【公開課】閉合電路歐姆定律+教案-2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊

讓問題誘導(dǎo)、課堂展示、交流討論成為主課堂，讓教師點評成為課堂精華授課題目12.2閉合電路的歐姆定律（1）教學(xué)目標(biāo)1、理解閉合電路歐姆定律。2、動態(tài)電路重點難點閉合電路歐姆定律【基礎(chǔ)感知】知識點一：閉合電路的歐姆定律1.閉合電路組成(1)外電路：電源部由用電器和導(dǎo)線組成的電路，在外電路中，沿電流方向電勢。(2)內(nèi)電路：電源部的電路。2.閉合電路的歐姆定律(1)推導(dǎo)：如圖所示，設(shè)電源的電動勢為E，外電路電阻為R，內(nèi)電路電阻為r，閉合電路的電流為I。在時間t內(nèi)：①外電路中電能轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能為E外＝I2Rt。②內(nèi)電路中電能轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能為E內(nèi)＝。③非靜電力做的功為W＝Eq＝EIt。根據(jù)能量守恒定律有W＝E外＋E內(nèi)，所以EIt＝I2Rt＋I(xiàn)2rt。整理后得到E＝IR＋I(xiàn)r，即I＝eq\f(E,R＋r)。(2)內(nèi)容：閉合電路的電流跟電源的電動勢成，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成。(3)表達(dá)式：I＝。(4)常用的變形式：E＝＋I(xiàn)r，E＝U外＋，U外＝E－。(5)適用范圍：①I＝eq\f(E,R＋r)、E＝IR＋I(xiàn)r只適用于外電路為的閉合電路。②U外＝E－Ir、E＝U外＋U內(nèi)適用于任意的閉合電路。[例1]如圖所示的電路中，電阻R1＝9Ω，R2＝15Ω，電源電動勢E＝12V，內(nèi)電阻r＝1Ω。求當(dāng)電流表示數(shù)為0.4A時，變阻器R3的阻值多大？知識點二：閉合電路的動態(tài)分析[例2]如圖所示電路，電源內(nèi)阻不可忽略。開關(guān)S閉合后，在變阻器R0的滑動端向下滑動的過程中()A.電壓表與電流表的示數(shù)都減小B.電壓表與電流表的示數(shù)都增大C.電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小D.電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大方法總結(jié)1．程序法練習(xí)1如圖所示是一實驗電路圖，在滑動觸頭由a端滑向b端的過程中，下列表述正確的是()A.路端電壓變小B.電流表的示數(shù)變大C.電源內(nèi)阻消耗的功率變小D.電路的總電阻變大練習(xí)2(多選)如圖中的四個電表均為理想電表，當(dāng)滑動變阻器滑片P向右端移動時，下面說法中正確的是()A．電壓表V1的讀數(shù)減小，電流表A1的讀數(shù)增大B．電壓表V1的讀數(shù)增大，電流表A1的讀數(shù)減小C．電壓表V2的讀數(shù)減小，電流表A2的讀數(shù)增大D．電壓表V2的讀數(shù)增大，電流表A2的讀數(shù)減小方法總結(jié)2．“串反并同”結(jié)論法：(1)所謂“串反”，即某一電阻增大時，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小，反之則增大。(2)所謂“并同”，即某一電阻增大時，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大，反之則減小。即：eq\b\lc\\rc\)(\a\vs4\al\co1(U串↓,I串↓,P串↓))←R↑→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(U并↑,I并↑,P并↑))3．極限法：因變阻器滑片滑動引起電路變化的問題，可將變阻器的滑片分別滑至兩個極端，讓電阻最大或電阻為零去討論。研討記錄課堂記錄及課下安排（用）學(xué)習(xí)指導(dǎo)配套檢測卷教學(xué)反思授課題目12.2閉合電路的歐姆定律（2）教學(xué)目標(biāo)1、理解路段電壓與負(fù)載的關(guān)系。2、能夠計算閉合電路中的功率和效率重點難點電路功率和效率的計算【基礎(chǔ)感知】一、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系1.公式：對純電阻外電路U外＝IR＝E－Ir＝2.在純電阻電路中，路端電壓與外電阻R之間的關(guān)系：①當(dāng)外電阻R增大時，電流I減小(E和r為定值)，內(nèi)電壓Ir減小，路端電壓U外增大；當(dāng)外電路斷路，I＝0，此時U外＝E。②當(dāng)外電阻R減小時，電流I增大，內(nèi)電壓Ir增大，路端電壓U外減??；當(dāng)外電路短路時，R＝0，，U外＝0。3.兩類U-I圖線的比較電源（P62思考與討論）電阻圖形物理意義電源的路端電壓隨電路電流的變化關(guān)系電阻中的電流隨電阻兩端電壓的變化關(guān)系截距與縱軸交點表示電源電動勢E，與橫軸交點表示電源短路電流eq\f(E,r)過坐標(biāo)軸原點，表示沒有電壓時電流為零斜率(絕對值)電源電阻r電阻大小坐標(biāo)U、I的比值表示外電阻的大小，不同點對應(yīng)的外電阻大小不同每一點對應(yīng)的比值均等大，表示此電阻的大小坐標(biāo)U、I的乘積表示電源的輸出功率表示電阻消耗的功率1.兩圖像交點的意義；2.注意兩坐標(biāo)軸的坐標(biāo)原點是否都是從零開始，若縱坐標(biāo)上的取值不從零開始，則橫軸的截距不表示短路電流。例題《學(xué)導(dǎo)》P59典題強(qiáng)化2二、閉合電路中的功率及效率電源總功率任意電路：P總＝＝P出＋P內(nèi)純電阻電路：P總＝＝eq\f(E2,R＋r)電源內(nèi)部消耗的功率P內(nèi)＝＝P總－P出電源的輸出功率任意電路：P出＝＝P總－P內(nèi)純電阻電路：P出＝＝＝eq\f(E2R,(R＋r)2)電源的效率任意電路：η＝eq\f(P出,P總)×100%＝eq\f(U,E)×100%純電阻電路：η＝×100%重點詮釋：純電阻電路P出與外電阻R的關(guān)系（1）電源的輸出功率：（2）由P出與外電阻R的關(guān)系圖像（3）結(jié)論①當(dāng)R＝r時，電源的輸出功率最大為Pm＝eq\f(E2,4r)，此時效率η=50％。②當(dāng)R＞r時，隨著R的增大輸出功率越來越小。③當(dāng)R＜r時，隨著R的增大輸出功率越來越大。④當(dāng)P出＜Pm時，每個輸出功率對應(yīng)兩個外電阻R1和R2，且R1R2＝r2。例題《學(xué)導(dǎo)》P61