2.7 闭合电路欧姆定律定律
牟平一中 于洪杰
教材分析
本节是这一章的核心内容,电路部分很多内容在初中都接触过,而对电源电动势以及由此而引出的闭合电路欧姆定律,对学生来说是完全陌生的,而且用到了间接判断物理量的变化,对学生来说具有思维上的难度,不仅这一节课要渗透这种方法,还要在以后不断巩固、加强。由U-I图象求电动势和内电阻,初步涉及,为后面用实验测电源的电动势和内电阻打下基础。
学情分析
电源的电动势和内电阻是前面所学的内容,考虑到学生初步接这一内容,理解的不会太深刻,课前要做适当的回顾复习,并进一步强化能量守恒这一观点。考虑到本节内容很多是学生可以学懂的,所以基础的内容由学生自学来完成。
教学目标
(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。
4、应用闭合电路欧姆定律解决有关的电路问题。
(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
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。
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
路端电压与负载的关系
教学方法
演示实验,讨论、讲解
教学用具:
滑动变阻器、电压表、电流表、电键、导线若干、
教学过程
一、复习回顾,引入新课:
前边我们学习过电源是通过非静电力做功把其他形式能转化为电能的装置。
电源有两个重要的参数,电动势和内电阻。 E=
只有用导线将电源、用电器连成闭合电路,电路中才有电流。那么电路中的电流大小与哪些因素有关?电源提供的电能是如何在闭合电路中分配的呢?今天我们就学习这方面的知识。
二、进行新课
1、闭合电路欧姆定律
自主学习:学生看课本60-61页闭合电路欧姆定律部分。
问题引领:学生基本看完后出示问题
(1)闭合电路是由哪几部分组成的?
(2)在外电路中,沿电流方向,电势如何变化?为什么?
(3)在内电路中,沿电流方向,电势如何变化?为什么?
(4)闭合电路的欧姆定律是怎样推导出来的?其中都用了哪些重要规律?
(5)闭合电路的欧姆定律内容和表达式?
(6)还可以写成哪些形式?
学生交流所学内容,针对回答不确切的地方进行适当讲解。
[板书]
1、闭合电路欧姆定律
(1)闭合电路:内、外
(2)外电路沿电流方向,电势降低
(3)内电路沿电流方向,电势有升有降,升多降小
(4)体现了能量守恒
(5)内容:正比,反比
表达式:I=
(6)E =IR+ Ir E=U外+U内 E=U外+ Ir
2、路端电压与负载的关系
(1)问题与讨论:
对给定的电源,E、r均为定值,
滑动触头向左滑动,R增大,
电流表的示数将如何变化?
电压表的示数将如何变化?
(2)学生交流展示讨论结果:
据I=可知,R增大时I减小
路端电压如何变化?(学生可能观点不一致)
U外=IR不能判断,U外=E-Ir可以,R增大时,U增大
(3)演示实验:实践是检验真理的唯一标准,让实验来检验我们的判断。
按电路图连接电路。(学生讨论时连接好,出示给学生看)
调节滑动变阻器,改变外电路的电阻,观察路端电压怎样随电流(或外电阻)而改变。
实验结论:
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,路端电压减小。
(4)讨论两种特殊情况:
R=0时, I= , U外=0, U内=E=Ir
R→∝时,I=0, U外=E , U内=0
引申说明:
一般情况下,电源内阻很小,像铅蓄电池的内阻只有0.005 Ω~0.1 Ω,干电池的内阻通常也不到1 Ω,所以短路时电流很大,电源会被损坏,观察课本P61页的电路,说说R0的作用是什么?
R→∝,U外=E,电压表测电动势就是利用了这一原理,当然此时我们是电压表看成理想的,而实际电压表的内阻并不是无限大,测量值比真实值要小。
(5)U-I图象:
R变--------I变---------U变
根据U=E-Ir,画出U-I图象
分析与横、纵轴交点的坐标及斜率的大小
3、闭合电路欧姆定律的应用
(1)自主学习:课本P62例题1
(2)拓展引申:
利用闭合电路欧姆定律列出两个方程可以求解E,r两个求知数。
改变R值测得U1,I1,U2,I2,可列出:
E=U1+ I1r
E=U2+ I2r
将滑动变阻器换成两定值电阻时,
可以只用一个表。
(3)当堂练习:P63第2题
三、课堂总结
1、电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。电源电动势等于闭合电路内、外电阻上的电势降落U内和U外之和,即E=U内+U外。
2、闭合电路的欧姆定律的内容及公式。
3、路端电压随着外电阻的增大而增大,随着外电阻的减小而减小。
4、路端电压与电流的关系式为U=E-Ir,其U—I图线是一条倾斜的直线。可求电动势和内电阻。
四、课后拓展思考题:
滑动触头向上滑动
两表的示数如何变化?