2017人教版高中物理选修（3-1）2.7《闭合电路的欧姆定律》word教案

2.72.7 闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律一、教材分析一、教材分析本节首先介绍了电动势的概念，再引入外电路、内电路以及各自的电阻等基本概念， 从而得出了闭合电路的欧姆定律，根据闭合电路的欧姆定律得到了路端电压与负载之间的 关系，最后又从能量的角度分析了闭合电路的功率。教学的重点应该在闭合电路的欧姆定 律；路端电压与负载的关系以及闭合电路中的功率的计算，特别是闭合电路只能适用于纯 电阻电路，对有电动机等存在的非纯电阻电路的处理问题要详细介绍。 二、教学目标二、教学目标（一）知识与技能（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（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（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。 三、教学重点难点三、教学重点难点教学重点教学重点 1、推导闭合电路欧姆定律，应用定律进行有关讨论。2、路端电压与负载的关系教学难点教学难点路端电压与负载的关系四、学情分析四、学情分析1知识基础分析： 初中掌握了欧姆定律，会利用该定律列式求解相关问题。 掌握了电场力做功的计算方法。 2学习能力分析： 学生的观察、分析能力不断提高，能够初步地、独立发现事物内在联系和一般规律 的能力。 具有初步的概括归纳总结能力、逻辑推力能力、综合分析能力。 五、教学方法五、教学方法实验演示，讨论，举例 六、课前准备六、课前准备 1 1学生的学习准备：预习学案。学生的学习准备：预习学案。 2 2教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。 七、课时安排：七、课时安排：1 1 课时课时 八、教学过程八、教学过程 （一）预习检查、总结疑惑（一）预习检查、总结疑惑（二）情景引入、展示目标（二）情景引入、展示目标实验演示（三）合作探究、精讲点播（三）合作探究、精讲点播1 1、电动势、电动势(1)电源：电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置。(2)电动势：电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。 2 2、闭合电路欧姆定律、闭合电路欧姆定律 (1)内电路和外电路 内电路：电源内部的电路，叫内电路。如发电机的线圈、电池内的溶液等。 外电路：电源外部的电路，叫外电路。包括用电器、导线等。 (2)内电阻和外电阻 内电阻：内电路的电阻，通常称为电源的内阻。 外电阻：外电路的总电阻。 (3)电源的电动势与内、外电路中的电势降落关系 外电路的电势降落与内电路的电势降落 a外电路的电势降落 U外 在外电路中，电流由电势高的一端流向电势低的一端，在外电阻上沿电流方向有电势 降落，用 U外表示。 b内电路的电势降落 U内 在电源的内电阻上也胡电势降落，用 U内表示。 电源的电动势与内、外电路中的电势降落关系 在闭合电路中，电源的电动势 E 等于内外电路上的电势降落 U内、U外之和。 EU外U内 (4)闭合电路欧姆定律 内容：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， 这个结论叫做闭合电路的欧姆定律。公式：IE Rr适用条件：外电路是纯电阻的电路。 3 3、路端电压跟负载的关系、路端电压跟负载的关系 (1)路端电压：外电路的电势降落，也就是外电路两端的电压，通常叫做路端电压。 (2)路端电压跟负载的关系 当外电阻增大时，电流减小，路端电压增大；当外电阻减小时，电流增大，路端电压E rEUIrRI减小。 定性分析RI()IrU(EIr)E RrRI()IrU(EIr)E Rr特例： 外电路断路：RIIrUE。外电路短路：RI( )Ir (E)U0。E r图象描述 路端电压 U 与电流 I 的关系图象是一条向下倾斜的直线。 UI 图象如图所示。 直线与纵轴的交点表示电源的电动势 E，直线的斜率的绝 对值表示电源的内阻。 4 4、闭合电路中的功率、闭合电路中的功率 (1)闭合电路中的能量转化 qEqU外qU内 在某段时间内，电能提供的电能等于内、外电路消耗的电能的总和。 电源的电动势又可理解为在电源内部移送 1C 电量时，电源提供的电能。 (2)闭合电路中的功率 EIU外IU内I EII2RI2r 说明了电源提供的电能只有一部分消耗在外电路上，转化为其他形式的能，另一部分 消耗在内阻上，转化为内能。 (3)电源提供的电功率 电源提供的电功率，又称之为电源的总功率。PEIE2 RrRP，R时，P0。RP，R0 时，Pm。E2 r(4)外电路消耗的电功率 外电路上消耗的电功率，又称之为电源的输出功率。 PU外I 定性分析IE RrU外EIrRE Rr从这两个式子可知，R 很大或 R 很小时，电源的输出功率均不是最大。 定量分析000U Ur0IOEU内I1rUI1RP外U外IRE2 (Rr)2所以，当 Rr 时，电源的输出功率为最大，P外 max。E2 4r图象表述：从 PR 图象中可知，当电源的输出功率小于最大输出功率时，对应有两个外电阻 R1、R2时电源的输出功率相等。可以证明，R1、R2和 r 必须满足：r。R1R2(5)内电路消耗的电功率 内电路消耗的电功率是指电源内电阻发热的功率。P内U内IrE2 (Rr)2RP内，RP内。 (6)电源的效率 电源的输出功率与总功率的比值。P外 PR Rr当外电阻 R 越大时，电源的效率越高。当电源的输出功率最大时，50%。（四）反思总结、当堂检测（四）反思总结、当堂检测本节课主要是介绍了电动势，闭合电路的欧姆定律，路端电压与电流（外电阻）关系以及闭合电路的功率四个主要部分。电动势：电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压；闭合电路欧姆定律公式；闭合电路中的功率的计算公式要熟练掌握。 （五）发导学案、布置作业（五）发导学案、布置作业 九、板书设计九、板书设计1 1、电动势、电动势 2 2、闭合电路欧姆定律、闭合电路欧姆定律 3 3、路端电压跟负载的关系、路端电压跟负载的关系 4 4、闭合电路中的功率、闭合电路中的功率十、教学反思：十、教学反思： 本节课重在内外电阻、电压分析，功率、效率计算。本节课重在内外电阻、电压分析，功率、效率计算。