高中物理闭合电路欧姆定律教学设计.docx

高中物理闭合电路欧姆定律教学设计高中物理闭合电路欧姆定律教学设计一．教学要求1.懂得电动势是为了表征电源的特性而引入的概念,它在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压2.导出闭合电路的欧姆定律I=ε/(R+r)3.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.4.学会运用闭合电路的欧姆定律解决简单电路的问题.二．教学重点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.三．教学方式讲授和讨论相结合四．教学过程一、电动势同种电源两极间的电压相同,不同种类的电源两极间电压不同.这说明电源两极间的电压是由电源本身的性质决定的.为了表征电源的这种特性,物理学中引入了电动势的概念.电源电动势在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压.用符号ε表示,单位是伏特.电动势的.物理意义：表征了电源把其它形式的能转化为电能的本领．故ε在数值上等于电路中通过1库仑电量时电源所提供的能量.二、闭合电路的欧姆定律１学生推导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IεRr的关系.２得出结论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.三、路端电压随外电阻的变化规律如果把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？ε＝U+Ir（电压形式）Ir表示内电阻U’；U表示路端电压U随着R的增大而增大路端电路随外部电阻的变化而发生变化的原因是电源有内阻r；外电路断开时，R--∞U=ε即路端电压等于电源电动势。这正是表明可以用伏特表直接测量电源电动势的道理。外电路短路时，R=0U=0I=ε/r由于r一般很小，所以短路电流很大.电流太大不但会烧坏电源,还可能引起火灾,要注意避免发生.ε/rＩＵＯε四、U-I关系U＝ε-Ir（U＝-Ir+ε）讲解图象的物理意义ε表示电动势ε/r表示短路电流斜率的绝对值表示电源内阻五、电源的功率εI＝UI+I2r（功率形式）式中P总=εIP出=UIP内=I2r电源的效率：讲电源的最大输出功率（见教后记）六、例题和练习例1：如图所法,当滑线变阻器的滑动触点向上端移动时(A)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的读数增大思考：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（D）A.V1变大,V2变大B.V1变大,V2变小C.V1先变大后变小,V2先变大后变小D.V1先变大后变小,V2总增大例2:如图,A灯与B灯电阻相同,当滑动变阻器滑动片向下滑动时,两灯的变化是(C)A.A灯变亮,B灯变亮B.A灯变暗,B灯变亮C.A灯变暗,B灯变暗D.A灯变亮,B灯变暗思考:如图,当滑动变阻器的滑动片P向左端滑动时(B)A.安培表的示数减小,伏特表的示数增大B.安培表的示数增大,伏特表的示数减小C.安培表和伏特表示数都减小D.安培表和伏特表示数都增大例3:如图所示,R1=14欧,R2=9欧,只闭合电键S1时,电流表的读数为0.2A;只闭合电键S2时,电流表的读数为0.3A.当S1和S2同时闭合时,电流表的读数为多少?(0.46A)思考:电源电动势ε=6V,内电阻r=0.5欧,当它和一只外电阻连接时电源输出功率为10W,试求闭合电路中的电流强度.(2A或10A)例4：如图所示，电源电动势为ε，内电阻为r，外电路总电阻为R，当K闭合后，电源的总功率为多少？电源的输出功率为多少？外电路消耗的功率为多少？电源内部消耗的功率为多少？电源的供电效率为多少？思考：如图所示的电路中，电源电动势为ε，内电阻为r，求：①开关闭合后，外电路电阻R的阻值为多少时，电源的输出功率最大？此时电源的输出功率为多大？电源的效率为多少？②开关闭合后，外电路电阻R的阻值为多少时，电源内部消耗的功率最大？电源的效率为多少？思考：如图所示的电路中，电池的电动势ε=5V，内阻r=1欧，固定电阻R=90欧，R0是可变电阻，在R0由零增加到400欧的过程中，求：①可变电阻R0上消耗的热功率最大的条件和最大热功率；②电池的内电阻r和固定电阻R上消耗最小的热功率之和。五．作业布置1.阅读课文；2.完成课后练习.