闭合电路的欧姆定律教案_闭合电路欧姆定律教案
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闭合电路的欧姆定律
太湖二中
梅洁华
一、教材分析: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。
五、教学过程
复习回顾:
1、什么是电源?
把其它形式的能转换成电能的装置。
2、电源电动势的概念?物理意义?
定义:在电源内部非静电力把单位正电荷从电源的负极移到正极所做的功。意义:电动势表示电源将其他形式的能转化为电能本领。
3、如何计算电路中电能转化为其它形式的能?
W = I U t
一、闭合电路
用导线把电源、用电器连成一个闭合电路。外电路:电源外部的用电器和导线构成外电路。内电路:电源内部是内电路。
1、闭合回路的电流方向
在外电路中,电流方向由正极流向负极。
在内电路中,即在电源内部,通过非静电力做功使正电荷由负极移到正极,所以电流方向为负极流向正极。
内电路与外电路中的总电流是相同的。
2、电路中的电势变化情况
(1)在外电路中,沿电流方向电势降低。
(2)在内电路中,一方面,存在内阻,沿电流方向电势也降低;另一方面,沿电流方向存在电势“跃升”。3.讨论闭合回路中的能量转化关系
用电器都是纯电阻R,在时间t内外电路中:
1、若外电路中的有多少电能转化为内能?
2、内电路也有电阻r,当电流通过内电路时,也有一部分电能转化为内能,是多少?
3、电流流经电源时,在时间t内非静电力做多少功? 以上各能量之间有什么关系?
根据能量守恒定律,非静电力做的功应该等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和。
W=E外+E内
即:EIt=I2Rt+I2rt
二、闭合电路欧姆定律
表述: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
EIRr
三、路端电压跟负载的关系
外电路两端的电压叫路端电压,电路中消耗电能的元件称为负载。
路端电压U随电流I变化的图象 图象的函数表达: U
两个特例:
(1)外电路断路时;(2)外电路短路时;(3)图象的物理意义
①在纵轴上的截距表示电源的电动势E ②在横轴上的截距表示电源的短路电流
③图象斜率的绝对值表示电源的内阻,内阻越大,图线倾斜得越厉害
EIr例题: 如图所示,电源电动势为E,内电阻为r.当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时,发现电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2,下列说法中正确的是 A.小灯泡L1、L3变暗,L2变亮 B.小灯泡L3变暗,L1、L2变亮 C.ΔU1ΔU2
分析方法:
(1)局部—整体—局部(2)串反并同
六、课后作业:
七、课后反思
本节课在“和谐高效、思维对话”的理念下展开,旨在以“问题引领”形式,启发学生思维、发动集体力量,克服学习困难。在实际操作中需要注意以下几个方面:
1.问题提出的必要性提出的问题应该是学生学习中普遍存在的困惑,能激发学生更深入地思考或理解,为解决下一问题做好铺垫,而不是学生已有知识的简单反应。
2.问题设定的指向性设定的问题应该有明确的指向,并能够被学生理解,以便学生在思考或讨论中有明确的目的。