广东省陆河外国语学校高中物理《2.3 研究闭合电路（3课时）》教案 粤教版选修31.docVIP

广东省陆河外国语学校高中物理2.3 研究闭合电路（3课时）教案（粤教版选修3-1）一、教学目标（一）知识目标1、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、理解闭合电路欧姆定律的公式，理解各物理量及公式的物理意义，并能熟练地用来解决有关的电路问题。3、知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。4、理解路端电压与电流(或外电阻)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。5、理解闭合电路的功率表达式。 6、理解闭合电路中能量转化的情况。（二）能力目标1、培养学生分析问题能力，会用闭合电路欧姆定律分析外电压随外电阻变化的规律。2、理解路端电压与电流（或外电阻）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、通过用公式、图像分析外电压随外电阻改变规律，培养学生用多种方式分析问题能力。（三）情感目标1、通过外电阻改变引起电流、电压的变化，树立学生普遍联系观点。2、通过分析外电压变化原因，了解内因与外因关系。3、通过对闭合电路的分析计算，培养学生能量守恒思想观点。二、教学思路1、电源电动势的概念在高中是个难点，是掌握闭合电路欧姆定律的关键和基础，在处理电动势的概念时，可以根据教材，采用不同的讲法从理论上分析电源中非静电力做功从电源的负极将正电荷运送到正极，克服电场力做功，非静电力搬运电荷在两极之间产生电势差的大小，反映了电源做功的本领，由此引出电动势的概念；也可以按本书采取讨论闭合电路中电势升降的方法，给出电动势等于内、外电路上电势降落之和的结论教学中不要求论证这个结论教材中给出一个比喻（儿童滑梯），帮助学生接受这个结论需要强调的是电源的电动势反映的电源做功的能力，它与外电路无关，是由电源本生的特性决定的电动势是标量，没有方向，这要给学生说明，如果学生程度较好，可以向学生说明，作为电源，有正负极之分，在电源内部，电流从负极流向正极，为了说明问题方便，也给电动势一个方向，人们规定电源电动势的方向为内电路的电流方向，即从负极指向正极2、路端电压与电流（或外电阻）的关系，是一个难点希望作好演示实验，使学生有明确的感性认识，然后用公式加以解释路端电压与电流的关系图线，可以直观地表示出路端电压与电流的关系，务必使学生熟悉这个图线学生应该知道，断路时的路端电压等于电源的电动势因此，用电压表测出断路时的路端电压就可以得到电源的电动势在考虑电压表的内阻时，希望通过第五节的“思考与讨论”，让学生自己解决这个问题3、最后讲述闭合电路中的功率，电源提供的电能，一部分消耗在内阻上，其余部分输出到外电路中三、重点、难点分析（一）重点： 1、电动势是表示电源特性的物理量2、闭合电路欧姆定律的内容；3、应用定律讨论路端电压、输出功率、电源效率随外电阻变化的规律（二）难点：1、闭合回路中电源电动势等于电路上内、外电压之和2、短路、断路特征 3、应用闭合电路欧姆定律讨论电路中的路端电压、电流强度随外电阻变化的关系。四、教学过程设计 第一课时：（一）电动势教师引导：同学们都知道，电荷的定向移动形成电流那么，导体中形成电流的条件是什么呢？学生回答：导体中有自由移动的电荷，导体两端有电势差教师：这两个条件能不能形成恒定的电流？学生：不能。教师：要形成恒定的电流需要什么条件？学生：导体两端有恒定的电势差。教师：怎样才会有恒定的电势差？学生：导体两端加上一个电源。教师：从能量转化观点分析，电源是怎样的一种装置？学生：电源是一种能够不断把其他形式的能转化为电能的装置（课件板书）。教师：电源有哪几种？学生：干电池、蓄电池、锂电池教师：这些不同的电源，它们两极间的电压相同吗？学生：不相同。教师：你们怎么知道不相同呢？学生：电池上面有标示（或者凭经验，或者学生不语）教师：没有亲手实践过，不能轻易地下结论。今天我拿了几种不同的电源，我们一起来实际测一测，到底这些电源两极间的电压是否相同。实验演示：1、展示各种干电池（1号、5号、7号），教师：电源有了，怎么测呀？学生：用电压表测。教师：电压表两接线柱直接接电源两极？这样做要注意什么？（正负极的接法）在测量之前我们先请几位同学看一下电池的标示，然后进行测量。结果：不同型号的干电池的电压都是1.5v。2、展示蓄电池、钮扣电池，手机锂电池。教师：这些电源两端的电压还是不是1.5v呢？我们同样来测一下。结果：不同的电源，两极间的电压不同结论：同种电源用电压表测量其两极间的电压是相同的，不同种类的电池用电压表测量其两极间的电压是不同的这个电压由电源本身性质决定，为了表示电源本身的这种特性，物理学中引入了电动势的概念板书：电动势：电源的电动势在数值上等于电源没有接入电路时其两极间的电压。 用字母e表示，单位是：v 电源的电动势由电源本身性质决定。一般电池上面的规格标示指得就是电源的电动势。 物理意义：描述电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量。归纳：1、电动势（1）大小：电动势在数值上等于不接用电器时电源正负两极间的电压，即断路时的路端电压。 电源电动势总等于电路中通过一个单位正电荷（即+1c的电荷）时电源提供的能量。（2）矢标性：电动势e是标量。为方便研究问题，规定电源内部电流方向为由电源负极指向正极方向。（3）单位：伏特（v）（4）物理意义：反映电源将其他形式的能转化为电势能本领的物理量。（5）决定因素：由电源本身特性决定，取决于电极材料的性质，与电源体积无关，与外电路无关，不同电源的电动势一般不同。（6）电动势的作用：维持电路两端的电压。 第二课时：（二）闭合电路的欧姆定律：（1）八个基本概念：闭合电路、内电路、外电路、内电压，外电压、内电阻（内阻）、外电阻，负载。 （注：无内阻的电源，即r = 0的电源称为“理想电源”） （2）内容：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。 （3）表达式： . （4）适用条件：此公式只适用于纯电阻电路，当外电路中有电动机、电解槽等用电器时，此公式不再适用，但仍可适用。 （5）几种表达形式及物理意义： 电流形式： 。说明决定电路中电流的因素与电流大小间的关系：电流与电源电动势成正比，与电路总电阻成反比。此e内、e外表示内外电路消耗的能量 电压形式：或等。表明电源电动势在数值上等于电路中内、外电压之和。 能量形式：，如果是纯电阻电路，还可以化为。表明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（能量守恒）。 （三）纯电阻用电器与非纯电阻用电器： （1）纯电阻用电器：电流通过用电器以发热为目的如电炉、电熨斗、电饭锅、电烙铁、白炽灯泡等。电能全部转化为热能或光能。 （2）非纯电阻用电器：电流通过用电器是以转化为热能以外的形式的能力为目的，发热不是目的，而是难以避免的热能损失。例如电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等。大部分电能转化为其他形式的能，只有一小部分电能不可避免地转化为电热。 （3）电路中的负载全部是纯电阻用电器的闭合电路叫做纯电阻电路。 电路中的负载含有非纯电阻用电器的闭合电路叫做非纯电阻电路。 第三课时： （四）路端电压与电流的关系图像： （1）路端电压u与电流i的关系图像如下图：i1iu0e由于真正做实验时是绝不能轻易让电源短路，所以此部分一般用虚线表示即可。 （2）路端电压外电路两端的电压叫做路端电压。路端电压是用电器（负载）的实际工作电压。路端电压与电动势的关系： u=eir . （3）图像的截距： 当电流等于零时，即外电路开路，路端电压等于电源电动势，即直线在纵轴上的截距表示电源电动势e . 当路端电压等于零时，即外电路短路，电路中只有电源内阻，故