第二节 闭合电路的欧姆定律说课稿2025学年高中物理粤教版2019必修 第三册-粤教版2019

第二节闭合电路的欧姆定律说课稿2025学年高中物理粤教版2019必修第三册-粤教版2019主备人备课成员设计意图一、设计意图：通过实验探究闭合电路中电动势、内外电压与电流的关系，引导学生从部分电路过渡到闭合电路，深化对能量转化和守恒的理解。结合课本实验，培养学生数据处理和归纳能力，联系电源内阻等实际问题，帮助学生建立完整的电路分析思维，落实物理核心素养。核心素养目标分析二、核心素养目标分析：通过闭合电路欧姆定律的学习，形成电路与能量的物理观念，理解电动势、内阻的物理意义；在实验探究内外电压关系中，培养数据分析和逻辑推理的科学思维；经历猜想、设计实验、分析过程，提升科学探究能力；联系实际电路问题，体会物理规律的应用价值，培养严谨的科学态度与社会责任感。教学难点与重点1.教学重点：闭合电路欧姆定律（E=U外+U内，I=E/(R+r)）的物理意义及表达式推导，电动势、内阻、路端电压的概念辨析。例如，结合课本实验数据，引导学生分析外电阻R变化时，路端电压U=E-Ir的变化规律，理解能量转化与守恒在电路中的体现。

2.教学难点：电动势的物理本质（非静电力做功本领）与电压的区别，内电压的测量原理及动态电路分析（如R增大时，I、U内、U外的联动变化）。例如，学生对“电源内阻消耗电压”易理解抽象，可通过课本可调内阻电源实验，直观展示内电压与电流的关系，突破认知障碍。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源准备四、教学资源准备：1.教材：每位学生配备粤教版2019必修第三册课本，确保能查阅闭合电路欧姆定律相关内容。2.辅助材料：课本中的闭合电路示意图、内外电压关系图表，动态电路分析视频。3.实验器材：可调内阻电源、电压表、电流表、滑动变阻器、导线，确保器材完好、安全操作。4.教室布置：分组摆放实验台，便于学生操作与讨论，设置多媒体展示区。教学流程1.导入新课（5分钟）：展示手电筒实物，提问“新电池时灯泡亮，旧电池时灯泡变暗，为什么？”引导学生回忆部分电路欧姆定律（I=U/R），指出电源内部存在电阻，需研究闭合电路。结合课本P45“闭合电路”示意图，明确闭合电路包括电源外部（外电路）和电源内部（内电路），引出本节课主题——闭合电路的欧姆定律，衔接旧知，激发探究欲。

2.新课讲授（30分钟）：

（1）回顾旧知，引入核心概念（10分钟）：复习部分电路欧姆定律，结合课本P46“电源的电动势”内容，通过类比“水压”与“水流”，说明电动势是电源提供电能本领的物理量，单位伏特（V）。举例：干电池电动势1.5V，蓄电池2V，强调电动势由电源本身决定，与电路无关。提问“电源内部是否有电阻？”，引出内阻概念，结合课本P46“电源的内阻”示意图，说明内阻r是电源内部的电阻，电流通过时消耗电能。

（2）推导闭合电路欧姆定律（12分钟）：结合课本P47“探究闭合电路的欧姆定律”实验，展示可调内阻电源，介绍内外电压测量方法。引导学生分析实验数据：当外电阻R改变时，U外+U内≈E（恒定值），得出E=U外+U内。结合部分电路U外=IR、U内=Ir，推导出I=E/(R+r)，即闭合电路欧姆定律。举例：若E=3V，r=1Ω，R=2Ω，则I=3/(2+1)=1A，U外=2V，U内=1V，验证定律。

（3）分析路端电压与负载关系（8分钟）：结合课本P48“路端电压U与电流I的关系图像”，说明U=E-Ir。举例：当断路时（R→∞），I=0，U=E（电动势等于路端电压）；当短路时（R=0），I=E/r（电流最大），U=0。强调路端电压随外电阻增大而增大，随外电阻减小而减小，突破“动态电路分析”难点。

3.实践活动（20分钟）：

（1）实验探究：验证闭合电路欧姆定律（8分钟）：分组使用可调内阻电源、电压表（两只）、电流表、滑动变阻器、导线连接电路。改变滑动变阻器阻值，记录U外、U内、I数据，计算U外+U内是否接近E，分析误差原因（如电表内阻影响），培养数据处理能力，突破“电动势与内阻测量”难点。

（2）绘制U-I图像，求解E和r（7分钟）：根据实验数据，以I为横轴、U外为纵轴绘制图像，结合课本P48图像分析，图像斜率绝对值为r，纵截距为E。举例：某组数据I=0.2A时U=2.8V，I=0.4A时U=2.6V，斜率k=(2.6-2.8)/(0.4-0.2)=-1Ω，r=1Ω，E=3V，巩固定律应用。

（3）故障电路分析（5分钟）：展示故障电路图（如电压表示数突然减小，电流表示数增大），引导学生分析原因：可能是外电路短路（R减小），结合U=E-Ir，I增大导致U减小，联系实际电路检修，提升科学探究能力。

4.学生小组讨论（7分钟）：

（1）辨析概念：“电动势与电压有什么区别？”举例：电池电动势1.5V，接小灯泡后路端电压1.2V，说明电动势是电源非静电力做本领，电压是电势差，电动势不变，电压随电流变化。

（2）动态分析：“R增大时，灯泡亮度如何变化？”举例：电路中R与灯泡串联，R增大→总电阻增大→I减小→灯泡实际功率P=I²R灯减小→亮度变暗，突破“动态电路”难点。

（3）能量转化：“电源效率何时最高？”举例：P出=I²R，P总=IE，η=P出/P总=R/(R+r)，当R=r时η=50%，R→∞时η→100%，但实际中需兼顾功率与效率，培养能量观念。

5.总结回顾（3分钟）：梳理核心知识点：闭合电路欧姆定律I=E/(R+r)、电动势E=U外+U内、路端电压U=E-Ir、动态电路分析方法。强调重点（定律表达式、能量转化）和难点（电动势本质、动态分析），布置作业：课本P50习题1-3，预习“多用电表原理”。知识点梳理1.闭合电路的组成与基本概念

闭合电路由内电路和外电路组成。内电路是电源内部的电路，包含电源的内部电阻（内阻r）；外电路是电源外部的电路，包含用电器、导线等，总电阻为外电阻R。闭合电路中的电流方向在外电路中从电源正极流向负极，在内电路中从负极流向正极，形成电流的闭合路径。课本P45明确指出，闭合电路的研究需同时考虑内外电路的电压和电流关系，这是理解闭合电路欧姆定律的基础。

2.电动势

电动势是描述电源把其他形式能转化为电能本领的物理量，符号为E，单位是伏特（V）。其物理意义是电源非静电力移动单位电荷所做的功，数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压（断路电压）。课本P46强调，电动势由电源本身决定，与电路中的外电阻R和电流I无关。例如，干电池的电动势约为1.5V，蓄电池约为2V，无论是否接入电路，电动势保持不变。电动势是闭合电路中能量转化的核心，是理解闭合电路欧姆定律的前提。

3.电源的内阻

电源内阻是电流通过电源内部时，电源内部对电流的阻碍作用，符号为r，单位是欧姆（Ω）。课本P46指出，内阻的存在导致电源内部消耗电能，产生内电压U内=Ir。内阻的大小与电源的材料、结构、温度有关，例如旧电池的内阻会因内部化学物质消耗而增大，导致输出电压降低。内阻是闭合电路中的重要参数，直接影响路端电压和电流的大小。

4.闭合电路欧姆定律

闭合电路欧姆定律是本节课的核心内容，其表达式为I=E/(R+r)，其中I是闭合电路中的电流，E是电动势，R是外电阻，r是内阻。定律的推导基于能量守恒：电源提供的总能量等于外电路消耗的能量与内电路消耗的能量之和，即E=U外+U内。结合部分电路欧姆定律U外=IR、U内=Ir，可得I=E/(R+r)。课本P47通过实验数据验证了该定律，例如当E=3V、r=1Ω、R=2Ω时，I=1A，U外=2V，U内=1V，满足E=U外+U内。

5.路端电压与负载的关系

路端电压是外电路两端的电压，符号为U外，数值上等于电源正负极之间的电压。根据闭合电路欧姆定律，U外=E-Ir=E-R/(R+r)。课本P48分析了路端电压与外电阻的关系：当外电阻R增大时，电流I减小，U外增大；当R减小时，I增大，U外减小。特殊情况包括：断路时（R→∞），I=0，U外=E；短路时（R=0），I=E/r（短路电流），U外=0。例如，手电筒电池用旧时，内阻r增大，导致U外减小，灯泡变暗。

6.闭合电路的U-I图像

闭合电路的U-I图像是描述路端电压U与电流I关系的函数图像，表达式为U=E-Ir，图像为一条直线，斜率为-r（负值），纵截距为E（电动势），横截距为I短=E/r（短路电流）。课本P48通过图像直观展示了路端电压随电流的变化规律。例如，某电源E=3V、r=1Ω，U-I图像斜率为-1，纵截距3V，横截距3A。利用图像可求解电动势和内阻，是实验数据处理的重要方法。

7.动态电路分析

动态电路分析是本节课的难点，核心是分析外电阻R变化时，电流I、路端电压U外、内电压U内、功率P等的动态变化规律。分析步骤：①确定R的变化；②根据I=E/(R+r)判断I的变化；③根据U外=E-Ir判断U外的变化；④根据U内=Ir判断U内的变化。课本P49举例：在含R1、R2的串联电路中，若R1增大，则总电阻R增大，I减小，U外增大，R1两端电压U1增大，R2两端电压U2减小。动态电路分析需结合部分电路欧姆定律和闭合电路欧姆定律，逻辑清晰是关键。

8.闭合电路中的功率与能量转化

闭合电路中的功率包括：电源的总功率P总=IE（电源提供的功率）、输出功率P出=I²R（外电路消耗的功率）、内部热功率P内=I²r（电源内阻消耗的功率）。根据能量守恒，P总=P出+P内。课本P50分析了输出功率与外电阻的关系：当R=r时，P出最大，P出max=E²/(4r）；电源效率η=P出/P总=R/(R+r)，当R增大时，η增大，但P出先增大后减小。例如，当E=6V、r=2Ω、R=2Ω时，P出=8W（最大值），η=50%。

9.实验探究：闭合电路欧姆定律的验证

实验目的是通过测量U外、U内、I，验证E=U外+U内和I=E/(R+r)。实验器材包括可调内阻电源、电压表（两只）、电流表、滑动变阻器、导线。实验步骤：①连接电路，电压表V1测U外，电压表V2测U内，电流表测I；②调节滑动变阻器，改变R，记录多组U外、U内、I数据；③计算U外+U内，观察是否接近E；④绘制U外-I图像，求E和r。课本P47指出，误差主要来自电表内阻和电源内阻变化，需采用多次测量求平均值减小误差。

10.知识应用与实例分析

闭合电路欧姆定律在实际中有广泛应用。例如，电路故障分析：若电压表示数突然减小、电流表示数增大，可能是外电路短路（R减小）；电源选择：高功率用电器需选择电动势大、内阻小的电源，以减小电压损失；电池组串联：总电动势E总=nE，内阻r总=nr，可提供更高电压。课本P50习题中通过计算不同R下的I和U外，巩固定律应用，培养学生解决实际问题的能力。板书设计①闭合电路欧姆定律核心公式

-表达式：I=E/(R+r)

-能量守恒形式：E=U外+U内

-符号含义：E（电动势，V）、r（内阻，Ω）、R（外电阻，Ω）、I（电流，A）、U外（路端电压，V）、U内（内电压，V）

②电动势与内阻概念

-电动势：电源非静电力做功本领，数值等于断路时路端电压，由电源本身决定（如干电池1.5V）

-内阻：电源内部电阻，消耗电能产生U内=Ir，与电源材料、温度、新旧程度有关（旧电池内阻增大）

③路端电压与负载关系

-公式：U外=E-Ir

-动态规律：R↑→I↓→U外↑；R↓→I↑→U外↓

-特殊情况：断路（R→∞，U外=E）；短路（R=0，U外=0，I=E/r）

-U-I图像：斜率=-r，纵截距=E，横截距=I短课堂小结，当堂检测课堂小结：本节课围绕闭合电路欧姆定律展开，核心知识点包括闭合电路的组成（内电路、外电路）、电动势的物理意义（电源非静电力做功本领）、内阻对电路的影响，重点推导并应用闭合电路欧姆定律（I=E/(R+r)），掌握路端电压U外=E-Ir的动态变化