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文檔簡介
1、閉合電路歐姆定律一、教學(xué)重點(diǎn)1閉合電路歐姆定律。2路端電壓與電流(外電阻)關(guān)系的公式表示及圖象表示。二、教學(xué)難點(diǎn)1電動(dòng)勢的概念。2路端電壓與電流(外電阻)關(guān)系。三、教學(xué)思路閉合電路歐姆定律一節(jié)是高二物理教材中學(xué)生感到較為難以理解的部分,難點(diǎn)在于對電動(dòng)勢的物理意義的理解,這是掌握閉合電路歐姆定律的關(guān)鍵和基礎(chǔ)。首先,先讓學(xué)生感受生活中的一些電源,初步明確電源是將其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能的裝置,讓學(xué)生自己用電壓表測量不同類型的電源兩極間的電壓,為引入電動(dòng)勢的概念作鋪墊。其次,介紹閉合電路的組成,在內(nèi)外電路上都有電勢降落,利用類比動(dòng)畫講解電源內(nèi)部負(fù)極到正極電勢升高的數(shù)值等于電路中電勢降落的數(shù)值,接著再推
2、導(dǎo)出閉合電路歐姆定律。再次,讓學(xué)生進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn),探究路端電壓與外電阻(電流)的關(guān)系,得出路端電壓與外電阻(電流)的關(guān)系,再從理論上進(jìn)行分析。然后演示電動(dòng)勢分別為3v和9v(舊)的電源向一個(gè)燈泡供電實(shí)驗(yàn),引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,讓學(xué)習(xí)進(jìn)行討論,解釋現(xiàn)象原因。再次,講授閉合電路中的功率,進(jìn)一步從能量的轉(zhuǎn)化角度說明電源是將其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。最后,利用兩道例題來應(yīng)用閉合電路歐姆定律,通過例題2介紹電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻的測量方法,并適當(dāng)?shù)匮由焱卣?,通過課外思考題使學(xué)生對電動(dòng)勢的概念有更深刻的理解。四、教學(xué)方法1利用類比、啟發(fā)、多媒體等方法進(jìn)行教學(xué)。2通過演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究,分析、討論等方法得出結(jié)
3、論。五、教學(xué)過程教 師 活 動(dòng)學(xué) 生 活 動(dòng)1電源新課引入:展示生活中的一些電源,演示手搖發(fā)電機(jī)使小燈泡發(fā)光和利用紐扣電池發(fā)聲的音樂卡片實(shí)驗(yàn),使學(xué)生認(rèn)識(shí):電源是把其它形式的能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。電源不同,結(jié)構(gòu)不同,但有相同的規(guī)律。明確:干電池、蓄電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能;手搖發(fā)電機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能。2電動(dòng)勢1)認(rèn)識(shí)電源的正、負(fù)極。2)要求學(xué)生用電壓表測量電池沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓。提問:不同類型的干電池兩極間的電壓相同,而類型不同的電池兩極間的電壓不同,此電壓由什么因素決定?結(jié)論:物理上為了表征電源的這種特性,引入電動(dòng)勢的概念。電源的電動(dòng)勢在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓。提問
4、:接入閉合電路中情況又怎樣呢?3)認(rèn)識(shí)閉合電路的組成外電路,外電阻,外電阻的電勢降落u外,如圖1所示;內(nèi)電路,內(nèi)電阻,內(nèi)電阻的電勢降落u內(nèi);在電源內(nèi)部,由負(fù)極到正極電勢升高,升高的數(shù)值等于電源的電動(dòng)勢e。理論分析表明:電源內(nèi)部電勢升高的數(shù)值等于電路中電勢降落的數(shù)值,即電源的電動(dòng)勢e等于u外和u內(nèi)之和,e=u外+u內(nèi)。如圖2所示,演示兒童滑梯動(dòng)畫作比喻。3閉合電路的歐姆定律推導(dǎo):如圖3所示的閉合電路,一邊提問一邊讓學(xué)生回答:流過內(nèi)電路和外電路的電流的關(guān)系?外電壓和內(nèi)電壓等于多少?結(jié)論:閉合電路中的電流跟電源的電動(dòng)勢成正比,跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比。學(xué)生利用電壓表測量電池兩極間的電壓學(xué)生實(shí)驗(yàn);
5、記錄數(shù)據(jù);分析實(shí)驗(yàn);回答問題。學(xué)生回答:u外=ir,u內(nèi)=ire=u外+u內(nèi)=ir+ir4路端電壓跟負(fù)載的關(guān)系外電路的電勢降落,也就是外電路兩端的電壓,通常叫做路端電壓。提問:外電阻變化,可以引起路端電壓的變化,那么路端電壓隨外電阻的變化規(guī)律如何呢?1)用實(shí)驗(yàn)探究路端電壓與外電阻(電流)的關(guān)系電路圖如圖4所示。提問:實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如何?理論分析:u=e-ir結(jié)論:對某個(gè)電源來說,電動(dòng)勢e和內(nèi)阻r 是一定的。當(dāng)外電阻增大時(shí),電流減小,路端電壓增大;當(dāng)外電阻減小時(shí),電流增大,路端電壓減小。2)路端電壓與電流的關(guān)系提問:路端電壓與電流關(guān)系能否用圖象來分析,能否作出ui圖象?從圖象中能否得出路端電壓與電流的
6、關(guān)系?直線的斜率的絕對值表示什么?直線與縱軸的交點(diǎn)表示的物理意義?當(dāng)外電路斷開時(shí),r,i=0,u風(fēng)=0,u=e,直線與縱軸的交點(diǎn)表示電源的電動(dòng)勢。直線與橫軸的交點(diǎn)表示的物理意義?當(dāng)外電路短路時(shí),r=0, ,u=0,直線與橫軸的交點(diǎn)表示短路時(shí)的電流。提問:一般電源的內(nèi)阻很小,如鉛蓄電池的內(nèi)阻只有000501,電動(dòng)勢e=2v,其短路電流是多少?將會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?應(yīng)該怎么辦?3)演示實(shí)驗(yàn)如圖6所示裝置的示教板電路,用電壓表測出e1和e2的讀數(shù)。提問:將電壓表換成小燈泡,開關(guān)接1時(shí),有什么現(xiàn)象?開關(guān)接2時(shí)會(huì)發(fā)生什么情況?為什么接2時(shí)小燈泡反而更暗?教師指導(dǎo)學(xué)生按電路圖進(jìn)行實(shí)物連線,注意電流表和電壓表的
7、量程和正負(fù)極。學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究記錄現(xiàn)象回答問題得出結(jié)論。學(xué)生作ui圖象,如圖5所示。學(xué)生回答學(xué)生計(jì)算并回答學(xué)生讀數(shù):e1=3v,e2=9v現(xiàn)象觀察與猜測產(chǎn)生疑惑學(xué)生討論解釋現(xiàn)象5閉合電路中的功率在e=u外+u內(nèi)的兩端同時(shí)乘以電流i,得到ei=u外i+u內(nèi)i提問:上式中u外i、u內(nèi)i和ei分別表示什么物理意義?ei=u外i+u內(nèi)i說明了什么?結(jié)論:電源提供的電能只有一部分消耗在外電路上,轉(zhuǎn)化為其他形式的能,另一部分消耗在內(nèi)阻上,轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。電流的電動(dòng)勢越大,電源提供的電功率就越大,這表示電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)就越大。學(xué)生回答得出結(jié)論進(jìn)一步明確電源是把其它形式的能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。6例題課本中的例題2為我們提供了一種測量電源的電動(dòng)勢e和內(nèi)阻r的方法,電路圖如圖7所示。提問:此方法需要哪些器材?若無電流表但給你一個(gè)電壓表能否測量電源的電動(dòng)勢e
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