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文檔簡介

1、閉合電路歐姆定律優(yōu)質課教學設計一、教材分析課標分析:知道電源的電動勢和內阻,理解閉合電路的歐姆定律教材地位:閉合電路歐姆定律是恒定電流一章的核心內容,具有承前啟后的作用。既是本章知識的高度總結,又是本章拓展的重要基礎;通過學習,既能使學生從部分電路的認知上升到全電路規(guī)律的掌握,又能從靜態(tài)電路的計算提高到對含電源電路的動態(tài)分析及推演。同時,閉合電路歐姆定律能夠充分體現功和能的概念在物理學中的重要性,是功能關系學習的好素材。二、學情分析學生通過前面的學習,理解了靜電力做功與電荷量、電勢差的關系、了解了靜電力做功與電能轉化的知識,認識了如何從非靜電力做功的角度描述電動勢,并處理了部分電路歐姆定律的相

2、關電路問題,已經具備了通過功能關系分析建立閉合電路歐姆定律,并應用閉合電路歐姆定律分析問題的知識與技能。三、教學目標(一)知識與技能1、通過探究推導出閉合電路歐姆定律及其公式,知道電源的電動勢等于內、外電路上電勢降落之和。2、理解路端電壓與負載的關系,知道這種關系的公式表達,并能用來分析有關問題。3、掌握電源斷路和短路兩種特殊情況下的特點。知道電源的電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓。4、了解路端電壓與電流的U-I圖像,認識E和r對U-I圖像的影響。5、熟練應用閉合電路歐姆定律進行相關的電路分析和計算(二)過程與方法1、經歷閉合電路歐姆定律及其公式的推導過程,體驗能量轉化和守恒定律在電路

3、中的具體應用,培養(yǎng)學生推理能力。2、通過路端電壓與負載的關系實驗,培養(yǎng)學生利用實驗探究物理規(guī)律的科學思路和方法。3、了解路端電壓與電流的U-I圖像,培養(yǎng)學生利用圖像方法分析電學問題的能力。4、利用閉合電路歐姆定律解決一些簡單的實際問題,培養(yǎng)學生運用物理知識解決實際問題的能力。(三)情感態(tài)度價值觀1、通過探究物理規(guī)律培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。2、通過實驗探究,加強對學生科學素質的培養(yǎng)。3、通過實際問題分析,拉近物理與生活的距離,增強學生學習物理的興趣。四、教學重點、難點推導閉合電路歐姆定律,應用定律進行相關討論是本節(jié)的重點,幫助學生理解電路中的能量轉化關系是基礎和關鍵。應用閉合電路歐姆定律討

4、論路端電壓與負載關系是本節(jié)難點。五、教學過程教學程序教學內容學生活動思維對話知識回顧問題1:回顧:靜電力做的功W與電荷量q及兩點間的電勢差U的關系”問題2:回顧:“電動勢的物理意義及定義”問題3:回顧:“部分電路電路歐姆定律的內容、表達式及適用范圍”查有課本21頁、43至44頁及46頁卜部,回顧所學1 .WqU2 .電動勢表征電源通過非靜電力做功把其他形式能量轉化為電能本領大小的物理量WfE即W非Eqq3 .內容:導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比。U表送式:I一R適用范圍:純電阻電路演示實驗:問題:接通&后,燈泡1有什么現情景引入Si閉合時,燈泡1正常發(fā)光,說明:

5、燈泡1兩端電壓達到或接近燈泡1的額定電壓1.認識閉合電路問題1:最簡單的閉合電路是由哪幾部分組成的情景引入問題2:在外電路中,沿電流方向,電勢如何變化為什么在內電路中,沿電流方向,電勢如何變化為什么提示:電源內阻上有沒有電勢降落觀察燈泡1在Si閉合、S2閉合時的亮暗變化,積極思考亮暗變化的直接原因觀察課件中“閉合電路”圖片,回答問題閱讀課本60頁第2、3、4段,并討論Q閉合現象:燈泡1變暗當S2閉合時,燈泡1變暗,說明:燈泡1兩端電壓小于燈泡1的額定電壓燈泡1始終接在電源兩端,為什么它兩端的電壓會發(fā)生變化呢通過本節(jié)內容閉合電路歐姆定律的學習,能很好解釋這一現象。閉合電路包括:內電路(內電阻r)

6、和外電路(外電阻R)。展示課本60頁圖,強化認識正電荷的移動方向就是電流方向,在外電路中,正電荷受靜電力作用,從高電勢向低電勢運動?;瘜W反應層中,沿電流方向電勢升高。在正負極之間,電源的內阻中也有電流,2.閉合電路中的能量轉化可題:如圖,若外電路兩端的電勢降落,即,即電勢差為U外;內電路中的電勢降落,即電勢差為U內;獨立思電源電動勢為E;當電鍵閉合后,電考,求解問題路中的電流為I,通電時間為to試回答卜列問題:外電路W外qU路ItU路W內qU內ItU內U外bI代表交流自己的問題答W非qEItE案,對某些部分詳細講解,并對異議部分與同學討論yyU內W非W外W內內電路E、r(1)在t時間內,外電路

7、中靜電力做的功W外為多少(2)在t時間內,內電路中靜電力做EU外U內電路中兩點之間的電壓大小等十兩點間的電勢差大小。故U外又表小外電壓,俗稱的功W內為多少路端電壓;U內又表示內電壓(3)電池化學反應層在t時間內,非靜電力做的功W非為多少(4)靜電力做的功等于消耗的電能,非靜電力做的功等于轉化的電能,根據能量守恒你能得到什么用原電池實驗驗證原電池實驗驗證得到的結果:EU外U內3.閉合電路歐姆定律在電路中兩點間的電壓等問題1:若外電路是純電阻電,兩點間電勢差的大小。路(如卜圖所本),依據上面得到自主推導對于純電阻電路有,的結果,推導出閉合電路中的電流I閉合電路中的EIRIr與電動勢E、內電阻r、外

8、電阻R的電流I與電動關系式勢E、內電阻r、E外電阻R的關IRr系式(1)內容:閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比,問題2:才科據部分電路歐姆定跟內、外電路的電阻之和成反律,總結閉合電路歐姆定律的內容、總結歸比,這個結論叫做閉合電路的表達式,并思考閉合電路歐姆定律納,交流評價,歐姆定律。的適用條件記錄筆記(2)公式:IERr(3)適用條件:外電路是交流新課學習沿電流方向電勢降低。問題3:以下四個公式,其適用范圍是什么所描述的側重點各有什么小同(1)W非W外EU路U(3)EIRIrE(4)I內W內Rr交流討論、思考回答純電阻的電路(1)(2)適用于一切閉合電路;(3)(4)只適用于外電路是純電阻

9、的情況,(1)式描述:非靜電力做的功等于內外電路靜電力做功之和;(2)式表明:電動勢等于內外電路電勢降落之和;(3)式主要表達因消耗其他形式的能而產生的電勢升高E,通過外電路R和內電路r而降落:(4)式主要描述閉合電路中的電流與哪些因素有關;總之,無論何種形式本質上都體現了電路中能的轉化和守恒根據所學推導回答E、r電路4.路端電壓與負載的關系問題1:對給定的電源,均為定值,外電阻R變化時,中的電流I如何變化皿,E據I可知,R增大Rr時I減??;R減小時I增大。新課學習問題2:若外電阻R減小,路端電壓U路會有怎樣的變化演示實驗:如圖課本61頁由大到小改變外電阻,記錄電流表、電壓表的示數變化情況,并

10、填在相應的表格中。問題3:分析實驗數據,得出:當外電阻減小時,電流和路端電壓如何變化并嘗試用閉合電路歐姆定律解釋。積極猜想看課本61頁“演示實驗”電路圖,派代表協(xié)助教師實驗觀察實驗現象,記錄實驗數據分析數據,交流討論有人說變大,有人說變小。12345I/AU路/V當外電阻R減小時,數據記錄R增大時,I減小,U增大由IRrEIRIrU路EIr可知:問題4:分析情景引入中演示實驗的現象產生的原因當S2閉合時,總的外電阻變小,電流增大,路端電壓減小。此時,燈泡1兩端電壓小于燈泡1的額定電壓,故燈泡1變暗。5.閉合電路的U-I圖像外電路斷開時,對應U-I圖像的縱軸截距,此時路端電問題:依據實驗的數據,

11、以路壓等于電源電動勢??筛鶕@端電壓U為縱坐標,電流I為橫坐標,個道理測量電源的電動勢。采用描點、擬合圖像的方法,作出U外電路短路時,對應U-I與I的圖像分析:依據數圖像的橫軸截距,此時,電流為短路電流I短,短路電流很(1)外電路斷開的狀態(tài)對應于據,描點作圖,圖中的哪個點此時,路段電壓對應分析問題,交人。電流過人,云燒壞電源,圖像的什么長度路端電壓與電源的流討論甚至引起火災。因此,絕對不電動勢有什么夫系允許將電源兩端用導線直接連新(2)電源短路的狀態(tài)對應于圖接在一起。課中的哪個點此時,電流大小對應圖學像的什么長度電動勢E越大,圖像的縱習(3)電動勢E的大小對圖像有軸截距越大什么影響由r一邑,r

12、越大,U-I1(4)r的大小對圖像后什么影響I短I1R1I2R2r1211代入數值,得r1將r及11、R的值代入EI1R111r中,得E3V小結:本例題提供了測電源電動勢及內阻的方法?;仡櫛竟?jié)所學,自己總結理論推導了閉合電路歐姆定律,實驗探究了路端電壓與負載的關系,研究了閉合電路的U-I圖像,用定律討論了測電源電動勢和內阻的問題。圖像的傾斜程度越大問題:(課本62頁例題1)在如卜圖中,Ri14,R29,當開關處于位置1時,電流表讀數Ii0.2A;當開關處于位置2時,解析:根據閉合電路歐姆定律,題中的兩種情況口列一卜兩個方程EI1R111r典電流表讀數I20.3A。求電源的電自主思考,求解問題,

13、E12R212r型動勢E和內電阻r。交流評價消去E,解出r,得六、課后作業(yè)必做:1題應用閉合電路歐姆定律“測量電源電動勢和內阻”的基1 .課本63頁“問題與練習”第設計目的:進一步熟悉和掌握,本思路。2 .課本63頁“問題與練習”第進一步鞏固對閉合電設計目的:聯系生活,通過對袖珍小電筒所用干電池內阻的推算,路歐姆定律的應用和理解。選做:從電勢角度分析、推導閉合電路歐姆定律。設計目的:使學生利用已有知識,多角度推導閉合電路歐姆定律,更加深刻地理解閉合電路歐姆定律。七、板書設計1.認識閉合電路外電路R沿電流方向電勢降落內電路r沿電流方向電勢“升中有降§2-7閉合電路歐姆定律3.閉合電路歐姆定律(1)內容:閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比,跟內、外電路的圖像(1)外電路斷開2.閉合電路中的能量轉化電阻之和成反比U路=E(測電源電動勢)(2)外電路短路qU路Itu路(2)公式:|qu內ItU內(3)適用條件:ERr純電阻電路I短(易燒壞電源)Ur3 3)E影響圖像的縱軸截距qEItE4 .路端電壓與負載的關系R增大時,I減小,U監(jiān)增大(4)r影響圖像的斜率大小r12345I/AU路/VR減小時,I增大,U監(jiān)減小當外電阻R減小時,數據記錄U路EIrEE-rRr6.例題

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