闭合电路欧姆定律教案

1、闭合电路欧姆定律教案课题：闭合电路欧姆定律课时安排：1节课标要求：知道电源的电动势和内阻，理解闭合电路的欧姆定律三维目标知识与技能：1、了解电源的定义及作用,并掌握电源电动势和内电阻的概念.2、理解闭合电路欧姆定律,并能够计算相关的电路问题.3、知道电动势与路端电压的关系,并了解U-I图像.3过程与方法：1、通过类比及引导,让学生了解电源、电动势及内电阻的概念.2、通过能量守恒定律,推导闭合电路欧姆定律.3、利用闭合电路欧姆定律,让学生了解并能够绘制U-I图像.情感、态度与价值观：1、通过对闭合电路欧姆定律的推导,使学生们体会闭合电路中的能量变化,增强同学们的推理能力.2、通过对路端电压的实验

2、演示, 培养学生利用实验探究物理规律的科学思路和方法.3、通过U-I图像的遗留问题,激发同学们的学习兴趣,促进更多的同学自主预习,培养同学们的自主学习能力.教学重点： 1、电源电动势及内电阻的理解.2、闭合电路欧姆定律的理解与应用.3、U-I图像的绘制与应用.教学难点：1、电源电动势的理解.2、闭合电路欧姆定律的理解与掌握.3、路端电压与干路电流的关系分析.教学辅助手段：1、利用电池的铭牌引入课程.2、利用电路原理图分析,加深知识的理解.3、利用课堂互动演示实验探究物理规律.教学过程：师：同学们,大家看我手上拿的这是什么?生：电池.师：对,这是我们日常生活中经常用到的干电池.这节干电池上写有”

3、1.5V”的字样,大家知道这”1.5V”指的是什么吗?生：电压.师：嗯,什么电压?生：电源两端的电压.师：哈哈,不对哦.这”1.5V”其实是指电池的电动势.那么什么是电动势呢?嗯,让我们先从电源说起吧.师:大家知道,什么样的东西才能被叫做电源呢?或者说,电源是什么?生：就是可以向外界输出电能的东西.师：对,那么电源要向外界供电,也就是向外界输出电能,我们之前学过能量守恒定律吧,能量不会凭空产生,那么是什么能量被转化成电能了呢?生：化学能.生：可以是太阳能、风能师：恩,大家回答得很好.那么电源的定义就已经出来啦:电源是一种能够把其他形式的能量转化为电能的装置.那么,我再请问大家,不同的电源,它们

4、转化电能的快慢一样吗?为什么?生：不一样.(学生举例).(例:用不同的电池,同一辆四驱车跑的快慢不一样)师：对,既然不同的电源,它们转化电能的快慢不一样,那么我们就需要引入一个物理量来描述电源转化电能的本领大小,我们把它叫做电动势,用符号E来表示.注意电动势E仅与电源本身有关,而与外界无关,当电源确定下时,电动势E也就确定了.师：同学们还记得吗?电荷量q乘以电压U得到的是什么?生：是电势能.师：对,所以电压U可以写为.既然电动势和电压U都是以伏特为单位,那么电动势E也一定可以写成某种功与电荷量的商.我们把这种功称作非静电力做的功,于是,这就是电动势的定义.生：老师,电势能是电场力对电荷做的功,

5、那非静电力又是什么呢?还有它所做的功?师：(绘制图一)那,大家看图.这里有一个正电子,它会自然地从电源的正极移向电源的负极,从而形成电流,对吧?生：对.师：但是,当正电子到达电源的负极以后,它就没有办法自然地从电源的负极移向电源的正极啦,由此,电路中的电流也就断了.但是我们知道,当电路中存在电源时,电流会断吗？生：不会.师：对，电流不会断.所以正电子一定是受到了电源对它的某种作用力让它从电源的负极移向了正极.我们就把这种将正电子从电源负极移向正极的这种力称作非静电力,把非静电力克服电场力所做的功称作非静电力所做的功.师：大家会不会觉得有些抽象?生：会！师：好,那大家现在来一起想象一下.水是不是

6、可以自由地从高处往地处流?生：是.师：可是当水流到低处时,它便无法再自由地流向高处了.如果我们想要让水再往高处流,我们应该怎么办?生：用水泵,；老师.师：嗯,回答得很好.只要我们用了水泵就可以再将水泵向高处,从而水就又可以自由下流啦.那么,水在这里就相当于电流,或者说是电子流,而水泵就相当于电源,水泵把水泵向高处的作用力就相当于非静电力.生：哦！理解啦.师：接着,我们介绍电动势的意义.之前也提到过,电动势的意义就是描述电源将其他形式的能量转化为电能的能力大小.它的单位正如开始上课时所说,为伏特(V).师：既然说到了一开始上课时,那么大家还记得我们最早的问题吗? 电池上写的”1.5V”,那么现在

7、大家已经知道它指的是电动势.那么电动势E和电源两端的输出电压U有什么区别呢?我们来做一个实验吧!(在黑板上绘制图二,并连接仪器,可事先完成)师：大家看讲台上的仪器,黑板上的这幅图是仪器连接的原理图.那么老师提问,这个电压表测的是谁的电压?生：是电源两端的电压.师：好,也就是电源向外输出的电压U.那么现在大家注意电压表的示数,我们要开始试验啦.(闭合电建,移动滑动变阻器触头使阻值增大).老师刚刚把变阻器的阻值调大了,大家看到外电压U怎么变化的?生：也变大了.师：好,那我现在让变阻器阻值R变小(演示),现在呢?生：外电压U也跟着变小了.师：初中的时候,我们所学,电源两端的输出电压U会根据电路的改变

8、而改变吗?生：不会.师：可是通过刚才的实验,我们发现它变了!这与我们初中学到的不同.从此以后,大家要抛开初中电源两端电压U不变的想法,记住U是会变的.那么,哪位同学可以帮老师分析一下,为什么U会随着变阻器的电压改变而改变呢?老师提示大家一下,记得我们在上一章刚学过的串联分压吗?(3min后)生A：老师,难道是因为电源内部也存在一个它自己的电阻?所以电源的总电压一部分分给了变阻器,而另外一部分分给了它自己?所以在变阻器阻值上升时,向外输出的电压(变阻器两端电压)也跟着上升了?师：哇,回答得非常棒,而且也很正确.没错,电源内部确实是存在一定的电阻,我们把它叫做电源的内电阻,习惯上用字幕r来表示.那

9、么学到这里,大家就要明白,电源两端的电压U是因为电源内电阻r的存在所以才改变的,但是电源的电动势E是不会变化的,是一定的,它只与电源本身的性质有关,和外界无关.而电动势E,也就是同学A回答中所提到的”电源的总电压”,电源两端的电压,即电源的输出电压U,它其实可以认为是电动势E的一部分.师：既然这样,那么如图(图二),电源电动势E所产生的电能都是被谁消耗了的呢?生：变阻器电阻R和电源内电阻r产生的焦耳热.师：那么我们再次利用能量守恒定律,电路中消耗的电能应该要等于电路中电源所产生的的电能.于是有,我们消去等式两边的共同项就可以得到.移项一下,得到.大家注意这个式子,这就是我们今天要学习的重点闭合

10、电路欧姆定律.师：初中的时候我们已经学习过欧姆定律,它是针对单个电阻而言的欧姆定律,而我们今天所学习的欧姆定律它是针对包括电源内部的整个电路的欧姆定律.今后为了以示区别,我们把称作部分电路欧姆定律;而把称作部分电路或全电路欧姆定律.师：大家知道电流I乘以电阻R所代表的的是电阻两端的电压U.而这里,IR其实就是路电路中的电压,即电源的输出电压U,所以我们可以把式子写成.现在回过头,大家有没有发现我前面的板书中电动势的大小没有写呢?根据,当电流I=0时,E=U,由此我们就可以得到电动势的大小.那么同学们,电流I什么时候会等于0呢?生：开路的时候.师：欸,对.当外电路断开,即开路的时候,电流I就为0

11、.所以电动势的大小为开路时外电压U的大小.师：那么除了这个办法,大家还能够想出其他的方法来测量一个电源的电动势吗?(众生沉默)师：老师这里其实还有一个方法.而且这种方法不仅可以测量电动势E,还可以测出电源的内电阻r.厉害吧我们有一个式子,对于一个电源,我们可以认为E与r是确定的.由此式中就只剩下外电压U和总电流I两个变量啦.根据这个式子,大家可以试着画出U-I图象吗?(3min后)师：有没有同学愿意上来画一下?(同学画完后)师：(点评).嗯,我们可以把式子改写一下,变成,这是一个一次方程,所以一定是一条直线.呢么就很容易画出来啦.(绘图,图三)师：既然电源确定可,E、r也就确定了,那么每一个电源一定就可以得到一个确定的U-I图像.所以我们可以利用实验测得待测电源的U-I图像,然后再根据所测得的U-I图像,反求出电源的电动势E和内电阻r.不过,具体怎么求嘛,这是我们下堂实验课的内容,到时候我们再来一起好好探讨吧!板书设计：一、电源：能够把其他形式的能量转变为电能的装置.二、电动势(E)1、定义：2、意义：描述电源把其他形式的能量转变为电能的能力大小.3、大小：当外电路开路时,电源两端的电压.4、单位：伏特(V)三、闭合电路欧姆定律1、推导： 2、四、U-I图像课后反思：整堂课下来,仍然觉得自己想要关注的东西太多了,并不能