学校：临清三中 学科：物理 编写人：孙风武 审稿人：马立震选修选修 3-1第二章第二章2.7 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学生的学习准备：预习学案。学生的学习准备：预习学案。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：案，课后延伸拓展学案。七、课时安排：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。E rEUIrRI(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000UUr0IOEU内I1rUI1R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IEII2RI2r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P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。PROUIOE2 4rR1 r R2RrEE/rE/2rE/2P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。学校：临清三中 学科：物理 编写人：孙风武 审稿人：盛淑贞闭合电路的欧姆定律学案闭合电路的欧姆定律学案课前预习学案课前预习学案一、预习目标一、预习目标理解闭合电路欧姆定律及其表达式二、预习内容二、预习内容闭合电路欧姆定律1、电动势 E、外电压 U外与内电压 U内三者之间的关系_、电动势等于电源_时两极间的电压 1、用电压表接在电源两极间测得的电压 U外_E 22、闭合电路欧姆定律、内容_ 1、表达式 2常用变形式 U外=E-Ir 3三、提出疑惑三、提出疑惑同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中表格中疑惑点疑惑点疑惑内容疑惑内容课内探究学案课内探究学案一、学习目标一、学习目标1、理解闭合电路欧姆定律及其表达式并能熟练地用来解决有关的电路问题2、理解路端电压与负载的关系二、学习过程二、学习过程一、 路端电压与负载的关系1、路端电压与外电阻的关系根据 U=E-Ir、I=可知：当 R_时，U 增大，当 R_时， 1 rRE U 减小当外电路断开时，R=，I=_,U=_ 2当外电路短路时，R=0，I=_,U=_2、路端电压与电流的关系图像由 U=E-Ir 可知，U-I 图像是一条向下倾斜的直线如图说出：图线与纵轴截距的意义 1_图线与横轴截距的意义 2_图像斜率的意义_ 3与部分电路欧姆定律 UI 曲线的区别_ 4_【典型例题】例1、在图 1 中 R1=14,R2=9.当开关处于位置1时，电流表读数 I1=0.2A;当开关处于位 置 2 时，电流表读数 I2=0.3A.求电源的电动势 E 和内电阻 r。例 2、如图 2 所示，当滑动变阻器 R3的滑片 C 向 B 方向移动时，电路中各电表示数如何变 化？（电表内阻对电路的影响不计）例 3、如图 3 所示的电路中，店员电动势为 6V，当开关 S 接通后，灯泡 L1和灯泡 L2都不亮，用电压表测得各 部分电压是 Uab=6V,Uad=0,Ucd=6V,由此可断定（）A、 L1和 L2的灯丝都烧断了 B、 L1的灯丝都烧断了 C、 L2的灯丝都烧断了 D、 变阻器 R 断路 例例 44 四节干电池，每节电动势为 1.5V，内阻为 0.5，用这四节干电池组成串联电池组 对电阻 R=18 的用电器供电，试计算：（1）用电器上得到的电压和电功率；（2）电池组的内电压和在内电阻上损失的热功率.图 1图 2A1A2A3V2V ABV1R1R2R3C图 3（三）反思总结（三）反思总结( (四四) )当当堂堂检检测测1、 如图 4 所示的电路中，当变阻器 R3的滑动 触头 P 向 b 端移动时（）A、 电压表示数变大，电流表示数变小 B、 电压表示数变小，电流表示数变大 C、 电压表示数变大，电流表示数变大 D、 电压表示数变小，电流表示数变小2、 如图 5 是某电源的路端电压 U 随干路电流 I 的变化图 像，有图像可知，该电源的电动势_V,内阻为 _。 3、 以太阳能电池板，测得他的开路电压为 800mV,短路电流 40mA.如将该电池板与一阻值为 20 的电阻器 连成一闭合电路，则它的路端电压是（）A、0.10V B、0.20V C、0.30V D、0.40V4、某学生在研究串联电路的电压时，接成如图 6 所示电路， 接通 K 后，他将高内阻的电压表并联在 A、C 两点间时，电压 表读数为 U,当并联在 A、B 两点间时，电压表读数也为 U,当并 联在 A、B 两点间时，电压表读数为零，则出现此种情况的原 因是（R1,R2阻值相差不大）A、AB 段断路 B、BC 段断路 C、AB 段短路 D、BC 段 短路 课后练习与提高课后练习与提高1、一个电源接 8 电阻时，通过电源的电流为 0.15A，接 13 电阻时，通过电源的 电流为 0.10V，求电源的电动势和内阻。 图40 2 4 6 8123U/VI/A图5图62、电源的电动势为 4.5V，为电阻为 4.0 时，路端电压为 4.0 V。如果在外电路并联 一个 6.0 的电阻，路端电压是多大？如果 6.0 的电阻串联在外电路中，路端电压 又是多大？3、现有电动势 1.5V，内阻 1.0 的电池多节，准备用一定数量的这种电池串联起来 对一个“6.0 V,0.6”的用