闭合电路欧姆定律.doc

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。再次，让学生进行探究实验，探究路端电压与外电阻（电流）的关系，得出路端电压与外电阻（电流）的关系，再从理论上进行分析。然后演示电动势分别为3V和9V（旧）的电源向一个灯泡供电实验，引发学生学习的兴趣，让学习进行讨论，解释现象原因。再次，讲授闭合电路中的功率，进一步从能量的转化角度说明电源是将其他形式的能转化成电能的装置。最后，利用两道例题来应用闭合电路欧姆定律，通过例题2介绍电源电动势和内阻的测量方法，并适当地延伸拓展，通过课外思考题使学生对电动势的概念有更深刻的理解。教学过程教 师 活 动学 生 活 动1电源新课引入：展示生活中的一些电源，演示手摇发电机使小灯泡发光和利用纽扣电池发声的音乐卡片实验，使学生认识：电源是把其它形式的能转化成电能的装置。电源不同，结构不同，但有相同的规律。明确：干电池、蓄电池是将化学能转化成电能；手摇发电机是将机械能转化成电能。2电动势1）认识电源的正、负极。2）要求学生用电压表测量电池没有接入电路时两极间的电压。提问：不同类型的干电池两极间的电压相同，而类型不同的电池两极间的电压不同，此电压由什么因素决定？结论：物理上为了表征电源的这种特性，引入电动势的概念。电源的电动势在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压。提问：接入闭合电路中情况又怎样呢？3）认识闭合电路的组成外电路，外电阻，外电阻的电势降落U外，如图1所示；内电路，内电阻，内电阻的电势降落U内；在电源内部，由负极到正极电势升高，升高的数值等于电源的电动势E。理论分析表明：电源内部电势升高的数值等于电路中电势降落的数值，即电源的电动势E等于U外和U内之和，E=U外+U内。如图2所示，演示儿童滑梯动画作比喻。3闭合电路的欧姆定律推导：如图3所示的闭合电路，一边提问一边让学生回答：流过内电路和外电路的电流的关系？外电压和内电压等于多少？结论：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。学生利用电压表测量电池两极间的电压学生实验；记录数据；分析实验；回答问题。学生回答：U外=IR，U内=IrE=U外+U内=IR+Ir4路端电压跟负载的关系外电路的电势降落，也就是外电路两端的电压，通常叫做路端电压。提问：外电阻变化，可以引起路端电压的变化，那么路端电压随外电阻的变化规律如何呢？1）用实验探究路端电压与外电阻（电流）的关系电路图如图4所示。提问：实验现象如何？理论分析：U=E-Ir结论：对某个电源来说，电动势E和内阻r 是一定的。当外电阻增大时，电流减小，路端电压增大；当外电阻减小时，电流增大，路端电压减小。2）路端电压与电流的关系提问：路端电压与电流关系能否用图象来分析，能否作出UI图象？从图象中能否得出路端电压与电流的关系？直线的斜率的绝对值表示什么？直线与纵轴的交点表示的物理意义？当外电路断开时，R，I=0，U风=0，U=E，直线与纵轴的交点表示电源的电动势。直线与横轴的交点表示的物理意义？当外电路短路时，R=0，U=0，直线与横轴的交点表示短路时的电流。提问：一般电源的内阻很小，如铅蓄电池的内阻只有000501，电动势E=2V，其短路电流是多少？将会出现什么现象？应该怎么办？3）演示实验如图6所示装置的示教板电路，用电压表测出E1和E2的读数。提问：将电压表换成小灯泡，开关接1时，有什么现象？开关接2时会发生什么情况？为什么接2时小灯泡反而更暗？教师指导学生按电路图进行实物连线，注意电流表和电压表的量程和正负极。学生实验探究记录现象回答问题得出结论。学生作UI图象，如图5所示。学生回答学生计算并回答学生读数：E1=3V，E2=9V现象观察与猜测产生疑惑学生讨论解释现象5闭合电路中的功率在E=U外+U内的两端同时乘以电流I，得到EI=U外I+U内I提问：上式中U外I、U内I和EI分别表示什么物理意义？EI=U外I+U内I说明了什么？结论：电源提供的电能只有一部分消耗在外电路上，转化为其他形式的能，另一部分消耗在内阻上，转化为内能。电流的电动势越大，电源提供的电功率就越大，这表示电源把其他形式的能转化为电能的本领就越大。学生回答得出结论进一步明确电源是把其它形式的能转化成电能的装置。6例题课本中的例题2为我们提供了一种测量电源的电动势E和内阻r的方法，电路图如图7所示。提问：此方法需要哪些器材？若无电流表但给你