最新人教版高中物理选修3-1第二章《闭合电路的欧姆定律》教学设计
人教版高中物理选修3-1第2章第3节欧姆定律教学设计
欧姆定律教学设计课题人教版物理选修3-1第二章第三节欧姆定律课型新授课课标要求高考要求:Ⅱ级要求。
对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系,能够进行叙述和解释,并能在实际的问题的分析、综合、推理和判断等过程中应用。
教学目标知识与技能(1) 能说出欧姆定律的内容、公式及其涉及的单位;(2) 理解欧姆定律,能进行欧姆定律公式的变形,理解应用公式时要注意“同体性”和“同时性”,会在新的问题情境中,应用欧姆定律进行解释、推断和计算。
过程与方法(1)经历探究通过导体的电流与电压、电阻的关系的实验研究过程,从而能较熟练地运用图像处理实验数据,了解电流与电压、电阻间的正比、反比关系。
(2)初步学会在实验探究的基础上交流讨论,互相合作。
(3)学习用数学公式来表达物理规律的方法,体会这样做的优势。
情感、态度与价值观结合欧姆当年研究电流、电压和电阻三者关系的简史,培养学生刻苦钻研、大胆探索的科学精神,同时让学生在自我实现中增强成功体会。
学习欧姆对科学的执着精神。
教学重点欧姆定律所揭示的物理意义及其数学表达式;教学难点欧姆定律的实验设计及学生对实验数据的分析、归纳以及结论的得出。
实验器材调光灯、小灯泡、电池组、滑动变阻器、电流表、电压表、阻值分别为5Ω、10Ω的电阻各一个、导线数根等。
教学方法演示实验法、讲授法、类比法、自主探究、小组合作学习教学过程教师活动学生活动(一)创境引课提出问题师:演示台灯亮度的变化,提出问题灯泡的亮暗说明什么生:电路中的电流有大有小。
师:电路中电流的大小由哪些因素决定?师:这就是我们本节课要探究的问题板书 2.3欧姆定律(二)大胆猜想,激活思维鼓励学生大胆猜测:你猜电流的大小究竟由观察实验现象观看大屏幕了解本节课的学习目标提炼反冲运动的三要素观看视频回答问题哪些因素决定呢?教师针对学生的回答,给予肯定:最后,根据猜想师生共同得出结论:电路中的电流与电压、电阻两者有关:过渡:到底有怎样的关系呢? 通过实验验证。
高中物理第二章恒定电流7闭合电路的欧姆定律教案新人教版选修3_1
7 闭合电路的欧姆定律[学科素养与目标要求]物理观念:1.了解内电路、外电路,知道电动势与内、外电压的关系.2.掌握闭合电路欧姆定律并会进行有关计算.科学思维:1.会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系,培养逻辑思维能力.2.会从公式和图象两个角度分析路端电压U 与电流I 的关系,培养用图象法表述和分析图象问题的能力.一、闭合电路的欧姆定律1.闭合电路的组成(1)闭合电路是指由电源和用电器及导线组成的完整的电路.图1(2)内电路:如图1所示,电源内部的电路叫内电路,电源的电阻叫内电阻.(3)外电路:电源外部的电路叫外电路,外电路的电阻称为外电阻.2.闭合电路的欧姆定律(1)内容:闭合电路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)表达式:I =ER +r .(3)适用条件:外电路为纯电阻电路.二、路端电压与负载的关系1.路端电压的表达式:U =E -Ir .2.路端电压随外电阻的变化规律(1)当外电阻R 增大时,由I =E R +r可知电流I 减小,路端电压U =E -Ir 增大. (2)当外电阻R 减小时,由I =E R +r 可知电流I 增大,路端电压U =E -Ir 减小.(3)两种特殊情况:当外电路断开时,电流I 变为0,U =E .即断路时的路端电压等于电源电动势.当电源短路时,外电阻R =0,此时I =E r .1.判断下列说法的正误.(1)E=U+Ir适用于任何电路.(√)(2)某电源电动势为10 V,内阻为2 Ω,外接一线圈电阻为8 Ω的电动机,则电路中的电流为1 A.(×)(3)在闭合电路中,外电阻越大,路端电压越大.(√)(4)电路断开时,电路中的电流为零,路端电压也为零.(×)(5)外电路短路时,电路中的电流无穷大.(×)2.如图2所示,电动势为2 V的电源跟一个阻值R=9 Ω的电阻接成闭合电路,理想电压表测得电源两端电压为1.8 V,则电源的内阻为________ Ω.图2答案 1一、闭合电路的欧姆定律如图为闭合电路的组成.(1)在外、内电路中,沿着电流方向,各点电势如何变化?(2)若电源电动势为E,电路中的电流为I,在t时间内非静电力做功多少?内、外电路中产生的焦耳热分别为多少?它们之间有怎样的关系?(3)闭合电路的电流I与电动势E、外电阻R和内电阻r的关系怎样?答案(1)在外电路中沿电流方向电势降低;在内电路中沿电流方向电势升高.(2)EIt I2rt I2Rt EIt=I2Rt+I2rt(3)E=IR+Ir或I=E R+r1.内、外电路中的电势变化如图3所示,外电路中电流由电源正极流向负极,沿电流方向电势降低,内电路中电流由电源负极流向正极,沿电流方向电势升高.图32.闭合电路欧姆定律的几种表达形式(1)I=ER+r、E=IR+Ir只适用于外电路为纯电阻的闭合电路.(2)U外=E-Ir,E=U外+U内适用于任意的闭合电路.例1 (2018·聊城市期末)如图4所示的电路中,当开关S接a点时,标有“4 V,8 W”的小灯泡L 正常发光,当开关S 接b 点时,通过电阻R 的电流为1 A ,这时电阻R 两端的电压为5 V .求:图4(1)电阻R 的阻值;(2)电源的电动势和内阻.答案 (1)5 Ω (2)6 V 1 Ω解析 (1)当开关S 接b 点时,由欧姆定律得,电阻R 的阻值为R =U I =51Ω=5 Ω (2)当开关S 接a 时,U 1=4 V ,I 1=P 1U 1=84A =2 A 当开关S 接b 时,U 2=5 V ,I 2=1 A根据闭合电路欧姆定律得:E =U 1+I 1r ,E =U 2+I 2r联立得:E =6 V ,r =1 Ω.[学科素养] 用闭合电路欧姆定律分析电动势、内阻与负载的关系,培养逻辑思维能力,让学生分析综合能力、推理等“科学思维方法”内化,让物理规律在学生头脑中得到了提炼和升华.本题体现了“物理观念”、“科学思维”这两种学科素养.针对训练1 在图5所示的电路中,R 1=9 Ω,R 2=5 Ω,当a 、b 两点间接理想的电流表时,其读数为0.5 A ;当a 、b 两点间接理想的电压表时,其读数为1.8 V .求电源的电动势和内电阻.图5答案 3 V 1 Ω解析 当a 、b 两点间接理想的电流表时,R 1被短路,回路中的电流I 1=0.5 A ,由闭合电路欧姆定律得:E =I 1(R 2+r )①当a 、b 两点间接理想的电压表时,回路中的电流I 2=U R 1=1.89A =0.2 A 由闭合电路欧姆定律得:E =I 2(R 2+R 1+r )②联立①②并代入数据,解得:E =3 V ,r =1 Ω.二、路端电压与电流、负载的关系1.在如图所示的电路中,电源的电动势E =10 V ,内电阻r =1 Ω,试求当外电阻分别是3 Ω、4 Ω、9 Ω时所对应的路端电压.通过数据计算,你发现了怎样的规律?答案 外电压分别为7.5 V 、8 V 、9 V .随着外电阻的增大,路端电压逐渐增大.2.根据闭合电路欧姆定律写出路端电压U 与干路电流I 之间的关系式,并画出U -I 图象. 答案 由E =U +U 内及U 内=Ir 得U =E -Ir ,U -I 图象为1.路端电压与负载的关系:U =E -U 内=E -ER +r r ,随着外电阻增大,路端电压增大;当外电路开路时(外电阻无穷大),路端电压U =E ;这也提供了一种粗测电动势的方法,即用电压表直接测电源电动势.2.路端电压与电流的关系:U =E -Ir .3.电源的U -I 图象:如图6所示是一条倾斜的直线,图象中U 轴截距E 表示电源电动势,I 轴截距I 0等于短路电流(纵、横坐标都从零开始),斜率的绝对值表示电源的内阻.图6例2 (多选)如图7所示是某电源的路端电压与电流的关系图象,下列结论正确的是( )图7A .电源的电动势为6.0 VB .电源的内阻为12 ΩC .电源的短路电流为0.5 AD .电流为0.3 A 时的外电阻是18 Ω答案 AD解析 因该电源的U -I 图象的纵轴坐标并不是从零开始的,故纵轴上的截距虽为电源的电动势,即E =6.0 V ,但横轴上的截距0.5 A 并不是电源的短路电流,且内阻应按斜率的绝对值计算,即r =|ΔU ΔI |=6.0-5.00.5-0Ω=2 Ω.由闭合电路欧姆定律可得电流I =0.3 A 时,外电阻R =E I-r =18 Ω.故选A 、D. 针对训练2 两个电源的U -I 图象如图8所示,从图象中可以看出( )图8A .电池a 的电动势较大,内电阻较大B .电池a 的电动势较小,内电阻较小C .电池b 的电动势较小,内电阻较大D .电池b 的电动势较大,内电阻较小答案 A解析 根据闭合电路欧姆定律知U =E -Ir ,故U -I 图象中图象与纵轴的交点等于电源的电动势,由题图可知,a 的电动势较大,图象斜率的绝对值表示电源的内阻,a 的斜率的绝对值较大,故a 的内阻较大,故A 正确.例3 如图9所示,电源的内阻不能忽略,当电路中点亮的电灯的数目增多时,下面说法正确的是( )图9A .外电路的总电阻逐渐变大,电灯两端的电压逐渐变小B .外电路的总电阻逐渐变大,电灯两端的电压不变C .外电路的总电阻逐渐变小,电灯两端的电压不变D .外电路的总电阻逐渐变小,电灯两端的电压逐渐变小答案 D解析 由题图可知,电灯均为并联;当点亮的电灯数目增多时,并联的支路增多,由并联电路的电阻规律可知,外电路总电阻减小,由闭合电路欧姆定律知,干路电流增大,则内电压增大,故路端电压减小,电灯两端的电压变小,故D 正确.1.(路端电压与负载的关系)(多选)对于电动势和内阻确定的电源的路端电压,下列说法正确的是(I 、U 、R 分别表示干路电流、路端电压和外电阻)( )A .U 随R 的增大而减小B .当R =0时,U =0C .当电路断开时,I =0,U =0D .当R 增大时,U 也会增大 答案 BD2.(电源的U -I 图象的理解和应用)(多选)如图10所示为测电源电动势和内电阻时,依据测量数据作出的路端电压与电流的关系图线,图中DC 平行于横坐标轴,DE 平行于纵坐标轴,由图可知,以下说法正确的是( )图10A .比值DE OE 表示外电路电阻B .比值AC CD 表示电源内电阻C .比值CO AO表示电源电动势D .矩形OCDE 的面积表示电源的输出功率答案 ABD解析 由图象可知,D 点对应的路端电压大小可以用DE 表示,电路电流可以用OE 表示,外电路电阻R =U D I D =DE OE ,故A 正确;AC 段表示电源内电压,CD 表示电路电流,电源内阻r =U 内I =AC CD,故B 正确;电源的电动势E =U 内+U 外=AC +CO =AO ,故C 错误;电源的输出功率P =U 外I =CO ×OE =S OCDE ,故D 正确.3.(闭合电路欧姆定律的应用)如图11所示,电阻R 1=8 Ω,R 2=3 Ω,当开关S 接a 点时,理想电流表示数为1 A ;当开关S 接b 点时,理想电流表示数为2 A .求电源的电动势和内阻.图11答案 10 V 2 Ω解析 开关S 接通a 时,E =I 1(R 1+r )开关S 接通b 时,E =I 2(R 2+r )代入数据:E =1×(8+r )E =2×(3+r )解得:E =10 V ,r =2 Ω.4.(闭合电路欧姆定律的应用)(2018·烟台市期末)如图12所示的电路中,电源电动势E =1.5 V ,内阻r =0.6 Ω,电阻R 1=3 Ω,电阻R 2=4 Ω,电阻R 3=6 Ω.电压表为理想电表,闭合开关S ,求:图12(1)通过电源的电流大小;(2)电源的内电压和电压表的示数.答案 (1)0.25 A (2)0.15 V 0.6 V解析 (1)R 2、R 3并联后与R 1串联,则R 2、R 3并联电阻R 23=R 2R 3R 2+R 3=2.4 Ω 干路电流I =E r +R 1+R 23=0.25 A (2)电源的内电压U r =Ir =0.15 V ,电压表的示数即为R 1、R 2的并联电压,U =IR 23=0.6 V一、选择题考点一 闭合电路欧姆定律的理解与应用1.(多选)纯电阻电路中,若E 表示电动势,U 表示外电压,U ′表示内电压,R 表示外电路的总电阻,r 表示内电阻,I 表示干路电流,则下列各式中正确的是( )A .U ′=IRB .U ′=E -UC .U =E +IrD .U =R R +rE 答案 BD2.如图1所示的电路中,把R 由2 Ω改为6 Ω时,电流减小为原来的一半,则电源的内电阻应为( )图1A .4 ΩB .8 ΩC .6 ΩD .2 Ω 答案 D解析 根据闭合电路欧姆定律E =I (R +r ),当R =2 Ω时,E =I (2 Ω+r );当R =6 Ω时,E =I 2(6 Ω+r ),解得r =2 Ω,故选D. 3.在如图2所示的电路中,当开关S 1断开、开关S 2闭合时,电压表的读数为3 V ;当开关S 1、S 2均闭合时,电压表的读数为1.8 V ,已知电压表为理想电表,外接电阻为R 、电源内阻为r .由以上数据可知R r 为( )图2A.53B.35C.23D.32答案 D解析 当开关S 1断开、开关S 2闭合时,电压表的示数等于电源的电动势,即E =3 V .当开关S 1、S 2均闭合时,U 外=1.8 V ,所以U 内=E -U 外=1.2 V ,因U 外=IR ,U 内=Ir ,所以R ∶r =U 外∶U 内=1.8∶1.2=3∶2,故选D.4.(多选)如图3所示电路中,电源电动势E =9 V 、内阻r =3 Ω,R =15 Ω,下列说法中正确的是( )图3A .当S 断开时,U AC =9 VB .当S 闭合时,U AC =9 VC .当S 闭合时,U AB =7.5 V ,U BC =0D .当S 断开时,U AB =0,U BC =0答案 AC解析 当S 断开时,U AC 与U BC 都等于电源电动势,A 正确,D 错误;当S 闭合时,U AC =U AB =ER +rR =7.5 V ,U BC =0,B 错误,C 正确.5.(多选)(2018·张家口市期末)如图4所示的电路中,电源的电动势为3.2 V ,电阻R 的阻值为30 Ω,小灯泡L 的额定电压为3.0 V ,额定功率为4.5 W .当开关S 接位置1时,电压表的读数为3 V ,下列说法正确的是( )图4A .电源的内电阻为4 ΩB .小灯泡的电阻为2 ΩC .当开关S 接到位置2时,小灯泡很暗D .当开关S 接到位置2时,小灯泡两端的电压为3 V答案 BC解析 灯泡的额定电流I L =P L U L =4.53 A =1.5 A ,电阻R L =U L I L =31.5Ω=2 Ω,当开关接1时,通过电阻R 的电流I =U R =330A =0.1 A ,根据闭合电路欧姆定律E =U +Ir ,代入得3.2=3+0.1r ,可得r =2 Ω,故A 错误,B 正确;当开关接2时,灯泡电流I L ′=ER L +r =3.22+2 A =0.8 A ,小于灯泡的额定电流,实际功率小于其额定功率,则灯泡L 不能正常发光,会很暗,此时灯泡两端的电压为U L ′=I L ′R L =0.8×2 V=1.6 V ,故C 正确,D 错误.考点二 路端电压与负载的关系6.(多选)电源电动势为E ,内阻为r ,向可变电阻R 供电.关于路端电压,下列说法中正确的是( )A .因为电源电动势不变,所以路端电压也不变B .当R 增大时,路端电压也增大C .当干路电流I 增大时,路端电压也增大D .因为U =E -Ir ,所以当I 增大时,路端电压减小答案 BD7.(2018·北师大附属实验中学期中)在输液时,药液有时会从针口流出体外,为了及时发现,设计了一种报警装置,电路如图5所示,M 是贴在针口处的传感器,接触到药液时其电阻R M 发生变化,导致S 两端电压U 增大,装置发出警报,此时( )图5A .R M 变大,且R 越大,U 增大越明显B .R M 变大,且R 越小,U 增大越明显C .R M 变小,且R 越大,U 增大越明显D .R M 变小,且R 越小,U 增大越明显答案 C考点三 电源的U -I 图象的理解与应用8.(多选)如图6所示为某一电源的U -I 图线,由图可知( )图6A .电源电动势为2 VB .电源内电阻为13Ω C .电源短路时电流为6 AD .电路路端电压为1 V 时,电路中电流为5 A答案 AD解析 在U -I 图线中,纵轴截距表示电源电动势,A 正确;横轴截距表示短路电流,C 错误;图线斜率的绝对值表示电源的内电阻,则r =2-0.86Ω=0.2 Ω,B 错误;当路端电压为1 V 时,内电阻分得的电压U 内=E -U 外=2 V -1 V =1 V ,则电路中的电流I =U 内r =10.2 A =5 A ,D 正确.9.(多选)如图7所示为闭合电路中两个不同电源的U -I 图象,则下列说法中正确的是( )图7A .电动势E 1=E 2,短路电流I 1>I 2B .电动势E 1=E 2,内阻r 1>r 2C .电动势E 1>E 2,内阻r 1>r 2D .当工作电流变化量相同时,电源2的路端电压变化较大答案 AD解析 由闭合电路欧姆定律知E =U +Ir .当I =0时U =E ,即U -I 图线和U 轴的交点就是电源电动势,两电源的电动势相等.当U =0时I =E r,由题图知,U -I 图线和I 轴的交点就是短路电流,则I 1>I 2,A 正确.而r =|ΔU ΔI|,即图线的斜率的绝对值表示电源的内阻,由题图知r 1<r 2,B 、C 错误.当工作电流变化量相同时,因为r 1<r 2,则电源2的路端电压变化较大,D 正确.二、非选择题10.(2018·时杨中学高二上期中)如图8所示电路中,电源电动势E =12 V ,内电阻r =1.0 Ω,电阻R 1=9.0 Ω,R 2=15 Ω,理想电流表A 的示数为0.4 A ,求电阻R 3的阻值和它消耗的电功率.图8答案 30 Ω 1.2 W解析 U 2=I 2R 2=6 V ,由闭合电路欧姆定律,有E =U 2+I (R 1+r )解得I =0.6 AI 3=I -I 2=0.2 A ,R 3=U 3I 3,U 3=U 2 解得R 3=30 Ω,P 3=I 3U 3=1.2 W.11.(2018·哈师大附中期中)在如图9所示的电路中,R 1=2 Ω,R 2=R 3=4 Ω,当开关K 接a 时,R 2上消耗的电功率为4 W ,当开关K 接b 时,电压表示数为4.5 V ,试求:图9(1)开关K 接a 时,通过电源的电流和电源两端的电压;(2)开关K 接b 时,电源的电动势和内电阻;(3)开关K 接c 时,通过R 2的电流.答案 (1)1 A 4 V (2)6 V 2 Ω (3)0.5 A解析 (1)开关K 接a 时,R 1被短路,由P 2=I 2R 2得:通过电源的电流为:I =1 A电源两端的电压等于R 2两端的电压为:U =IR 2=1×4 V=4 V ;(2)由闭合电路欧姆定律得:当开关K 接a 时,有:E =U +Ir ,代入得:E =4+r当开关K 接b 时,电压表示数为4.5 V ,有:E =U ′+U ′R 1+R 2r 联立解得:E =6 V ,r =2 Ω(3)当开关K 接c 时,通过R 2的电流为:I ′=12·E R 1+12R 2+r =0.5 A. 12.如图10所示,甲图中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中,两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的AC 、BC 两直线所示.不考虑电表对电路的影响.图10(1)电压表V 1、V 2的示数随电流表示数的变化图象应分别为U —I 图象中的哪一条直线?(2)定值电阻R 0、变阻器的总电阻R 分别为多少?(3)求出电源的电动势和内阻.答案 (1)见解析 (2)3 Ω 12 Ω (3)8 V 1 Ω解析 (1)电流增大,路端电压减小,定值电阻R 0分压增大,V 1指示电阻R 0两端电压,示数变化如AC 直线所示,V 2指示路端电压,示数变化如BC 直线所示.(2)根据欧姆定律,由题图乙可知,R 0=ΔU AC ΔI AC =4.51.5Ω=3 Ω. 当电流取最小值I 0=0.5 A 时,变阻器的阻值最大,此时变阻器两端电压U R =U B -U A =(7.5-1.5)V =6 V ,总电阻R =U R I 0=60.5Ω=12 Ω. (3)根据闭合电路欧姆定律,路端电压与电流的关系是U =E -Ir所以BC 直线斜率的绝对值表示电源内阻,即r =⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔU BC ΔI BC =7.5-62-0.5Ω=1 Ω, 电动势E =U B +I 0r =(7.5+0.5×1)V=8 V .。
高中物理《闭合电路的欧姆定律》教案设计
高中物理《闭合电路的欧姆定律》教案设计一、教学目标1. 让学生理解闭合电路的概念,了解欧姆定律的定义和意义。
2. 让学生掌握欧姆定律的数学表达式,并能进行相关的计算。
3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 闭合电路的概念介绍。
2. 欧姆定律的定义和数学表达式。
3. 欧姆定律的应用和计算。
三、教学重点与难点1. 重点:欧姆定律的数学表达式和应用。
2. 难点:闭合电路的概念和欧姆定律的实际应用。
四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生通过观察和实验发现欧姆定律。
2. 使用多媒体教学辅助工具,展示实验过程和结果,帮助学生形象理解。
3. 组织学生进行小组讨论和问题解答,培养学生的合作和思考能力。
五、教学过程1. 引入:通过电路实验,引导学生观察电流和电压的关系,激发学生对闭合电路和欧姆定律的兴趣。
2. 讲解:介绍闭合电路的概念,讲解欧姆定律的定义和数学表达式,解释其物理意义。
3. 实践:学生进行电路实验,测量电流和电压值,验证欧姆定律。
4. 应用:引导学生运用欧姆定律解决实际问题,如电流的计算、电阻的测量等。
5. 总结:对本节课的内容进行总结,强调闭合电路和欧姆定律的重要性和应用。
六、教学评估1. 课堂问答:通过提问方式检查学生对闭合电路概念和欧姆定律的理解程度。
2. 实验报告:评估学生在电路实验中的操作技能和对实验结果的分析能力。
3. 课后作业:布置相关计算题和应用题,检验学生对欧姆定律的应用能力。
七、教学拓展1. 介绍欧姆定律在现代科技领域中的应用,如电路设计、手机电池等。
2. 探讨欧姆定律的局限性,如在非线性电路中的适用性问题。
八、教学资源1. 多媒体课件:展示实验过程、电路图和计算实例。
2. 实验器材:电路实验所需的器材,如电阻、电压表、电流表等。
3. 参考资料:提供相关学术论文或书籍,供有兴趣深入了解的学生参考。
九、教学建议1. 鼓励学生在课堂上积极提问,培养学生的质疑精神。
高中物理选修3-1《闭合电路欧姆定律》教学设计
高二物理选修3《闭合电路欧姆定律》教学设计一、教材分析1、本节内容在教材中的地位和作用《闭合电路欧姆定律》是普通高中课程标准实验教科书《物理》(选修3—1)中是第二章第七节的内容,电动势作为单独的一节在前面已经介绍,所以本节主要从能量角度得出闭合电路欧姆定律,然后研究路端电压跟负载的关系。
《闭合电路欧姆定律》是高中物理电学部分最基础、也是最重要的知识之一,它与我们的生活、生产和科学技术息息相关,只有掌握了这部分内容,才能有效的应用它解决实际问题。
2、教学目标结合教材内容和学生的特点,本节课的教学目标定位如下:知识与技能①能够从能量的角度分析出电源的电动势等于内、外电压之和;②理解闭合电路欧姆定律及其公式,并能熟练地用来解决电路有关的问题;③理解路端电压与负载(或干路电流)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。
过程与方法①通过学生实验:探索闭合电路中路端电压与负载的关系,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问题,培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
情感与价值观通过本节课教学,加强对学生科学素质的培养,探究物理规律培养学生创新精神和实践能力。
3、教学中的重点和难点重点:1、闭合电路欧姆定律;2、路端电压U与负载R(或干路电流I)的关系。
难点:路端电压U与负载R(或干路电流I)的关系及U—I图线的物理意义的理解。
二、教学设计思想在这节课的设计过程中,首先设置一个与学生现有知识相矛盾的实验引入课题,这样能激发学生的求知欲望,并能很快切入主题;然后利用能量转化守恒定律,分析得出闭合电路中电源电动势与内、外电压的关系和闭合电路欧姆定律,并用滑滑梯动画类比帮助学生理解;关于路端电压U和负载R的关系的探索,教师介绍实验原理电路图,采用学生分组实验,引导学生用导学卡,在实验中发现规律,交流讨论并用所学闭合电路欧姆定律知识解释实验现象,再鼓励学生代表将自己的探究成果与大家共享。
高中物理第二章恒定电流闭合电路的欧姆定律教学设计新人教版选修3_1
四.电源的U—I图像
教学方法
问题探究
教学手段
实验
教
学
流
程
步入情境
演示实验的重要应用引入。
观察、回想、思考、生疑。
揭示本课教学目标,激发学生的学习兴趣。
设问
1
板书
电路的组成部分有哪些?
思考、回答
激发学思考,使学生形成发散性思维.
过渡:
板书
电路中电势的变化情况?
倾听、思考,列表达式
让学生全面复习电场内容
设问2
板书
如何推导出闭合电路的欧姆定律?
教
学
分
析
教材分析
重点
欧姆定律的推导和应用
难点
路端电压与电流(外电阻)关系的公式表示及图象表示。
德育点
激发学生学习物理的兴趣,培养学生严谨、求实的优良品质。
创新点
本节课在教学过程中,以演示实验和学生探究实验为基础,来创设良好的教学情景,激发学生学习的兴趣,引发认知上的冲突,让学生分享成功的快乐,增强学习的信心和动力。充分发挥多媒体课件的优势,变抽象为具体,化难为易,缩短每个教学环节的时间,为教学重点的突出,教学难点的突破,发展学生能力创造条件。
思考、回答。用能量的观点解决问题
培养学生分析能力
设问3
闭合电路的欧姆定律和部分电路的欧姆定律的区别于联系是什么?
学生思考、回答
掌握二者的区别
设问4
路端电压与负载的关系
电源的U —I图象
思考,带问题观看实验演示
学会分析问题、观察思考能力
板书设计
第七节闭合电路的欧姆定律
一.电路的组成部分
二.闭合电路欧姆定律的推导过程
最新人教版高中物理选修3-1第二章《欧姆定律》教学设计
教学设计3欧姆定律本节分析学生在初中阶段已经学过欧姆定律,高中安排这节课的目的,主要是让学生通过实验再次增加感性认识;体会物理学的基本研究方法(即通过实验来探索物理规律);学习分析实验数据,得出实验结论的两种常用方法——列表对比法和图象法;再次领会定义物理量的一种常用方法——比值法.本节在全章中的作用和地位也是很重要的,它一方面起复习初中知识的作用,另一方面为学习闭合电路欧姆定律奠定基础.本节涉及两个问题:一是欧姆定律,二是导体的伏安特性曲线.尤其是测绘小灯泡伏安特性曲线的实验,使学生对欧姆定律的认识更加深化.同时“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验对第6节《导体的电阻》的学习做铺垫,所以这个知识点既是本节的重点也是难点.学情分析学生在初中已经学习了欧姆定律,对欧姆定律已有一定的认识,本节要让学生对欧姆定律有一个更深层次的认识.学生的好奇心很强,对物理实验很感兴趣,但是学生的动手能力不强,在演示实验部分和理论讲解部分要加强师生的互动性,调动学生的积极性.另外,本节当中要用到图象法,学生对图象的分析比较薄弱,因此要有针对性的对学生进行引导.教学目标●知识与技能(1)进一步体会用比值定义物理量的方法,知道什么是电阻以及电阻的单位.(2)理解并掌握欧姆定律,并能用来解决有关电路的问题.(3)通过测绘小灯泡伏安特性曲线的实验,掌握和应用分压电路改变电压的基本技能.(4)知道伏安特性曲线,知道线性元件和非线性元件,学会一般元件伏安特性曲线的测绘方法.●过程与方法(1)通过演示实验知道电流的大小的决定因素,培养学生的实验观察能力.(2)学习图象法处理问题,培养学生利用图象解决问题的能力.(3)通过实验,培养学生主动观察、分析和总结的能力.●情感、态度与价值观(1)通过介绍欧姆的生平,以及欧姆定律的建立,激发学生的创新意识,培养学生在逆境中战胜困难的坚强性格.(2)培养学生善于动手、勤于动脑以及规范操作的良好实验素质,培养学生仔细观察认真分析的科学态度.教学重难点本节的重点是理解欧姆定律的内容、表达式及适用条件,会用欧姆定律分析解决一些实际问题,会用实验方法测绘导体的伏安特性曲线.而难点主要是学生不能完全按照电路图进行实物的连接,或根据实物图的连接画电路图,并且在理解伏安特性曲线的物理意义上也有一定的困难.教学方法本节是一堂典型的物理规律课,为了让学生加深对本节内容的理解,在教学中要向学生展示实验的魅力,让学生知道物理属于一门实验科学,注重培养学生的实验技能.在演示实验和多媒体辅助教学及实物投影的帮助下逐步得出欧姆定律以及电阻的定义和表达式.可尝试让小组合作讨论,总结所学,让学生自己得出电阻定义式和欧姆定律表达式.教学准备学生电源、电压表、电流表和滑动变阻器各一只,5 Ω、10 Ω的定值电阻各一只,小灯泡一个,开关一个,导线若干教学设计(设计者:关鹏)教学过程设计给学生介绍实验电路图,并请学生观察电表的正负接线柱,要求学生注意,接线柱的接法,A为待测电阻(定值电阻)设计意图:通过实验激发学生学习的兴为新课的教学做好伏笔,同时培养学生学生归纳:导体的电阻)定义:导体两端电压与通过导体的电流的比值,叫做B的伏安特性曲线在此强调纯电阻电路和非纯电阻电路的特3U 05时,I =I 0-0.4 A=2U 0时,电流为I 2 由图知I 0-0.435U 0=I 0U 0=0.425U 0=I 22U 0=1.0 A I =2I =2.0 A板书设计 3 欧姆定律一、电阻1.定义:导体两端的电压与通过导体的电流的比值 2.定义式:R =UI3.单位:欧姆(Ω)4.物理意义:反映导体对电流的阻碍作用 二、欧姆定律1.内容:导体中的电流跟导体两端的电压U 成正比,跟导体的电阻R 成反比 2.公式:I =UR3.适用条件:金属导体和电解液导体,而对气体导体和半导体元件不适用 三、导体的伏安特性曲线1.定义:用纵轴表示电流I,用横轴表示电压U,画出的I-U图线叫做导体的伏安特性曲线2.线性元件和非线性元件教学反思本教学设计明确了本节的主题,围绕教材中提出的几个问题,逐一在学生中展示实验与讨论,在充分交流的基础上,激发学生探究问题的兴趣,让学生带着问题进行学习并总结归纳出定义与规律.较好之处为:1.引入能够充分调动学生学习的积极性、主动性,激发学生的探究欲望,为本节的顺利教学做好了准备.2.通过比较完整的实验探究过程,让学生体会科学的探究方法,培养科学探究的能力,为学生的终身发展打基础.3.本节的实验数据是总结欧姆定律的基础,通过分组探究活动,使学生能够积极地投入到课堂的学习中去,热情很高.实验取得的数据多数较好,为欧姆定律的得出奠定了很好的条件.4.充分利用多媒体实物展台,为学生搭建了一个展示自己的平台,增强了学生的自信心,体会到学习的乐趣,这也是本节教学的最大亮点.整堂课融基础性、灵活性、实践性、开放性于一体.这样既注重知识的发生、发展、形成的过程,又通过探索过程,不断提高解决问题的能力,渗透物理的思想方法,发展物理思维.不足之处:由于本节课容量大,内容多,课堂的例题相对比较简单,导致学生对欧姆定律和伏安特性曲线理解不够到位,习题课应加强.本节内容主要是通过实验来得出的规律,如果条件许可采用分组实验的话,本节的效果会更佳.这样能充分证明实践检验真理的准确性和重要性.而且边做实验边得出结论,易于不同层次的学生接受.另外,本节在讲解过程中应注意控制好时间,这样可节省出一些时间将例题理解透彻,或再测一下二极管的伏安特性曲线.总之,本节如果能调动起学生对物理实验的兴趣,能起到培养学生动手、动脑的好习惯,就是最大的成功.备课资料●欧姆和欧姆定律的建立欧姆(1789~1854年),1789年3月16日生于德国埃尔兰根城,父亲是锁匠.父亲自学了数学和物理方面的知识,并教给少年时期的欧姆,唤起了欧姆对科学的兴趣.16岁他进入埃尔兰根大学学习数学、物理和哲学,中途辍学,1811年欧姆以论文《光线和色彩》获得博士学位.欧姆是一个很有天才和科学抱负的人,他长期担任中学教师,由于缺少资料和仪器,他的研究工作有很多困难,但他在孤独与困难的环境中始终坚持不懈地进行科学研究,自己动手制作仪器.欧姆对导线中的电流进行了研究.他从傅立叶发现的热传导规律中受到启发,导热杆中两点间的热流正比于这两点间的温度差.因而欧姆认为电流现象与此相似,猜想导线中两点之间的电流也许正比于它们之间的某种驱动力,即现在所称的电动势.欧姆花了很大的精力在这方面.开始他用伏打电堆作电源,但是因为电流不稳定,效果不好.后来他接受他人的建议改用温差电池作电源,从而保证了电流的稳定性.但是如何测量电流的大小,这在当时还是一个没有解决的难题.开始,欧姆利用电流的热效应,用热胀冷缩的方法来测量电流,但这种方法难以得到精确的结果.后来他把奥斯特关于电流磁效应的发现和库仑扭秤结合起来,巧妙地设计了一个电流扭秤,用一根扭丝悬挂一磁针,让通电导线和磁针都沿子午线方向平行放置;再用铋和铜温差电池,一端浸在沸水中,另一端浸在碎冰中,并用两个水银槽作电极,与铜线相连,当导线中通过电流时,磁针的偏转角与导线中的电流成正比.实验中他用粗细相同、长度不同的八根铜导线进行了测量,得出了等式:X=ab+x.式中X是磁效应强度,即电流的大小,a是与激发力有关的常数,即电动势,x表示导线的长度,b是与电路其余部分的电阻有关的常数,b+x实际上表示电路的总电阻.这个结果于1826年发表.1827年欧姆又在《动电电路的数学研究》一书中,把他的实验规律总结成如下公式:S=γE.式中S表示电流,E表示电动力,即导线两端的电势差,γ表示导线对电流的传导率,其倒数即为电阻.欧姆定律发现初期,许多物理学家不能正常理解和评价这一发现,并提出怀疑和尖锐的批评.研究成果被忽视以及经济的困难使欧姆精神抑郁.直到1841年英国皇家学会授予他最高荣誉的科普金奖,才引起德国科学界的重视.1849年欧姆成为了慕尼黑大学教授,后人为了纪念他,就用他的名字作为电阻的单位.。
高中物理选修3-1教案设计: 第二章 第七节 闭合电路的欧姆定律
课题第七节闭合电路欧姆定律授课时间教学目标知识与技能1.了解欧姆发现闭合电路欧姆定律的实验方法和思维;2.知道电源的电动势等于内电压、外电压之和;3.理解闭合电路欧姆定律的公式,理解各物理量及公式的物理意义,并能熟练地用来解决有关的电路问题。
过程与方法1.通过实验数据分析培养学生的逻辑思维能力;2.培养学生分析解决问题能力,会用闭合电路欧姆定律分析实际问题。
情感态度与价值观1.渗透物理学史的教育,培养学生的兴趣2.解释物理实验现象。
教学重点1.建立闭合电路欧姆定律;2.端电压与外电阻、电流之间的关系。
教学难点 1.闭合回路中电源电动势等于电路上内、外电压之和;2.应用闭合电路欧姆定律解决实际问题。
课程类型新授课教学方法讲授法、归纳法教学工具多媒体辅助教学过程导入新课两台手摇发电机,摇动手柄发电机就会产生电动势。
这是一台自制电压指示仪,电压指示仪两边各分布了一排发光二极管,当输入电压越高,二极管亮了数量越多,输入电压越小,二极管亮了数量越少。
现将手摇发电机的输出端与电压指示仪相连,通过电压指示仪可以比较手摇发电机的外电压的大小。
先演示一下,慢摇时,指示灯亮的少些,快摇时,指示灯亮的多些。
请一男一女两位同学手摇发电机,用两台手摇发电机分别对一台自制电压显示仪供电,女同学的手摇发电机装置中的灯泡取下,男同学的手摇发电机装置中的灯泡保留,学生观察到男同学摇的更快,产生的电动势应该要更大些,可是电压指示仪反映了女同学的电压要更高一些,为什么会这样呢?要想很好的解释这个实验,就需要先来学习今天我们要学习的内容——闭合电路欧姆定律。
教学内容一、探究电源电动势和电源外电压、电源内电压的关系介绍自制化学原电池。
铜棒作为原电池的正极,锌棒作为原电池的负极,U型槽内装有电解液。
在正负极附近分别放上一段铜线作为探针,用来测内电路电压,利用电压表测内外电压验证闭合电路欧姆定律得出的结论。
通过改变电阻箱阻值改变外电阻大小,通过挤压中间连通管,改变其横截面积,从而改变电源内电阻大小。
2024-2025版高中物理第二章恒定电流7闭合电路的欧姆定律教案新人教版选修3-1
教学方法/手段/资源:
-讲授法:教师通过详细讲解,帮助学生理解闭合电路的欧姆定律知识点。
-实践活动法:教师设计实践活动,让学生在实践中掌握闭合电路的欧姆定律技能。
-合作学习法:学生通过小组讨论等活动,培养团队合作意识和沟通能力。
作用与目的:
-学生可以尝试阅读一些与电路设计相关的书籍,如《电子电路基础》、《电路设计与仿真》等,提升自己的电路设计能力。
-学生可以参与一些在线的科学讨论组,与其他学生或专业人士交流关于闭合电路的欧姆定律的问题,互相学习和进步。
-学生可以利用课余时间,自己设计一些简单的电路实验,如制作一个简单的串联电路或并联电路,观察电流和电压的变化,验证欧姆定律。
-帮助学生深入理解闭合电路的欧姆定律知识点,掌握相关技能。
-通过实践活动,培养学生的动手能力和解决问题的能力。
-通过合作学习,培养学生的团队合作意识和沟通能力。
3.课后拓展应用
教师活动:
-布置作业:教师根据闭合电路的欧姆定律课题,布置适量的课后作业,巩固学习效果。
-提供拓展资源:教师提供与闭合电路的欧姆定律课题相关的拓展资源,如书籍、网站、视频等,供学生进一步学习。
3.实验法:教师将引导学生参与实验,通过测量电路中的电流、电压、电阻等物理量,让学生亲身感受电流、电压、电阻之间的关系,从而加深对闭合电路的欧姆定律的理解。
教学手段:
1.多媒体设备:教师将利用多媒体设备,如PPT、视频等,展示电路图、实验现象等,让学生更直观的理解闭合电路的欧姆定律,提高学生的学习兴趣。
教师活动:
-发布预习任务:教师通过在线平台或班级微信群,发布预习资料,如PPT、视频、文档等,明确预习目标和要求。
最新人教版选修3-1高中物理第2章 2-7闭合电路的欧姆定律教学设计
第7节、闭合电路欧姆定律定律一、教目标(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,并能用分析、计算有关问题。
3、掌握电断路和短路两种特殊情况下的特点。
知道电的电动势等于电没有接入电路时两极间的电压。
4、熟练应用闭合电路欧姆定律解决有关的电路问题。
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、通过演示路端电压与负载的关系实验,培养生利用“实验研究,得出结论”的探究物理规律的思路和方法。
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,加强对生素质的培养,通过探究物理规律培养生的创新精神和实践能力。
教重点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难点路端电压与负载的关系教方法演示实验,讨论、讲解教用具:滑动变阻器、电压表、电流表、电键、导线若干、投影仪、多媒体电脑教过程(一)引入新课教师:前边我们知道电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、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?电提供的电能是如何在闭合电路中分配的呢?今天我们就习这方面的知识。
(二)进行新课1、闭合电路欧姆定律教师:(投影)教材图27-1(如图所示)教师:闭合电路是由哪几部分组成的?生:内电路和外电路。
教师:在外电路中,沿电流方向,电势如何变化?为什么?生: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,从高电势向低电势运动。
教师:在内电路中,沿电流方向,电势如何变化?为什么?生(代表):沿电流方向电势升高。
因为电内部,非静电力将正电荷从电势低处移到电势高处。
教师:这个同说得确切吗?生讨论:如果电是一节干电池,在电的正负极附近存在着化反应层,反应层中非静电力(化作用)把正电荷从电势低处移到电势高处,在这两个反应层中,沿电流方向电势升高。
高中物理《闭合电路的欧姆定律》教案设计
高中物理《闭合电路的欧姆定律》教案设计一、教学目标:1. 让学生理解闭合电路的概念,掌握欧姆定律的表述和含义。
2. 培养学生运用欧姆定律解决实际问题的能力。
3. 引导学生通过实验探究,提高观察、思考、分析问题的能力。
二、教学内容:1. 闭合电路的概念及其组成。
2. 欧姆定律的表述:在一段电路中,电流强度与两端电压成正比,与电路的总电阻成反比。
3. 欧姆定律的应用:解决电路中电流、电压、电阻的问题。
三、教学重点与难点:1. 教学重点:闭合电路的概念,欧姆定律的表述和应用。
2. 教学难点:欧姆定律的推导过程,以及如何运用欧姆定律解决复杂电路问题。
四、教学方法:1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生主动探究闭合电路的欧姆定律。
2. 利用实验现象,让学生直观地理解欧姆定律的内涵。
3. 通过举例分析,让学生学会运用欧姆定律解决实际问题。
五、教学过程:1. 引入新课:通过讲解电源、导线、电阻等基本电路元件,引出闭合电路的概念。
2. 讲解欧姆定律:介绍欧姆定律的表述,解释电流、电压、电阻之间的关系。
3. 实验探究:安排学生进行实验,观察电流、电压、电阻的变化规律,引导学生发现欧姆定律。
4. 公式推导:在实验基础上,引导学生推导欧姆定律的公式。
5. 应用练习:布置一些实际问题,让学生运用欧姆定律进行解答,巩固所学知识。
6. 总结与反思:对本节课的内容进行总结,让学生谈谈自己在学习过程中的收获和感悟。
7. 布置作业:布置一些有关闭合电路欧姆定律的练习题,巩固所学知识。
六、教学评价:1. 评价学生对闭合电路概念的理解程度。
2. 评价学生对欧姆定律表述和应用的掌握情况。
3. 评价学生在实验探究中观察、思考、分析问题的能力。
七、教学拓展:1. 介绍欧姆定律在现代科技领域的应用,如电动汽车、太阳能电池等。
2. 引导学生关注电路中的其他定律,如基尔霍夫定律、法拉第电磁感应定律等。
八、教学资源:1. 实验器材:电源、导线、电阻、电压表、电流表等。
高中物理选修新课标人教版选修3-1第二章2 7 闭合电路的欧姆定律 教案
第二章 恒定电流2.4 串并联电路【教学目标】1、了解串并联电路中电压、电流、电阻的关系。
2、知道常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表改装而成的。
重点: 1、串、并联电路的规律2、知道常用的电压表和电流表的改装难点: 电压表和电流表都是由小量程的电流表改装【自主预习】一。
串联和并联如图1所示,把几个导体 ,接入电路,这样的连接方式叫做串联。
如图2所示,把几个导体的一端 ,另一端也 ,然后把这两端接入电路,这样的连接方式叫并联二、串联电路和并联电路的电流 串联电路各处的电流 ,即 。
并联电路的总电流等于 ,即。
三、串联电路和并联电路的电压串联电路两端的总电压等于 。
并联电路的总电压与 ,则 。
四、串联电路和并联电路的电阻串联电路的总电阻等于 ,关系式为 。
并联电路总电阻的倒数等于 ,关系式为 。
五、电流计1、作用:2. 三个主要参数: 、 、3.电路图符号:【典型例题】一、基本电路处理【例1】.如图2-4-9所示,R 1=4 Ω,R 2=R 3=2 Ω,R 4=4 Ω,R 5=6 Ω,求A 、B 间的等效电阻.【例2】如图2所示三个完全相同的电阻R 1=R 2=R 3,接在电路中,则它们的电压之比为( )A .1∶1∶1B .1∶2∶2C .1∶4∶4D .2∶1∶1图1 图2二、电表的改装【例3】一电流表G,内阻为R=10 Ω,满偏电流是15 ,把它改装成量程为9 V的电压表,则连接电阻的阻值为多大?【例4】如图所示,有一个表头G,满偏电流=500 ,内阻=200Ω,用它改装为有1 A和10A两种量程的电流表,求R1、R2的阻值各为多大?【例5】如果图2-4-8中电流表的内阻是100 Ω,怎样在这个刻度盘上标出相应的电压数据?【课后练习】1.如图2-4-7所示的电路,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,滑动触头C时,电路的总电阻发生变化,以下情况正确的是( )A.C向左滑动,总电阻变小B.C向右滑动,总电阻变小C.C滑动到最左端时,总电阻为R0D.C滑动到最右端时,总电阻为零2.把电流表改装成电压表时,下列说法正确的是( )A.改装的原理是串联电阻有分压作用B.改装成电压表后,原电流表本身允许通过的最大电流值也随着变大了C.改装后原电流表自身的电阻也增大了D.改装后使用时,加在原电流表两端的电压的最大值不变3.用甲、乙两个完全相同的电流表表头改装成量程分别为5 V和10 V的电压表,串联后测量12 V的电压,则( )A.两表的电压示数相同,均为6 V[来源]B.两表头的指针的偏角相同C.两表头的指针的偏角不相同D.两表的电压示数不同4.如图6所示,电压U不变,闭合开关S,先调节电阻箱R的电阻值到R1,使电流计指针转到满刻度,再把R调节到R2,使电流表的指针转到满刻度的,电流表的内阻等于( ) R1 B.2R2-R1A.RC.R2-3R1 D.2R2-3R15.两只定值电阻R1=10 Ω,R2=30 Ω,电压表一个,练习使用电压表测电压,电路连接如图7所示,电源输出电压U=12 V不变,先用电压表与R1并联,电压表示数为U1,再用电压表与R2并联,电压表示数为U2,则下列说法正确的是( )A.U1一定为3.0 VB.U2一定小于9.0 VC.U1与U2之和一定为12 VD.U1与U2之和小于12 V6.在图8所示的串联电路中,通过电阻R1的电流I1满足关系式( )A.I1= B.I1=C.I1= D.I1=7.一同学将变阻器与一只6 V,6~8 W的小灯泡L及开关S串联后接在6 V的电源E上,当S闭合时,发现灯泡发光.按图9所示的接法,当滑片P向右滑动时,灯泡将( )A.变暗 B.变亮C.亮度不变 D.可能烧坏灯泡8..如图10所示是两个电阻R1、R2的I-U图线,将两电阻R1、R2并联后的电阻为R,则电阻R的U-I图象在图中( )A.区域Ⅰ B.区域ⅡC.区域Ⅲ D.不能确定9.一量程为100 μA的电流表,内阻为100 Ω,现串联一个9 900 Ω的电阻将它改装成电压表,则该电压表的量程是多少?如果用改装后的电压表测量某一电路,电压表示数如图11所示.此时的电压是多少?10.如图13所示,R1=2 Ω,R2=3 Ω,滑动变阻器最大值R3=5 Ω,则当滑动触头从a滑到b的过程中,安培表示数的最小值为多少?答案:例1.答案 3 Ω解析R2、R3串联,如果等效一个电阻R23,则R23=R2+R3=4 Ω23与R4并联,设它们的等效电阻为R234,则R234==2 Ω,此时R1与R234串联,设它们的等效电阻为R0,则R0=R1+R234=6 Ω5与R0并联,它们的等效电阻就是A、B间的电阻值,则==3 Ω.例2.答案 D例3. 答案590 Ω解析把电流表G改装成量程为9 V的电压表,需串联的电阻R==Ω=590 Ω.例4.解析:当公共端与1 A端接入电路时,量程为I1=1 A,当公共端与10 A端接入电路时,量程为I2=10 A。
物理人教版高中选修3-1《闭合电路欧姆定律》教学设计
物理⼈教版⾼中选修3-1《闭合电路欧姆定律》教学设计⾼⼆物理选修3《闭合电路欧姆定律》教学设计樟树三中周⼩勤⼀、教材分析1、本节内容在教材中的地位和作⽤《闭合电路欧姆定律》是普通⾼中课程标准实验教科书《物理》(选修3—1)中是第⼆章第七节的内容,电动势作为单独的⼀节在前⾯已经介绍,所以本节主要从能量⾓度得出闭合电路欧姆定律,然后研究路端电压跟负载的关系。
《闭合电路欧姆定律》是⾼中物理电学部分最基础、也是最重要的知识之⼀,它与我们的⽣活、⽣产和科学技术息息相关,只有掌握了这部分内容,才能有效的应⽤它解决实际问题。
2、教学⽬标结合教材内容和学⽣的特点,本节课的教学⽬标定位如下:3、教学中的重点和难点重点:1、闭合电路欧姆定律;2、路端电压U与负载R(或⼲路电流I)的关系。
难点:路端电压U与负载R(或⼲路电流I)的关系及U—I图线的物理意义的理解。
⼆、教学设计思想在这节课的设计过程中,⾸先设置⼀个与学⽣现有知识相⽭盾的实验引⼊课题,这样能激发学⽣的求知欲望,并能很快切⼊主题;然后利⽤能量转化守恒定律,分析得出闭合电路中电源电动势与内、外电压的关系和闭合电路欧姆定律,并⽤滑滑梯动画类⽐帮助学⽣理解;关于路端电压U和负载R的关系的探索,教师介绍实验原理电路图,采⽤学⽣分组实验,引导学⽣⽤导学卡,在实验中发现规律,交流讨论并⽤所学闭合电路欧姆定律知识解释实验现象,再⿎励学⽣代表将⾃⼰的探究成果与⼤家共享。
充分体现学⽣在课堂中的主体地位,侧重于培养学⽣的实践能⼒,分析问题、解决问题的能⼒;培养学⽣的交流合作能⼒。
教师在课堂中主要起引导作⽤,使学⽣沿着主线、沿着重点难点去发现问题、分析问题、解决问题,在恰当的时候将学⽣讨论的问题引导到⼀个⽐较集中的⽭盾上,激化这个⽭盾,从⽽解决这个问题,在适当的时候借⽤多媒体课件,将抽象的问题直观化、复杂的问题简单化。
三、教法和学法物理学是⼀门以实验为基础的学科,物理中很多规律都来源于实验的探索。
人教版高中物理选修31第二章第7节闭合电路欧姆定律 教学设计
人教版高中物理选修31第二章第7节闭合电路欧姆定律教学设计闭合电路欧姆定律(漆思佳浙江省三门中学)一、教学设计思路:自由落体运动这部分的内容在新课标教材中分两节,第一节是关于自由落体规律的得出,第二节是关于自由落体规律的物理学史,以及科学探究的方法。
而自由落体运动的规律本身比较简单,就是匀变速直线运动的特殊运用,将初速度为零和加速度取g代入匀变速运动的规律中便可以出来。
而新课标要求的并不仅仅是单纯的知识点灌输、以及认知的提高,而是更加强调知识获得的过程、获得知识所用到的方法与技能、以及情感上的体验。
因此,这堂课在设计上,相对于自由落体规律的运用,更加注重的是让学生体验知识获得的过程,让学生从科学探究的角度出发,自己动手将自由落体的规律探究得出。
本节课关于自由落体加速度的得出是高中学生首次进行探究,也使一次结构非常完整的典型科学探究过程,因此需要在教学中的体现探究的模式,让学生学会探究的方法,使得他们在今后的学习中能够运用科学探究去解决一些不明白的新规律,更让学生在获得这种技能的同时获得好奇心的满足,从而加深对物理这门实验科学的兴趣。
二、前期分析:教学难点自由落体规律的探究方案的得出三、教学目标(一)知识与技能1、认识自由落体运动,知道影响物体下落快慢的因素,理解自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
2、能用打点计时器或其他实验仪器得到相关的运动轨迹并能自主进行分析。
3、知道什么是自由落体的加速度,知道它的方向,了解在地球上的不同地方,重力加速度大小不同。
4、掌握如何从匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律,并能够运用自由落体规律解决实际问题。
5、初步了解探索自然规律的科学方法,重点培养学生的实验能力和推理能力。
(二)过程与方法1、会根据现象进行合理假设与猜想的探究方法。
2、会利用实验数据分析并能归纳总结出物理规律的方法。
3、善于进行观察,并能独立思考或与别人进行讨论、交流。
(三)情感态度与价值观1、通过指导学生探究,调动学生积极参与讨论,培养学生学习物理的浓厚兴趣。
【精品】高中物理(人教版)选修3-1 优秀教案--2.7《闭合电路的欧姆定律》
【精品】高中物理(人教版)选修3-1 优秀教案--2.7《闭合电路的欧姆定律》选修3-1第二章2.7闭合电路的欧姆定律一、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(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路端电压与负载的关系四、学情分析1.知识基础分析:①初中掌握了欧姆定律,会利用该定律列式求解相关问题。
②掌握了电场力做功的计算方法。
2.学习能力分析:①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。
②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、教学方法实验演示,讨论,举例六、课前准备1.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,课内探究学案,课后延伸拓展学案。
七、课时安排:1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑(二)情景引入、展示目标实验演示(三)合作探究、精讲点播1、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、闭合电路欧姆定律(1)内电路和外电路①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。
②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①内电阻:内电路的电阻,通常称为电源的内阻。
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教学设计
7闭合电路的欧姆定律
本节分析
闭合电路欧姆定律是本章的核心内容,具有承前启后的作用,既是本章知识的高度总结,又是本章知识拓展的重要基础.通过学习,既能使学生从部分电路的认知上升到全电路规律的掌握,又能从静态电路的计算提高到对含电源电路的动态分析及推演.同时,闭合电路的欧姆定律能够充分体现功和能的概念在物理学中的重要性,是加深对功能关系理解的好素材.
学情分析
学生通过前面的学习,对静电力做功的特点、静电力做功与电能的转化以及如何从非静电力做功的角度描述电动势有了比较深入的理解.借助于部分电路的欧姆定律的相关知识,已经具备了可以通过功能关系分析建立闭合电路欧姆定律的可能.
教学目标
●知识与技能
(1)经历闭合电路欧姆定律的理论推导过程.体验能量转化和守恒定律在电路中的具体应用,理解内、外电路的能量转化.
(2)理解内、外电路的电势降落,理解闭合电路的欧姆定律.
(3)会用闭合电路的欧姆定律分析路端电压与负载、电流的关系.
●过程与方法
(1)学会用已知的电学知识和规律,推导得到新的知识和规律.
(2)学会用实验方法,验证并理解新的知识和规律.
(3)学会利用数学方法来理解和解决相关物理问题.
●情感、态度与价值观
(1)倡导师生协作,鼓励学生通过讨论、交流营造探究合作的学习氛围,培养团队合作能力.
(2)加强对学生科学素质、创新精神和实践能力的培养.
教学重难点
1.闭合电路的欧姆定律的推导及理解.
2.路端电压与负载、电流的关系,能进行相关的电路分析和计算.
教学方法
教师启发引导教学与学生小组合作探究法相结合.
教学准备
多媒体教学课件、演示实验电路板、电源、数字电压表、数字电流表等.教学设计(一)(设计者:周静忠,徐会强改编)
教学过程设计
设计意图:通过实验激发学生学习的兴趣,为新课
的教学以及后面的照应做好伏笔.)
闭合电路:当开关S闭合,电源、导线、用电器组
成闭合电路.
)电源起什么作用?提供电能.
)电源怎么提供电能?通过非静电力做功,把其
他形式的能转化为电能.
)如何描述电源把其他形式的能转化为电能的本
根据闭合电路的欧姆定律和题述的两种情况,可以列出下面两个方程:
r
1
r
2
从教材“图2.7-2闭合电路的电势”分析得出:外电路电势降落之和U外+U内,等于电源升高的
进一步加深对闭合电路的欧姆定律的理
解,为用图象法处理《实验:测定电池的电动势和内
阻》的数据做好准备.)
板书设计
7闭合电路的欧姆定律
一、认识闭合电路
闭合电路:开关S闭合,电源、导线、用电器组成闭合电路
外电路:由用电器和导线组成外电路
内电路:电源内部是内电路
二、闭合电路的欧姆定律
闭合电路的欧姆定律:闭合电路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
I=
E
R+r
E=U外+U内
三、讨论及应用
1.路端电压、内电压和电动势的关系
2.路端电压U与电流I的关系
(1)U路=E-Ir
(2)U路I的关系图线的物理意义
①与U路轴的截距的物理意义:断路状态,断路时的路端电压等于电源电动势
②与I轴的截距的物理意义:短路状态,短路电流很大,不允许出现短路
③图线斜率的物理意义:图线倾斜程度跟内阻r有关,图线斜率绝对值越大,内阻越大
教学反思
本节的教学活动,基于学生基础、动手能力、思维方式等特点,如何引导学生共同完成探究活动,要注意以下几点:
1.明确教学目的,掌握物理思维特点,培养学生思维能力.本节重点即定律的内容不是老师强加到学生脑中,而是通过学生自主的探究,在一定思考和推理情况下学到的,因此教师设计教学一定要符合高中学生的思维能力,通过“猜想—实验—验证”严密的科学探究方法,培养学生的能力.
(1)采用实验引入,实验现象和学生初中的学习认知产生冲突,由此激发学生的学习兴趣与学习热情,这个效果很好,学生的积极性完全调动起来.
(2)对电路的认识,由于之前已有铺垫,所以不需要过多阐述,而应该通过学生的课前预习,让学生自主完成,由本节效果来看,学生的预习成果显著.
(3)在探究路端电压与负载关系实验时,测量自制电源的路端电压和内电压,并将结果用数字电压表显示出来,学生记录实验数据,然后分析处理实验数据,找到路端电压与内电压的和不变的关系.
(4)基于学生数学基础的特点,在研究路端电压与电流关系时,让学生从图象出发研究,从教学效果看,学生很容易理解和掌握.
2.本节教学能充分联系生活实际,培养了学生的知识综合应用能力.如电源的短路问题;与生活紧密联系,在学生学习基础知识的同时,对于生活中的相关现象有了更深层次的理解.
3.本节教学能让学生参与进来,主动探讨电路动态分析的问题.学生还可以按自己的水平
层次将课堂内未完成的内容拓展到课外,做到课题学习和课外思考的互通.
教学设计(二)(设计者:陈国文,徐会强改编)
教学过程设计
演示一:四盏小灯泡并联,由四个开关控制,外
电路如图所示,用四节干电池串联作为电源,接
B两端,逐一闭合开关,观察小灯泡的亮
度变化情况;再逐一断开开关,观察小灯泡的亮
定性介绍内、外电路的电势升、降情况
对闭合电路有整体定性的了解.
电源没有接入外电路时,电源电动势与
测出各接线柱间的电势差.
实验结果:U AB=U AD+U CB,U CD=0
数据分析:电源的电动势为电极附近由于非静电力做功,两次电势提升之和.
改变外电阻,测出几组内、外电压.
学生按下表记录数据,并进行分析.
U外/V
U内/V
(U外+U
)/V
根据能量守恒定律推导闭合电路的欧姆定律
时间内,外电路中消耗的电能
时间内,内电路中消耗的电能
观察实验中调节滑动变阻器时电压表和电流表的变化规律;
讨论分析解释实验现象
设计意图:通过练习强化学生对闭合电路的欧姆定律的理解,培养学生运用所学知识解决实际问题的能力.)
板书设计
7 闭合电路的欧姆定律
一、电路结构
闭合电路的组成⎩
⎪⎨⎪⎧外电路
内电路
二、闭合电路的欧姆定律
闭合电路欧姆定律:闭合电路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 =U 外+U 内 I =E
R +r
三、路端电压U 与负载R(或干路电流I)的关系 1.实验现象:R 增大时,I 减小,U 增大 R 减小时,I 增大,U 减小
2.解释:利用U =E -Ir(E 、r 是一定的) 3.U-I 图线的分析和理解
(1)反映了U 和I 的变化关系
(2)与U 轴截距的物理意义:断路状态,且断路时的路端电压等于电源电动势 (3)与I 轴截距的物理意义:短路状态,短路电流很大,不允许出现短路现象
(4)图线斜率的物理意义:图线倾斜程度跟内阻r 有关,图线斜率绝对值越大,内阻越大
教学反思
本节设想从三个小实验设计问题情景,让学生在体验中发现并提出问题,教师认真倾听学生的对话,及时捕捉学生的原认知对本节教学的影响.从两个探究实验的数据分析中,加深对电源内部电势升降的理解和电源存在内阻的认识,从而明确电源电动势在数值上等于内外电路的电势降落.依据能量守恒进一步从理论上探究闭合电路的欧姆定律,并能用该定律对路端电压随外电阻的变化的实验现象进行分析.活动的场景设计中要倡导学生之间的沟通交流,共同提高,从实验得出的结论要与科学结论进行比较,从而正确地建构物理知识.备课资料●
干电池、蓄电池、发电机、太阳能电池等形式多样的电源可为人类提供所需的稳定持续的电流.然而,世界上第一个使人类获得稳定持续电流的是伟大的意大利物理学家、发明家伏特(1745~1827).
伏特24岁时发表了静电学著作《论电的吸引》,引起了科学界的注意.29岁成为物理学教授,在电学等方面做出了许多重要的贡献.1791年被聘为英国皇家学会国外会员,三年后还被授予科普利奖章,后来还被选为巴黎科学院的国外院士.伏特所处的时代,人们对电的研究只停留在静电现象.1780年,意大利物理学家伽伐尼发现了“动物电”现象,在此启发下,伏特于1792年开始研究“动物电”及相关效应.他通过大量实验,否定了“动物电”是动物固有的说法,认为产生于两类导体(两种金属和液体)所组成的电路中,不同种类的金属接触时彼此都起电(叫接触电),这就是著名的电的接触学说.他以不同的金属连成环接触青蛙腿及其背,从而成功地使活的青蛙痉挛.这就证实了“动物电”产生于两种不同金属的接触.由实验他还观察到电不仅使青蛙颤动,还会影响其视觉和味觉神经.为了取得较强的效应,伏特把若干种导体联接起来进行了长期实验,终于在1799年研制成第一个长时间的持续的电流源——伏特电堆,接着又发明了伏特电池.伏特电池是19世纪初具有划时代意义的最伟大的发明.这一发明在此后的相当长时间内成为人们获得稳定的持续电流的唯一手段.由此开拓了电学研究的新领域,使电学从静电现象的研究进入到动电现象的研究,导致了电化学、电磁联系等一系列重大发现.正是依靠足够强的持续电流,1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应,这又导致了1831年英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象等,使电磁学发展走上了突飞猛进的道路.人们为了纪念这位最先为人类提供稳定电流的科学家,将电动势和电位差的单位以他的姓氏命名为“伏特”(VOLT),简称“伏”.。