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闭合电路欧姆定律 经典复习教案

闭合电路欧姆定律 经典复习教案
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闭合电路欧姆定律

知识点一 电阻的串联、并联

知识点二 电动势和内阻 1.电动势

(1)定义:电源在内部移动电荷过程中,非静电力对电荷做的功与移动电荷的电荷量的比值. (2)定义式:E =W

q

,单位为V .

(3)大小:电动势在数值上等于在电源内部非静电力把1 C 正电荷从负极移送到正极所做的功. 2.内阻:电源内部导体的电阻.

知识点三闭合电路的欧姆定律

1.闭合电路的欧姆定律

(1)内容:闭合电路里的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电阻之和成反比.

(2)公式

①I=

E

R+r

(只适用于纯电阻电路);

②E=U外+Ir(适用于所有电路).

2.路端电压与外电阻的关系

【基础自测】

1.两个定值电阻R1、R2串联接在12 V的稳压直流电源上,并把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1的两端,如图所示,电压表示数为8 V,如果把它改接在R2的两端,则电压表的示数将(A)

A.小于4 V B.等于4 V

C.大于4 V而小于8 V D.等于或大于8 V

解析:当电压表并联在R1两端时,ab间的电阻是R1与电压表内阻R V并联后的等效电阻R ab,R ab2R2,由此可以推断,当不用电压表测量时,R2分得的电压小于4 V.当把电压表并在R2上时,bc间的电阻R bc为R2和R V的并联电阻,R bc

2.如图所示,直线A为电源a的路端电压与电流的关系图象;直线B为电源b的路端电压与电流的关系图象;直线C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图象.如果将这个电阻R分别接到a、b两电源上,那么有(C)

A.R接到a电源上,电源的效率较高

B.R接到b电源上,电源的输出功率较大

C.R接到a电源上,电源的输出功率较大,但电源效率较低

D.R接到b电源上,电阻的发热功率和电源的效率都较高

解析:由题图判断电源a的内阻大,在纯电阻电路中电源效率η=

R

R+r×100%,内阻越大,效率越低;电源的输出功率

P=UI对应图线交点坐标的乘积,电阻的发热功率P热=I2R,对应图线交点横坐标的平方与电阻R的乘积,综上分析只有C 正确.

3.如图所示电路中,R1和R2是两个滑动变阻器,电源的内阻不可忽略.开关S闭合后,灯泡L正常发光,两金属板之间的带电油滴处于静止状态,则(B)

A.仅将R1的滑片向右移动,油滴会向上运动

B.仅将R2的滑片向左移动,灯泡L会变亮

C.仅将R1的滑片向右移动,路端电压变小

D.仅将R2的滑片向左移动,电源的功率变小

解析:R1与电容器串联,改变R1的阻值对原电路没有任何影响,对电容器也没有任何影响,A、C均错误;仅将R2的滑片向左移,电路的总电阻减小,电流增大,灯泡L变亮,B正确;电源的功率P=EI增大,D错误.

4.(多选)如图所示,电源电动势E=6 V,内阻r=1 Ω,电阻R1=2 Ω,R2=3 Ω,R3=7.5 Ω,电容器电容C=4 μF,开关S原来断开,现在合上开关S到电路稳定,则(AD)

A.S断开时电容器的电压为3 V

B.S断开时电容器a极板带负电

C.S合上电路稳定后电容器b极板带负电

D.从S断开到合上开关S且电路稳定后,流过电流表的电量为1.92×10-5 C

解析:S断开,C相当于断路,R3中无电流,C两端电压等于R2两端电压,由于a极板的电势比b极板的电势高,所以

电容器a极板带正电,电容器的电压:U1=

R2

R1+R2+r

E=

3

2+3+1×6 V=3 V,故A正确,B错误.S合上电路稳定后,R1

与R2串联后再与R3并联,C两端电压等于R1两端电压,b极板的电势比a极板的电势高,所以电容器b极板带正电.由电

路分析知,外电路总电阻为:R外=(R1+R2)R3

R1+R2+R3=

(2+3)×7.5

2+3+7.5

Ω=3 Ω;电容器的电压为:U2=

R1

R1+R2

·

R外

R外+r

E=

2

2+3×

3

3+1×6

V=1.8 V.流过电流表的电量为Q=CU1+CU2=4×10-6×(3+1.8) C=1.92×10-5 C,故C错误,D正确.

5.如图所示电路中,电源电动势E=10 V,内电阻不计,电阻R1=14 Ω,R2=

6.0 Ω,R3=2.0 Ω,R4=8.0 Ω,R5=10 Ω,电容器的电容C=2 μF,求:

(1)电容器所带的电荷量,并说明电容器哪个极板带正电.

(2)若R2突然断路,将有多少电荷量通过R5?电流的方向如何?

解析:(1)由图可知:UR1UR2=R1R2=146

且UR1+UR2=10 V

得:UR1=7 V,UR2=3 V

同理可得:UR3=2 V,UR4=8 V

令d点的电势为零电势,即φd=0

则有:UR2=φa-φd=3 V

且:UR4=φb-φd=8 V

可知:φa=3 V,φb=8 V,b点电势高,下极板带正电

U ba=φb-φa=5 V

Q=CU ba=2×10-6×5 C=1×10-5 C

(2)R2断路后:U ab=UR3=2 V

Q′=CU ab=2×10-6×2 C=4×10-6 C

此时下极板带负电,则流过R5电荷量为:

ΔQ=Q+Q′=1.4×10-5 C

电流由上到下

答案:(1)1×10-5 C下极板带正电

(2)1.4×10-5 C电流由上到下

【考点分类深度解析】

知识点一闭合电路的动态分析

直流电路中动态问题的分析是高考考查的热点,通过调节滑动变阻器的滑片改变电阻的大小,或者通过开关闭合与断开改变电路结构,或者电路中有光敏电阻、热敏电阻且阻值发生变化时,电路中各个部分的电流、电压和功率都会随之发生变化.分析动态电路问题常用的方法有程序法、“串反并同”结论法、极限法等.

1.程序法

2.“串反并同”结论法

(1)所谓“串反”,即某一电阻增大时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小,反之则增大.

(2)所谓“并同”,即某一电阻增大时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大,反之则减小.

3.极限法

因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题,可将变阻器的滑片分别滑至两个极端,让电阻最大或电阻为零去讨论.

典例1(多选)在如图所示的电路中,电源的负极接地,其电动势为E、内电阻为r,R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器,、为理想电流表和电压表.在滑动变阻器滑片P自a端向b端滑动的过程中,下列说法中正确的是()

A.电压表示数减小B.电流表示数增大

C.电阻R2消耗的功率增大D.a点的电势降低

【解析】基础解法(程序法):P由a端向b端滑动,其阻值减小,则总电阻减小,总电流增大,电阻R1两端电压增大,

电压表示数变大,A错误;电阻R2两端的电压U2=E-I总(R1+r),I总增大,则U2减小,I2=U2

R2,I2减小,电流表的示数I A

=I总-I2增大,B正确;由P2=I22R2知P2减小,C错误;U ab=φa-φb=φa=U2,故φa降低,D正确.能力解法一(结论法):由于R3减小,R2与R3并联,则U2、I2均减小,而P2=I22R2,知P2减小,C错误;U ab=U2=φa-φb =φa减小,D正确;因为R1间接与R3串联,故I1、U1均增大,故电压表示数增大,A错误;根据I A=I1-I2知I A增大,B正确.

能力解法二(极限法):设滑片P滑至b点,则R3=0,φa=φb=0,D正确;R2上电压为零,则功率也为零,C错误;当R3=0时,总电阻最小,总电流最大,R1上电压最大,故A错误;由于I A=I1-I2,此时I1最大,I2=0最小,故I A最大,B 正确.

【答案】BD

典例2如图所示,电源电动势为E,内阻为r,闭合开关S,不考虑灯丝电阻随温度的变化,电流表、电压表均为理想电表,当滑动变阻器的滑片由左端向右端滑动时,下列说法正确的是()

A.电流表读数减小,小灯泡L1变暗

B.电压表读数变大

C.电流表读数增大,小灯泡L2变暗

D.电容器所带电荷量增大

【解析】将滑动变阻器的滑片由左端向右端滑动时,变阻器接入电路的电阻增大,其与小灯泡L1并联的电阻增大,外电路总电阻增大,电流表读数减小,小灯泡L2变暗,路端电压U=E-Ir增大,电压表的读数变大,选项B正确,C错误;小灯泡L1两端的电压U1=E-I(r+R2)增大,通过小灯泡L1的电流变大,小灯泡L1变亮,选项A错误;通过小灯泡L2的电流减小,小灯泡L2两端电压变小,与小灯泡L2并联的电容器两端电压减小,由Q=CU可得电容器所带电荷量减少,选项D 错误.

【答案】B

【突破攻略】分析含容电路应注意的两点

(1)电路稳定后,由于电容器所在支路无电流通过,所以在此支路上的电阻无电压,因此电容器两极板间的电压就等于该支路两端的电压.在电路稳定后,与电容器串联的电阻中无电流通过,与电容器串联的电阻阻值变化,不影响电路中其他电表示数和灯泡亮度.

(2)电路中的电流、电压变化时,将会引起电容器的充、放电.如果电容器两端电压升高,电容器将充电,电荷量增大;如果电容器两端电压降低,电容器将通过与它连接的电路放电,电荷量减小.

典例3(多选)某温度检测、光电控制加热装置原理如图所示.图中R T为热敏电阻(随温度升高阻值减小),用来探测加热电阻丝R的温度,R G为光敏电阻(随光照强度增大阻值减小),接收小灯泡L的光照,除R T、R G外,其他电阻均为定值电阻.当R处温度降低时()

A.L变亮B.通过R3的电流减小

C.E2的路端电压增大D.R消耗的功率减小

【解析】当R处温度降低时,热敏电阻R T阻值变大,由闭合电路欧姆定律可知,左侧电路中的电流减小,通过小灯泡L的电流减小,小灯泡L的光照强度减小,光敏电阻R G的阻值变大,对右侧电路,由闭合电路欧姆定律可知,通过R2的电流变小,右侧电路中的电源E2的路端电压变大,R两端电压变大,通过R的电流也变大,R消耗的功率变大,通过R3的电流变小,选项B、C正确.

【答案】BC

【突破攻略】解答此题的易错点主要有:一是没有把两个电路联动考虑;二是不能正确运用相关电路规律分析推理.当R处温度降低时,热敏电阻R T的阻值变化,左侧电路中的电流变化,灯泡亮度变化,光敏电阻的阻值变化,从而引起右侧电路中各个电阻的电压、电流、电功率变化.

典例4(多选)在如图所示的电路中,闭合开关S,当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示,电表示数的变化量分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示.下列说法正确的是()

A.U 1I 不变,ΔU 1

ΔI

不变 B.

U 2I 变大,ΔU 2

ΔI 变大 C.

U 2I 变大,ΔU 2

ΔI

不变 D.

U 3I 不变,ΔU 3ΔI

不变 【审题关键点】 电流表测干路电流,电压表V 1、V 2、V 3分别测R 1、R 2两端电压和路端电压,区分定值电阻、滑动变阻器和电源内阻,从而正确解答.

【解析】 法一:由题图可知,U 1I =ΔU 1ΔI =R 1,是定值,A 对;U 2

I =R 2,随P 向下移动而变大,而||

ΔU 2ΔI =????ΔI (R 1+r )ΔI

=R 1+r 不变,B 错、C 对;因

U 3

I

=R 1+R 2,故此比值增大,而||

ΔU 3ΔI =r 为电源的内电阻不变,故D 错. 法二:在同一坐标系中分别作出电压表V 1、V 2、V 3的示数随电流I 的变化图线如图中a 、b 、c 所示,a 为定值电阻R 1

的U -I 图线,b 为将R 1等效为电源内阻时电源的U -I 图线,c 为电源的U -I 图线.由图可知,U 1I =ΔU 1

ΔI =R 1是定值,A 对;因

U 2I =R 2,随P 向下移动而变大,而||

ΔU 2ΔI =????ΔI (R 1+r )ΔI =R 1+r ,为图线b 的斜率的绝对值,故B 错、C 对;因U 3

I =R 1+R 2,故此比值增大,而||

ΔU 3

ΔI =r 为图线c 的斜率的绝对值,电源内阻不变,故D 错.

【答案】 AC

1.电动势为E 、内阻为r 的电源与定值电阻R 1、R 2及滑动变阻器R 连接成如图所示的电路,当滑动变阻器的触头由中点滑向a 端时,下列说法正确的是( B )

A .定值电阻R 2的电功率减小

B.电压表和电流表的示数都减小

C.电压表的示数增大,电流表的示数减小

D.R中电流变化的绝对值小于电流表示数变化的绝对值

解析:当滑动变阻器的触头由中点滑向a端时,R接入电路的电阻减小,总电阻减小,干路电流增大,内电压增大,路端电压减小,电压表的示数减小,R2的电压增大,R1的电压减小,电流表的示数减小,A、C错误,B正确;因为总电流增大,电流表的示数减小,所以R中电流增大,并且R中电流变化的绝对值大于电流表示数变化的绝对值,D错误.

2.阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路.开关S断开且电流稳定时,C所带的电荷量为Q1;闭合开关S,电流再次稳定后,C所带的电荷量为Q2.Q1与Q2的比值为(C)

A.2

5 B.

1

2

C.3

5 D.

2

3

解析:断开S和闭合S后等效电路分别如图甲、乙所示.

根据串联电路的电压与电阻成正比可得甲、乙两图中电容器两极板间的电压U1=1

5E,U2=

1

3E,C所带的电荷量Q=CU,

则Q1Q2=35,选项C正确.

3.如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为R,L1和L2为相同的灯泡,每个灯泡的电阻和定值电阻的阻值均为R,电压表为理想电表,S为单刀双掷开关,当开关由1位置打到2位置时,下列说法中正确的是(A)

A.电压表读数将变小

B.L1亮度不变,L2将变暗C.L1将变亮,L2将变暗D.电源内阻的发热功率将变小

解析:开关在位置1时,外电路总电阻R总=3

2R,电压表示数U=

3

2R

R+

3

2R

E=

3

5E,同理,每个灯泡两端的电压U1=U2=

1

5E,

电源内阻的发热功率为P热=()25E2

R=

4E2

25R.开关在位置2时,外电路总电阻R总′=

2

3R,电压表示数U′=

2

3R

R+

2

3R

E=

2

5E,灯泡

L1的电压U1′=1

5E,L2的电压U2′=2

5E,电源内阻的发热功率为P热′=

()35E2

R=

9E2

25R.综上所述,电压表读数变小,故A

正确.L1亮度不变,L2将变亮,故B、C错误.电源内阻的发热功率将变大,故D错误.知识点二闭合电路的功率及效率问题

由P出与外电阻R的关系图象可知

①当R=r时,电源的输出功率最大为P m=E2 4r.

②当R >r 时,随着R 的增大输出功率越来越小. ③当R

④当P 出

典例 如图所示,已知电源电动势为6 V ,内阻为1 Ω,保护电

阻R 0=0.5 Ω,求:当电阻箱R 读数为多少时,保护电阻R 0消耗的电功率最大,并求这个最大值.

【解析】 保护电阻消耗的功率为P 0=E 2R 0

(r +R +R 0)2

,因R 0和r 是常量,而R 是变量,所以R 最小时,P 0最大,即R =0

时,P 0max =E 2R 0

(r +R 0)2

=62×0.51.52 W =8 W.

【答案】 R =0 P 0max =8 W

4.典例中条件不变,求当电阻箱R 读数为多少时,电阻箱R 消耗的功率P R 最大,并求这个最大值.

解析:这时要把保护电阻R 0与电源内阻r 算在一起,据以上结论,当R =R 0+r 即R =(1+0.5) Ω=1.5 Ω时,P R max =E 2

4(r +R 0)

=62

4×1.5

W =6 W. 答案:R =1.5 Ω P R max =6 W

5.在典例中,若电阻箱R 的最大值为3 Ω,R 0=5 Ω,求:当电阻箱R 读数为多少时,电阻箱R 的功率最大,并求这个最大值.

解析:把R 0=5 Ω当作电源内阻的一部分,则等效电源内阻r 等为6 Ω,而电阻箱R 的最大值为3 Ω,小于6 Ω,P =?

??

?E

R +r

2R =

E 2(R -r 等)

2R +4r 等

,则不能满足R =r 等,当电阻箱R 的电阻取3 Ω时,R 消耗功率最大,最大值为:P =????E R +r 等2R =4

3 W. 答案:R =3 Ω P =4

3

W

6.典例中条件不变,求电源的最大输出功率.

解析:由电功率公式P 出=????E R 外+r 2R 外=E 2(R 外-r )2

R 外

+4r ,当R 外=r 时,P 出最大,即R =r -R 0=0.5 Ω时,P 出max

=E 24r =62

4×1 W =9 W.

答案:9 W

7.如图所示,电源电动势E=2 V,内阻r=1 Ω,电阻R0=2

Ω,可变电阻的阻值范围为0~10 Ω.求可变电阻为多大时,R上消耗的功率最大,最大值为多少?

解析:方法一:P R=U2

R,根据闭合电路欧姆定律,路端电压

U=E·

R0R R0+R

r+R0R

R0+R =

ER0R

rR0+rR+R0R,

所以P R=E2R20R

(rR0+rR+R0R)2

代入数据整理得P R=

16 4

R+9R+12

当R=2

3Ω时,R上消耗的功率最大,P R max=

2

3W.

方法二:采用等效电源法分析,把定值电阻等效到电源的内部,即把电源和定值电阻看作电动势为E′=

R0

R0+r

E,内阻

为r′=

R0r

R0+r的电源,当R=r′=

R0r

R0+r时,电源对外电路R的输出功率最大

P R=E′2 4r′

.

把数值代入各式得:E等=E′=

R0

R0+r

E=

4

3V;

r等=r′=

R0r

R0+r=

2

3Ω.

所以:P R=E2等

4r等=2

3W.

答案:R=2

3ΩP=

2

3W

知识点三两类U-I图象的比较与应用两种图象的比较

8.(多选)如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图象,下列结论正确的是( AD )

A .电源的电动势为6.0 V

B .电源的内阻为12 Ω

C .电源的短路电流为0.5 A

D .电流为0.3 A 时的外电阻是18 Ω

解析:由于该电源的U -I 图象的纵轴坐标不是从零开始的,故纵轴上的截距仍为电源的电动势,即E =6.0 V ,但横轴上的截距0.5 A 并不是电源的短路电流,故内阻应按斜率的绝对值计算,即r =|ΔU ΔI |=6.0-5.0

0.5-0 Ω=2 Ω.由闭合电路欧姆定律可得

电流I=0.3 A时,外电阻R=E

I-r=18 Ω.故选项A、D正确.

9.(多选)如图所示的U-I图象中,直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线,直线Ⅱ为某一电阻R的U-I图线,用该电源直接与电阻R连接成闭合电路,由图象可知(AD)

A.R的阻值为1.5 Ω

B.电源电动势为3 V,内阻为0.5 Ω

C.电源的输出功率为3.0 W

D.电源内部消耗功率为1.5 W

解析:由于电源的路端电压与电流的关系曲线Ⅰ和电阻R的U-I图线Ⅱ都为直线,所以电源的路端电压与电流的关系图线Ⅰ的斜率的绝对值等于电源内阻,r=1.5 Ω;电阻R的U-I图线Ⅱ的斜率等于电阻R的阻值,R=1.5 Ω,选项A正确,B 错误;电源的路端电压与电流的关系图线和电阻R的U-I图线交点纵、横坐标的乘积表示电源的输出功率,电源的输出功率为P=UI=1.5×1.0 W=1.5 W,选项C错误;由EI=P+P r解得电源内部消耗的功率为P r=EI-P=3.0×1.0 W-1.5 W=1.5 W,选项D正确.

电路故障分析

1.电路故障一般是短路或断路.常见的情况有导线断芯、灯泡断丝、灯泡短路、电阻内部断路、接触不良等现象.故障的特点如下:

2.利用电流表、电压表判断电路故障的方法

10.如图所示的电路中,电源的电动势为6 V,当开关S接通

后,灯泡L1和L2都不亮,用电压表测得各部分的电压是U ab=6 V,

U ad=0,U cd=6 V,由此可断定(C)

A.L1和L2的灯丝都烧断了

B.L1的灯丝烧断了

C.L2的灯丝烧断了

D.变阻器R断路

解析:由U ab=6 V可知,电源完好,灯泡都不亮,说明电路中出现断路故障,且在a、b之间.由U cd=6 V可知,灯泡L1与变阻器R是通的,断路故障出现在c、d之间,故灯L2断路.所以选项C正确.

11.如图所示的电路中,闭合开关S,灯L1、L2正常发光.由于电路出现故障,突然发现L1变亮,灯L2变暗,电流表的读数变小,根据分析,发生的故障可能是(A)

A.R1断路B.R2断路

C.R3短路D.R4短路

解析:等效电路如图所示.若R1断路,总电阻变大,总电流减小,路端电压变大,L1两端电压变大,L1变亮;ab部分电路结构没变,电流仍按原比例分配,总电流减小,通过L2、电流表的电流都减小,故A正确.若R2断路,总电阻变大,总电流减小,ac部分电路结构没变,R1、L1中电流都减小,与题意相矛盾,故B错误.若R3短路或R4短路,总电阻减小,总电流增大,电流表中电流变大,与题意相矛盾,C、D错误,因此正确选项只有A.

高中物理 《闭合电路欧姆定律》教学设计

闭合电路欧姆定律教学设计 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。

优质课闭合电路欧姆定律教学设计

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、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。

《闭合电路欧姆定律》教学设计

鲁科版选修3-1第四章第一节闭合电路 欧姆定律 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,并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 1.知道电路结构,理解电动势定义及物理意义; 2.知道电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压,等于内、外电路上电势降落之和; 3.理解闭合电路欧姆定律及其公式,会分析路端电压与外电阻的关系 四、教学方法 1、经历闭合电路欧姆定律及其公式的推导过程,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。 五、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。 六、教学过程 教 学 程 序 教学内容学生活动设计意图 情景引入演示实验: 问题:依次接通S1、S2、S3、S4、后,灯 泡1有什么现象? 观察灯泡 1在S1闭合、 S2闭合时的亮 暗变化,积极 思考亮暗变化 的直接原因? S1闭合时,灯泡1正常发 光,说明:灯泡1两端电压达 到或接近灯泡1的额定电压 S2闭合现象:灯泡1变暗 当S2、S3、S4闭合时,灯泡1 变暗,说明:灯泡1两端电压 小于灯泡1的额定电压 灯泡1始终接在电源两 端,为什么它两端的电压会发

闭合电路欧姆定律导学案-绝对精品

IH 2J-I 闭合电路由 内电鶴韩外电越姐威; § 2.7闭合电路欧姆定律导学案(第一课时) 教学目标 1、 理解闭合电路欧姆定律及其公式,并能用来解决有关的电路问题。 2、 理解路端电压与电流(或外电阻)的关系,知道其图像表达,并能用来分析、计算有关 问题。 3、 理解闭合电路的功率,知道闭合电路中能量的转化。 教学重点: 1、 掌握闭合电路欧姆定律的内容; 2、 路端电压和电流(或外阻)的关系,及其图像的物理意义。 使用说明:用严谨认真的态度完成导学案中要求的内容,明确简洁的记录自己遇到问题。 导学案分四个板块: 预习部分(20分钟): 、闭合电路欧姆定律 读教材60— 61页,回答以下问题。 1, 什么是闭合电路?闭合电路是由哪几部分组成的? 2, 在外电路中,沿电流方向,电势如何变化?为什么? 4、闭合电路的欧姆定律 (1) 内容: __________________________________________ (2) 公式: _______________________________________ (3) 适用条件: ___________________________________ 二、路端电压与外电阻的关系 当R 增大时,根据 ___________________ 可知电流I __________ 内电压Ir _______ 根据 ____________ 可知路端电压U 外 ___________ 同理,R 减小时,U 外 ____________ 探究部分(30分钟): 探究点一:闭合电路欧姆定律 1、 设电源电动势为 E,内阻为r,外电路电阻为 R ,闭合电路的电流为I, (1) 写出在t 时间内,外电路中消耗的电能 E 外的表达式; __________________ (2) _____________________________________________________________________ 写出在t 时间内,内电路中消耗的电能 E 内的表达式; ___________________________________________ (3) 写出在t 时间内,电源中非静电力做的功 W 的表达式; ____________________ 根据能量守恒定律, W= 整理得:E=IR+Ir (1) E /、 I (2) E=U 外+U 内=U 外+Ir ( 3) R 卄 2、 闭合电路欧姆定律(1)(2)( 3)式适用范围是什么? 3、在如图所示的电路中,R 1=14.0 Q, R 2=9.0 Q ,当开关S 扳到位置1时,电流表的示数为 h=0.20A; 当开关S 扳到位置2时,电流表的示数为l 2=0.30A,求电流的电动势和内电阻. 如果没有电流表,只有电压表,如何设计实验测量电源的内阻和电动势 ?

高中物理-闭合电路欧姆定律教案

闭合电路欧姆定律学案 教学目标 (一)知识目标 1、知道电动势的定义. 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电源没有接入电路时两极间的电压,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、培养学生分析解决问题能力,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 4、知道用能量的观点说明电动势的意义 教学建议 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,做为电源,由正负极之分,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

《闭合电路欧姆定律》第一课时说课稿

《闭合电路欧姆定律》第一课时说课稿 一、说教材 1、本节内容: 《闭合电路欧姆定律》是高中物理第十四章《恒定电流》的第六节内容,本节我打算共用四课时完成,这里我要说的是第一课时。 2、在教材中的地位: 在学生学习了“欧姆定律”、“电功”等内容之后编排的,是分析和理解部分电路和全电路的交汇点,也是复杂电路分析的基础。本节内容在教材中具有承上启下的作用,既是前面所学知识的巩固和深化,又为后继内容的学习做出了铺垫3、教学目标 1)知识目标: (1)知道电动势的概念,理解电动势与电压的区别,知道电源的电动势等于外电压和内电压之和。 (2)知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。 (3)理解闭合电路欧姆定律及其公式,并能熟练地用来解决有关的电路问题。(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。 2)能力目标: (1)通过具体实验,培养学生的实验分析能力 (2)培养学生用逻辑推理方法分析问题的能力. 3)、德育目标: 通过教学示范作用,培养学生实验探索和科学推理的物理思维品质;通过能力训练,培养学生创造性地学习的思维品质,能够变换、创设问题,从中理性地体会物理思维方法。 4、教学重点和难点 重点:电动势的概念;闭合电路欧姆定律的内容及其理解 依据是电动势是一个全新的概念,它是从一个全新的观点来研究分析物理问题。闭合电路欧姆定律的理解不能单纯从数学方面来理解,每一个量都有它的物理意义。 难点:电动势的概念 依据是电动势易与电压的概念相混淆。它是从一个更高的角度来研究分析电路。 二、说教学方法和教学手段 1、演示实验法:实验是学生认知规律的最好的方法,最具有说服力。 2、启发式法:在规律得出的过程中需要教师的点拨来帮助学生完成思维的跳跃。 3、讲练结合式:结合本节内容,给出相应的练习,随时发现学生的错误,引导分析其错误原因,把教师的主导作用与学生的主体作用结合起来,巩固强化有关知识。 4.利用演示实验,使演示内容更真实科学,激发学生探究兴趣。 5.利用多媒体课件辅助教学,增大课堂容量。 三、说讲授过程设计 根据教材特点和教学目标,教学中以学习、研究物理问题的方法为基础,掌

《闭合电路的欧姆定律》导学案

2.7《闭合电路的欧姆定律》导学案 【学习目标】 1、经历闭合电路欧姆定律的理论推导过程。体验能量转化和能量守恒定律在电路中的具体应用,理解内、外电路的能量变化。 2、理解内、外电路的电势降落,理解闭合电路欧姆定律。 3、会用闭合电路欧姆定律分析路端电压和负载的关系,并能进行相关的电路分析和计算。【重点难点】 重点:1、推导闭合电路欧姆定律,应用定律进行有关讨论。 2、路端电压与负载的关系 难点:路端电压与负载的关系 预习案 1、闭合电路欧姆定律 (1)内电路、内阻、内电压 电源内部的电路叫____________。内电路的电阻叫__________。当电路中有电流通过时,内电路两端的电压叫___________。用U内表示 (2)外电路、路端电压 电源外部的电路叫____________。外电路两端的电压习惯上叫____________。用U外表示 2、电动势E、外电压U外与内电压U内三者之间的关系________________。 ①电动势等于电源___________时两极间的电压 ②用电压表接在电源两极间测得的电压U外___E 3、闭合电路欧姆定律 ①内容___________ ②表达式_________________________________ ③常用变形式_________________________________ 预习自测 1、关于电源的电动势,下面叙述正确的是() A、电源的电动势就是接在电源两极间的电压表测得的电压 B、同一电源接入不同电路,电动势就会发生变化 C、电源的电动势时表示电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量 D、在闭合电路中,当外电阻变大时,路端电压变大,电源的电动势也变大 探究案 探究一:闭合电路的欧姆定律: 问题一:什么是闭合电路,分别由哪几部分组成?闭合电路中电荷是怎样移动的?问题二:闭合电路中沿电流方向电势是如何变化的?为什么? 问题三:推导闭合电路欧姆定律 设电源电动势为E,内阻为r,外电路电阻为R,闭合电路的电流为I, 1、写出在t时间内,外电路中消耗的电能E外的表达式; 2、写出在t时间内,内电路中消耗的电能E内的表达式; 3、写出在t时间内,电源中非静电力做的功W的表达式; 4、根据能量守恒定律推导闭合电路欧姆定律 (1)内容 (2)表达式 (3)它的适用条件是什么? (4)其他表达式 5、什么是路端电压?什么是内电压?电动势,路端电压,内电压的关系是怎样的? 针对训练1.一个电源接8Ω电阻时,通过电源的电流为0.15A,接13Ω电阻时,通过电源的电流为0.10A,求电源的电动势和内阻。 探究二、路端电压与负载的关系 1、路端电压U:他是外电路上总的电势降落。负载R:电路中消耗电能的元件。 2、路端电压与外电阻的关系 ①根据U=E-Ir、I= r R E 可知:当R_____时,U增大,当R_____时,U减小 ②当外电路断开时,R==_____,I=_____,U=_____ 当外电路短路时,R==_____,I=_____,U=_____ 思考与讨论: 傍晚时每一天用电的高峰时段,万家灯火,但灯光较暗,而夜深人静的候,你若打开电灯,灯光又特别亮;又如在家用电器使用中,打开大功率的空调后,你会发现灯泡会变暗,而关掉空调后灯又马上亮起来,这是为什么呢?

高中物理闭合电路欧姆定律教案

高中物理闭合电路欧姆 定律教案 标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]

闭合电路欧姆定律学案 教学目标 (一)知识目标 1、知道电动势的定义. 2、理解闭合电路欧姆定律的公式,理解各量及公式的意义,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电源没有接入电路时两极间的电压,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、培养学生分析解决问题能力,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 4、知道用能量的观点说明电动势的意义 教学建议 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,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.中给出一个比喻(儿童滑梯),帮助学生接受这个结论.

高中物理选修3-1《闭合电路欧姆定律》教学设计

高二物理选修3《闭合电路欧姆定律》教学设计 一、教材分析 1、本节内容在教材中的地位和作用 《闭合电路欧姆定律》是普通高中课程标准实验教科书《物理》(选修3—1)中是第二章第七节的内容,电动势作为单独的一节在前面已经介绍,所以本节主要从能量角度得出闭合电路欧姆定律,然后研究路端电压跟负载的关系。《闭合电路欧姆定律》是高中物理电学部分最基础、也是最重要的知识之一,它与我们的生活、生产和科学技术息息相关,只有掌握了这部分内容,才能有效的应用它解决实际问题。 2、教学目标 结合教材内容和学生的特点,本节课的教学目标定位如下: 知识与技能①能够从能量的角度分析出电源的电动势等于内、外电压之和; ②理解闭合电路欧姆定律及其公式,并能熟练地用来解决电路有关的问题; ③理解路端电压与负载(或干路电流)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。 过程与方法①通过学生实验:探索闭合电路中路端电压与负载的关系,培养学生利用“实验研究,得出结论”的探究物理规律的科学思路和方法; ②通过利用闭合电路欧姆定律解决一些问题,培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。 情感与价值观通过本节课教学,加强对学生科学素质的培养,探究物理规律培养学生创新精神和实践能力。 3、教学中的重点和难点 重点:1、闭合电路欧姆定律; 2、路端电压U与负载R(或干路电流I)的关系。 难点:路端电压U与负载R(或干路电流I)的关系及U—I图线的物 理意义的理解。 二、教学设计思想 在这节课的设计过程中,首先设置一个与学生现有知识相矛盾的实验引入课题,这样能激发学生的求知欲望,并能很快切入主题;然后利用能量转化守恒定律,分析得出闭合电路中电源电动势与内、外电压的关系和闭合电路欧姆定律,并用滑滑梯动画类比帮助学生理解;关于路端电压U和负载R的关系的探索,教师介绍实验原理电路图,采用学生分组实验,引导学生用导学卡,在实验中发现规律,交流讨论并用所学闭合电路欧姆定律知识解释实验现象,再鼓励学生代

高中物理_7 闭合电路的欧姆定律教学设计学情分析教材分析课后反思

教学设计: 教学过程设计: 闭合电路的欧姆定律的理解和应用,是分析复杂电路的基础和关键,因此它是本节课的重点;路端电压与负载的关系涉及到的物理量较多,寻找这一规律需要理论推导,学生要掌握这一推导过程,理解这一关系,具有一定的难度,所以它是本节课的难点。 为了突出重点,突破难点,本节课的教学过程是这样设计的: 首先采用问题什么是闭合电路,闭合电路的组成导入新课,通过复习回顾前面的内容,电流的方向,电势的变化,能量转化等问题,层层推进,接着分析问题,得出闭合电路的 欧姆定律,通过爬黑板,男女生比赛竞争的方式进行巩固得到的结论,从而突出了重点。 本节课的难点是路端电压与负载的关系。为了突破难点我首先从上一个问题的针对练习入手,定性得出随着负载R的增大路端电压增大的结论。然后通过学生分组讨论合作探究分析实验现象,演示实验观察实验现象、通过针对练习应用结论这三个环节,进一步印证了结论的正确性,并且还锻炼了学生的分析问题解决问题的能力,加深了学生对于这个规律的理解。 板书设计: 7 、闭合电路的欧姆定律 一、闭合电路 1、组成 2、方向 3、变化 4、转化 二、闭合电路的欧姆定律。 1、表达式 2、内容U外=IR。U内=Ir 三、闭合电路的欧姆定律 ↑↓↑。 R I U ,, 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的基本探究能力,但利用闭合电路欧姆定律分析问题的能力较弱。 效果分析: 本节课根据高二年级学生的心理特征及其认知规律,在教学策略上采用:问题导入问题驱动——学生自主探究——辨析与研讨——反思与评价组成的“四环节”探究式教学策略。运用了问题教学和比赛竞争的方法,以“教师为主导,学生为主体”,教师的“导”立足于学生的“学”,以学法为重心,放手让学生自主探索的学习,主动地参与到知识形成的整个思维过程,力求使学生在积极、愉快的课堂氛围中提高自己的认识水平,从而达到预期的教学效果! 教材分析: 闭合电路的欧姆定律的理解和应用,是分析复杂电路的基础和关键,因此它是本节课的重点;路端电压与负载的关系涉及到的物理量较多,寻找这一规律需要理论推导,学生要掌握这一推导过程,理解这一关系,具有一定的难度,所以它是本节课的难点。 评测练习: 例题:如图,R1=14Ω,R2=9Ω,当开关处于位置1时,电流表读数I1=0.2A; 当开关处于位置2时,电流表读数I2=0.3A。求电源的电动势E和内电阻 r。

闭合电路欧姆定律导学案

第二章第7节、闭合电路欧姆定律导学案(一) 学习目标 1、能够从能量转化的角度推导出闭合电路欧姆定律的公式;能够说出定律的内容 2、针对给定的电路,能够说出当外电阻变化时,路端电压如何变化 3、能够根据路端电压与电流的关系式,画出关系图线,并能说出图线的斜率、与坐标轴交点的物理意义 学习重点 闭合电路欧姆定律 学习难点 路端电压与负载的关系 【基础导学】 一、阅读教材60—61页,回答以下问题。 1、闭合电路是由哪几部分组成的? 2、在外电路中,沿电流方向,电势如何变化?为什么? 3、设电源电动势为E ,内阻为r ,外电路电阻为R ,闭合电路的电流为I , (1)写出在t 时间内,外电路中消耗的电能E 外的表达式; (2)写出在t 时间内,内电路中消耗的电能E 内的表达式; (3)写出在t 时间内,电源中非静电力做的功W 的表达式; 根据能量守恒定律,以上三部分的能量关系 整理得:I = 二、闭合电路的欧姆定律 (1)内容: (2)公式: (3)适用条件: (4)E =IR+ Ir ,U 外=IR ,习惯上写成为 例1:在图中R 1=14Ω,R 2=9Ω,当开关处于位置1时,电流表读数I 1=0.2A ;当开关处于位置2时,电流表读数I 2=0.3A 。求电源的电动势E 和内电阻r 。 三、【路端电压与电阻、电流的关系】 (一)路端电压与负载的关系 1.了解在电路中什么是负载? 2.路端电压U 随外电阻R 变化的讨论 (1)当外电阻R 增大时,根据r R E I +=可知,电流I _____ (E 和r 为定值),内电压U 内减小, 根据U 外=E-U 内可知路端电压_____ . (2)外电路断开时,R =∞,路端电压U = ; (3)外电路短路时,R=0,U=0,I = r E (短路电流),短路电流由电源电动势和内阻共同决定,由于r 一般很小,短路电流往往很大,极易烧坏电源或线路而引起火灾。 例题2.一太阳能电池板,测得它的开路电压为800 mV ,短路电流为40 mA ,若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻器连成一闭合电路,则它的路端电压是 A 、0.10 V B 、0.20 V C 、0.30 V D 、0.40 V

探究闭合电路欧姆定律教学案例分析

探究“闭合电路欧姆定律”教学案例分析 金台中学曹小菊 新课程理念要求培养学生的动手能力及探索能力。例如,通过现有实验设备,让学生亲自动手重复探究的过程。通过研究性学习课程,尝试探究的方法和过程。让学生像科学家那样去研究、探索事物本质规律,从中获得能力的不断提高,是我所追求的。但是自然界中发生的各种物理现象往往是错综复杂的。科学上每一个重大的发现,都是科学家心血和智慧的结晶,他们的研究往往也花费大量的时间。但是如果我们把学生当科学家来培养是不切实际的。活动中教师的组织、引导就显得尤为重要。在引导的过程中,我感觉到尺度很难把握。过了,学生思维得不到充分发展;不及,会刺伤学生的学习积极性,同时效率低。 欧姆定律是电学中的基本定律,是进一步学习电学知识和分析电路的基础,是本章的重点。本次课的逻辑性、理论性很强,重点是学生要通过自己的实验得出欧姆定律,最关键的是两个方面:一个是实验方法,另一个就是欧姆定律。欧姆定律的含义主要是学生在实验的过程中逐渐理解,而且定律的形式很简单,所以是重点而不是难点。学生对实验方法的掌握既是重点也是难点,这个实验难度比较大,主要在实验的设计、数据的记录以及数据的分析方面。由于实验的难度比较大,学生出现错误的可能性也比较大,所以实验的评估和交流也比较重要。这些方面都需要教师的引导和协助,所以这次课采用启发式综合教学法。 教学过程 课题引入 师:我们到目前已经学了电学方面的几个物理量? 生:电流I、电压U、电阻R(教师板书1) 师:(引导学生回忆这几个物理量的概念,并从中体会它们之间的联系)它们之间并不是孤立的,而是有着重要的联系。一段导体两端的电压越高,通过它的电流将如何变化?当导体的电阻越大,通过它的电流将如何变化? 生:(对于这个简单的问题,大家的回答都很积极和准确) 师:这只是一种粗略的推荐,是一种定性的关系。例如:一支5Ω的电阻当它两端的电压从5V变为10V时通过它的电流会变得怎样?进一步我问大家,电流变化了多少? 生:(对于第一个问题学生能够不假思索回答出来,但第二个问题把学生难住了,激起学生的求知欲望) 师:如果我们知道一段导体的电阻,还知道加在它两端的电压,能不能具体计算出通过它的电流?这个问题对于我们是很有意义的,如果我们能具体知

闭合电路欧姆定律的五种应用

闭合电路欧姆定律的应用 目标:掌握利用闭合电路欧姆定律解决以下类型问题的方法 1.U—I图像的求解 2.闭合电路的动态分析 3.闭合电路中的功率及其最大值问题 4.含电容电路的的计算 类型一:U—I图像的求解 【典题】 1下图所示的U-I图线中,I是电源的路端电压随电流的变化图 线,Ⅱ是某电阻的U-I图线,当该电源向该电阻供电时,求: (1)电源的输出功率P出是多大? (2)电源内部损耗的功率P内是多大? (3)电源的效率是多大? 电路图2913甲所示,若电阻未知,电源电动势和内阻也未知, 电源的路端电压U随电流I的变化图线及外电阻的U-I图线分别如图乙所示,求: (1)电源的电动势和内阻; (2)电源的路端电压; (3)电源的输出功率. 2.如图2是某电源的路端电压U随干路电流I的变化图像,有图 像可知,该电源的电动势_____V,内阻为____。 3.如图所示,电源由n个电动势均为1.5 V,且内阻相同的电池串 联组成,合上开关S,滑动变阻器的滑动触头C从A端滑至B端的过 程中,电路中的一些物理量的变化如图15甲、乙、丙所示,电表、导线对电路的影响不计.求: (1)组成电源的串联电池的个数. (2)滑动变阻器总阻值. (3)将甲、乙、丙三个图上的a、b、 c各点的坐标补齐.(甲图为输出功 率与路端电压关系曲线;乙图为路 0 2 4 6 8 1 2 3 U/v I/A

端电压与总电流关系曲线;丙图为电源效率与外电路电阻关系曲线) 类型二: 闭合电路的动态分析 闭合电路动态分析的基本思路是:“部分→整体→部分”,即从某个电阻的变化入手,由串并联规律先判断外电路总电阻的变化情况,然后由闭合电路欧姆定律判断总电流和路端电压的变化情况,最后由部分电路的欧姆定律结合串、并联电路的特点判断各支路的电流、电压变化情况.此类问题的分析要理解好以下三点: 1、理解闭合电路欧姆定律E=U 外+Ir (E 、r 不变);部分电路欧姆定律U=IR 。 2、局部电阻增则总电阻增,反之则总电阻减;支路数量增则总电阻减,反之则总电阻增。 3、两个关系:外电压等于外电路上串联的各分电压之和;总电流等于各支路电流之和。有一部分电路中的R 、I 、U 都发生变化,这样就不能单纯从部分电路欧姆定律的角度考虑问题,还要结合串、并联电路的特点去进行判断。 动态分析的一般步骤: (1) 局部电阻确定外电路的电阻如何变化 (2) 根据闭合电路欧姆定律E I R r =+,确定电路中的总电流如何变化 (3) 由U 内=Ir 确定电源的内电压如何变化 (4) 由U 外=E —Ir 确定电源的外由电压如何变化 (5) 由部分电路欧姆定律确定干路上某个电阻两端的电压如何变化 (6) 确定支路两端的电压如何变化以及通过支路的电流如何变 【典题】 1. 如图10-3-2所示,当滑动变阻器R 3的滑片C 向B 方向移动时,电路中各电表示数如何变化?(电表内阻对电路的影响不计) 2.如图所示,当滑线变阻器的滑动触点向上端移动时( ) A .电压表V 的读数增大,电流表A 的读数减小 B .电压表V 和电流表A 的读数都增大 C .电压表V 和电流表A 的读数都减小 D .电压表V 的读数减小,电流表A 的读数增大 3、如图7所示的电路中,电源的电动势 E 和内电阻r 恒定不变,电灯L 恰 能正常发光,如果变阻器的滑片向b 端滑动,则( ) A 、电灯L 更亮,安培表的示数减小 B 、电灯L 更亮,安培表的示数增大 C 、电灯L 更暗,安培表的示数减小 D 、电灯L 更暗,安培表的示数增大 4:如图所法,当滑线变阻器的滑动触点向上端移动时( ) A. 伏特表V 的读数增大,安培表A 的读数减小 B. 伏特表V 和安培表A 的读数都增大 C. 伏特表V 和安培表A 的读数都减小 D. 伏特表V 的读数减小,安培表A 的读数增大 5:如图所示电路中,电源电动势和内电阻为定值,固定电阻的阻值 R2小于变阻器ab两端之间的总阻值R3,R1≠0。当变阻器 的滑片P从a向b移动过程中,两电压表V1和V2的示数变化是 ( ) A 1 A 2 A 3 V 2 V A B V 1 R 1 R 2 R 3 C 10-3-2 图10-4-4 图7

全电路欧姆定律教案人教版

全电路欧姆定律教案人 教版 Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#

第十节闭合电路欧姆定律 教学目的:1.导出闭合电路的欧姆定律I=ε/(R+r) 2.研究路端电压的变化规律,掌握闭合电路中的U-R关系,U-I关系. 3.学会运用闭合电路的欧姆定律解决简单电路的问题. 教学过程: 复习引入: 1.问:电动势的物理意义是什么它在数值上等于什么 (表明在闭合电路中通过1C电量时,电源把多少其它形式的能转化为电能,因而是动势表征电源把其它形式的能转化为电能的特性的物理量;在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压.) 2.问:写出(部分电路)欧姆定律的公式,并指出定律的研究对象. (表达式:I=U/R或U=IR,欧姆定律研究同一段电路上的I U R的关系.) 3.设问:上述欧姆定律只是研究一段纯电阻电路上的问题,如果研究对象是包括电源 在内的闭合电路,那么电路中的电流强度又跟什么有关关系如何呢 这些问题就要由闭合电路的欧姆定律来解决了.本节课就要学习这一定律,并运用它解决一些具体问题. 讲授新课:

1.推导闭合电路的欧姆定律的数学表达式,并说明其物理意义. 给出条件: 闭合电路中,电源电动势为ε,内电阻为r,外电阻为R,电路中的电流强度为I. 提出要求: 寻找I ε R r的关系. 推导: 上式表明:闭合电路里的电流强度,跟电源的电动势成正比,跟整个电路的电阻成反比.这就是闭合电路的欧姆定律. 注意: 式中的I是闭合电路中的总电流强度,如果外电路还有其它并联支路,则I是整个电路的干路电流强度,式中的R是整个外电路的总电阻,R+r就 是整个闭合电路的总电阻. (学生练习《高二物理》P55(1)的第1问) 2.研究路端电压变化规律: ①研究路端电压随外电阻的变化规律: 提出问题:如果把P55(1)题的外电路电阻的数值改变了,可以肯定路端电压是会变化的。在ε和r不变的情况下,路端电压随外电阻变化的规律究竟是 怎样的呢 分析:

《探究闭合电路欧姆定律》说课稿

《探究闭合电路欧姆定律》说课稿 榆林第二实验中学闫明 一、说教材 1、本节内容 《探究闭合电路欧姆定律》是高二物理选修3-1第四章《探究闭合电路欧姆定律》第一节的内容。本节课是在学习了部分电路欧姆定律、电阻定律、电功和电功率基础上进行的,可说是部分电路欧姆定律的延伸,是分析各种电路(感应电动势的电路、交流电的电路)的基础,是电学的基本规律之一,也是本章的教学重点。本节我打算共用两个课时完成,这里我要说的是第二课时。 2、在教材中的地位 《探究闭合电路欧姆定律》是高二物理选修3-1第四章《探究闭合电路欧姆定律》第一节的内容。本节课是在学习了部分电路欧姆定律、电阻定律、电功和电功率基础上进行的,可说是部分电路欧姆定律的延伸,是分析各种电路(感应电动势的电路、交流电的电路)的基础,是电学的基本规律之一,也是本章的教学重点。而且,本节教材展示了物理学科的特点――实验科学,体现了用实验手段研究物理问题的思想方法。 3、对学生实际情况的分析 根据以上对该节在教材中地位、作用的理解,高二学生经历了一年多的高中物理学习,已经具有一定的知识基础和认知能力(实验观察能力与逻辑推理能力),在知识储备(初中学习过部分电路欧姆定律)、实验技能、思维方法方面等都得到一定锻炼,因此教师的恰当引导和师生间默契配合可以帮助学生通过实验探求闭合电路欧姆定律。 4、教学目标 ①、基础知识技能方面: A.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。 B.通过实验得出路端电压与电流(或外电阻)的关系,知道这种关系的公式表达和图线表达,并能从中得出闭合电路欧姆定律及公式。 ②、能力方面: A.通过路端电压与外电阻的关系分组随堂实验,培养学生利用实验研究,得出结论的探究物理规律的科学思路和方法。 B.通过研究路端电压与电流关系的公式、图线及图线的物理意义,培养学生用多种方式分析物理问题能力。 ③、思想及情感方面: 通过亲身实验操作,培养学生实验探索和科学推理的物理思维品质;通过能力训练,培养学生创造性地学习的思维品质,能够变换、创设问题,从中理性地体会物理思维方法。 5、教学重点和难点 根据新课标标准、教材内容和学生的实际情况,确定本节课重难点。 ①.教学重点: 闭合电路的欧姆定律。 ②.教学难点: 通过实验得出路端电压与电流(或外电阻)的关系,归纳出闭合电路欧姆定律。

闭合电路和欧姆定律教案

闭合电路和欧姆定律教案 教学目标 (一)知识目标 1、知道电动势的定义. 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电源没有接入电路时两极间的电压,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、培养学生分析解决问题能力,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 4、知道用能量的观点说明电动势的意义 教学建议 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,做为电源,由正负极之分,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,得出公式,.要从能量转化的观点说明,公式左方的表示单位时间内电源提供的电能.理解了这一点,就容易理解上式的意义: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. 教学设计方案 闭合电路的欧姆定律 一、教学目标 1、在物理知识方面的要求: (1)巩固产生恒定电流的条件; (2)知道电动势是表征电源特性的物理量,它在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压. (3)明确在闭合回路中电动势等于电路上内、外电压之和. (4)掌握闭合电路的欧姆定律,理解各物理量及公式的物理意义 (5)掌握路端电压、输出功率、电源效率随外电阻变化的规律. 2、在物理方法上的要求:

闭合电路欧姆定律教案

§2.7闭合电路欧姆定律(2课时) 第1课时 一、教学目标 1.知道电动势是表征电源特性的物理量,它在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压;从能量转化的角度理解电动势的物理意义。 2.明确在闭合回路中电动势等于电路上内、外电压之和。 3.熟练掌握闭合电路欧姆定律的两种表达式和及其适用 条件。 二、教学重点、难点分析: 1.重点:闭合电路欧姆定律的内容; 2.难点:应用闭合电路欧姆定律进行简单电路的分析计算。 三、教学方法:实验演示,启发式教学 四、教具:不同型号的干电池若干、小灯泡(3.8V)、电容器一个、纽扣电池若干、手摇发电机一台、可调高内阻蓄电池一个、电路示教板一块、示教电压表(0~2.5V)两台、10Ω定值电阻一个、滑线变阻器(0~50Ω)一只、开关、导线若干。 五、教学过程: (一)新课引入 教师: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?(学生答:导体两端有电势差。) 演示:将小灯泡接在充电后的电容器两端,会看到什么现象?(小灯泡闪亮一下就熄灭。)为什么会出现这种现象呢? 分析:当电容器充完电后,其上下两极板分别带上正负电荷,如图1所示, 两板间形成电势差。当用导线把小灯泡和电容器两极板连通 后,电子就在电场力作用下沿导线定向移动形成电流,但这是一瞬间的电流。因为两极板上正负电荷逐渐中和而减少,两极板间电势差也逐渐减小为零,所以电流减小为零,因此要得到持续的电流,就必须有持续的电势差。 教师:能够产生持续电势差的装置就是电源。那么,如何描述电源的特性?电源接入电路,组成闭合电路,闭合电路中的电流有什么规律呢?这节课我们就来学习闭合电路欧姆定律。 (二)进行新课 【板书】第七节闭合电路欧姆定律 【板书】一、闭合电路欧姆定律 【板书】1.闭合电路的组成 闭合电路由两部分组成,一部分是电源外部的电路,叫做外电路,包括用电器和导线等。另一部分是电源内部的电路,叫内电路,如发电机的线圈、电池的溶液

闭合电路的欧姆定律 说课稿 教案 教学设计

闭合电路的欧姆定律 一、教材分析 本节首先介绍了电动势的概念,再引入外电路、内电路以及各自的电阻等基本概念,从而得出了闭合电路的欧姆定律,根据闭合电路的欧姆定律得到了路端电压与负载之间的关系,最后又从能量的角度分析了闭合电路的功率。教学的重点应该在闭合电路的欧姆定律;路端电压与负载的关系以及闭合电路中的功率的计算,特别是闭合电路只能适用于纯电阻电路,对有电动机等存在的非纯电阻电路的处理问题要详细介绍。 二、教学目标 (一)知识与技能 1、能够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和图线表达,并能用来分析、计算有关问题。 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,熟练应用闭合电路欧姆定律解决有关的电路问题。 4、理解闭合电路的功率表达式,知道闭合电路中能量的转化。 (二)过程与方法 1、通过演示路端电压与负载的关系实验,培养学生利用“实验研究,得出结论”的探究物理规律的科学思路和方法。 2、通过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、态度与价值观 通过本节课教学,加强对学生科学素质的培养,通过探究物理规律培养学生的创新精神和实践能力。 三、教学重点难点 教学重点 1、推导闭合电路欧姆定律,应用定律进行有关讨论。 2、路端电压与负载的关系 教学难点

路端电压与负载的关系 四、学情分析 1.知识基础分析: ①初中掌握了欧姆定律,会利用该定律列式求解相关问题。 ②掌握了电场力做功的计算方法。 2.学习能力分析: ①学生的观察、分析能力不断提高,能够初步地、独立发现事物内在联系和一般规律的能力。 ②具有初步的概括归纳总结能力、逻辑推力能力、综合分析能力。 五、教学方法 实验演示,讨论,举例 六、课前准备 1.学生的学习准备:预习学案。 2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。 七、课时安排:1课时 八、教学过程 (一)预习检查、总结疑惑 (二)情景引入、展示目标 实验演示 (三)合作探究、精讲点播 1、电动势 (1)电源:电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置。 (2)电动势:电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。 2、闭合电路欧姆定律 (1)内电路和外电路 ①内电路:电源内部的电路,叫内电路。如发电机的线圈、电池内的溶液等。 ②外电路:电源外部的电路,叫外电路。包括用电器、导线等。 (2)内电阻和外电阻 ①内电阻:内电路的电阻,通常称为电源的内阻。

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