广东省揭阳市第三中学人教版高中物理选修3-1教案：2.7闭合电路欧姆定律（表格式教案）
文档属性
| 名称 | 广东省揭阳市第三中学人教版高中物理选修3-1教案：2.7闭合电路欧姆定律（表格式教案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 73.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2016-06-30 09:12:19 | ||
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文档简介
揭阳第三中学教案表
课题
2.7
闭合电路欧姆定律
课型
新课教学
教学目标
一、知识目标： 1、通过多组实例类比使学生理解电动势的定义及物理含义。 2、通过多组分组实验让学生归纳总结出电动势与内外电压的关系。 3、理解闭合回路的欧姆定律及其公式，并能熟练地用来解决有关的电路问题。 二、能力目标： 培养学生观察实验现象，分析、归纳物理结论的逻辑思维能力，掌握类比法，比值法等常用物理方法。 三、情感目标：让学生逐渐形成自主学习的习惯，培养学生实事求是忠于实验的科学探索精神。
重点难点
重点：（1）闭合电路欧姆定律的内容。（2）短路、断路特征。（3）应用闭合电路欧姆定律讨论电路中的路端电压、电流强度随外电阻变化的关系。
难点：（1）电动势是表示电源特性的物理量及电动势的物理意义。（2）闭合回路中电源电动势等于电路上内、外电压之和。
教具准备
课时安排
4
教学过程与教学内容
教学方法、教学手段与学法、学情
（一）：引入新课：提出问题：1．电荷的定向移动形成电流．那么，导体中形成电流的条件是什么呢？导体两端有电势差2．将小灯泡接在充满电的电容器两端，会看到什么现象？（小灯泡闪亮一下就熄灭．）为什么会出现这种现象呢？分析：当电容器充完电后，其上下两极板分别带上正负电荷，两板间形成电势差．当用导线把小灯泡和电容器两极板连通后，电子就在电场力的作用下通过导线产生定向移动而形成电流，但这是一瞬间的电流．因为两极板上正负电荷逐渐中和而减少，两极板间电势差也逐渐减少为零，所以电流减小为零，因此只有电场力的作用是不能形成持续电流的．为了形成持续的电源，必须有一种本质上完全不同于静电性的力，能够不断地分离正负电荷来补充两极板上减少的电荷．这才能使两极板保持恒定的电势差，从而在导线中维持恒定的电流，能够提供这种非静电力的装置叫电源．电源在维持恒定电流时，电源中的非静电力将不断做功，从而把已经流到低电势处的正电荷不断地送回到高电势处．使它的电势能增加．（二）：新课教学：1：电源演示实验：电路如图：新旧那个电池的时候比较灯泡的亮度。新电池的电路灯泡比旧电池的电路里灯泡要亮。（1）电源是一种能够不断把其他形式的能量转变为电能的装置，他不能创造能量，也不能创造电荷。（2）电源的特点及作用①电源有正负两极。②两极间有电势差及电压，并且电源内部有电阻③电源接入电路时，能够提供恒定的电压。2.电动势（1）物理意义：是描述电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量.电动势越大它将其他形式转化为电能的本领就越大。（2）大小：演示实验：将一个新的电压为1.5V的电池接在如图所示的电路中，当开关没有闭合的时候，用电压表测量出的电压为1.5V结论：①在电路中，电动势等于电源没有接入电路时
( http: / / www.21cnjy.com )电源两极间的电压。用内阻很大的电压表连接在电源的正负极（电源没有接入电路），电压表的读数等于电源的电动势。提问：当上图中开关闭合后，电压表的读数会怎么样改变？为什么会出现这种现象？分析：当开关闭合以后，电压表读数变小，因为
( http: / / www.21cnjy.com )电源内有内阻。所以为了更形象的表示出电源的内阻，我们在处理电源接入了外电路时，往往将电源等效为一个恒定电源和一个电阻。如下图所示：
( http: / / www.21cnjy.com )
( http: / / www.21cnjy.com )在图2中，我们可以看作是一个没有内阻电动势为E的电源和两个电阻组成一个闭合电路，R和r上的电压只和等于电源的电动势E②电源接入外电路时,电动势等于内外电路上电压之和：（3）电动势是标量，单位是伏(V)（4）电动势描述的是将其它形式的能量转化为电能的本领，而电压是反映电场能性质的物理量。两个概念是不同的。3.电动势,内电压,外电压的关系（1）内电路，内电阻，内电压①将电源和用电器连接起来,就够成闭合电路,电源内部的电路叫闭合电的内电路.一般电源可以等效为一个恒压电源E和一个电阻r。②内电路的电阻r叫电源的内阻③当电路中有电流通过时,内电路两端的电压叫内电压.用表示，即r上的电压。当开关断开时，电压表测量的是电源的电动势，电压表上的读数大小近似等于电源的电动势的大小。提问：为什么近似等于电源的电动势？分析：一般情况下，电压表的电阻为几千欧姆，而电源的内阻为几欧姆或不到一欧姆。如图所示：
( http: / / www.21cnjy.com )由于R远远大于r，所以R上的电压近似等于电源的电动势。（2）外电路,外电压①电源外部的电路叫外电路②外电路两端的电压叫外电压,也叫路端电压，用表示，电动势和电压是不同的两个物理量，电动势反映的是电源把其它形式的能转化为电能的本领的大小，电压反映的是电场能的性质的物理量。提问：当开关断开时，电压表测量的是电源的电动势。当开关闭合时，电压表测量的又是外电压即路端电压（3）注意：①用电压表接在电源两极间测的电压是指路端电压,不是内电路两端的电压.也不是电源电动势.，提问：外电压和电动势的大小关系？②当电源没有接入电路时,因无电流流过,所以，内电压为零，此时，电源电动势等于电源没有接入电路时的路端电压.。分析：这里是一个近似相等，由于电压表的电阻
( http: / / www.21cnjy.com )几千欧姆远远大于电源的内阻几欧姆甚至零点几欧姆。所以在没有接入电路时电源的路端电压近似等于电源的电动势。4.闭合电路的欧姆定律(1)规律:设一个闭合电路中，电源电动势为E,内电阻为r,内电路电压为，外电路电阻为R,路端电压为；电路电流为I.则，根据欧姆定律知：=IR
=Ir，由上面三式有I=E/(R+r)可见，闭合电路里电流跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比，这就是闭合电路欧姆定律(2)表达式:I=E/(R+r)(3)常见的变形形式:
=E-Ir说明:①I=E/(R+r)只适用于外电路为纯电阻的闭合电路.②=E-Ir既适用于外电路为纯电阻的闭合电路,也适用于外电路为非纯电阻的闭合电路.5．路端电压与负载的关系(1)路端电压:外电路两端的电压,也叫外电压.(2)公式:对纯电阻电路,(3)路端电压与外电阻R之间的关系①当外电阻R增大时,提问：I的变化？内电压的变化？路端电压的变化？根据I=U/(R+r)可知,电流I减小,(E和r是定值),内电压Ir减小,根据可以知道路端电压增大.②当外电阻R减小时,提问：I的变化，内电压的变化？路端电压的变化？根据I=E/(R+r)可以知道电流I增大,内电压Ir增大,根据可以知道路端电压=E-Ir
可以知道路端电压减小。（4）当外电路断开时，提问：电流，外电压，内电压为多大？R→无穷大时，I=0，Ir=0，=E此为直接测量法测电动势的依据提问：当外电路短路时，又是什么样的了？R=0，I=E/r（称为短路电流），=0由于通常的电源的内阻很小，短路时会形成很大的电流，就是严禁把电源两极不经负载直接相接的原因。路端电压与电流的图象（1）由=E-Ir可以知道，-I图象是一条斜向下的直线，（2）纵轴的截距等于电源的电动势E，横轴的截距等于外电路短路时电流。虚线所表示出的是这时候电流相当的大，用电表测量不出来。（3）直线的斜率的绝对值等于电源的内阻即：r=E/=tanθ，θ越大，表明电源的内阻越大。（4）部分电路欧姆定律的U-I曲线与闭合电路欧姆定律的-I曲线的区别：①从表示的内容来看，下图是对某固定的电阻而言的，纵坐标和横坐标分别代表了该电阻两端的电压U和通过该电阻的电流I，反映了I和U的正比关系，上图是对闭合电路整体而言的，表示路段电压，I表示通过电源的电流，图线反映与I的制约关系。②从图线的物理意义来看，下图表示导体的性质，而上图表示电源的性质，在下图中，U与I成正比的前提是电阻R保持一定，在上图中，电源的电动势和内阻保持不变，外电阻是变的，正是R的变化才有与I的变化。例题1：关于电动势，下面的说法正确的是：（
CD
）A.电源的电动势等于电源没有接入电路时，两极间的电压，所以当电源接入电路时，电动势将发生改变。B.闭合电路时，并联在电源两端的电压表的示数就是电源的电动势C.电源的电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能的本领的
大小的物理量D.在闭合电路中，电源的电动势等于内，外电路上电压之和。例题2:在图中，,当开关S切换到位置1时，电流表的读数为；当开关S切换到位置2时，电流表的读数为，求电源的电动势E和内阻r。解：根据闭合电路欧姆定律列出方程E=I1R+I1rE=I2R+I2r消去E，解出r，得r=（I1R-I2R）/（I2-I1）代入数据，得r=1将r代入，得E=3V习题：在如图所示的电路中，电源的电动势为1.5v，内阻为0.12Ω外电路的电阻为1.38Ω,求电路中的电流和路端电压？布置作业：
课后习题1，2，3，5。
板书
2.7
闭合电路欧姆定律1.认识闭合电路 外电路R沿电流方向电势降落内电路r沿电流方向电势“升中有降” 2.闭合电路中的能量转化外E=U内+U外 3.闭合电路欧姆定律 （1）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。 （2）公式： （3）适用条件：纯电阻电路 4.路端电压与负载的关系 R增大时，I减小，U路增大 R减小时，I增大，U路减小当外电阻R减小时， 5.U-I图像 （1）外电路断开 U路=E（测电源电动势）（2）外电路短路 （3）E影响图像的纵轴截距（4）r影响图像的斜率大小
课题
2.7
闭合电路欧姆定律
课型
新课教学
教学目标
一、知识目标： 1、通过多组实例类比使学生理解电动势的定义及物理含义。 2、通过多组分组实验让学生归纳总结出电动势与内外电压的关系。 3、理解闭合回路的欧姆定律及其公式，并能熟练地用来解决有关的电路问题。 二、能力目标： 培养学生观察实验现象，分析、归纳物理结论的逻辑思维能力，掌握类比法，比值法等常用物理方法。 三、情感目标：让学生逐渐形成自主学习的习惯，培养学生实事求是忠于实验的科学探索精神。
重点难点
重点：（1）闭合电路欧姆定律的内容。（2）短路、断路特征。（3）应用闭合电路欧姆定律讨论电路中的路端电压、电流强度随外电阻变化的关系。
难点：（1）电动势是表示电源特性的物理量及电动势的物理意义。（2）闭合回路中电源电动势等于电路上内、外电压之和。
教具准备
课时安排
4
教学过程与教学内容
教学方法、教学手段与学法、学情
（一）：引入新课：提出问题：1．电荷的定向移动形成电流．那么，导体中形成电流的条件是什么呢？导体两端有电势差2．将小灯泡接在充满电的电容器两端，会看到什么现象？（小灯泡闪亮一下就熄灭．）为什么会出现这种现象呢？分析：当电容器充完电后，其上下两极板分别带上正负电荷，两板间形成电势差．当用导线把小灯泡和电容器两极板连通后，电子就在电场力的作用下通过导线产生定向移动而形成电流，但这是一瞬间的电流．因为两极板上正负电荷逐渐中和而减少，两极板间电势差也逐渐减少为零，所以电流减小为零，因此只有电场力的作用是不能形成持续电流的．为了形成持续的电源，必须有一种本质上完全不同于静电性的力，能够不断地分离正负电荷来补充两极板上减少的电荷．这才能使两极板保持恒定的电势差，从而在导线中维持恒定的电流，能够提供这种非静电力的装置叫电源．电源在维持恒定电流时，电源中的非静电力将不断做功，从而把已经流到低电势处的正电荷不断地送回到高电势处．使它的电势能增加．（二）：新课教学：1：电源演示实验：电路如图：新旧那个电池的时候比较灯泡的亮度。新电池的电路灯泡比旧电池的电路里灯泡要亮。（1）电源是一种能够不断把其他形式的能量转变为电能的装置，他不能创造能量，也不能创造电荷。（2）电源的特点及作用①电源有正负两极。②两极间有电势差及电压，并且电源内部有电阻③电源接入电路时，能够提供恒定的电压。2.电动势（1）物理意义：是描述电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量.电动势越大它将其他形式转化为电能的本领就越大。（2）大小：演示实验：将一个新的电压为1.5V的电池接在如图所示的电路中，当开关没有闭合的时候，用电压表测量出的电压为1.5V结论：①在电路中，电动势等于电源没有接入电路时
( http: / / www.21cnjy.com )电源两极间的电压。用内阻很大的电压表连接在电源的正负极（电源没有接入电路），电压表的读数等于电源的电动势。提问：当上图中开关闭合后，电压表的读数会怎么样改变？为什么会出现这种现象？分析：当开关闭合以后，电压表读数变小，因为
( http: / / www.21cnjy.com )电源内有内阻。所以为了更形象的表示出电源的内阻，我们在处理电源接入了外电路时，往往将电源等效为一个恒定电源和一个电阻。如下图所示：
( http: / / www.21cnjy.com )
( http: / / www.21cnjy.com )在图2中，我们可以看作是一个没有内阻电动势为E的电源和两个电阻组成一个闭合电路，R和r上的电压只和等于电源的电动势E②电源接入外电路时,电动势等于内外电路上电压之和：（3）电动势是标量，单位是伏(V)（4）电动势描述的是将其它形式的能量转化为电能的本领，而电压是反映电场能性质的物理量。两个概念是不同的。3.电动势,内电压,外电压的关系（1）内电路，内电阻，内电压①将电源和用电器连接起来,就够成闭合电路,电源内部的电路叫闭合电的内电路.一般电源可以等效为一个恒压电源E和一个电阻r。②内电路的电阻r叫电源的内阻③当电路中有电流通过时,内电路两端的电压叫内电压.用表示，即r上的电压。当开关断开时，电压表测量的是电源的电动势，电压表上的读数大小近似等于电源的电动势的大小。提问：为什么近似等于电源的电动势？分析：一般情况下，电压表的电阻为几千欧姆，而电源的内阻为几欧姆或不到一欧姆。如图所示：
( http: / / www.21cnjy.com )由于R远远大于r，所以R上的电压近似等于电源的电动势。（2）外电路,外电压①电源外部的电路叫外电路②外电路两端的电压叫外电压,也叫路端电压，用表示，电动势和电压是不同的两个物理量，电动势反映的是电源把其它形式的能转化为电能的本领的大小，电压反映的是电场能的性质的物理量。提问：当开关断开时，电压表测量的是电源的电动势。当开关闭合时，电压表测量的又是外电压即路端电压（3）注意：①用电压表接在电源两极间测的电压是指路端电压,不是内电路两端的电压.也不是电源电动势.，提问：外电压和电动势的大小关系？②当电源没有接入电路时,因无电流流过,所以，内电压为零，此时，电源电动势等于电源没有接入电路时的路端电压.。分析：这里是一个近似相等，由于电压表的电阻
( http: / / www.21cnjy.com )几千欧姆远远大于电源的内阻几欧姆甚至零点几欧姆。所以在没有接入电路时电源的路端电压近似等于电源的电动势。4.闭合电路的欧姆定律(1)规律:设一个闭合电路中，电源电动势为E,内电阻为r,内电路电压为，外电路电阻为R,路端电压为；电路电流为I.则，根据欧姆定律知：=IR
=Ir，由上面三式有I=E/(R+r)可见，闭合电路里电流跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比，这就是闭合电路欧姆定律(2)表达式:I=E/(R+r)(3)常见的变形形式:
=E-Ir说明:①I=E/(R+r)只适用于外电路为纯电阻的闭合电路.②=E-Ir既适用于外电路为纯电阻的闭合电路,也适用于外电路为非纯电阻的闭合电路.5．路端电压与负载的关系(1)路端电压:外电路两端的电压,也叫外电压.(2)公式:对纯电阻电路,(3)路端电压与外电阻R之间的关系①当外电阻R增大时,提问：I的变化？内电压的变化？路端电压的变化？根据I=U/(R+r)可知,电流I减小,(E和r是定值),内电压Ir减小,根据可以知道路端电压增大.②当外电阻R减小时,提问：I的变化，内电压的变化？路端电压的变化？根据I=E/(R+r)可以知道电流I增大,内电压Ir增大,根据可以知道路端电压=E-Ir
可以知道路端电压减小。（4）当外电路断开时，提问：电流，外电压，内电压为多大？R→无穷大时，I=0，Ir=0，=E此为直接测量法测电动势的依据提问：当外电路短路时，又是什么样的了？R=0，I=E/r（称为短路电流），=0由于通常的电源的内阻很小，短路时会形成很大的电流，就是严禁把电源两极不经负载直接相接的原因。路端电压与电流的图象（1）由=E-Ir可以知道，-I图象是一条斜向下的直线，（2）纵轴的截距等于电源的电动势E，横轴的截距等于外电路短路时电流。虚线所表示出的是这时候电流相当的大，用电表测量不出来。（3）直线的斜率的绝对值等于电源的内阻即：r=E/=tanθ，θ越大，表明电源的内阻越大。（4）部分电路欧姆定律的U-I曲线与闭合电路欧姆定律的-I曲线的区别：①从表示的内容来看，下图是对某固定的电阻而言的，纵坐标和横坐标分别代表了该电阻两端的电压U和通过该电阻的电流I，反映了I和U的正比关系，上图是对闭合电路整体而言的，表示路段电压，I表示通过电源的电流，图线反映与I的制约关系。②从图线的物理意义来看，下图表示导体的性质，而上图表示电源的性质，在下图中，U与I成正比的前提是电阻R保持一定，在上图中，电源的电动势和内阻保持不变，外电阻是变的，正是R的变化才有与I的变化。例题1：关于电动势，下面的说法正确的是：（
CD
）A.电源的电动势等于电源没有接入电路时，两极间的电压，所以当电源接入电路时，电动势将发生改变。B.闭合电路时，并联在电源两端的电压表的示数就是电源的电动势C.电源的电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能的本领的
大小的物理量D.在闭合电路中，电源的电动势等于内，外电路上电压之和。例题2:在图中，,当开关S切换到位置1时，电流表的读数为；当开关S切换到位置2时，电流表的读数为，求电源的电动势E和内阻r。解：根据闭合电路欧姆定律列出方程E=I1R+I1rE=I2R+I2r消去E，解出r，得r=（I1R-I2R）/（I2-I1）代入数据，得r=1将r代入，得E=3V习题：在如图所示的电路中，电源的电动势为1.5v，内阻为0.12Ω外电路的电阻为1.38Ω,求电路中的电流和路端电压？布置作业：
课后习题1，2，3，5。
板书
2.7
闭合电路欧姆定律1.认识闭合电路 外电路R沿电流方向电势降落内电路r沿电流方向电势“升中有降” 2.闭合电路中的能量转化外E=U内+U外 3.闭合电路欧姆定律 （1）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。 （2）公式： （3）适用条件：纯电阻电路 4.路端电压与负载的关系 R增大时，I减小，U路增大 R减小时，I增大，U路减小当外电阻R减小时， 5.U-I图像 （1）外电路断开 U路=E（测电源电动势）（2）外电路短路 （3）E影响图像的纵轴截距（4）r影响图像的斜率大小