3-1-2-3研究闭合电路.doc

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高中物理选修3-1教案
3-1-2-3研究闭合电路
教学目标
一、知识与技能
1、了解电源在电路中的作用。理解电源电动势和电源内阻的概念。
2、理解闭合电路的欧姆定律，能计算相关问题。
3、理解路端电压跟负载的关系
4、掌握电源电动势和内阻的测量方法。
二、过程与方法
观察闭合电路的欧姆定律演示实验，认识物理实验在物理研究中的作用。
经历测量电动势和内阻实验，尝试应用科学探究的方法研究物理问题．
3、通过探究活动，培养学生收集信息的能力，处理数据的能力。
三、情感态度与价值观
鼓励学生勇于探究与日常生活中有关的物理问题，培养学生严谨的科学态度与合作精神。
重点、难点
电动势、内阻的概念与其在电路中的作用、闭合电路的欧姆定律是本节重点。应用定律讨论路端电压随外电阻变化的规律也是本节重点．
2、电动势是本部教材难点，必须交待清楚。路端电压与电流（或外电阻）的关系，也是一个难点
教学过程
一、电动势
电源：把其它形式的能转化为电能的装置。作用：保持两极间有一定电压，供给电路电能。
2．电动势：电源的属性，描述电源把其它形式能转化为电能本领的物理量。在数值上等于电源没有接入外电路时两极间电压。用符号E表示。单位：伏特，ν。
注意：（1）电动势由电源自身决定，与外电路无关。（2）不同类型的电源电动势不同，同类型不同型号电源电动势相同。
（2）实验：如课本46页，图2-3-4所示电路。
过程：断开电键，伏特表读数U，闭合电键，改变滑线变阻器阻值，R减小，对应伏特表读数，U1、U2、U3。U为电源电动势，U大于U1、U2、U3，且U1＞U2＞U3
分析产生原因：电源内电阻存在，且内阻r不变，大小由电源自身特点决定。随着R变小，电路电流增大，电源内部电势降落增加，外电路电势降落降低。
3、电源的电动势等于内、外电路上的电压之和
E=U+U′，U外电路电压又称路端电压，U′电源内电路电压
分析U、U′的物理意义：电源电动势反映电源的一种特性，它在数值上等于电路中通过1库仑电量时电源提供的电能。
4、比较电动势和电压的物理意义。电动势：E。w表示正电荷从负极移到正极所消耗的化学能（或其它形式能），ε表示移单位正荷消耗化学能（或其它形式能，反映电源把其它形式能转化为电能的本领）。对比电压：U。w表示正电荷在电场力作用下从一点移到另一点所消耗的电能，电压表示移动单位正电荷消耗的电能。反映把电能转化为其它形式能的本领。
二、闭合电路欧姆定律。
闭合电路欧姆定律内容：
E=U+U′，或E=IR+Ir，都称为闭合电路欧姆定律。
式中：E：若电源是几个电池组成的电池组，应为整个电池组的总电动势，r为总内阻，R为外电路总电阻，I为电路总电流强度。
应注意：E=U+U′和E=IR+Ir，两式表示电源使电势升高等于内外电路上的电势降落总和，E理解为电源消耗其它形式能使电荷电势升高。IR、Ir理解为在内外电路上电势降落。（也称为电压降）
三、路端电压跟负载的关系
讨论路端电压，电路总电流随外电路电阻变化而变化的规律
根据：E=U+U′、U′=Ir、I=，E、r不变
R↑→I↓，U↑、U′↓，当R→∞时，I=0、U=ε、U′=0（也称为断路时）
R↓→I↑，U↓、U′↑，当R=0时，I=（短路电流强度）U=0、U′=E
例1（课本46页例1）
例2（课本47页例2）
四、测量电源的电动势和内阻
原理：课本47页48页
电路图（见课本图2-3-8）
数据处理方法：计算法与作图法