高中物理新人教版选修3-1精品课件：《闭合电路欧姆定律.ppt

新课标人教版课件系列 高中物理 选修3 1 2 7 闭合电路欧姆定律 教学目标 一 知识与技能1 能够推导出闭合电路欧姆定律及其公式 知道电源的电动势等于内 外电路上电势降落之和 2 理解路端电压与负载的关系 知道这种关系的公式表达和图线表达 并能用来分析 计算有关问题 3 掌握电源断路和短路两种特殊情况下的特点 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 4 熟练应用闭合电路欧姆定律解决有关的电路问题 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 通过演示路端电压与负载的关系实验 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 态度与价值观通过本节课教学 加强对学生科学素质的培养 通过探究物理规律培养学生的创新精神和实践能力 重点1 推导闭合电路欧姆定律 应用定律进行有关讨论 2 路端电压与负载的关系难点路端电压与负载的关系教具 滑动变阻器 电压表 电流表 电键 导线若干 投影仪 多媒体电脑 2 7闭合电路欧姆定律 第一课时 选修3 1第二章 E r S R A B 闭合电路 外电路 内电路 一 提出问题 部分电路欧姆定律 导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比 跟导体的电阻R成反比 闭合电路中的电流I与那些因素有关呢 一 提出问题 闭合电路 内电路 一 提出问题 闭合电路中的电流I与那些因素有关呢 二 建立模型 问2 如图 R与r有何电路连接关系 流过二者电流大小有何关系 问1 电源在电路中起何作用 描述电源性能有哪些重要参数 有何物理意义 问3 闭合电路中电势如何变化 二 建立模型 二 建立模型 思考 我们可以选择从哪个角度入手更方便研究闭合电路中电流I与哪些因素有关 三 解决问题 研究问题切入的角度 功与能的关系 情景设置 如图 外电路有一电阻R 电源为一节干电池 内阻为r 电动势为E 三 解决问题 思考与讨论 1 闭合开关S后 电路电流为I 则在t时间内 电源内部非静电力做了多少功 能量如何转化 其电势如何变化 情景设置 如图 外电路有一电阻R 电源为一节干电池 内阻为r 电动势为E 三 解决问题 思考与讨论 2 那这些电能又在哪些地方发生了能量转化 情景设置 如图 外电路有一电阻R 电源为一节干电池 内阻为r 电动势为E 三 解决问题 思考与讨论 3 在外电路中 正电荷在恒定电场作用下 从正极向负极移动的方向就是电流的方向 那么t时间 内静电力对其做了多少功 能量如何转化 情景设置 如图 外电路有一电阻R 电源为一节干电池 内阻为r 电动势为E 三 解决问题 思考与讨论 4 若外电路为纯电阻电路 电阻为R 则电流在t时间内做功将全部转化为哪种形式的能量 转化了多少 情景设置 如图 外电路有一电阻R 电源为一节干电池 内阻为r 电动势为E 三 解决问题 思考与讨论 5 是否全部的电能都在外电路发生了能量转化 为什么 情景设置 如图 外电路有一电阻R 电源为一节干电池 内阻为r 电动势为E 三 解决问题 思考与讨论 6 电流在通过内电路时 由于电源有内阻 电荷会与离子发生撞击 受到阻碍作用 所以在此有 电能转化成内能 若在t时间内在电源内部电流做功产生了多少焦耳热 情景设置 如图 外电路有一电阻R 电源为一节干电池 内阻为r 电动势为E 三 解决问题 思考与讨论 7 W非 EIt Q外和Q内三者之间有何关系 为什么 W非 EIt Q外 Q内 四 总结规律 1 W非 EIt Q外 Q内 2 EIt I2Rt I2rt 3 EI I2R I2r 4 E IR Ir 5 E U外 U内 6 I E R r 1 2 3三式反应了闭合电路中的什么规律 能量守恒 根据能量守恒定律 非静电力做的功应该等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和 四 总结规律 1 W非 EIt Q外 Q内 2 EIt I2Rt I2rt 3 EI I2R I2r 4 E IR Ir 5 E U外 U内 6 I E R r 4 5二式反应了闭合电路中的什么规律 能量守恒 1 在外电路中 沿电流方向电势降低 2 在内电路中 一方面 存在内阻 沿电流方向电势也降低 另一方面 沿电流方向存在电势 跃升 四 总结规律 1 W非 EIt Q外 Q内 2 EIt I2Rt I2rt 3 EI I2R I2r 4 E IR Ir 5 E U外 U内 6 I E R r 4 5二式反应了闭合电路中的什么规律 能量守恒 外电路电势降低 内电路电势 升中有降 电动势等于内外电路电势降落之和 四 总结规律 1 W非 EIt Q外 Q内 2 EIt I2Rt I2rt 3 EI I2R I2r 4 E IR Ir 5 E U外 U内 6 I E R r 6式反应了闭合电路中的什么规律 能量守恒 闭合电路欧姆定律 闭合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 表述 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 对纯电阻电路 闭合电路欧姆定律 说明 2 是外电路上总的电势降落 习惯上叫路端电压 3 是内电路上的电势降落 习惯上叫内电压 1 五 课堂练习 1 一个电源接8 电阻时 通过电源的电流为0 15A 接13 电阻时 通过电源的电流为0 10A 求电源的电动势和内阻 五 课堂练习 2 小张买了一只袖珍小电筒 用的是两节小的干电池 他取出电筒中的小灯泡 看到上面表明 2 2V0 25A 字样 小张认为产品设计人员的意图是使小灯泡在这两节干电池的供电下正常发光 由此 他推算了产品设计者设定的每节干电池的内阻参数 如果小张判断是正确的 那么 所设定的每节干电池的内阻是多少 就到这里吧休息 2 3 4 a b 5 2 7闭合电路欧姆定律 第二课时 路端电压跟负载的关系 观察 当外电路电阻增大 或减少 时 电流怎样变化 路端电压如何变化 一 实验演示 负载 负载 分析 明确哪些物理量变化 哪些物理量不变 一 实验演示 路端电压 闭合电路欧姆定律 R增大 R减小 电流减小 路端电压增大 电流增大 路端电压减小 二 路端电压与负载的关系 外电路两端的电压叫路端电压 如图电路 R增大 R减小 路端电压 电流减小 路端电压增大 电流增大 路端电压减小 二 路端电压与负载的关系 外电路两端的电压叫路端电压 路端电压 两个特例 2 外电路短路时 1 外电路断路时 断路时的路端电压等于电源电动势 二 路端电压与负载的关系 说一说 一些同学可能有这样的经验 傍晚用电多的时候 在插上电炉 电热水壶等用电多的电器时 灯光会变暗 拔掉后灯光马上又变亮起来 在一些供电质量不太好的地区更为严重 尝试去解释一下这种现象 二 路端电压与负载的关系 设置情景 设电源的电动势E 3V 内阻r 2 请根据路端电压与电流的关系式U E Ir 以U为纵坐标 I为横坐标 做出U与I关系的函数图像 讨论 1 外电路断开的状态对应于图中的哪一点 怎样看出这时路端电压与电动势的关系 E v 二 路端电压与负载的关系 设置情景 设电源的电动势E 3V 内阻r 2 请根据路端电压与电流的关系式U E Ir 以U为纵坐标 I为横坐标 做出U与I关系的函数图像 U V I O E v 讨论 2 电动势E的大小对图像有什么影响 在纵轴上的截距表示电源的电动势E 二 路端电压与负载的关系 设置情景 设电源的电动势E 3V 内阻r 2 请根据路端电压与电流的关系式U E Ir 以U为纵坐标 I为横坐标 做出U与I关系的函数图像 U V I O E v I短 讨论 3 电源短路的状态对应于图中哪一点 怎么样读出这时电流大小 在横轴上的截距表示电源的短路电流 二 路端电压与负载的关系 设置情景 设电源的电动势E 3V 内阻r 2 请根据路端电压与电流的关系式U E Ir 以U为纵坐标 I为横坐标 做出U与I关系的函数图像 U V I O E v I短 讨论 4 r的大小对图像有什么影响 图象斜率的绝对值表示电源的内阻 内阻越大 图线倾斜得越厉害 电源的外特性曲线 路端电压U随电流I变化的图象 1 图象的函数表达 在横轴上的截距表示电源的短路电流 图象斜率的绝对值表示电源的内阻 内阻越大 图线倾斜得越厉害 在纵轴上的截距表示电源的电动势E 2 图象的物理意义 E I短 二 路端电压与负载的关系 1 在如图所示电动势为 V的电源跟一个阻值R 9 的电阻接成闭合电路 测得电源两端电压为1 8V 求电源的内电阻 r 1 三 课堂练习 2 如图 1 28 2 18 当开关处于位置1时 电流表读数I1 0 4A 当开关处于位置2时 电流表读数I2 0 6A 求电源的电动势E和内电阻r E 3Vr 1 三 课堂练习 3 如图所示 当滑动变阻器的滑动点P向右移动时 电流表 电压表的示数将如何变化 三 课堂练习 E 12Vr 2 4 如图 R 0 8 当开关S断开时电压表的读数为1 5V 当开关S闭合时电压表的读数为1 2V则该电源的电动势和内电阻分别为多少 三 课堂练习 0 5 5 如图是某电源的路端电压U随干路电流I的变化图象 由图象可知 该电源的电动势为V 内阻为 3 三 课堂练习 6 有两节电池 它们的电动势分别为E1和E2 内电阻分别为r1和r2 将