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。

四、教学重点、难点推导闭合电路欧姆定律，应用定律进行相关讨论是本节的重点，帮助学生理解电路中的能量转化关系是基础和关键。应用闭合电路欧姆定律讨论路端电压与负载关系是本节难点。

五、教学过程

2•闭合电路中的能量转化

问题：如图，若外电路两端的 电

势降落，即，即电势差为U 外；内 电路中的电势降落，即电势差为U 内; 电源电动势为E ；当电键闭合后，电 路中的电流为I ，通电时间为t 。试 回答下列问题：

代表交流 自己的问

题答 案，对某些部 分详细讲解， 并对异议部分

问题2:根据部分电路欧姆定

律，总结闭合电路欧姆定律的内容、 表达式，并思考闭合电路欧姆定律 的适用条件？

（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。

（2） 公式：| E

R+r

（3） 适用条件：外电路是

交流 沿电流方向电势降低。

外电路

0外=qU 路=ItU 路

新 课 学 习 （1） 在t 时间内，外电路中静电力 做的功W 外为多少？

（2） 在t 时间内，内电路中静电力 做的功W 内为多少？

（3） 电池化学反应层在 t 时间内， 非静电力做的功 W 非为多少？ （4） 静电力做的功等于消耗的电 能，非静电力做的功等于转化的电 能，根据能量守恒你能得到什么？

3•闭合电路欧姆定律

问题1：若外电路是纯电阻电 路

（如下图所示），依据上面得到 的结果，推导出闭合电路中的电流 I 与电动势E 、内电阻r 、外电阻R 的 关系式？

与同学讨论

用原电池 实验验证

自主推导 闭合电路中的 电流I 与电动 势E 、内电阻 r 、外电阻

R

的关系式

电路中两点之间的电压大

小等于两点间的电势差大小。

故U 外又表示外电压，俗称 路端电压；U 内又表示内电压

原电池实验验证得到的结 果：E 二U

外

• U 内

在电路中两点间的电压等 于两点间电势差的大小。

对于纯电阻电路有，

E =IR Tr

独立思 考，求解问题

qE 二 ItE W 非二 W 外 W 内

总结归 纳，交流评价， 记录笔记

内电路E 、r

纯电阻的电路

（1）（2）适用于一切闭合

电路；（3）（4）只适用于外电

路是纯电阻的情况，

（1）式描述：非静电力做

的功等于内外电路静电力做功之

和；（2）式表明：电动势等于内

外电路电势降落之和；（3）式主

要表达因消耗其他形式的能而产生

的电势升高E,通过外电路R和内

电路r而降落：

（4）式主要描述闭合电路中的电

流与哪些因素有关；

总之，无论何种形式本质上

都体现了电路中能的转化和

由大到小改变外电阻，记录电

流表、电压表的示数变化情况，并填在相应的表格中。

问题3:分析实验数据，得出: 当外电阻减小时，电流和路端电压如何变化？并尝试用闭合电路欧姆定律解释。

问题4:分析情景引入中演示实验的现象产生的原因？

R增大时，I减小，U增大由I 可知：

R+r

E = IR Tr

U 路二E -lr

当S2闭合时，总的外电阻变小，电流增大，路端电压减小。此时，灯泡1两端电压小于灯泡1的额定电压，故灯泡1变暗。

新课学习4.路端电压与负载的关系

问题1 :对给定的电源，E、r 均为

定值，外电阻R变化时，电路中的电流I

如何变化？

问题2:若外电阻R减小，路端电压

U路会有怎样的变化？演示实验：如图课

本61页

R o

S o

根据所学

推导回答

据‘只已厂可知，R增大

时I减小；R减小时I增大。

有人说变大，有人说变小。

积极猜想

看课本61

页“演示实验”

电路图，派代表

协助教师实验

12345

I/ A

U路/V

当外电阻R减小时，数据记录问题3:以下四个公式，其适用范

围是什么？所描述的侧重点各有什么不

同？

(1)W非=W外-W内

(2)E-U路U内

(3)E-IR Ir

(4)

I E

1R r

交流讨

论、思考回答

观察实验

现象，记录实

验数据

分析数

据，交流讨论