高中物理《闭合电路欧姆定律》教案13 新人教版选修3-1

用心 爱心 专心1 闭合电路欧姆定律习题课 之一 闭合电路欧姆定律习题课 之一 一 教学目标一 教学目标 1 知识内容 能够应用闭合电路的欧姆定律进行计算 学会分析变化电路 的基本方法 2 通过对变化电路的分析 培养学生分析 判断 推理的能力 二 教学重点 难点二 教学重点 难点 1 重点 学会应用闭合电路的欧姆定律解决简单的电路问题 2 难点 极值电路的分析 判断 三 教具三 教具 投影仪和写好的幻灯片 四 教学过程四 教学过程 教师 上节课我们学习了闭合电路的欧姆定律 请一个同学说说它的主要 内容 学生 闭合电路中的电流和电源电动势成正比 和内 外电路中的电阻之 和成反比 教师 好 现在我们应用闭合电路的欧姆定律来分析几个具体问题 板书 1 闭合电路的欧姆定律的适用条件 例 1 如图 1 所示电路 电动机的线圈电阻是 1 电动机工作时电压表的 示数是 12V 电池组的电动势是 22V 内电阻是 0 5 电阻 R 上消耗的电 功率是 18W 求 1 电阻 R 的大小 2 电动机输出的功率 投影 教师 同学们用两分钟的时间思考 然后请两个同学到黑板上来做这道题 用心 爱心 专心2 学生可能出现的错解是 解 1 因为电动机的电压是 12V 电动机线圈的电阻是 1 所以电路中的 电流 I U R 线 12 1 1A 电阻 R P I2 18 I2 18 解 2 I E R 总 22 1 R 0 5 1 电阻 R 上消耗的电功率是 18W P 18W I2R 2 1 2 式联立 解出 I 和 R 的值 教师 以上两种错解主要表现为不能正确的理解欧姆定律 在含有电动机 的非纯电阻电路中 乱套公式 不考虑公式的物理意义 本题是非纯电阻 电路 应从能量的分配和转化的角度去思考和解答 在电路中 电源的作 用是把其他形式的能量转化为电能 是电路中的总能量 用电器在电路中 的作用是把电能转化为其他形式的能 本题中 电阻 R 是把电能转化为内 能 是纯电阻 电动机是把电能转化为机械能 根据能量守恒定律 电源 转化来的总电能 电源内部电阻消耗的能量 外电路用电器消耗的能量 即 IE I U 内 U 外 I UR Ur U 动 所以 E UR Ur U 动 UR r 22 12 10 V 又因为 UR r I R r 10V I R 0 5 1 P 18w I2R 2 故 R 4 5 I 2A 电动机输出的机械能 电路输入电动机的电能 IU 动 电动机线圈电阻消耗 的能量 I2R 动 故 P IU 动 I2R 动 20 W 板书 2 动态电路问题 用心 爱心 专心3 教师 电路中某个电阻发生变化会对整个电路产生影响 而整体的变化又 制约着局部 对变化电路的一般分析步骤是 从局部某一电阻的变化 确 定总电阻的变化 进一步利用闭合电路的欧姆定律确定总电流 路端电压 的变化 再逐步分析局部电流 电压及电功率的变化 简单地说 就是从 局部到整体再到局部 例 2 如图 2 所示电路 已知电源的电动势 E 和内电阻 r 恒定 R1 R2 是 定值电阻 R3 是滑动变阻器 当滑动头从 移到 b 各个电表的示数如何 变化 投影 学生思考后 请一个同学来分析 学生 在滑动头从 移到 b 的过程中 电阻 R3 从小变到大 外电路的总电阻变大 根据闭合电路的欧姆定律 总 电流 I 将变小 所以电流表 A1 的示数变小 又因 U E Ir 所以路端电压 变大 电压表 V1 的示数变大 又因为 UR1 IR1 则 UR1 减小 U2 U UR1 所以 U2 变大 电压表 V2 变大 I3 的变化不会分析 教师 因为 R3 变大 电压表 V2 也变大 所以 R3 支路中的电流 I3 的变化 无法直接用欧姆定律求出 可以用并联电路电流分配的特点求解 I3 I1 I2 I1 减小 I2 增大 所以 I3 减小 对变化电路的讨论 一般情况下认为电源的 E 和 r 在短时间内是不变的 电路中的 I 和 U 是状态量 将随外电阻的变化而变化 交替使用欧姆定律 和串 并联的特点及规律来分析电路中的一些量的变化 能够较快地得到 变化的规律 例 3 如图 3 所示的电路 已知电源的电动势 E 和内电阻 r 恒定 R0 是定 值电阻 R 是滑动变阻器 当滑动头从 a 移到 b 的过程中 电流表的示数 如何变化 投影 教师 由本题的电路结构可知 当滑动变阻器的滑动头放在 a e 两端时 电路中的总电阻最小 R 总 R0 r 根据闭合电路的欧姆定律 用心 爱心 专心4 I E R r 可知电流有最大值 当滑动变阻器的滑动头放在中点时 电路中的总电阻最大 R 总 R0 r R 4 电流有最小值 所以 当滑动变阻 器的滑动头从 a 端滑到 b 端时 电流表的示数是先减小后增大 教师 思考 1 若本题电路中的 a c 之间接入一个定值电阻 R1