人教版高中物理选修3-1第二章第7节闭合电路的欧姆定律教案

1、闭合电路欧姆定律优质课教学设计一、教材分析课标分析：知道电源的电动势和内阻，理解闭合电路的欧姆定律教材地位： 闭合电路欧姆定律是恒定电流一章的核心内容， 具有承前启后的作用。 既是本章知识的高度总结， 又是本章拓展的重要基础； 通过学习， 既能使学生从部分电路的认知上升到全电路规律的掌握，又能从静态电路的计算提高到对含电源电路的动态分析及推演。同时， 闭合电路欧姆定律能够充分体现功和能的概念在物理学中的重要性， 是功能关系学习的好素材。二、学情分析学生通过前面的学习， 理解了静电力做功与电荷量、 电势差的关系、 了解了静电力做功与电能转化的知识， 认识了如何从非静电力做功的角度描述电动势， 并

2、处理了部分电路欧姆定律的相关电路问题， 已经具备了通过功能关系分析建立闭合电路欧姆定律， 并应用闭合电路欧姆定律分析问题的知识与技能。三、教学目标（一）知识与技能1、通过探究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，并能用来分析有关问题。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、了解路端电压与电流的U-I 图像，认识 E 和 r 对 U-I 图像的影响。5、熟练应用闭合电路欧姆定律进行相关的电路分析和计算（二）过程与方法1、经历闭合电路欧姆定律及其

3、公式的推导过程，体验能量转化和守恒定律在电路中的具体应用，培养学生推理能力。2、通过路端电压与负载的关系实验，培养学生利用实验探究物理规律的科学思路和方法。3、了解路端电压与电流的U-I 图像，培养学生利用图像方法分析电学问题的能力。4、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）情感态度价值观1、通过探究物理规律培养学生的创新精神和实践能力。2、通过实验探究，加强对学生科学素质的培养。3、通过实际问题分析，拉近物理与生活的距离，增强学生学习物理的兴趣。四、教学重点、难点推导闭合电路欧姆定律， 应用定律进行相关讨论是本节的重点， 帮助学生理解电路中

4、的能量转化关系是基础和关键。应用闭合电路欧姆定律讨论路端电压与负载关系是本节难点。五、教学过程教学内容学生活动思维对话1.认识闭合电路闭合电路包括：内电路(内问题1:最简单的闭合电路是观察课件电阻r)和外电路(外电阻R)。由哪几部分组成的？中“闭合电路”展示课本60贝图2.7-2 ,图片，回答问强化认识题问题2:在外电路中，沿电流正电荷的移动方向就是电方向，电势如何变化,为什么?在流方向，在外电路中，正电荷内电路中，沿电流方1可，电势如何受静电力作用，从高电势向低变化？为什么？阅读课本电势运动。化学反应层中，沿提示：电源内阻上有没有电势60页第2、3、电流方1可电势升茴。在正负极降落4段，并讨

5、论之间，电源的内阻中也有电流，交流沿电流方向电势降低。2.闭合电路中的能量转化问题：如图，若外电路两端的电势降落，即，即电势差为U外；内电路中的电势降落，即电势差为U内；独立思电源电动势为E;当电键闭合后，电考，求解问题路中的电流为I ,通电时间为t。试回答卜列问题：W外qU路ItU路外电路除U外供代表交流W内qU内ItU内n IW非 qE ItE自己的问题答p4U 内 4案，对某些部W非W外W内分详细讲解，内电路E、r并对异议部分p 1 11 1(1)在t时间内，外电路中静电力与同学讨论E U外 U内电路中两点之间的电压大做的功W卜为多少？小等十两点间的电势差大小。(2)在t时间内,内电路中

6、静电力故U外又表不外电压，俗称做的功W内为多少？路端电压；U内又表示内电压(3)电池化学反应层在t时间内,非静电力做的功班卜为多少？用原电池原电池实验验证得到的结(4)静电力做的功等于消耗的电实验验证BBLI II I能，非静电力做的功等于转化的电果：E U外U内能，根据能量守恒你能得到什么？3.闭合电路欧姆定律在电路中两点间的电压等教学程序情引入新课学习问题1:若外电路是纯电阻电 路(如卜图所示)，依据上面得到 的结果，推导出闭合电路中的电流 I 与电动势E、内电阻r、外电阻R的 关系式？问题2：根据部分电路欧姆定 律，总结闭合电路欧姆定律的内容、 表达式，并思考闭合电路欧姆定律 的适用条件

7、？问题3:以卜四个公式，其适 用范围是什么？所描述的侧重点各 有什么/、同？(1) W非 W外 W内E U路U内(3) E IR Ir(4) I -ER r自主推导 闭合电路中的 电流I与电动 势E、内电阻 r、外电阻 R 的关系式总结归 纳，交流评价， 记录笔记交流讨 论、思考回答,两点间电势差的大小。对于纯电阻电路有，E IR IrIR r(1)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，这个结论叫做闭合电路的 欧姆定律。(2)公式：I ER r(3)适用条件：外电路是 纯电阻的电路(1)(2)适用一切闭合 电路；(3) (4)只适用于外电 路是纯电阻的

8、情况，(1)式描述：非静电力做 的功等于内外电路静电力做功 之和；(2)式表明：电动势等 于内外电路电势降落之和；(3) 式主要表达因消耗其他形式的 能而产生的电势升高 E,通过 外电路R和内电路r而降落： (4)式主要描述闭合电路中的 电流与哪些因素有关；总之，无论何种形式本质 上都体现了电路中能的转化和 守恒新 课 学 习4.路端电压与负裁的关系问题1：对给定的电源， 均为定值，外电阻 R变化时, 中的电流I如何变化？问题2:若外电阻R减小 电压U路会有怎样的变化？ 演示实验：如图课本61页RoE、r电路,路端根据所学 推导回答积极猜想据IE 可知，R增大R r时I减小；R减小时I增大。有

9、人说变大，有人说变小。11, 1看课本 61页“演示实 验”电路图， 派代表协助教1So当外电阻R减小时，数据记录新 课 学 习由大到小改变外电阻，记录电 流表、电压表的示数变化情况，并 填在相应的表格中。问题3:分析实验数据，得出： 当外电阻减小时，电流和路端电压 如何变化？并尝试用闭合电路欧姆 定律解释。问题4:分析情景引入中演示实 验的现象产生的原因？5.闭合电路的U-I图像问题：依据实验的数据，以路 端电压U为纵坐标，电流I为横坐 标，采用描点、拟合图像的方法， 作出U与I的图像分析：(1)外电路断开的状态对应于 图中的哪个点？此时，路段电压对 应图像的什么长度？路端电压与电 源的电动

10、势有什么关系？(2)电源短路的状态对应于图 中的哪个点？此时，电流大小对应 图像的什么长度？(3)电动势E的大小对图像有 什么影响？(4) r的大小对图像后什么影 响？师实验观察实验 现象，记录实 验数据分析数 据，交流讨论依据数 据，描点作图， 分析问题，交 流讨论12345I/AU路/VR增大时，I减小，U增大由I E可知：R rE IR IrU 路 E Ir当S2闭合时，总的外电阻 变小，电流增大，路端电压减 小。此时，灯泡1两端电压小 于灯泡1的额定电压，故灯泡 1变暗。外电路断开时，对应U-I图像的纵轴截距，此时路端电 压等于电源电动势。可根据这 个道理测量电源的电动势。外电路短路时

11、，对应U-I图像的横轴截距，此时，电流为短路电流I短，短路电流很大。电流过人，会烧坏电源， 甚至引起火灾。因此，绝对不 允许将电源两端用导线直接连 接在一起。电动势E越大，图像的纵 轴截距越大由r , r越大，U-I I短图像的倾斜程度越大典问题：(课本62页例题1)在如卜图中，Ri 14 , R2 9 ，当开关处于位置 1时，电流表读数Ii 0.2A;当开关处于位置2时，电流表读数I2 0.3A。求电源的电动自主思 考，求解问题，解析：根据闭合电路欧姆定律， 题中的两种情况口列一卜两个 方程E I1R1 I1rE I2R2 I2r型势E和内电阻r。交流评价消去E,解出r,得例I1R1I2R2

12、r1S L_rR1I 2 I 1题11代入数值，得r 12R2A将r及11、R1的值代入rE I1R1 I1r 中，得 E 3V小结：本例题提供了测电源电动势及内阻的方法。课问题：想想本节你都学到了哪回顾本节理论推导了闭合电路欧姆堂些知识？请自己总结一下。所学，自己总定律，实验探究了路端电压与总结负载的关系，研究了闭合电路结的U-I图像，用定律讨论了测电源电动势和内阻的问题。六、课后作业必做：1题应用闭合电路欧姆定律“测量电源电动势和内阻”的基1 .课本63页“问题与练习”第 设计目的：进一步熟悉和掌握, 本思路。2 .课本63页“问题与练习”第进一步巩固对闭合电更加深刻地理解闭合设计目的：联

13、系生活，通过对袖珍小电筒所用干电池内阻的推算, 路欧姆定律的应用和理解。选做：从电势角度分析、推导闭合电路欧姆定律。设计目的：使学生利用已有知识， 多角度推导闭合电路欧姆定律, 电路欧姆定律。七、板书设计1 .认识闭合电路外电路R沿电流方向电势降落内电路r沿电流方向电势“升中有降”2 .闭合电路中的能量转化3 .闭合电路欧姆定律(1)内容：闭合电路中的电流跟§ 2-7闭合电路欧姆定律R增大时，I减小，U监增大一(易烧坏电源)r(3) E影响图像的纵轴截距12345I/AU路/V当外电阻R减小时，数据记录R减小时，I增大，U监减小(4)r影响图像的斜率大小r电源的电动势成正比，跟内、外电路的6.例题电阻之和成反比U路 E Ir E一种测电源电动势和内阻的方法(2)公式：I(3)适用条件:R r纯电阻电路5.U-I图像(1)外电路断开U路=E (测电源电动势)4.路端电压与负载的关系(2)外电路短路第6页八、课