最新高中物理新课标版人教版选修3-1优秀教案：闭合电路的欧姆定律名师优秀教案.doc

高中物理新课标版人教版选修3-1优秀教案：闭合电路的欧姆定律闭合电路欧姆定律教学设计 高二年级物理组 张小冲 一、教学目标 (一)知识与技能 1(理解电动势的定义，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。 2(知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。 3(理解闭合电路欧姆定律及其公式，并能熟练地用来解决有关的电路问题。 4(理解路端电压随电流(或外电阻)关系的公式表达和图象表达，并能用来分析、计算有关问题。 5(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 1(通过路端电压与外电阻的关系实验探究，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(通过研究路端电压与电流的关系公式、图象及图象的物理意义，培养学生应用数学工具解决物理学问题的能力。 3(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 1(通过演示实验和探究实验，激发学生求知欲和学习兴趣，享受成功的乐趣，体会物理学研究的科学性。 2(通过分析路端电压与电流(外电阻)的关系，培养学生严谨的科学态度，感受物理之美。 3(通过学生之间的讨论、交流与协作探究，培养团队合作精神。 二、教学重点 1(闭合电路欧姆定律。 2(路端电压与电流(外电阻)关系的公式表示及图象表示。 三、教学难点 1(电动势的概念。 2(路端电压与电流(外电阻)关系。 四、教学思路 闭合电路欧姆定律一节是高二物理教材中学生感到较为难以理解的部分，难点在于对电动势的物理意义的理解，这是掌握闭合电路欧姆定律的关键和基础。 首先，先让学生感受生活中的一些电源，初步明确电源是将其他形式的能转化成电能的装置，让学生自己用电压表测量不同类型的电源两极间的电压，为引入电动势的概念作铺垫。 其次，介绍闭合电路的组成，在内外电路上都有电势降落，利用类比动画讲解电源内部负极到正极电势升高的数值等于电路中电势降落的数值，接着再推导出闭合电路欧姆定律。 再次，讲授闭合电路中的功率，进一步从能量的转化角度说明电源是将其他形式的能转化成电能的装置。 最后，利用两道例题来应用闭合电路欧姆定律，通过例题2介绍电源电动势和内阻的测量方法，并适当地延伸拓展，通过课外思考题使学生对电动势的概念有更深刻的理解。 (一)引入新课 前边我们知道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。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 一(闭合电路欧姆定律 (投影)教材图(如图所示) 闭合电路由内电路和外电路组成 闭合电路是由哪几部分组成的, 内电路和外电路。 在外电路中，沿电流方向，电势如何变化,为什么, 沿电流方向电势降低。因为正电荷的移动方向就是电流方向，在外电路中，正电荷受静电力作用，从高电势向低电势移动。 在内电路中，沿电流方向，电势如何变化,为什么, 沿电流方向电势升高。因为电源内部，非静电力将正电荷从电势低处移到电势高处。 (投影)教材图(如图所示)内、外电路的电势变化。 闭合电路的电势 引导学生推导闭合电路的欧姆定律。可按以下思路进行: 设电源电动势为E，内阻为r，外电路电阻为R，闭合电路的电流为I， (1)写出在t时间内，外电路中消耗的电能E的表达式; 外(2)写出在t时间内，内电路中消耗的电能E的表达式; 内(3)写出在t时间内，电源中非静电力做的功W的表达式; 2(1)E,IRt 外2(2)E,Irt 内(3)W,Eq,EIt 根据能量守恒定律，W,E，E 外内22即EIt,IRt，Irt 整理得: E,IR，Ir E或者I, R，r总结:这就是闭合电路的欧姆定律。 (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，这个结论叫做闭合电路的欧姆定律。 E(2)公式:I, R，r(3)适用条件:外电路是纯电阻的电路。 根据欧姆定律，外电路两端的电势降落为U,IR，习惯上称为路端电压，外内电路的电势降落为U,Ir，代入E,IR，Ir 内得E,U，U 外内该式表明，电动势等于内外电路电势降落之和。 二(路端电压与负载的关系 对给定的电源，E、r均为定值，外电阻变化时，电路中的电流如何变化, E据I,可知，R增大时I减小;R减小时I增大。 R，r外电阻增大时，路端电压如何变化, 有人说变大，有人说变小。 实践是检验真理的唯一标准，让我们一起来做下面的实验。 演示实验:探讨路端电压随外电阻变化的规律。 (1)投影实验电路图如图所示。 研究路端电压 (2)按电路图连接电路。 (3)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。 总结实验结论: 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。 路端电压与电流的关系式是什么, U,E,Ir E就某个电源来说，电动势E和内阻r是一定的。当R增大时，由I,得，R，rEI减小，由U,E,Ir，路端电压增大。反之，当R减小时，由I,得，I增R，r大，由U,E,Ir，路端电压减小。 拓展:讨论两种特殊情况: 在闭合电路中，当外电阻等于零时，会发生什么现象, 发生短路现象。 E短路时，外电阻R,0，U,0，U,E,Ir，故短路电流I,。 外内r一般情况下，电源内阻很小，像铅蓄电池的内阻只有0.005 ,0.1 ，干电池的内阻通常也不到1 ，所以短路时电流很大，很大的电流会造成什么后果, 可能烧坏电源，甚至引起火灾。 断路时，外电阻R?，电流I,0，U,0，U,E。 内外电压表测电动势就是利用了这一原理。 3(闭合电路欧姆定律的应用-求电动势和内阻 【例题1】在图中R,14 ，R,9 。当开关处于位置1时，电流表读数12I,0.2 A;当开关处于位置2时，电流表读数I,0.3 A。求电源的电动势E和内12电阻r。解:根据闭合电路欧姆定律 当开关接1时有 E,IR，Ir ? 111E,IR，Ir ? 当开关接2时有222数据代入代入?得 E,3 V r,1 七、学困生辅导和转化措施引导学生分析解决例题。 讨论:电源的U,I图象 根据U,E-Ir利用数学知识可以知道路端电压U是电流I的一次函数同学们能否作出U,I图象呢, 路端电压U与电流I的关系图象是一条向下倾斜的直线。 推论：平分一般弦（不是直径）的直径垂直于弦，并且平分弦所对的两条弧。对圆的定义的理解：圆是一条封闭曲线，不是圆面；投影:U,I图象如图所示。 从图象可以看出路端电压与电流的关系是什么, U随着I的增大而减小。 （1）二次函数的图象(抛物线)与x轴的两个交点的横坐标x1，x2是对应一直线与纵轴的交点表示的物理意义是什么,直线的斜率呢, 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。 6 确定圆的条件:【例2】在如图所示的电路中，R,10 ，R,20 ，滑动变阻器R的阻值12为0,50 ，当滑动触头P由a向b滑动的过程中，灯泡L的亮度变化情况是_ tanA没有单位，它表示一个比值，即直角三角形中A的对边与邻边的比；A(逐渐变亮 B(逐渐变暗 六、教学措施：C(先变亮后变暗 D(先变暗后变亮 3.余弦：解析:灯泡的亮度由灯的实际功率大小决定。电灯灯丝电阻不变研究通过灯丝电流的大小可知灯的亮度。 电源电动势E和内阻r不变通过灯泡电流由外电路总电阻决定。外电阻是由滑动变阻器连入电路部分的电阻决定的当滑动触头由a向b滑动过程中滑E动变阻器连入电路部分的电阻增大总电阻增大总电流I,减少灯泡的R，r外其中点在圆上的数量特征是重点，它可用来证明若干个点共圆，方法就是证明这几个点与一个定点、的距离相等。2实际功率PL,IRL减小灯泡变暗。综上所述选项B正确。 4.垂径定理：垂直于弦的直径平分这条弦，并且平分弦所对的两条弧。闭合电路欧姆定律的定量应用