高中物理《闭合电路的欧姆定律》优质课教案、教学设计
高中物理《闭合电路欧姆定律》教案
高中物理《闭合电路欧姆定律》教案一、教学目标1.知识与技能–了解欧姆定律的基本概念和公式–掌握计算电流、电阻和电压关系的方法–理解闭合电路中电流、电阻、电压的作用和相互关系2.过程与方法–通过实验观察和数据分析,帮助学生理解欧姆定律–引导学生进行思维导图和概念表的绘制,加深对欧姆定律的理解–进行小组合作和讨论,培养学生合作与交流的能力3.情感、态度和价值观–培养学生的实验探究能力和科学思维–引导学生正确对待电路中的安全问题–培养学生对物理学科的兴趣和积极参与的态度二、教学重难点•教学重点:欧姆定律的基本概念和公式,计算电流、电阻和电压关系的方法•教学难点:欧姆定律与电路实际问题的应用三、教学过程1. 导入(5分钟)•使用一个简单的问题来引导学生思考:为什么我们打开水龙头,水就会流出来?•引导学生讨论,从中引出电流的概念以及与水流的类比。
2. 欧姆定律的引入(10分钟)•通过实验演示,展示欧姆定律的实验验证过程,引出欧姆定律的概念。
•让学生观察演示实验并记录相关数据,进行电压、电流和电阻的初步计算。
3. 欧姆定律的讲解与推导(15分钟)•结合实验数据和观察结果,讲解欧姆定律的定义和公式。
•通过推导欧姆定律的数学表达方式,让学生理解电流、电阻和电压之间的关系。
4. 欧姆定律的应用(15分钟)•分发练习题,让学生运用欧姆定律解决相关问题。
•引导学生分析不同电路中电流、电阻、电压的变化情况,加深对欧姆定律的理解。
5. 实例分析与讨论(15分钟)•列举一些生活中常见的电路问题,并引导学生分析和解决。
•小组合作讨论,让学生共同探讨电路问题背后的物理原理。
6. 总结归纳(10分钟)•引导学生进行思维导图和概念表的绘制,总结和归纳欧姆定律的重点内容。
•鼓励学生提出问题,解答学生的疑惑。
7. 课堂作业(5分钟)•布置相关练习题,巩固学生对欧姆定律的掌握程度。
•提示学生注意实验安全问题,并鼓励他们积极参与物理实验。
高中物理《闭合电路欧姆定律》优秀教案范文
高中物理《闭合电路欧姆定律》优秀教案范文中学物理《闭合电路欧姆定律》优秀教案范文教学目标 1.了解闭合电路欧姆定律的内容及表达式;知道路端电压以及电源电动势等于内外电路上电势着陆之和;2.通过探究推导出闭合电路欧姆定律及其公式,培育逻辑推理实力;体验能量守恒转化和能量守恒定律在电路中的详细应用;3.通过探究物理规律培育学生的创新精神和实践实力,体会物理与生活的紧密联系,增加学习物理的爱好。
教学重难点1.教学重点:闭合电路欧姆定律的内容、表达式及意义。
2.教学难点:闭合电路欧姆定律的推导过程及应用。
教学过程一、新课导入老师演示试验:变更电路中并联小灯泡的个数,闭合开关,学生视察灯泡的亮度改变。
老师提出问题:为什么灯泡接在同一个电源两端,亮度会发生改变。
由此引出课题。
二、新课讲授环节一:闭合电路老师提问:什么样的状况下,灯泡才会亮?学生思索回答,老师展示电路图片,讲解闭合电路、外电路、内电路。
老师提出问题:(1)在外电路中,正电荷如何移动?电流沿什么方向?电势如何改变?(2)在内电路中,正电荷如何移动?电流沿什么方向?电势如何改变?学生分组探讨,共享答案。
老师明确在外电路中,沿电流方向电势渐渐降低,并且通过多媒体展示电势改变图。
环节二:闭合电路中的能量转化老师出示纯电阻电路图片,说明电路相关数据,提出问题:(1)外电路电流做功为多少?(2)内电路电流做功为多少?(3)非静电力做功为多少?学生分组探讨。
在老师的指导下,学生能够分析出:依据能量守恒,静电力做的功等于内外电路电能转化为其他形式能之和,进一步可得环节三:闭合电路欧姆定律老师引导学生对公式进行整理,推导电流I与电动势,电路中电阻的关系。
老师引入闭合电路欧姆定律,引导学生写出闭合电路定律的表达式,强调适用于外电路为纯电阻电路,讲解路端电压概念,明确电动势等于内外电路电势降低之和。
深化理解:老师提问假如外电路是非纯电阻电路,闭合电路欧姆定律如何表达?引导学生写出闭合电路欧姆定律其他表达式。
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《闭合电路的欧姆定律》教案
高中物理《闭合电路的欧姆定律》教案一、学习目标1. 了解闭合电路的概念和结构;2. 掌握欧姆定律的基本原理与表达式;3. 能够用欧姆定律计算电路中电流、电压、电阻的关系;4. 能够应用欧姆定律解决物理问题。
二、学习重点1. 欧姆定律的原理和表达式;2. 电路中电流、电压、电阻的关系。
三、学习难点1. 如何理解欧姆定律的物理意义;2. 如何应用欧姆定律解决实际问题。
四、教学方法1. 探究式教学法;2. 讲解与演示相结合的教学方法;3. 合作学习法。
五、教学步骤1. 导入新知识通过检查学生对电路的认识程度,简要介绍闭合电路的概念和结构,分析闭合电路中电流的流动原理,并分享欧姆定律发现的历史背景和意义。
2. 探究欧姆定律的基本原理让学生在小组内自主探究欧姆定律的基本原理,并展示其研究成果。
引导学生发现欧姆定律的物理意义及其表达式。
3. 欧姆定律的实验验证通过实际电路实验,学生可以用欧姆定律来推导电路中电阻、电流、电压的变化规律,加深对欧姆定律的理解。
4. 应用欧姆定律解决实际问题教师通过举例,引导学生运用欧姆定律解决实际问题。
学生可以在小组内合作研究,提高学生的综合运用能力。
5. 巩固与拓展再次让学生回顾欧姆定律和闭合电路的相关知识点,并拓展了解并讨论其在生活中的应用。
六、教学策略1. 充分利用多媒体教学手段,让学生更直观地理解欧姆定律的规律。
2. 建立合作学习机制,让学生通过小组合作的方式拓展知识,提高合作学习能力。
3. 丰富的实验、案例分析与问题解决,让学生更贴近生活,更愿意学习,更易掌握知识。
七、教学评估1. 课中实验操作评估;2. 讨论评估,回答问题评估;3. 思维导图、概念关系图评估;4. 自主学习报告评估。
优质课《闭合电路欧姆定律》教学设计
闭合电路欧姆定律优质课教学设计一、教材分析课标分析:知道电源的电动势和内阻,理解闭合电路的欧姆定律教材地位:闭合电路欧姆定律是恒定电流一章的核心内容,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,是功能关系学习的好素材。
二、学情分析学生通过前面的学习,理解了静电力做功与电荷量、电势差的关系、了解了静电力做功与电能转化的知识,认识了如何从非静电力做功的角度描述电动势,并处理了部分电路欧姆定律的相关电路问题,已经具备了通过功能关系分析建立闭合电路欧姆定律,并应用闭合电路欧姆定律分析问题的知识与技能。
三、教学目标(一)知识与技能1、通过探究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,并能用来分析有关问题。
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、了解路端电压与电流的U-I图像,认识E和r对U-I图像的影响。
5、熟练应用闭合电路欧姆定律进行相关的电路分析和计算(二)过程与方法1、经历闭合电路欧姆定律及其公式的推导过程,体验能量转化和守恒定律在电路中的具体应用,培养学生推理能力。
2、通过路端电压与负载的关系实验,培养学生利用实验探究物理规律的科学思路和方法。
3、了解路端电压与电流的U-I图像,培养学生利用图像方法分析电学问题的能力。
4、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)情感态度价值观1、通过探究物理规律培养学生的创新精神和实践能力。
2、通过实验探究,加强对学生科学素质的培养。
3、通过实际问题分析,拉近物理与生活的距离,增强学生学习物理的兴趣。
高中必修第三册《2 闭合电路的欧姆定律》优质课教案教学设计
7闭合电路的欧姆定律[学习目标] 1.会从能的守恒和转化定律推导出闭合电路的欧姆定律.2.理解内、外电压,理解闭合电路的欧姆定律.(重点)3.会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系,会进行相关的电路分析和计算.(难点)一、闭合电路的欧姆定律1.描述闭合电路的几个基本物理量用导线把电源、用电器连接起来就构成了闭合电路,如图所示.(1)内电路:电源内部的电路叫作内电路,其电阻叫作内电阻,通常用r表示.表示Ir,它是内电路的电势降落,称为内电压.闭合电路中,通常用U内(2)外电路:电源两极之间的外部电路叫作外电路,其电阻叫作外电阻.表示IR,它是外电路的电势降落,称为外电压,闭合电路中,通常用U外也常称为路端电压,简单地记为U.2.闭合电路中的能量转化如图所示,电路中电流为I,在时间t内,非静电力做功等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和,即EIt=I2Rt+I2rt.3.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)公式:I =E R +r;适用范围:纯电阻电路. (3)常用的变形公式:E =U 外+U 内或U 外=E -Ir ;适用范围:任何闭合电路.二、路端电压与负载的关系1.路端电压与外电阻的关系:U 外=E -U 内=E -E R +rr . 结论:①R 增大→U 外增大;②外电路断路时U 外=E ;③外电路短路时U 外=0.2.路端电压与电流关系(1)公式:U 外=E -Ir .(2)图象(U -I 图象):如图所示是一条倾斜的直线,该直线与纵轴交点的坐标表示电动势E ,斜率的绝对值表示电源内阻r .1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)电动势越大,闭合电路的电流就越大. (×)(2)电源的内阻越大,闭合电路的电流就越小. (×)(3)电源一定时,负载电阻越大,电流越小.(√)(4)电源发生短路时,电流为无穷大. (×)(5)外电路断路时,电源两端的电压就是电源电动势. (×)2.一太阳能电池板,测得它的开路电压为800 mV ,短路电流为40 mA.若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻连成一闭合电路,则它的路端电压是( )A .0.10 VB .0.20 VC .0.30 VD .0.40 V D [电源电动势为0.8 V ,根据I 短=E r ,解得r =E I 短=20 Ω,所以U =R R +rE =0.4 V ,D 正确.]3.(多选)如图所示为两个不同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()A.电动势E1=E2,短路电流I1>I2B.电动势E1=E2,内阻r1>r2C.电动势E1>E2,内阻r1<r2D.当两电源的工作电流变化量相同时,电源2的路端电压变化较大AD[由图象可知两电源的U-I图线交纵轴于一点,则说明两电源的电动势相同;交横轴于两不同的点,很容易判断电源1的短路电流大于电源2的短路电流,则A项正确.又由两图线的倾斜程度可知图线2的斜率的绝对值大于图线1的斜率的绝对值,即电源2的内阻大于电源1的内阻,则可知B、C项错误.由图象可判断当两电源的工作电流变化量相同时,电源2的路端电压的变化量大于电源1的路端电压的变化量,可知D项正确.]对闭合电路欧姆定律的理解1.几种形式说明`(1)E=U+U内(2)I=E R+r(3)U=E-Ir (U、I间关系)(4)U=RR+rE (U、R间关系)(1) I=ER+r和U=RR+rE只适用于外电路为纯电阻的闭合电路(2) 由于电源的电动势E和内电阻r不受R变化的影响,从I=ER+r不难看出,随着R的增加,电路中电流I减小(3) U=E-Ir既适用于外电路为纯电阻的闭合电路,也适用于外电路为非纯电阻的闭合电路(1) 外电路短路时电路中电流较大,为防止将电源、电路烧坏或引发火灾事故,一般不允许这种情况发生.(2) 外电路含有非纯电阻元件(如电动机、电解槽等)时,不能直接用欧姆定律解决电流问题,可以根据串、并联电路特点或能量守恒定律列式计算.【例1】如图所示的电路中,当S闭合时,电压表和电流表(均为理想电表)的示数各为1.6 V和0.4 A.当S断开时,它们的示数各改变0.1 V和0.1 A,求电源的电动势和内电阻.思路点拨:(1)两表读数增减的分析:①开关S断开后,外电阻的变化:由R1、R2并联变化为只有R1接入电路,电阻变大;②两表读数的变化:电流表读数减小,电压表读数变大.(2)电压表测量的是路端电压,电流表测量的是干路电流,它们之间的关系满足闭合电路欧姆定律,即U=E-Ir.[解析]当S闭合时,R1、R2并联接入电路,当S断开时,只有R1接入电路,此时路端电压增大、干路电流减小.当S 闭合时,由闭合电路欧姆定律得:U =E -Ir ,即1.6=E -0.4r ①当S 断开时,只有R 1接入电路,由闭合电路欧姆定律得:U ′=E -I ′r ,即1.6+0.1=E -(0.4-0.1)r ② 由①②得:E =2 V ,r =1 Ω.[答案] 2 V 1 Ω闭合电路问题的求解方法(1)分析电路特点:认清各元件之间的串、并联关系,特别要注意电压表测量哪一部分的电压,电流表测量哪个用电器的电流.(2)求干路中的电流:若各电阻阻值和电动势都已知,可用闭合电路的欧姆定律直接求出,也可以利用各支路的电流之和来求.(3)应用闭合电路的欧姆定律解决问题时,应根据部分电路的欧姆定律和电路的串、并联特点求出部分电路的电压和电流.1.如图所示的电路中,电阻R 1=9 Ω,R 2=15 Ω,电源电动势E =12 V ,内电阻r =1 Ω.求当电流表示数为0.4 A 时,变阻器R 3的阻值多大?[解析] 对R 2,有U 2=I 2R 2=0.4×15 V =6 V则R 1和r 上的电压U =E -U 2=(12-6) V =6 V故总电流I 1=U R 1+r =69+1A =0.6 A流过R3的电流I3=I1-I2=(0.6-0.4) A=0.2 A故R3=U2I3=60.2Ω=30 Ω.[答案]30 Ω闭合电路的动态变化和每一部分的电流、电压都发生变化.其分析的一般思路为:(1)明确电路结构,即电路各元件的连接方式;(2)明确局部电阻的变化和外电路总电阻R总的变化;(3)运用I总=ER总+r判断I总的变化;(4)运用U内=I总r判断U内的变化;(5)运用U外=E-U内判断U外的变化;(6)运用电学公式实行定性分析各支路相关量变化.【例2】如图所示的电路中,电源内阻不可忽略.开关S闭合后,在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中()A.电压表与电流表的示数都减小B.电压表与电流表的示数都增大C.电压表的示数增大,电流表的示数减小D.电压表的示数减小,电流表的示数增大思路点拨:(1)滑动变阻器的滑动端向下滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,总电阻减小.(2)分析电路的动态变化的一般思路是“先局部后整体再局部”.A[滑动变阻器R0的滑片向下滑动的过程中,R0接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,总电流变大,电源的内电压变大,外电压变小,电压表的示数变小,R1两端的电压变大,R2两端的电压变小,电流表的示数变小,A正确.]直流电路的动态分析思路基本思路是“部分→整体→部分”,即从阻值变化入手,由串、并联规律判知R总的变化情况,再由欧姆定律判知I总和U端的变化情况,最后由部分电路欧姆定律及串联分压、并联分流等规律判知各部分的变化情况.2.(多选)在如图所示的电路中,闭合S,A、B、C三只灯均正常发光,当可变电阻R′的滑动触头上移时,对A、B、C三只灯亮度的变化,下列叙述正确的是()A.A灯变亮B.B灯变亮C.C灯变亮D.三灯均变暗AC[滑动触头上移,R′变大,则R总变大,I总=ER总减小,U内=I总r减小,U外=E-U内增大,A灯变亮,A正确;I支=I总-I A,I支减小,B灯与R 并联部分的电压减小,C灯与R′并联部分电压增大,故B灯变暗,C灯变亮,C正确,B、D错误.]电源的有关功率和电源的效率1.电源的有关功率和电源的效率(1)电源的总功率:P总=IE=I(U内+U外).(2)电源的输出功率:P出=IU外.(3)电源内部的发热功率:P′=I2r.(4)电源的效率:η=P出P总=U外E,对于纯电阻电路,η=RR+r=11+rR.2.输出功率和外电阻的关系在纯电阻电路中,电源的输出功率为P=I2R=E2(R+r)2R=E2(R-r)2+4RrR=E2(R-r)2R+4r.(1)当R=r时,电源的输出功率最大,P m=E2 4r.(2)当R>r时,随着R增大,P减小.(3)当R<r时,随着R增大,P增大.【例3】电路图如图甲所示,图乙中图线是电路中的电源的路端电压随电流变化的关系图象,滑动变阻器的最大阻值为15 Ω,定值电阻R0=3 Ω.甲乙(1)当R为何值时,R0消耗的功率最大?最大值为多少?(2)当R为何值时,电源的输出功率最大?最大值为多少?思路点拨:(1)由题图乙可求出电源的电动势和内电阻,注意纵轴坐标原点不从0开始.(2)R0为定值电阻,其电流越大,消耗功率越大.(3)对电源来说,R +R 0为电源外电阻,当r =R 0+R 时,电源输出功率最大.[解析] (1)由题图乙知电源的电动势和内阻为:E =20 V ,r =20-52Ω=7.5 Ω 由题图甲分析知道,当R =0时,R 0消耗的功率最大,最大值为P ′max =⎝ ⎛⎭⎪⎫E R 0+r 2R 0=⎝ ⎛⎭⎪⎫203+7.52×3 W ≈10.9 W. (2)当r =R +R 0,即R =4.5 Ω时,电源的输出功率最大,最大值为P max ″=⎝ ⎛⎭⎪⎫E R 0+R +r 2(R 0+R ) =⎝ ⎛⎭⎪⎫203+4.5+7.52×(3+4.5)W ≈13.3 W. [答案] (1)0 10.9 W (2)4.5 Ω 13.3 W上例中,当R 为何值时,R 消耗的功率最大?最大值为多少?提示:把R 0看作电源内电阻,则电源的等效内阻为r ′=r +R 0=10.5 Ω 即当R =r ′=10.5 Ω时,R 消耗的功率最大,最大功率P max =⎝ ⎛⎭⎪⎫E R 0+R +r 2R =⎝ ⎛⎭⎪⎫2010.5+10.52×10.5 W =9.5 W.3.如图所示,线段A 为某电源的U -I 图线,线段B 为某电阻的U -I 图线,当上述电源和电阻组成闭合电路时,求:(1)电源的输出功率P 出多大?(2)电源内部损耗的电功率是多少? (3)电源的效率η多大?[解析] (1)由A 的图线可读出电源电动势E =3 V ,内电阻r =E I m =36Ω=0.5 Ω 从图象的交点可读出路端电压U =2 V ,电路电流I =2 A则电源的输出功率为P 出=UI =4 W.(2)电源内部损耗的电功率P 内=I 2r =2 W.(3)电源的总功率为P 总=IE =6 W故电源的效率为η=P 出P 总×100%≈66.7%.[答案] (1)4 W (2)2 W (3)66.7%电路故障问题路、电阻器内部断路、接触不良等,判断故障的基本方法有两种.1.仪表检测法(1)电压表是由灵敏电流计G 和分压电阻R 0串联组成的,内部结构如图甲所示.甲 乙(2)用电压表检测如图乙所示,合上开关S ,若电压表有示数,说明电路中有电流通过电压表,电路为通路(电压表作为一个高电阻把开关和电源接通了),则开关S 和导线不断路,灯L 断路即故障所在.2.假设法已知电路发生某种故障,寻找故障发生的位置时,可将整个电路划分为若干部分,然后逐一假设某部分电路发生故障,运用欧姆定律进行正向推理.推理结果若与题述物理现象不符合,则故障不是发生在这部分电路;若推理结果与题述物理现象符合,则故障可能发生在这部分电路.直到找出发生故障的全部可能为止,亦称排除法.【例4】 如图所示,电灯L 标有“4 V 1 W ”,滑动变阻器R 的总电阻为50 Ω.当滑片P 滑至某位置时,L 恰好正常发光,此时电流表示数为0.45 A .由于外电路发生故障,电灯L 突然熄灭,此时电流表示数变为0.5 A ,电压表示数为10 V .若导线连接完好,电路中各处接触良好.试问:(1)发生的故障是短路还是断路?发生在何处?(2)发生故障前,滑动变阻器接入电路的阻值为多大?(3)电源的电动势和内电阻为多大?[解析] (1)电路发生故障后,电流表读数增大,路端电压U =U 2=I 2R 2也增大,因此外电路总电阻增大,一定在外电路某处发生断路.由于电流表有读数,R 2不可能断路,电压表也有读数.滑动变阻器R 也不可能断路,只可能是电灯L 发生断路.(2)L 断路后,外电路只有R 2,因无电流流过R ,电压表示数即为路端电压U 2=U 端=10 V ,R 2=U 2I 2=100.5Ω=20 Ω. L 未断路时恰好正常发光,U L =4 V ,I L =P U =0.25 AU 端′=U 2′=I 2′·R 2=0.45×20 V =9 VR =U R I R=U 端′-U L I L =9-40.25 Ω=20 Ω. (3)根据闭合电路欧姆定律E =U +Ir .故障前E=9+(0.45+0.25)r,故障后E=10+0.5r.得r=5 Ω,E=12.5 V.[答案](1)电灯L发生断路(2)20 Ω(3)12.5 V 5 Ω如果某用电器被短路,则它两端的电压为零;如果电路中某处断路(且只有一处),则断路处电压不为零,这是解决故障问题的主要依据.4.如图所示的电路中,灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的.现在突然发现灯泡A比原来变暗了些,灯泡B比原来变亮了些,则电路中出现的故障可能是()A.R3断路B.R1短路C.R2断路D.R1、R2同时短路C[灯泡A比原来暗了些,说明灯泡A的电流和电压变小;灯泡B比原来亮了些,说明灯泡B的电压和电流变大.采取代入排除法,将选项逐个代入分析:R3断路→R外增大→R总变大→I总减小→U外变大,则易知灯泡A、B两端电压变大,由此可知两灯均变亮,故A错误;R1短路→R外减小→R总减小→I总增大,易知通过灯泡A和B的电流变大,两灯变亮,B错误;同理分析可知C 选项正确,D选项错误.]课堂小结知识脉络1.理解闭合电路欧姆定律.2.分析闭合电路的动态变化问题.3.闭合电路中的功率分析与计算.4.电路中的故障分析.1.关于电源的电动势,下列说法中正确的是()A.电源电动势的大小等于电源没有接入电路时两极间的电压的大小,所以当电源接入电路时,电动势的大小将发生变化B.电路闭合时,并联在电源两端的电压表的示数就是电源电动势的值C.电源的电动势是表示电源把其他形式的能转化为电势能的本领大小的物理量D.在闭合电路中,电动势等于内、外电路上电压之和,所以电动势实际上就是电压C[直接利用电动势的概念分析判断可知,选项C正确.]2.(多选)如图所示为两个独立电路A和B的路端电压与其总电流I的关系图线,则()A.路端电压都为U1时,它们的外电阻相等B.电流都是I1时,两电源内电压相等C.电路A的电源电动势大于电路B的电源电动势D.A中电源的内阻大于B中电源的内阻ACD[在路端电压与总电流的关系图线(U-I)中,图线在U轴上的截距表示电动势E,图线斜率的绝对值表示电源的内阻,可见E A>E B,r A>r B.图中两直线的交点坐标为(I1、U1),由R=UI可知,路端电压都为U1时,它们的外电阻相等.由U′=Ir可知,电流都是I1时,因r不相等,故两电源内电压不相等.所以选项A、C、D正确.]3.如图所示是一实验电路图.在滑动触头由a端滑向b端的过程中,下列表述正确的是()A.路端电压变小B.电流表的示数变大C.电源内阻消耗的功率变小D.电路的总电阻变大A[滑动触头由a端滑向b端的过程中,R1值减小,因此电路总电阻变小,D错误;干路电流变大,路端电压变小,A正确;内阻消耗的功率变大,C错误;定值电阻R3两端的电压变小,电流表示数变小,B错误.]4.一电池外电路断开时的路端电压为3 V,接上8 Ω的负载电阻后路端电压降为2.4 V,则可以判定电池的电动势E和内电阻r为()A.E=2.4 V,r=1 ΩB.E=3 V,r=2 ΩC.E=2.4 V,r=2 ΩD.E=3 V,r=1 ΩB[外电路断开时的路端电压等于电动势,即E=3 V,接上8 Ω的负载电阻后,路端电压U=E-UR r=2.4 V,可得r=2 Ω,B正确.]。
高中物理《闭合电路欧姆定律》教案范文
一、教学目标1. 让学生理解闭合电路的概念,掌握欧姆定律的内容及应用。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 引导学生通过实验探究,提高观察、分析、总结的能力。
二、教学内容1. 闭合电路的定义及特点2. 欧姆定律的表述:电流I等于电压U与电阻R的比值,即I=U/R。
3. 欧姆定律的应用:计算电路中的电流、电压和电阻。
三、教学重点与难点1. 重点:闭合电路的概念,欧姆定律的表述及应用。
2. 难点:欧姆定律在复杂电路中的应用。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生思考和探究。
2. 利用实验现象,让学生直观地理解欧姆定律。
3. 运用案例分析,培养学生解决实际问题的能力。
五、教学过程1. 引入新课:通过讨论闭合电路的概念,引导学生了解欧姆定律的研究对象。
2. 讲解闭合电路的特点,阐述欧姆定律的表述。
3. 演示实验:测量不同电阻下的电流和电压,让学生观察欧姆定律的实验现象。
4. 分析实验结果,引导学生总结欧姆定律的规律。
5. 案例分析:让学生运用欧姆定律计算实际电路中的电流、电压和电阻。
6. 课堂小结:强调闭合电路欧姆定律的重要性及应用范围。
7. 布置作业:设计一些有关闭合电路欧姆定律的应用题,巩固所学知识。
六、教学策略1. 采用问题驱动法,引导学生思考和探究。
2. 通过实验现象,让学生直观地理解欧姆定律。
3. 运用案例分析,培养学生解决实际问题的能力。
4. 利用多媒体教学,增强学生的学习兴趣。
5. 组织小组讨论,提高学生的合作能力。
七、教学准备1. 准备实验器材:电流表、电压表、电阻箱、电源等。
2. 设计实验方案,确定实验步骤。
3. 准备案例资料,挑选适合的题目。
4. 制作多媒体课件,辅助教学。
八、教学评价1. 课堂问答:检查学生对闭合电路欧姆定律的理解程度。
2. 实验报告:评估学生在实验中的观察、分析、总结能力。
3. 作业完成情况:检查学生对知识的掌握和应用能力。
4. 小组讨论:评价学生的合作精神和解决问题能力。
高中物理《闭合电路欧姆定律》优质课教案、教学设计
《闭合电路欧姆定律》教学设计课题闭合电路欧姆定律时间教学目标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,理解闭合电路欧姆定律;3.会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系,并能进行相关的电路分析和运算。
重点闭合电路欧姆定律的理解难点闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系教学方法1.学生实验验证、探究;2.理论推导实验现象。
教学过程【引入】问题:电路有持续电流的条件?实验1:连接一个闭合电路,观察灯泡亮否?实验2:连接电路,观察电建闭合前后电压表示数变化?讨论:电源两端的电压为什么会变化呢?本节课学习闭合电路欧姆定律【内容】一、闭合回路的结构电源内部是内电路,电源外部由导线,电键,负载构成外电路。
二、闭合电路欧姆定律1、回路中电势的变化外电路电流方向电势降低,内电路电流方向电势继续降低,在两极附近有化学反应层,层内非静电力克服静电力,将正电荷由低电势移动到高电势,电势升高,总的降低的电势差等于升高的电势差2、回路中能量变化(1)若外电路中的用电器都是纯电阻R,在时间t 内外电路中有多少电能转化为内能?(2)内电路也有电阻r,当电流通过内电路时,也有一部分电能转化为内能,是多少?(3)电流流经电源时,在时间t 内非静电力做多少功EIt =I 2 Rt +I 2 rtI = (4) 电路中能量守恒:E =IR +IrE 或R +r 或 E =U 外 +Ir3、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.4、公式课堂练习 11、(多选)以下说法正确的有( )A. 电源内阻属于外电路的一部分;B. 在外电路中,沿电流方向电势降低,在内电路中,沿电流方向电势一直升高;C. 在闭合回路中,电动势等于路端电压和内电压的和;D. 用电压表直接与电源两极相连,电压表的的示数略小于电源的电动势。
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,掌握欧姆定律的内容及公式。
2. 培养学生运用欧姆定律分析和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、动手能力。
二、教学内容1. 闭合电路的概念介绍。
2. 欧姆定律的内容讲解:电流I与电压U、电阻R之间的关系,公式I=U/R。
3. 欧姆定律的应用:分析电路中电流、电压、电阻的变化规律。
三、教学重点与难点1. 重点:欧姆定律的内容、公式及应用。
2. 难点:闭合电路中电流、电压、电阻之间的关系及动态变化分析。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生探究闭合电路的欧姆定律。
2. 利用实验演示,让学生直观地了解欧姆定律的原理。
3. 运用案例分析法,培养学生解决实际问题的能力。
五、教学过程1. 引入新课:通过讲解电源、电压、电流等基本概念,引出闭合电路的概念。
2. 讲解欧姆定律:阐述电流、电压、电阻之间的关系,给出欧姆定律的公式I=U/R。
3. 实验演示:安排学生进行实验,观察电流、电压、电阻的变化规律,验证欧姆定律。
4. 案例分析:提供一些实际问题,让学生运用欧姆定律进行分析解决。
5. 总结提高:对本节课内容进行总结,强调欧姆定律在实际应用中的重要性。
6. 作业布置:布置一些有关欧姆定律的应用题,巩固所学知识。
六、教学评估1. 课堂提问:通过提问了解学生对闭合电路概念和欧姆定律的理解程度。
2. 实验报告:评估学生在实验过程中的观察、分析、总结能力。
3. 作业完成情况:检查学生对欧姆定律应用题的解答,评估其应用能力。
七、教学反思1. 反思教学内容:确保欧姆定律的知识点讲解清晰,便于学生理解。
2. 反思教学方法:观察学生对问题的探究和实验操作,调整教学方法,提高教学效果。
3. 反思教学效果:根据学生作业和实验报告,分析学生的掌握程度,为后续教学提供参考。
八、拓展与延伸1. 讲解其他定律:介绍与欧姆定律相关的其他物理定律,如电压定律、电流定律等。
高中物理《闭合电路欧姆定律》教案范文
1. 让学生理解闭合电路的概念,掌握欧姆定律的表述和应用。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 帮助学生了解电路中电流、电压、电阻之间的关系,提高学生的实验操作技能。
二、教学内容1. 闭合电路的概念和组成。
2. 欧姆定律的表述和公式:U=IR,其中U表示电压,I表示电流,R表示电阻。
3. 欧姆定律的应用:计算电路中的电流、电压、电阻等参数。
三、教学方法1. 采用问题导入法,引导学生思考闭合电路的概念和组成。
2. 通过实验演示,让学生观察电路中的电流、电压、电阻等参数的变化,并引导学生运用欧姆定律进行计算和分析。
3. 采用小组讨论法,让学生分组讨论并解决实际问题,培养学生的合作意识和解决问题的能力。
四、教学步骤1. 引入闭合电路的概念,让学生了解电路的组成和作用。
2. 讲解欧姆定律的表述和公式,让学生掌握电流、电压、电阻之间的关系。
3. 进行实验演示,让学生观察电路中的电流、电压、电阻等参数的变化,并运用欧姆定律进行计算和分析。
4. 采用小组讨论法,让学生分组讨论并解决实际问题,培养学生的合作意识和解决问题的能力。
5. 进行总结和复习,强化学生对闭合电路欧姆定律的理解和记忆。
1. 课堂问答:检查学生对闭合电路和欧姆定律的理解程度。
2. 实验报告:评估学生在实验中的操作技能和运用欧姆定律的能力。
3. 课后作业:巩固学生对闭合电路欧姆定律的知识点掌握情况。
4. 小组讨论:评价学生在团队合作中解决问题的能力和表现。
六、教学重点与难点1. 教学重点:掌握闭合电路欧姆定律的表述和应用,理解电流、电压、电阻之间的关系。
2. 教学难点:运用欧姆定律解决实际问题,如电路中电流、电压、电阻的计算。
七、教学准备1. 实验器材:电压表、电流表、电阻箱、电源、导线等。
2. 教学工具:PPT、黑板、粉笔等。
3. 教材和参考资料:相关物理教材、教案、实验指导书等。
八、教学过程1. 导入:通过问题导入法,引导学生思考闭合电路的概念和组成。
高中物理《闭合电路的欧姆定律(1)》优质课教案、教学设计
教学设计:
教学过程设计:
闭合电路的欧姆定律的理解和应用,是分析复杂电路的基础和关键,因此它是本节课的重点;路端电压与负载的关系涉及到的物理量较多,寻找这一规律需要理论推导,学生要掌握这一推导过程,理解这一关系,具有一定的难度,所以它是本节课的难点。
为了突出重点,突破难点,本节课的教学过程是这样设计的:
首先采用问题什么是闭合电路,闭合电路的组成导入新课,通过复习回顾前面的内容,电流的方向,电势的变化,能量转化等问题,层层推进,接着分析问题,得出闭合电路的欧姆定律,通过爬黑板,男女生比赛竞争的方式进行巩固得到的结论,从而突出了重点。
本节课的难点是路端电压与负载的关系。
为了突破难点我首先从上一个问题的针对练习入手,定性得出随着负载R 的增大路端电压增大的结论。
然后通过学生分组讨论合作探究分析实验现象,演示实验观察实验现象、通过针对练习应用结论这三个环节,进一步印证了结论的正确性,并且还锻炼了学生的分析问题解决问题的能力,加深了学生对于这个规律的理解。
板书设计:
7 、闭合电路的欧姆定律
一、闭合电路
1、组成
2、方向
3、变化
4、转化
二、闭合电路的欧姆定律。
1、表达式
2、内容U 外=I R。
U 内=I r
三、闭合电路的欧姆定律
R , I ¯ ,U 。
高中物理闭合电路欧姆定律教案
高中物理闭合电路欧姆定律教案第一篇:高中物理闭合电路欧姆定律教案闭合电路欧姆定律学案教学目标(一)知识目标1、知道电动势的定义.2、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.3、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,电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和.4、理解路端电压与电流(或外电阻)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.5、理解闭合电路的功率表达式.6、理解闭合电路中能量转化的情况.(二)能力目标1、培养学生分析解决问题能力,会用闭合电路欧姆定律分析外电压随外电阻变化的规律2、理解路端电压与电流(或外电阻)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、通过用公式、图像分析外电压随外电阻改变规律,培养学生用多种方式分析问题能力.(三)情感目标1、通过外电阻改变引起电流、电压的变化,树立学生普遍联系观点2、通过分析外电压变化原因,了解内因与外因关系3、通过对闭合电路的分析计算,培养学生能量守恒思想4、知道用能量的观点说明电动势的意义教学建议1、电源电动势的概念在高中是个难点,是掌握闭合电路欧姆定律的关键和基础,在处理电动势的概念时,可以根据教材,采用不同的讲法.从理论上分析电源中非静电力做功从电源的负极将正电荷运送到正极,克服电场力做功,非静电力搬运电荷在两极之间产生电势差的大小,反映了电源做功的本领,由此引出电动势的概念;也可以按本书采取讨论闭合电路中电势升降的方法,给出电动势等于内、外电路上电势降落之和的结论.教学中不要求论证这个结论.教材中给出一个比喻(儿童滑梯),帮助学生接受这个结论.需要强调的是电源的电动势反映的电源做功的能力,它与外电路无关,是由电源本生的特性决定的.电动势是标量,没有方向,这要给学生说明,如果学生程度较好,可以向学生说明,做为电源,由正负极之分,在电源内部,电流从负极流向正极,为了说明问题方便,也给电动势一个方向,人们规定电源电动势的方向为内电路的电流方向,即从负极指向正极.2、路端电压与电流(或外电阻)的关系,是一个难点.希望作好演示实验,使学生有明确的感性认识,然后用公式加以解释.路端电压与电流的关系图线,可以直观地表示出路端电压与电流的关系,务必使学生熟悉这个图线.学生应该知道,断路时的路端电压等于电源的电动势.因此,用电压表测出断路时的路端电压就可以得到电源的电动势.在考虑电压表的内阻时,希望通过第五节的“思考与讨论”,让学生自己解决这个问题.3、最后讲述闭合电路中的功率,得出公式,.要从能量转化的观点说明,公式左方的表示单位时间内电源提供的电能.理解了这一点,就容易理解上式的意义:电源提供的电能,一部分消耗在内阻上,其余部分输出到外电路中.教学设计方案闭合电路的欧姆定律一、教学目标1、在物理知识方面的要求:(1)巩固产生恒定电流的条件;(2)知道电动势是表征电源特性的物理量,它在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压.(3)明确在闭合回路中电动势等于电路上内、外电压之和.(4)掌握闭合电路的欧姆定律,理解各物理量及公式的物理意义(5)掌握路端电压、输出功率、电源效率随外电阻变化的规律.2、在物理方法上的要求:(1)通过电动势等于电路上内、外电压之和的教学,使学生学会运用实验探索物理规律的方法.(2)从能量和能量转化的角度理解电动势的物理意义.(3)通过对路端电压、输出功率、电源效率随外电阻变化的规律的讨论培养学生的推理能力.(4)通过用公式、图像分析外电压随外电阻改变规律,培养学生用多种方式分析二、重点、难点分析1、重点:(1)电动势是表示电源特性的物理量(2)闭合电路欧姆定律的内容;(3)应用定律讨论路端电压、输出功率、电源效率随外电阻变化的规律.2、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)短路、断路特征(3)应用闭合电路欧姆定律讨论电路中的路端电压、电流强度随外电阻变化的关系三、教学过程设计引入新课:教师:同学们都知道,电荷的定向移动形成电流.那么,导体中形成电流的条件是什么呢?(学生答:导体两端有电势差.)演示:将小灯泡接在充满电的电容器两端,会看到什么现象?(小灯泡闪亮一下就熄灭.)为什么会出现这种现象呢?分析:当电容器充完电后,其上下两极板分别带上正负电荷,如图1所示,两板间形成电势差.当用导线把小灯泡和电容器两极板连通后,电子就在电场力的作用下通过导线产生定向移动而形成电流,但这是一瞬间的电流.因为两极板上正负电荷逐渐中和而减少,两极板间电势差也逐渐减少为零,所以电流减小为零,因此只有电场力的作用是不能形成持续电流的.教师:为了形成持续的电源,必须有一种本质上完全不同于静电性的力,能够不断地分离正负电荷来补充两极板上减少的电荷.这才能使两极板保持恒定的电势差,从而在导线中维持恒定的电流,能够提供这种非静电力的装置叫电源.电源在维持恒定电流时,电源中的非静电力将不断做功,从而把已经流到低电势处的正电荷不断地送回到高电势处.使它的电势能增加.板书: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.它并不创造能量,也不创造电荷.例如:干电池是把化学能转化为电能,发电机是把机械能、核能等转化为电能的装置.教师:电源能够不断地把其他形式的能量转变为电能,并且能够提供恒定的电压,那么不同的电源,两极间的电压相同吗?展示各种干电池(1号、2号、5号、7号),请几个同学观察电池上面写的规格,发现尽管电池的型号不同,但是都标有“1.5V”字样.我们把示教电压表直接接在干电池的两端进行测量,发现结果确实是1.5V.讲台上还摆放有手摇发电机、蓄电池、纽扣电池,它们两端的电压是否也是1.5V呢?(学生回答:不是)那么如何知道它们两端的电压呢?(学生:用电压表直接测量)·结论:电源两极间的电压完全由电源本身的性质(如材料、工作方式等)决定,同种电池用电压表测量其两极间的电压是相同的,不同种类的电池用电压表测量其两极间的电压是不同的.为了表示电源本身的这种特性,物理学中引入了电动势的概念.板书:2、电源电动势教师:从上面的演示和分析可知,电源的电动势在数值上等于电源未接入电路时两极间的电压.板书:电源的电动势在数值上等于电源没有接入电路时其两极间的电压.例如,各种型号的干电池的电动势都是1.5V.那么把一节1号电池接入电路中,它两极间的电压是否还是1.5V呢?用示教板演示,电路如图所示,结论:开关闭合前,电压表示数是1.5V,开关闭合后,电压表示数变为1.4V.实验表明,电路中有了电流后,电源两极间的电压减少了.教师:上面的实验中,开关闭合后,电源两极间的电压降为1.4V,那么减少的电压哪去了呢?用投影仪展示实验电路,介绍闭合电路可分为内、外电路两部分,电源内部的叫内电路,电源外部的叫外电路.接在电源外电路两端的电压表测得的电压叫外电压.在电源内部电极附近的探针A、B上连接的电压表测得的电压叫内电压.我们现在就通过实验来研究闭合电路中电动势和内、外电压之间的关系.板书:3、内电压和外电压教师:向学生介绍实验装置及电路连接方法,重点说明内电压的测量.实验中接通电键,移动滑动变阻器的滑动头使其阻值减和的值.再断开电键,由电压表测出电动势.分析实验结果可以发现什么规律呢?学生:在误差许可的范围内,内、外电压之和等于电源电动势.板书:在闭合电路中,电源的电动势等于内、外电压之和,即.下面我们来分析在整个电路中电压、电流、电阻之间的关系.教师:我们来做一个实验,电路图如图所示观察电键S先后接通1和2时小灯泡的亮度.结论:把开关拨到2后,发现小灯泡的亮度比刚才接3V的电源时还稍暗些.怎么解释这个实验现象呢?这就要用到我们将要学习的内容——闭合电路的欧姆定律.板书:闭合电路的欧姆定律教师:在图1所示电路图中,设电流为,根据欧姆定律,,那么,电流强度,这就是闭合电路的欧姆定律板书:4、闭合电路的欧姆定律的内容:闭合电路中的电流强度和电源电动势成正比,和电路的内外电阻之和成反比.表达式为.同学们从这个表达式可以看出,在电源恒定时,电路中的电流强度随电路的外电阻变化而变化;当外电路中的电阻是定值电阻时,电路中的电流强度和电源有关.教师:同学们能否用闭合电路的欧姆定律来解释上一个实验现象呢?学生:9V的电源如果内电阻很大,由闭合电路的欧姆定律可知,用它做电源,电路中的电流I可能较小;而电动势3V的电源内阻如果很小,电路中的电流可能比大,用这两个电源分别给相同的小灯泡供电,灯泡的亮度取决于,那么就出现了刚才的实验现象了.教师:很好.一般电源的电动势和内电阻在短时间内可以认为是不变的.那么外电阻的变化,就会引起电路中电流的变化,继而引起路端电压、输出功率、电源效率等的变化.几个重要推论(1)路端电压随外电阻变化的规律板书:5几个重要推论(l)路端电压随外电阻变化的规律演示实验,图3所示电路,(因为通常电源内阻很小,4节1号电池和1个10Ω的定值电阻串联组成电源的变化也很小,现象不明显)移动滑动变阻器的滑动片,观察电流表和电变化?压表的示数是如何随教师:从实验出发,随着电阻的增大,电流逐渐减小,路端电压逐渐增大.大家能用闭合电路的欧姆定律来解释这个实验现象吗?学生:因为变大,闭合电路的总电阻增大,根据闭合电路的欧姆定律,电路中的总电流减小,又因为,则路端电压增大.教师:正确.我们得出结论,路端电压随外电阻增大而增大,随外电阻减小而减小.一般认为电动势和内电阻在短时间内是不变的,初中我们认为电路两端电压是不变的,应该是有条件的,当为断路,→0,根据→无穷大时,→0,外电路可视,则,即当外电路断开时,用电减小为0时,电压表直接测量电源两极电压,数值等于电源的电动势;当路可视为短路,为短路电流,路端电压.板书5:路端电压随外电阻增大而增大,随外电阻减小而减小.断路时,∞,→0,;短路时,.→电路的路端电压与电流的关系可以用图像表示如下(2)电源的输出功率随外电阻变化的规律.教师:在纯电阻电路中,当用一个固定的电源(设电阻供电时,输出的功率,、r是定值)向变化的外又因为,所以,当时,电源有最大的输出功率.我们可以画出输出功率随外电阻变化的图线,如图所示.板书6:在纯电阻电路中,当用一个固定的电源(即的外电阻供电时,输出的功率有最大值.、是定值)向变化教师:当输出功率最大时,电源的效率是否也最大呢?板书7:电源的效率随外电阻变化的规律教师:在电路中电源的总功率为为,则电源的效率为,输出的功率为,内电路损耗的功率,当变大,也变大.而当时,即输出功率最大时,电源的效率 =50%.板书8:电源的效率随外电阻的增大而增大.本文章小,由两个电压表读出若干组内、外电压、总结探究活动1、调查各种不同电源的性能特点。
高中物理闭合电路欧姆定律优秀教案教学设计
高中物理闭合电路欧姆定律优秀教案教学设计中学物理闭合电路欧姆定律优秀教案教学设计一.教学要求1.懂得电动势是为了表征电源的特性而引入的概念,它在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压2.导出闭合电路的欧姆定律I=ε/(R+r)3.探究路端电压的改变规律,驾驭闭合电路中的U-R关系,U-I关系.4.学会运用闭合电路的欧姆定律解决简洁电路的问题.二.教学重点探究路端电压的改变规律,驾驭闭合电路中的U-R关系,U-I关系.三.教学方式讲授和探讨相结合四.教学过程一、电动势同种电源两极间的电压一样,不同种类的电源两极间电压不同.这说明电源两极间的电压是由电源本身的性质确定的.为了表征电源的这种特性,物理学中引入了电动势的概念.电源电动势在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压.用符号ε表示,单位是伏特.电动势的物理意义:表征了电源把其它形式的能转化为电能的本事.故ε在数值上等于电路中通过1库仑电量时电源所供应的能量.二、闭合电路的欧姆定律1学生推导推导闭合电路的欧姆定律的数学表达式,并说明其物理意义.给出条件:闭合电路中,电源电动势为ε,内电阻为r,外电阻为R,电路中的电流强度为I.提出要求:找寻IεRr的关系.2得出结论闭合电路里的电流强度,跟电源的电动势成正比,跟整个电路的电阻成反比.这就是闭合电路的欧姆定律.三、路端电压随外电阻的改变规律假如把外电路电阻的数值变更了,可以确定路端电压是会改变的。
在ε和r不变的状况下,路端电压随外电阻改变的规律到底是怎样的呢?ε=U+Ir〔电压形式〕Ir表示内电阻U’;U表示路端电压U随着R的增大而增大路端电路随外部电阻的改变而发生改变的缘由是电源有内阻r;外电路断开时,R--∞U=ε即路端电压等于电源电动势。
这正是说明可以用伏特表干脆测量电源电动势的道理。
外电路短路时,R=0U=0I=ε/r由于r一般很小,所以短路电流很大.电流太大不但会烧坏电源,还可能引起火灾,要留意幸免发生.ε/rIUOε四、U-I关系U=ε-Ir〔U=-Ir+ε〕讲解图象的物理意义ε表示电动势ε/r表示短路电流斜率的肯定值表示电源内阻五、电源的功率εI=UI+I2r〔功率形式〕式中P总=εIP出=UIP内=I2r电源的效率:讲电源的最大输出功率〔见教后记〕六、例题和练习例1:如图所法,当滑线变阻器的滑动触点向上端移动时(A) A.伏特表V的读数增大,安培表A的读数减小B.伏特表V和安培表A的读数都增大C.伏特表V和安培表A的读数都减小D.伏特表V的读数减小,安培表A的读数增大思索:如下图电路中,电源电动势和内电阻为定值,固定电阻的阻值R2小于变阻器ab两端之间的总阻值R3,R1≠0。
优质课《闭合电路欧姆定律》教学设计
优质课《闭合电路欧姆定律》教学设计闭合电路欧姆定律优质课教学设计一、教材分析课标分析:知道电源的电动势和内阻,理解闭合电路的欧姆定律教材地位:闭合电路欧姆定律是恒定电流一章的核心内容,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,是功能关系学习的好素材。
二、学情分析学生通过前面的学习,理解了静电力做功与电荷量、电势差的关系、了解了静电力做功与电能转化的知识,认识了如何从非静电力做功的角度描述电动势,并处理了部分电路欧姆定律的相关电路问题,已经具备了通过功能关系分析建立闭合电路欧姆定律,并应用闭合电路欧姆定律分析问题的知识与技能。
三、教学目标(一)知识与技能1、通过探究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,并能用来分析有关问题。
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、了解路端电压与电流的U-I图像,认识E和r对U-I图像的影响。
5、熟练应用闭合电路欧姆定律进行相关的电路分析和计算(二)过程与方法1、经历闭合电路欧姆定律及其公式的推导过程,体验能量转化和守恒定律在电路中的具体应用,培养学生推理能力。
2、通过路端电压与负载的关系实验,培养学生利用实验探究物理规律的科学思路和方法。
3、了解路端电压与电流的U-I图像,培养学生利用图像方法分析电学问题的能力。
4、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)情感态度价值观1、通过探究物理规律培养学生的创新精神和实践能力。
2、通过实验探究,加强对学生科学素质的培养。
闭合电路的欧姆定律的物理教案
闭合电路的欧姆定律的物理教案一、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及其在闭合电路中的应用。
2. 让学生掌握闭合电路的欧姆定律的数学表达式,并能进行简单的计算。
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. 欧姆定律的定义及其数学表达式。
3. 闭合电路的欧姆定律的数学表达式及其应用。
4. 闭合电路的欧姆定律在实际问题中的应用。
三、教学方法采用讲解法、问答法、实例分析法等多种教学方法,引导学生主动探究,提高学生分析问题和解决问题的能力。
四、教学步骤1. 引入闭合电路的概念,引导学生了解电路的基本组成部分。
2. 讲解欧姆定律的定义,引导学生理解电阻、电流和电压之间的关系。
3. 给出闭合电路的欧姆定律的数学表达式,并进行解释。
4. 通过实例分析,让学生掌握闭合电路的欧姆定律的应用。
5. 布置练习题,让学生巩固所学知识。
五、教学评价通过课堂讲解、问答、实例分析和练习题等方式,评价学生对闭合电路的欧姆定律的理解和应用能力。
对学生的评价主要以理解程度、应用能力和思维品质为主,注重过程性评价和终结性评价相结合。
六、教学难点与策略1. 教学难点:理解闭合电路的概念及欧姆定律的数学表达式。
运用欧姆定律解决实际问题。
2. 教学策略:利用实物电路和模拟实验,帮助学生直观理解闭合电路。
通过数学推导和图示,让学生清晰地理解欧姆定律的数学表达式。
提供丰富的实际问题案例,引导学生运用欧姆定律进行分析和计算。
七、教学准备1. 教学资源:闭合电路模型或实验器材。
欧姆定律的相关教材和参考资料。
实际问题案例及解答。
2. 教学环境:教室内的多媒体设备,用于展示PPT和视频资料。
实验室或工作台,用于进行闭合电路实验。
八、教学拓展1. 欧姆定律在现代技术中的应用:讨论欧姆定律在电子设备、电动汽车等领域的应用。
探讨欧姆定律在新能源技术中的作用。
2. 科学思维的培养:通过分析闭合电路的问题,培养学生科学的思维方法。
高中物理《闭合电路欧姆定律》教案范文
高中物理《闭合电路欧姆定律》教案范文一、教学目标1. 让学生理解闭合电路欧姆定律的概念,掌握欧姆定律的内容及其应用。
2. 通过实验和问题探究,培养学生运用欧姆定律解决实际问题的能力。
3. 培养学生合作交流、科学思维和动手实践的能力。
二、教学内容1. 闭合电路欧姆定律的定义及表达式:I = E / (R + r)2. 内外电压、电流和电阻的关系:U内= I r, U外= I (R r)3. 欧姆定律的应用:解决电路中的电流、电压和电阻问题。
三、教学重点与难点1. 重点:闭合电路欧姆定律的内容及其应用。
2. 难点:欧姆定律在复杂电路中的应用。
四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生通过实验和问题探究,发现闭合电路欧姆定律。
2. 使用多媒体课件辅助教学,形象直观地展示电路原理和欧姆定律的应用。
3. 组织学生进行小组讨论和实验操作,培养学生的合作交流和动手实践能力。
五、教学步骤1. 引入新课:通过讲解电流、电压和电阻的关系,引导学生思考闭合电路中的电流、电压和电阻之间的关系。
2. 实验探究:让学生分组进行实验,测量不同电阻下的电流和电压,观察电流、电压和电阻之间的关系。
4. 应用练习:布置一些实际问题,让学生运用欧姆定律解决问题,巩固所学知识。
6. 作业布置:布置一些有关闭合电路欧姆定律的练习题,让学生课后巩固所学知识。
六、教学评价1. 评价内容:学生对闭合电路欧姆定律的理解和应用能力。
2. 评价方法:通过课堂问答、实验操作、课后作业和测验等方式进行评价。
3. 评价指标:理解闭合电路欧姆定律的概念,能够运用欧姆定律解决实际问题,具备合作交流和动手实践能力。
七、教学拓展1. 引导学生思考闭合电路欧姆定律在生活中的应用,如电动车、手机电池等。
2. 介绍欧姆定律在现代科技领域中的应用,如传感器、电路设计等。
3. 引导学生进行探究性学习,研究欧姆定律的适用范围和限制条件。
八、教学资源1. 多媒体课件:闭合电路欧姆定律的讲解、实验演示等。
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《闭合电路欧姆定律》教案设计
高中物理《闭合电路欧姆定律》教案设计一、教学目标1.理解闭合电路的概念以及电流的定义;2.掌握欧姆定律的表达方式;3.能够运用欧姆定律解决一些简单的电路问题;4.培养学生的实验精神,提高动手实践能力。
二、教学重点1.电流的定义和相关量的计算;2.欧姆定律的表达和应用。
三、教学过程第一步:导入新知1.引入电路概念,解释闭合电路的定义;2.思考以下问题:电流是什么?如何计算电流的大小?第二步:学习欧姆定律1.定义电阻和阻值的概念;2.介绍欧姆定律的表达方式:U=IR3.;4.解释欧姆定律的含义:电压和电流成正比,电阻是对电流的阻碍;5.讲解欧姆定律在串联和并联电路中的应用。
第三步:实验探究1.给出一组实验电路图,包括电源、电阻、导线等元件;2.教师引导学生进行实验操作,观察电路中的电流变化;3.让学生记录实验数据,计算电流大小,并验证欧姆定律。
第四步:小组讨论1.学生分成小组,互相讨论实验结果和电流计算方法;2.各小组分享实验中遇到的问题和解决方法;3.教师引导学生总结实验过程中的规律和发现。
第五步:巩固练习1.提供一些欧姆定律的练习题,包括计算电流、电阻和电压等;2.学生独立完成练习,教师进行答疑和指导;3.整理学生的答案,进行讲解和讨论。
第六步:拓展应用1.引入电子电路的知识,讲解电路板和电路图的基本概念;2.介绍一些常见的电子元器件和符号;3.学生尝试设计一些简单的电子电路。
四、教学评价1.实验报告:学生完成实验报告,包括实验目的、步骤、数据记录和分析;2.练习和作业:学生完成练习和作业,包括计算题和应用题;3.课堂表现:学生的参与度、讨论情况、问题解决能力等。
五、教学资源1.多媒体教学设备,展示电路图和实验过程;2.实验用具:电源、电阻、导线、电流表等;3.教学资料:电路练习题、电子元器件介绍等。
六、教学反思本节课主要围绕闭合电路和欧姆定律展开教学设计,通过实验探究和小组讨论,培养学生的实验能力和动手操作能力。
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《闭合电路的欧姆定律》教学设计(第一课时)
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、合作探究、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
Ir
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? E U 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? E r R I 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。
E r R I
看下面的电路:如图,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①E It=I2R t+I2rt②E I=I2R+I2r③
E=IR+I r④I=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:
①公式表述:I=
②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+I1r ①
E=I2R2+I2r ②
消去E,得:
r =I
1
R
1
-
I
2
-
I
2
R
2
I
1
=
0.4 ⨯28 -0.6 ⨯18
Ω=2Ω
0.6 - 0.4
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、实验探究: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:
①外电路断路时:R→∞ I=0 U 端=E
A
V
E r
r
②外电路短路时:R=0 I=E/r U=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。
三、反思总结,提高升华
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.。