闭合电路欧姆定律》教学设计 第一课时

发布 2020-09-15 16:49:28 阅读 4144

【课程标准】理解闭合电路欧姆定律。

教材分析】本节是恒定电流这一章的重点内容,也是初中内容的充实与提高,教材结构较好地突出了理论与实践的统一是学生明白物理规律既可以从实验中得出,也可以从理论推导中得出。本节首先介绍了电路中几个概念:电动势的概念,再引入外电路、内电路,外电阻、内电阻,外电压、内电压等基本概念;然后是在电流方向上电势的变化规律;利用能量观点从理论上得出了闭合电路欧姆定律;在路端电压与负载之间的关系中,先通过演示实验定性得出路端电压和电流(实际上是负载)的定性关系,然后再根据闭合电路欧姆定律得到了路端电压与电流(实际上是负载)的定量关系。

本节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。

学情分析】1.知识基础分析:

掌握了欧姆定律,会利用该定律列式求解相关问题。

掌握了电源和电动势的概念以及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。

教学目标】1、知道内电路和外电路的概念,能够正确表述闭合电路欧姆定律。

2、经历利用能量守恒观点建立闭合电路欧姆定律的过程,并能正确理解在不同情况下的表述形式。

3、理解路端电压与负载的关系,并会进行简单的计算。

教学重点难点】

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。

难点。路端电压与负载的关系。

教学过程】一、实验引入,激发兴趣。

实验:三节电池供电,两个完全相同的灯泡组成两个支路并联,电源对每一个灯泡供电亮度一样,同时对两个灯泡供电两个灯泡都变暗。

先介绍实验器材,电路组成和连接方式,让学生猜想:电源对每一个灯泡单独供电亮度较大,同时对两个灯泡供电两个灯泡的亮度变大还是变小?

提问:为什么亮度越变小呢?(接着引入今天的话题)要想解决这个问题需要学习今天的内容:闭合电路欧姆定律。

设计意图:实验演示,为下面的学习埋下伏笔,引发学生的思考,同时也激发了学生学习的兴趣点。

二、合作**、精讲点拨。

一)闭合电路欧姆定律。

1、提出问题:

什么是闭合电路呢?首先我们认识一下什么是闭合电路,闭合电路由内电路,外电路,组成。在这里我们要知道七个概念:电源,内电路和外电路,内电阻和外电阻,内电压和外电压。

2、建立模型。

问题1:在闭合回路中,电源在电路中起何作用?描述电源性能有哪些。

重要参数?这些参数有何物理意义?

电源提供电压可以产生持续不断的电流,描述电源的参数有电动势和。

内阻,电动势是描述电源做功本领的物理量,内阻是电源内部电流流。

过电池内部所受到的阻力,问题2:如图,流过电阻r和电阻r的电流大小有何关系?

r与r是怎样联接的?

电流大小相等,串联关系。

问题3:在闭合电路中,电势如何变化呢?

通过电势变化过程分析和动画让学生体会在内外电路中电势的变化情况,并通过课本上的物理模型让学生直观的看到变化情况:在外电路中,沿电流方向电势降低,在内电路中,一方面,存在内阻,沿电流方向电势也降低;另一方面,沿电流方向存在电势“跃升”。而且,它们还满足e=u外+u内。

3、解决问题。

过渡引入:为什么会有这样的关系呢?我们从理论上再分析一下。

看下面的电路:外电路有一电阻r,电源为一节干电池,内阻。

为r,电动势为e。

问题1、若闭合开关s后,电路电流为i,则在t时间内,在电源内部有多少正电荷从负极移到正极?有多少化学能转化为电能?这种能量的转化是通过什么力做功实现的?

正电荷的数目为q=it,由w非=eq得w非=eit,通过非静电力做功把化学能转化为电能。

e电= eit

问题2、在电源内部由于电阻r的存在,接通电路电流为i,在t时间内消耗了多少电能?转化成什么能量?

因为电源内部有电阻,内电阻消耗电能转化为内能,t时间内消耗电能转化为的内能为:q内=i2rt

问题3、接通电路电流为i,在外电路有电阻r存在,t时间内它消耗了多少电能?转化成什么能量?

外电阻消耗电能,电能将转化为内能,即:q外=i2rt

问题4、e电,q外和q内三者之间有何关系?

由能量守恒思想得e电=q外+q内。

4、总结规律。

推导:e电=q外+q内①eit=i2rt+i2rt②ei=i2r+i2r③

e=ir+ir④i=⑤

4式反应了闭合电路沿电流方向电势变化的什么规律?

外电路电势降低,内电路电势“升中有降”电动势等于内外电路电势降落之和。

5式反应了闭合电路中的什么规律?

闭合电路欧姆定律:

公式表述:i=

语言表述: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。

例题1:如图,r1=28ω,r2=18ω,当开关处于位置1时,电流表读数i1=0.4a;当开关处于位置2时,电流表读数i2=0.6a.求电源的电动势e和内电阻r.

解:由闭合电路欧姆定律得:

e=i1r1+i1r①

e=i2r2+i2r②

消去e,得:

将r代入①式得e=12v

所以电源的电动势e=12v

电源的内电阻r=2ω

思考:在部分电路欧姆定律中,对于确定的电阻,通过电流越大两端的电压越大。那么在闭合电路中路端电压随电流如何变化呢?

设计意图:通过该问题,为下一个问题做好过渡,让整堂课感觉很连贯,同时引发学生的思维冲突,为下一步的学习激发学生的兴趣和探索的欲望。

二)路端电压跟负载的关系。

1、实验**:当外电路电阻减少时,电流怎样变化?路端电压如何变化?

2、得出结论:

由闭合电路欧姆定律能得出路端电压和电流定量关系吗?

u=e-ir

3、两个特列:

外电路断路时:r→∞i=0u端=e

外电路短路时:r=0i=e/ru=0

4、规律应用。

说一说:本节课开始的实验中,为什么连接的灯泡越多,每个小灯泡亮度变暗?请根据闭合电路欧姆定律和刚才的实验得出的数据规律解释这种现象。

设计意图:回顾新课开始的实验,通过所学知识让学生解释原因,同时也解决了新课开始实验埋下的伏笔,做到了很好的前后照应,同时做到学以致用,让学生感受到学习的成就感和学习的快乐。

反思总结】学生自己对本节所学内容进行总结,可以让学生口头叙述出来。

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