闭合电路欧姆定律习题课·教1.doc

闭合电路欧姆定律习题课·教案

一、教学目标
1．通过例题的讲解，使学生对闭合电路欧姆定律熟练掌握。
2．让学生理解规律的内涵及外延。
3．使学生形成用数学处理物理问题的思维定势，熟练运用某些常用的方法、技能、技巧来解决问题。
二、重点和难点
1．重点是熟练掌握闭合电路欧姆定律的使用。
2．难点是电表的处理及电路的改画。
三、主要教学过程
（一）引入新课
我们已经学习了闭合电路欧姆定律，先请一位同学把定律的内容口

随外电阻R变化的情况符合什么规律。前面已经作了些定性分析，下面作一些定量的计算。
（二）教学过程
例1．如图所示电路，电源的内阻r=0.4Ω，电阻R1=R2=R3=4Ω，开关S合上时，电流表A的示数为1.5A，电压表V的示数为2V，求开关S断开后电压表V的示数。（电压表和电流表内阻的影响不计）

分析：此电路中共有四个电阻，一个电源及电压表和电流表。因为题目中已说到两表的影响不计，所以可当成理想表。电压表处视为断路，电流表处视为短路。要想计算，首先要将电路改画成一般熟悉即所谓的将表从电路中“拆掉”的形式，再看看表放在哪里合适，引导学生改画电路图，并请同学将结果画在黑板上。

给出几分钟思考的时间，再请一位同学说一下自己的思路。在学生回答的基础上归纳：①要求的是S断开后电压表的示数，即测的是R2两端电压，从题目给的已知量来看要求U′2，必须知道E，R4；
②S闭合时，电压表测的是R2两端电压U2，电流表测的是过电阻R1和R3的电流，根据电阻的串、并联情况可以解出R4及E；
③利用闭合电路欧姆定律，解出。
解答：闭合时：

U3＝I3R3＝1×4=4（V）
U4=U3-U2=4-2=2（V）
I4=I1＋I2=1（A）

E=U3＋（I3＋I4）r=4＋（1＋1）×0.4=4.8（V）
S断开时：

小结：做这一类型的题目，我们可以按以下的步骤：
简化电路，由所求入手（缺什么，找什么），根据规律求解。
例2：电源由6个电动势E=1.5V，内电阻r0=0.1Ω的电池串联而成，R1=4.4Ω，R2=6Ω，R2的额定功率为3.84W，变阻器R3开始放在阻值12Ω处，求：（1）通过电阻R2的电流和此时电源的输出功率；（2）若要使R2消耗的实际功率不超过它的额定功率，R3的阻值应取什么范围？

分析：此题中电阻的关系很清楚。（请同学做出第一问）
解答：（1）E=6×1.5=9（V）r=6×0.1=0.6（Ω）

P出=IE-I2r=I2R=12×8.4=8.4（W）
提问：第2问不超过额定功率如何理解？
归纳：①有一个特定的R3阻值，可以使R2此时所消耗的功率正好为额定功率，达到额定功率也就意味着电流、电压也均达到额定值。
②根据电路的情况可分析出，如果R3超出特定值，那么R2、R3并联部分所占的电压就会提高，会使R2实际功率超过额定值，反之，则符合题意。
③如何解出该特定值，应从给定的R2的额定功率求出。

设R2消耗为额定功率时，R3实用阻值为x

故R3应小于等于120Ω。
小结：该题要求同学对额定功率的概念要理解，要会正确使用动态变化中的定性分析。
例3．如图电源电动势E=12V，内电阻r=0.5Ω，将一盏额定电压为8V，额定功率为16W的灯泡与一只线圈电阻为0.5Ω的直流电动机并联后和电源相连，灯泡刚刚好能正常发光，通电100min，问电源提供的能量、电流对灯泡和电动机所做的功、灯丝和电动机线圈产生的焦耳热，电动机的效率分别为多少？

先给出几分钟，让学生去做，将其中的错解写在黑板上。

请同学们讨论该种做法是否正确？（不正确）错在哪里？

电灯泡均可使用，而直流电动机已不属于此范围，在此也可归纳一下一般题目中遇到的情况下何为纯电阻电路。
纯电阻电路，如电炉子、电熨斗、电暖气、白炽灯等；
非电阻电路，如电动机，电解槽，电镀槽等。
如何解决此题？提示E=IR＋Ir=U＋Ir，也就是说可把电源电动势分成两部分来看，一部分是路端电压，一部分是内电压。
再给一定时间让学生继续解答，并提醒要弄清各小问的确切定义。
解答：因为电灯与电动机并联，故该电路的路端电压为8V．

电源提供能量W电源=IEt=8×12×6000=5.76×105（J）
电流对灯泡做功WL=PLt=16×6000=9.6×104（J）

灯丝产生的焦耳热QL=WL=9.6×104（J）
电动机线圈产生的焦耳热Qm=I2rmt=62×0.5×6000=1.08×105（J）

（三）课后小结
电路的分析，初中阶段要求已经比较高，我们在做题时应注意对基本概念正确理解，注意规律的适用条件，灵活运用公式。
四、说明
1．因为初中阶段已做了许多习题，现在选的题尽量注意多类型。
2．有意举出错误的解答，让学生去讨论，激发其兴趣，这样在讨论中对概念规律理解得更清楚。