變化較大
5、一個電源分別接上8Ω和2Ω的電阻時，兩電阻消耗的電功率相等，則電源的內(nèi)阻為()
A、1ΩB、2ΩC、4ΩD、8Ω
6、在如圖9所示的電路中，電源電動勢E=3.0V，內(nèi)電阻r=1.0Ω；電阻R1=10Ω，R2=10Ω,R3=35Ω,電容器的電容C=100ｕF，電容器原來不帶電。求接通電鍵K后流過R4的總電荷量。

4.1閉合電路歐姆定律

一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)時都會提前最好準(zhǔn)備，教師要準(zhǔn)備好教案為之后的教學(xué)做準(zhǔn)備。教案可以讓學(xué)生更好的吸收課堂上所講的知識點，使教師有一個簡單易懂的教學(xué)思路。寫好一份優(yōu)質(zhì)的教案要怎么做呢？考慮到您的需要，小編特地編輯了“4.1閉合電路歐姆定律”，供大家借鑒和使用，希望大家分享！

4.1閉合電路歐姆定律
教學(xué)目標(biāo)
（一）知識目標(biāo)
1、知道電動勢的定義．
2、理解閉合電路歐姆定律的公式，理解各物理量及公式的物理意義，并能熟練地用來解決有關(guān)的電路問題．
3、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，電源的電動勢等于內(nèi)、外電路上電勢降落之和．
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(dá)和圖線表達(dá)，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(dá)式．
6、理解閉合電路中能量轉(zhuǎn)化的情況．
（二）能力目標(biāo)
1、培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題能力，會用閉合電路歐姆定律分析外電壓隨外電阻變化的規(guī)律
2、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(dá)和圖線表達(dá)，并能用來分析、計算有關(guān)問題．
3、通過用公式、圖像分析外電壓隨外電阻改變規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生用多種方式分析問題能力．
（三）情感目標(biāo)
1、通過外電阻改變引起電流、電壓的變化，樹立學(xué)生普遍聯(lián)系觀點
2、通過分析外電壓變化原因，了解內(nèi)因與外因關(guān)系
3、通過對閉合電路的分析計算，培養(yǎng)學(xué)生能量守恒思想
4、知道用能量的觀點說明電動勢的意義
教學(xué)建議
1、電源電動勢的概念在高中是個難點，是掌握閉合電路歐姆定律的關(guān)鍵和基礎(chǔ)，在處理電動勢的概念時，可以根據(jù)教材，采用不同的講法．從理論上分析電源中非靜電力做功從電源的負(fù)極將正電荷運送到正極，克服電場力做功，非靜電力搬運電荷在兩極之間產(chǎn)生電勢差的大小，反映了電源做功的本領(lǐng)，由此引出電動勢的概念；也可以按本書采取討論閉合電路中電勢升降的方法，給出電動勢等于內(nèi)、外電路上電勢降落之和的結(jié)論．教學(xué)中不要求論證這個結(jié)論．教材中給出一個比喻（兒童滑梯），幫助學(xué)生接受這個結(jié)論．
需要強調(diào)的是電源的電動勢反映的電源做功的能力，它與外電路無關(guān)，是由電源本生的特性決定的．
電動勢是標(biāo)量，沒有方向，這要給學(xué)生說明，如果學(xué)生程度較好，可以向?qū)W生說明，做為電源，由正負(fù)極之分，在電源內(nèi)部，電流從負(fù)極流向正極，為了說明問題方便，也給電動勢一個方向，人們規(guī)定電源電動勢的方向為內(nèi)電路的電流方向，即從負(fù)極指向正極．
2、路端電壓與電流（或外電阻）的關(guān)系，是一個難點．希望作好演示實驗，使學(xué)生有明確的感性認(rèn)識，然后用公式加以解釋．路端電壓與電流的關(guān)系圖線，可以直觀地表示出路端電壓與電流的關(guān)系，務(wù)必使學(xué)生熟悉這個圖線．
學(xué)生應(yīng)該知道，斷路時的路端電壓等于電源的電動勢．因此，用電壓表測出斷路時的路端電壓就可以得到電源的電動勢．在考慮電壓表的內(nèi)阻時，希望通過第五節(jié)的“思考與討論”，讓學(xué)生自己解決這個問題．

3、最后講述閉合電路中的功率，得出公式，．要從能量轉(zhuǎn)化的觀點說明，公式左方的表示單位時間內(nèi)電源提供的電能．理解了這一點，就容易理解上式的意義：電源提供的電能，一部分消耗在內(nèi)阻上，其余部分輸出到外電路中．
教學(xué)設(shè)計方案
閉合電路的歐姆定律
一、教學(xué)目標(biāo)
1、在物理知識方面的要求：
（1）鞏固產(chǎn)生恒定電流的條件；
（2）知道電動勢是表征電源特性的物理量，它在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓．
（3）明確在閉合回路中電動勢等于電路上內(nèi)、外電壓之和．
（4）掌握閉合電路的歐姆定律，理解各物理量及公式的物理意義
（5）掌握路端電壓、輸出功率、電源效率隨外電阻變化的規(guī)律．
2、在物理方法上的要求：
（1）通過電動勢等于電路上內(nèi)、外電壓之和的教學(xué)，使學(xué)生學(xué)會運用實驗探索物理規(guī)律的方法．
（2）從能量和能量轉(zhuǎn)化的角度理解電動勢的物理意義．
（3）通過對路端電壓、輸出功率、電源效率隨外電阻變化的規(guī)律的討論培養(yǎng)學(xué)生的推理能力．
（4）通過用公式、圖像分析外電壓隨外電阻改變規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生用多種方式分析
二、重點、難點分析
1、重點：
（1）電動勢是表示電源特性的物理量
（2）閉合電路歐姆定律的內(nèi)容；
（3）應(yīng)用定律討論路端電壓、輸出功率、電源效率隨外電阻變化的規(guī)律．
2、難點：
（1）閉合回路中電源電動勢等于電路上內(nèi)、外電壓之和．
（2）短路、斷路特征
（3）應(yīng)用閉合電路歐姆定律討論電路中的路端電壓、電流強度隨外電阻變化的關(guān)系
三、教學(xué)過程設(shè)計
引入新課：
教師：同學(xué)們都知道，電荷的定向移動形成電流．那么，導(dǎo)體中形成電流的條件是什么呢？（學(xué)生答：導(dǎo)體兩端有電勢差．）
演示：將小燈泡接在充滿電的電容器兩端，會看到什么現(xiàn)象？（小燈泡閃亮一下就熄滅．）為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？
分析：當(dāng)電容器充完電后，其上下兩極板分別帶上正負(fù)電荷，如圖1所示，兩板間形成電勢差．當(dāng)用導(dǎo)線把小燈泡和電容器兩極板連通后，電子就在電場力的作用下通過導(dǎo)線產(chǎn)生定向移動而形成電流，但這是一瞬間的電流．因為兩極板上正負(fù)電荷逐漸中和而減少，兩極板間電勢差也逐漸減少為零，所以電流減小為零，因此只有電場力的作用是不能形成持續(xù)電流的．
教師：為了形成持續(xù)的電源，必須有一種本質(zhì)上完全不同于靜電性的力，能夠不斷地分離正負(fù)電荷來補充兩極板上減少的電荷．這才能使兩極板保持恒定的電勢差，從而在導(dǎo)線中維持恒定的電流，能夠提供這種非靜電力的裝置叫電源．電源在維持恒定電流時，電源中的非靜電力將不斷做功，從而把已經(jīng)流到低電勢處的正電荷不斷地送回到高電勢處．使它的電勢能增加．
板書：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．它并不創(chuàng)造能量，也不創(chuàng)造電荷．例如：干電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，發(fā)電機是把機械能、核能等轉(zhuǎn)化為電能的裝置．
教師：電源能夠不斷地把其他形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，并且能夠提供恒定的電壓，那么不同的電源，兩極間的電壓相同嗎？展示各種干電池（1號、2號、5號、7號），請幾個同學(xué)觀察電池上面寫的規(guī)格，發(fā)現(xiàn)盡管電池的型號不同，但是都標(biāo)有“1.5V”字樣．我們把示教電壓表直接接在干電池的兩端進行測量，發(fā)現(xiàn)結(jié)果確實是1.5V．講臺上還擺放有手搖發(fā)電機、蓄電池、紐扣電池，它們兩端的電壓是否也是1.5V呢？（學(xué)生回答：不是）那么如何知道它們兩端的電壓呢？（學(xué)生：用電壓表直接測量）
結(jié)論：電源兩極間的電壓完全由電源本身的性質(zhì)（如材料、工作方式等）決定，同種電池用電壓表測量其兩極間的電壓是相同的，不同種類的電池用電壓表測量其兩極間的電壓是不同的．為了表示電源本身的這種特性，物理學(xué)中引入了電動勢的概念．
板書：2、電源電動勢
教師：從上面的演示和分析可知，電源的電動勢在數(shù)值上等于電源未接入電路時兩極間的電壓．
板書：電源的電動勢在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時其兩極間的電壓．
例如，各種型號的干電池的電動勢都是1.5V．那么把一節(jié)1號電池接入電路中，它兩極間的電壓是否還是1.5V呢？用示教板演示，電路如圖所示，結(jié)論：開關(guān)閉合前，電壓表示數(shù)是1.5V，開關(guān)閉合后，電壓表示數(shù)變?yōu)?.4V．實驗表明，電路中有了電流后，電源兩極間的電壓減少了．
教師：上面的實驗中，開關(guān)閉合后，電源兩極間的電壓降為1.4V，那么減少的電壓哪去了呢？用投影儀展示實驗電路，介紹閉合電路可分為內(nèi)、外電路兩部分，電源內(nèi)部的叫內(nèi)電路，電源外部的叫外電路．接在電源外電路兩端的電壓表測得的電壓叫外電壓．在電源內(nèi)部電極附近的探針A、B上連接的電壓表測得的電壓叫內(nèi)電壓．我們現(xiàn)在就通過實驗來研究閉合電路中電動勢和內(nèi)、外電壓之間的關(guān)系．
板書：3、內(nèi)電壓和外電壓
教師：向?qū)W生介紹實驗裝置及電路連接方法，重點說明內(nèi)電壓的測量．實驗中接通電鍵，移動滑動變阻器的滑動頭使其阻值減小，由兩個電壓表讀出若干組內(nèi)、外電壓
和的值．再斷開電鍵，由電壓表測出電動勢．分析實驗結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律呢？
學(xué)生：在誤差許可的范圍內(nèi)，內(nèi)、外電壓之和等于電源電動勢．
板書：在閉合電路中，電源的電動勢等于內(nèi)、外電壓之和，即．
下面我們來分析在整個電路中電壓、電流、電阻之間的關(guān)系．
教師：我們來做一個實驗，電路圖如圖所示
觀察電鍵S先后接通1和2時小燈泡的亮度．
結(jié)論：把開關(guān)撥到2后，發(fā)現(xiàn)小燈泡的亮度比剛才接3V的電源時還稍暗些．怎么解釋這個實驗現(xiàn)象呢？這就要用到我們將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容——閉合電路的歐姆定律．
板書：閉合電路的歐姆定律
教師：在圖1所示電路圖中，設(shè)電流為，根據(jù)歐姆定律，，，那么，電流強度，這就是閉合電路的歐姆定律．
板書：4、閉合電路的歐姆定律的內(nèi)容：閉合電路中的電流強度和電源電動勢成正比，和電路的內(nèi)外電阻之和成反比．表達(dá)式為．
同學(xué)們從這個表達(dá)式可以看出，在電源恒定時，電路中的電流強度隨電路的外電阻變化而變化；當(dāng)外電路中的電阻是定值電阻時，電路中的電流強度和電源有關(guān)．
教師：同學(xué)們能否用閉合電路的歐姆定律來解釋上一個實驗現(xiàn)象呢？
學(xué)生：9V的電源如果內(nèi)電阻很大，由閉合電路的歐姆定律可知，用它做電源，電路中的電流I可能較??；而電動勢3V的電源內(nèi)阻如果很小，電路中的電流可能比大，用這兩個電源分別給相同的小燈泡供電，燈泡的亮度取決于，那么就出現(xiàn)了剛才的實驗現(xiàn)象了．
教師：很好．一般電源的電動勢和內(nèi)電阻在短時間內(nèi)可以認(rèn)為是不變的．那么外電阻的變化，就會引起電路中電流的變化，繼而引起路端電壓、輸出功率、電源效率等的變化．
幾個重要推論
（1）路端電壓隨外電阻變化的規(guī)律
板書：5幾個重要推論
（l）路端電壓隨外電阻變化的規(guī)律演示實驗,圖3所示電路，
4節(jié)1號電池和1個10Ω的定值電阻串聯(lián)組成電源（因為通常電源內(nèi)阻很小，的變化也很小，現(xiàn)象不明顯）移動滑動變阻器的滑動片，觀察電流表和電壓表的示數(shù)是如何隨變化？
教師：從實驗出發(fā)，隨著電阻的增大，電流逐漸減小，路端電壓逐漸增大．大家能用閉合電路的歐姆定律來解釋這個實驗現(xiàn)象嗎？
學(xué)生：因為變大，閉合電路的總電阻增大，根據(jù)閉合電路的歐姆定律，，電路中的總電流減小，又因為，則路端電壓增大．
教師：正確．我們得出結(jié)論，路端電壓隨外電阻增大而增大，隨外電阻減小而減小．一般認(rèn)為電動勢和內(nèi)電阻在短時間內(nèi)是不變的，初中我們認(rèn)為電路兩端電壓是不變的，應(yīng)該是有條件的，當(dāng)→無窮大時，→0，外電路可視為斷路，→0，根據(jù)，則，即當(dāng)外電路斷開時，用電壓表直接測量電源兩極電壓，數(shù)值等于電源的電動勢；當(dāng)減小為0時，電路可視為短路，為短路電流，路端電壓．
板書5：路端電壓隨外電阻增大而增大，隨外電阻減小而減?。?dāng)嗦窌r，→∞，→0，；短路時，，．
電路的路端電壓與電流的關(guān)系可以用圖像表示如下
（2）電源的輸出功率隨外電阻變化的規(guī)律．
教師：在純電阻電路中，當(dāng)用一個固定的電源（設(shè)、r是定值）向變化的外電阻供電時，輸出的功率，
又因為，
所以，
當(dāng)時，電源有最大的輸出功率．我們可以畫出輸出功率隨外電阻變化的圖線，如圖所示．
板書6：在純電阻電路中，當(dāng)用一個固定的電源（即、是定值）向變化的外電阻供電時，輸出的功率有最大值．
教師：當(dāng)輸出功率最大時，電源的效率是否也最大呢？
板書7：電源的效率隨外電阻變化的規(guī)律
教師：在電路中電源的總功率為，輸出的功率為，內(nèi)電路損耗的功率為，則電源的效率為，當(dāng)變大，也變大．而當(dāng)時，即輸出功率最大時，電源的效率=50％．
板書8：電源的效率隨外電阻的增大而增大．
四、講解例題
五、總結(jié)
探究活動
1、調(diào)查各種不同電源的性能特點。
（包括電動勢、內(nèi)阻、能量轉(zhuǎn)化情況、工作原理、可否充電）
2、考察目前對廢舊電池的回收情況。
（1）化學(xué)電池的工作原理；
（2）廢舊電池對環(huán)境的污染主要表現(xiàn)在哪些方面；
（3）當(dāng)前社會對廢舊電池的重視程度；
（4）廢舊電池的回收由哪些主要的途徑和利用方式；
（5）如何更好的變廢為寶或使廢舊電池對環(huán)境的污染減小到最小。
3、通過本章節(jié)的學(xué)習(xí)，根據(jù)全電路歐姆定律有關(guān)知識，可以得出結(jié)論：電源的輸出功率最大時，內(nèi)外電阻應(yīng)該相等，而此時電源的效率則只有50%；請你設(shè)計出一種方案，在實際應(yīng)用中如何配置電源和負(fù)載之間的關(guān)系，使電源的輸出功率和效率盡可能的達(dá)到較大。

閉合電路的歐姆定律學(xué)案

一名優(yōu)秀的教師就要對每一課堂負(fù)責(zé)，高中教師要準(zhǔn)備好教案，這是老師職責(zé)的一部分。教案可以更好的幫助學(xué)生們打好基礎(chǔ)，減輕高中教師們在教學(xué)時的教學(xué)壓力。您知道高中教案應(yīng)該要怎么下筆嗎？小編為此仔細(xì)地整理了以下內(nèi)容《閉合電路的歐姆定律學(xué)案》，歡迎您閱讀和收藏，并分享給身邊的朋友！

閉合電路的歐姆定律學(xué)案
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
理解閉合電路歐姆定律及其表達(dá)式
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
閉合電路歐姆定律
1、電動勢E、外電壓U外與內(nèi)電壓U內(nèi)三者之間的關(guān)系________________
○1、電動勢等于電源___________時兩極間的電壓
○2、用電壓表接在電源兩極間測得的電壓U外___E
2、閉合電路歐姆定律
○1、內(nèi)容___________
○2、表達(dá)式
○3常用變形式U外=E-Ir
三、提出疑惑
同學(xué)們，通過你的自主學(xué)習(xí)，你還有哪些疑惑，請把它填在下面的表格中
疑惑點疑惑內(nèi)容
課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1、理解閉合電路歐姆定律及其表達(dá)式并能熟練地用來解決有關(guān)的電路問題
2、理解路端電壓與負(fù)載的關(guān)系
二、學(xué)習(xí)過程
一、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系
1、路端電壓與外電阻的關(guān)系
○1根據(jù)U=E-Ir、I=可知：當(dāng)R_____時，U增大，當(dāng)R_____時，U減小
○2當(dāng)外電路斷開時，R=∞，I=_____,U=_____
當(dāng)外電路短路時，R=0，I=_____,U=_____
2、路端電壓與電流的關(guān)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：
○1圖線與縱軸截距的意義_____________________
○2圖線與橫軸截距的意義_____________________
○3圖像斜率的意義___________________________
○4與部分電路歐姆定律U—I曲線的區(qū)別________
_________________________________________
【典型例題】
例1、在圖1中R1=14Ω,R2=9Ω.當(dāng)開關(guān)處于位置1時，電流表讀數(shù)I1=0.2A;當(dāng)開關(guān)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(nèi)電阻r。

例2、如圖2所示，當(dāng)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(nèi)阻對電路的影響不計）

例3、如圖3所示的電路中，店員電動勢為6V，當(dāng)開關(guān)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（）
A、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(nèi)阻為0.5Ω，用這四節(jié)干電池組成串聯(lián)電池組對電阻R=18Ω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(nèi)電壓和在內(nèi)電阻上損失的熱功率.

（三）反思總結(jié)

(四)當(dāng)堂檢測
1、如圖4所示的電路中，當(dāng)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
2、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(nèi)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20Ω的電阻器連成一閉合電路，則它的路端電壓是（）
A、0.10VB、0.20VC、0.30VD、0.40V
4、某學(xué)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(nèi)阻的電壓表并聯(lián)在A、C兩點間時，電壓表讀數(shù)為U,當(dāng)并聯(lián)在A、B兩點間時，電壓表讀數(shù)也為U,當(dāng)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(xí)與提高
1、一個電源接8Ω電阻時，通過電源的電流為0.15A，接13Ω電阻時，通過電源的電流為0.10V，求電源的電動勢和內(nèi)阻。

2、電源的電動勢為4.5V，為電阻為4.0Ω時，路端電壓為4.0V。如果在外電路并聯(lián)一個6.0Ω的電阻，路端電壓是多大？如果6.0Ω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(nèi)阻1.0Ω的電池多節(jié)，準(zhǔn)備用一定數(shù)量的這種電池串聯(lián)起來對一個“6.0V,0.6Ω”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(guān)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(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)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
5、如圖7所示的電路中，電源的電動勢E和內(nèi)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
6、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I1I2
B、電動勢E1=E2，內(nèi)阻r1r2
C、電動勢E1=E2，內(nèi)阻r1r2
D、當(dāng)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8Ω和2Ω的電阻時，兩電阻消耗的電功率相等，則電源的內(nèi)阻為()
A、1ΩB、2ΩC、4ΩD、8Ω
8、在如圖9所示的電路中，電源電動勢E=3.0V，內(nèi)電阻r=1.0Ω；電阻R1=10Ω，R2=10Ω,R3=35Ω,電容器的電容C=100ｕF，電容器原來不帶電。求接通電鍵K后流過R4的總電荷量。

9、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(nèi)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(biāo)有“4V,1W”，滑動變阻器總電阻為50Ω。當(dāng)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(dǎo)線完好，電路中各出接觸良好。試問：
(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(nèi)阻為多大？

能力訓(xùn)練
1、E=1.5Vr=2Ω2、U1=3.84VU2=4V
3、5節(jié)R=14Ω4.C5.A6.B7.C
8.Q=2.0×10-4C
9.(1)E=20Vr=5Ω(2)P1=6.4WP2=2.5W
(3)U斷=8VU閉=5V
10.（1）斷路L處(2)20Ω(3)12.5V5Ω