集体备课

    §2.7闭合电路欧姆定律(第1课时)教案

    一、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。
     

    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,路端电压和负载的关系。
     

    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(02.5V)两台、10Ω定值电阻一个、滑线变阻器(050Ω)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,选修(3-1)§2.7闭合电路欧姆定律 <wbr>教案两板间形成电势差。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、电池的溶液等。外电路的电阻通常叫做外电阻。内电路也有电阻,通常叫做电源的内电阻,简称内阻。

    选修(3-1)§2.7闭合电路欧姆定律 <wbr>教案【板书】2.电动势和内、外电压之间的关系

    教师:各种型号的干电池的电动势都是1.5V。那么把一节1号电池接入电路中,它两极间的电压是否还是1.5V呢?用示教板演示,电路如图2所示。

    结论:开关闭合前,电压表示数是1.5V,开关闭合后,电压表示数变为1.4V。实验表明,电路中有了电流后,电源两极间的电压减小了。

     

    教师:上面的实验中,开关闭合后,电源两极间的电压降为1.4V,那么减少的电压哪去了呢?用投影仪展示实验电路,如图3所示。选修(3-1)§2.7闭合电路欧姆定律 <wbr>教案接在电源外电路两端的电压表测得的电压叫外电压。在电源内部电极附近的探针AB上连接的电压表测得的电压叫内电压。我们现在就通过实验来研究闭合电路中电动势和内、外电压之间的关系。

    教师:向学生介绍实验装置及电路连接方法,重点说明内电压的测量。实验中接通S1S2,移动滑动变阻器的滑动头使其阻值减小,由两个电压表读出若干组内、外电压U′和U的值。再断开S1,由电压表测出电动势E。分析实验结果可以发现什么规律呢?

    学生:在误差许可的范围内,内、外电压之和等于电源电动势。
     

    【板书】在闭合电路中,电源的电动势等于内、外电压之和,即E=U′+U

    教师:我们把公式 E=U′+U两边同乘以电量q,得到qE=qU′+qU,这个式子的物理含义是什么呢?在第一章我们学习过一个公式W=qU,用来计算电场力对电荷做的功。所以qU′+qU等于电量q通过外电路和内电路时消耗的总电能。由能量守恒定律可知,qE就应该是电源提供的总电能。当q=1C时电源提供的总电能就是EJ,数值上等于电动势。电源提供给电路的总电能是其他非静电力做功转化而来的,所以,电动势的大小也可以反映出电源把其他形式的能转化为电能的本领。例如干电池的电动势是1.5V,它的物理含义是什么呢?(1)表示非静电力把1C正电荷从电源负极搬到正极所做的功是1.5J;(2)表示电场力搬运1C正电荷沿闭合回路走一周所做的功是1.5J
     

    【板书】3、闭合电路欧姆定律

    问题设计:选修(3-1)§2.7闭合电路欧姆定律 <wbr>教案

    如图4所示电路中电源电动势为E,内阻为r,外电阻为R,试求电路中的电流I

    引导学生推导:

    E=U+U′,而U=IR  U=Ir

    ∴ E=IR+Ir   或者写成:选修(3-1)§2.7闭合电路欧姆定律 <wbr>教案 

    其中,R+r表示整个电路总电阻,R为外电路总电阻,r为内阻,I为闭合电路总电流。

    上式表明:闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比,跟整个电路的电阻成反比,这就是闭合电路欧姆定律。

    说明:闭合电路欧姆定律的适用条件:纯电阻电路。
     

    【板书】(1)内容:闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比,跟整个电路的电阻成反比

    2)公式:选修(3-1)§2.7闭合电路欧姆定律 <wbr>教案 或者选修(3-1)§2.7闭合电路欧姆定律 <wbr>教案

    3)适用条件:纯电阻电路

     

     

    (三)例题精讲

    【例题1】在如图5所示的电路中,R

    1=14.0Ω,R2=9.0Ω,当开关S扳到位置1时,电流表的示数为I1=0.20A;当开关S板到位置2时,电流表的示数为I2=0.30A,求电源的电动势

    选修(3-1)§2.7闭合电路欧姆定律 <wbr>教案
     

    目的:(1)熟悉闭合电路欧姆定律;和内电阻。(E3.0Vr1.0Ω)

    2)介绍一种测电动势和内阻的方法

    (四)总结、拓展

    1.电动势是描述电源将其它形式能转化为电能本领的物理量,数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压,数值上还等于闭合电路内、外电压之和。

    2.闭合电路欧姆定律的两种表达式选修(3-1)§2.7闭合电路欧姆定律 <wbr>教案 和 选修(3-1)§2.7闭合电路欧姆定律 <wbr>教案

       注意适用条件:纯电阻电路

     

    编辑:集体备课
     

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