全电路欧姆定律教案.docx
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全电路欧姆定律教案
全电路欧姆定律教案
【篇一：
高二物理选修3-1闭合电路欧姆定律精品教案】
第二章恒定电流
2.7闭合电路欧姆定律
教材分析
闭合电路的欧姆定律在体现功能关系上是一个很好的素材，因此帮助学生理解电路中的能量转化关系是本节的关键。
外部电路从电势降低的角度学生是容易理解的，但在内部电路，一定要让学生理解电源内部反应层的作用，把其他形式能量转化为电能，电势要增加。
学情分析
学生已经从做工的角度认识了电动势的概念，本节依照通过功能关系的分析建立闭合电路的欧姆定律是可行的。
如果学生能娴熟的从功和能的角度分析物理过程，对于解决物理问题是有好处的。
新课标要求
（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、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、态度与价值观
通过本节课教学，加强对学生科学素质的培养，通过探究物理规律培养学生的创新精神和实践能力。
教学重点
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
★教学难点
路端电压与负载的关系
教学方法
演示实验，讨论、讲解
教学用具：
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
教学过程
（一）引入新课
教师：
前边我们知道电源是通过非静电力做功把其他形式能转化为电能的装置。
只有用导线将电源、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？
电源提供的电能是如何在闭合电路中分配的呢？
今天我们就学习这方面的知识。
（二）进行新课
1、闭合电路欧姆定律
教师：
（投影）教材图2.7-1（如图所示）
教师：
闭合电路是由哪几部分组成的？
学生：
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？
学生：
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？
学生（代表）：
沿电流方向电势升高。
因为电源内部，非静电力将正电荷从电势低处移到电势高处。
教师：
这个同学说得确切吗？
学生讨论：
如果电源是一节干电池，在电源的正负极附近存在着化学反应层，反应层中非静电力（化学作用）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。
在正负极之间，电源的内阻中也有电流，沿电流方向电势降低。
教师：
（投影）教材图2.7-2（如图所示）内、外电路的电势变化。
教师：
引导学生推导闭合电路的欧姆定律。
可按以下思路进行：
设电源电动势为e，内阻为r，外电路电阻为r，闭合电路的电流为i，
（1）写出在t时间内，外电路中消耗的电能e外的表达式；
（2）写出在t时间内，内电路中消耗的电能e内的表达式；
（3）写出在t时间内，电源中非静电力做的功w的表达式；
学生：
（1）e外=i2rt
（2）e内=i2rt
（3）w=eq=eit
根据能量守恒定律，w=e外+e内
即
eit=i2rt+i2rt
整理得：
e=ir+ir
或者
i=er+r
教师（帮助总结）：
这就是闭合电路的欧姆定律。
（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：
i=er+r
（3）适用条件：
外电路是纯电阻的电路。
根据欧姆定律，外电路两端的电势降落为u外=ir，习惯上成为路端电压，内电路的电势降落为u内=ir，代入e=ir+ir
得
e=u外+u内
该式表明，电动势等于内外电路电势降落之和。
2、路端电压与负载的关系
教师：
对给定的电源，e、r均为定值，外电阻变化时，电路中的电流如何变化？
学生：
据i=e可知，r增大时i减小；r减小时i增大。
r+r
教师：
外电阻增大时，路端电压如何变化？
学生：
有人说变大，有人说变小。
教师：
实践是检验真理的惟一标准，让我们一起来做下面的实验。
演示实验：
探讨路端电压随外电阻变化的规律。
（1）投影实验电路图如图所示。
（2）按电路图连接电路。
（3）调节滑动变阻器，改变外电路的电阻，观察路端电压怎样随电流（或外电阻）而改变。
学生：
总结实验结论：
当外电阻增大时，电流减小，路端电压增大；当外电阻减小时，电流增大，路端电压减小。
教师：
下面用前面学过的知识讨论它们之间的关系。
路端电压与电流的关系式是什么？
学生：
u=e-ir
教师：
就某个电源来说，电动势e和内阻r是一定的。
当r增大时，由i=
减小，由u=e-ir，路端电压增大。
反之，当r减小时，由i=
路端电压减小。
e得，ir+re得，i增大，由u=e-ir，r+r
【篇二：
全电路欧姆定律】
《全电路欧姆定律》教学设计
设计者故城县职业高级中学
一、教材分析
本节课内容节选自全国中等职业学校规划教材《电工技术基础》（刘志平编《电工基础》
1-7电路和欧姆定律），是电路基础知识欧姆定律的讲解、应用及电路中能
量转化和守恒等知识的一个综合应用
二、教学目标
1、知识目标：
①掌握全电路欧姆定律的公式，理解各物理量及公式的物理意义。
②熟练运用来全电路欧姆定律分析、解决有关的电路问题。
③理解路端电压与外电阻的关系
④理解断路与短路两种特殊情况及特点⑤理解全电路中的能量转化及守恒
2、能力目标
①通过全电路欧姆定律的推导，培养学生用能量转化和守恒的观点分析问题、解决问题的能力
②通过演示实验，培养学生的观察能力以及对数据的分析能力
③通过对实验数据的分析，掌握路端电压与外电阻的关系，培养学生逻辑推理能力
④通过综合运用部分电路和全电路的欧姆定律分析、计算电路，培养学生分析与综合的能力
3、情感目标
①通过外电阻改变引起电流、电压的变化，使学生树立普遍联系和系统的观点②通过对闭合电路的分析与计算，使学生深入理解能的转化和守恒定律③通过本节学习，使学生体会到一种既能分析局部又能统观全局的美好的心灵体验
三、教学重点
①全电路欧姆定律的内容
②路端电压与外电阻变化的关系③全电路欧姆定律应用四、教学难点
①全电路欧姆定律的推导
②应用全电路欧姆定律分析电路中能量转化和守恒③应用全电路欧姆定律分析短路、断路特点五、教学方法
在教学中，教师采用视频播放、课件展示、演示实验等教学方式，激发学生的兴趣。
六、教学设计
采用多媒体及演示实验的教学方法，既能充分激发充满好奇心和求知欲的学生浓厚的学习兴趣，又能很好地培养学生的观察能力和推理能力，还能实现形象思维和抽象思维的完美结合，也避免了理论分析法偏重于知识传授和能力培养不足的缺陷，有利于在教学中更好地实施实践教育。
七、教学器材
演示实验器材（示教电压表1号干电池3节滑动变阻器开关导线若干），自制flash动画，多媒体教室，投影仪等
八、教学过程
（一）复习提问，引入新课
提问：
电动势的物理意义？
定义式？
e=答：
电动势存在于电源内部，是衡量电源力做功本领的物理量，其定义式：
w
q
提问：
电压的物理意义？
定义式？
答：
电压存在于电源的内、外部，是衡量电场力做功本领的物理量，其定义式：
uab=
wab
q
提问：
部分电路欧姆定律的内容是什么？
答：
部分电路中的电流i与电阻两端的电压u成正比，与电阻r成反比，
u
用公式表示：
i=
r
教师：
前面我们学习了电路的各个组成部分的特点和规律，今天我们要把这些知识综合起来，学习整个电路的基本性质和规律
（二）新课教学
几个概念
全电路：
一个由电源和负载组成的闭合电路
内电路：
电源内部的电路
外电路：
电源外部的电路r：
负载电阻r：
电源内阻
1、全电路欧姆定律的推导：
提问：
我们从能量转化的角度审视一下全电路，看看能量是如何转化的？
学生思考？
师：
转化过程中，总的能量是守恒的，电源把多少其他形式的能转化成电能，就会有多少电能再转化为内、外电阻上的内能，即转化成的电能＝消耗的电能，我们知道功是能量转化的量度，所以有w源＝w内＋w外，如何进一步推导？
学生思考？
：
师：
由w源＝eq,w内＝u内q,w外＝u外q,
即eq＝u内q＋u外q,又可得e＝u内＋u外该式的含义是什么呢？
生：
在闭合电路里，电源的电动势等于内、外电压之和
师：
我们由部分电路欧姆定律得u内＝ir,u外＝ir,即e＝ir＋ir,
e
可得i=
r+r
这就是全电路的欧姆定律，如何表述它的内容？
生：
闭合电路中的电流与电源电动势成正比，与电路的总电阻成反比。
师：
它揭示出闭合电路中电流是由电源和外电路共同决定的，由公式可知，当外电路电阻r变化时，会引起电路中的电流的变化，进而引起内、外压降等的变化，外电路电压u外通常又叫路端电压或端电压，它是电源提供给外电路电压。
那么路端电压与负载电阻有什么关系呢？
带着这些问题我们来观察下面的演示实验。
2、全电路欧姆定律的应用
（1）路端电压与负载电阻r的关系演示实验：
电路图为：
学生观察①：
s闭合前u外＝es闭合后u外＜e?
师：
为什么s闭合前u外＝e，s闭合后u外＜e学生思考？
解释：
因为电源有内阻，内压降u内＝ir不为零，所以由u外＝e－ir得u外＜e学生观察②：
滑片左移，负载电阻r↓,u外↓滑片右移，负载电阻r↑,u外↑师：
如何解释呢？
学生思考？
学生自然想到应根据u外＝e－u内＝e－ir来分析，由于i↑，可先确定内电压u内＝ir增大，又由于e不变，可得u外↓。
师：
那么，如果r→∞r＝0，u又会如何呢？
学生思考？
教师说明：
①“外电阻无穷大”实际是电路断开的现象，叫“断路”，外电路断路时，路端电压等于电源电动势，据此我们可以粗略测量电源电动势
②短路时，端电压等于零，由于电源内阻r很小，所以短路电流i很大，可能烧毁电源，甚至引起火灾，所以一般电路中必须有短路保护装置
的电压为1.8v，求电源的内阻。
（3）应用全电路欧姆定律综合分析问题的能力
如图所示电路，开关s闭合时，各表读数如何变化？
（三）课堂小结
本节我们学习的内容就是全电路欧姆定律，要会根据能量守恒定律推导，掌握定律的内容并会应用它进行电路的分析和计算，理解路端电压随外电阻变化的规律和两种极端情况
（四）【课下作业】
1．判断正误
（1）当电源的内电阻为零时，电源电动势的大小就等于电源端电压。
（）
（2）电路中，电源两端的电压与电源电动势的大小总是相等的，只是方
向相反。
（）
（3）当电源开路时，电源电动势的大小就等于电源端电压。
（）（4）在短路状态下，电源电动势等于端电压等于零。
（）
（5）将负载电阻r接到电源两端，r值越大，负载两端电压就越高，而
流过负载的电流就越小。
（）
电压表对电路的影响不计，且两电表不被烧毁，那么
（1）当s接到“1”档时，电流表读数为（）a，电压表读数为
（）v。
（2）当s接到“2”档时，电流表读数为（）a，电压表读数为
（）v。
（3）当s接到“3”档时，电流表读数为（）a，电压表读数为（）
v。
（五）探究实验
问题干电池的电动势和内阻随使用时间的延长会发生怎样的变化？
要求5周后每个小组提交一份探究报告
报告中要绘制出电源的电动势和内阻随使用时间变化的图象
【篇三：
全电路欧姆定律教案】
《4.4全电路欧姆定律》教学设计
【教学内容】
第四单元第4节。
【教学目标】
知识与技能：
了解电源电动势和内电阻的概念；掌握全电路欧姆定律，并能进行电路问题的分析和计算；知道实验室中常用的测量电源电动势和内阻的方法。
过程与方法：
在介绍全电路的有关知识后，通过实验，引出电动势的概念；通过类比方法，对全电路欧姆定律中的电动势、内电阻、外电阻进行讨论，总结出全电路欧姆定律；通过例题探究，使学生学会运用全电路欧姆定律分析与求解电路问题的思路与方法。
情感态度价值观：
通过实验观察与理论探究，培养学生尊重事实，尊重客观规律的意识和精神，培养学生的合作意识。
【教学重点】
全电路欧姆定律。
【教学难点】
电动势的理解。
【教具准备】
电池组、开关、导线、滑动变阻器、电压表、电流表等。
【教学过程】
◆创设情境──引出课题
1．回顾复习初中所学电路知识
（1）一个正常工作的电路，由哪几个部分组成？
各部分的作用是什么？
（2）电路中出现持续电流的条件是什么？
（3）一段不包含电源的电路中的电流、电阻及两端的电压三者之间有什么关系？
2．交流评价──教师讲述
闭合电路中的电流在由电源内部及外部元件所组成的闭合路径中闭合流动，这个电流的大小与哪些因素有关系呢？
又有什么样的关系呢？
这个关系就是全电路欧姆定律。
◆合作探究──新课学习
一、电源电动势
1．探究闭合电路的组成
（1）外电路：
电源外部的电路，由导线、开关、用电器等组成。
电流由电源正极出发经外电路流至电源负极。
外电路上所有元件所组成的电路的等效电阻，叫外电阻。
在电源外部，由正极到负极电路两端的电压叫路端电压（外电压）。
电路正常工作时，用电压表测闭合电路中电源正负极间的电压，就是端电压。
（2）内电路：
电源内部，由正极到负极间的电路，一般是线圈（发电机）、导电溶液（化学电池），电流在电源内部流动时，它们对电流也有电阻，叫内电阻。
电源内部，正负极间的电压，叫内电压。
2．探究端电压与外电阻的关系
（1）按课本地第111页“实验与观察”进行实验，引导学生得出结论：
外电阻增大时，端电压也增大；外电阻减小时，端电压也减小。
（2）提出问题：
为什么出现这一现象？
3．探究电源在电路中的作用──电动势
（1）探究电流的形成：
电源的正极聚集有正电荷，负极聚集有负电荷，在电源的外部及内部，都会形成由正极指向负极的电场。
在外电路上，这个电场迫使正电荷沿外电路由正极流向负极。
正电荷到达负极后，进入电源内部，由于内部的电场方向是由正极到负极的，它会使进入的正电荷受到由正极指向负极的电场力，阻止正电荷由负极向正极的运动，若正电荷不能到达正极，电路中就不会有持续的电流。
但事实上，电路中的电流是持续的闭合电流，这就说明，在电源内部存在着一种与电场力作用相反的作用，克服了电场力对正电荷运动的阻碍，保证了正电荷在整个闭合电路的流动，形成了持续的电流。
若把闭合电路比喻成由高台、滑梯、小朋友组成的系统，把正电荷比喻成小皮球，则闭合电路中的电流就像在高抬、滑梯间流动的小皮球，重力就相当于电场力，小朋友将地面的小皮球送到高台上，要克服重力做功，这种作用就相当于电源克服电场力将正电荷由负极经电源内部送到正极。
电源的这一特性，用电动势表示。
（2）电源的电动势：
电动势是表示电源特性的物理量，常用字母e表示。
任何电源都具有电动势，电动势的单位与电压单位相同，是v。
不同的电源，电动势不同，常见干电池的电动势是1．5v，铅蓄电池的电动势是2v。
电源的电动势等于电源没有接入电路是两极间的电压。
（3）电源电动势的测量：
直接用电压表测量未接入电路的电源正负极间的电压，测得的电压值就是电源的电动势。
二、全电路欧姆定律
1．探究闭合电路的外电压（端电压）、内电压与电动势的关系
（1）理论探究：
电路闭合后，电源在外电路形成外电压，同时在内电路形成内电压。
可以把闭合电路看成是由外电路与内电路串联构成的，电源的电动势e相当于串联电路的总电压，由串联电路的电压关系可知：
。
（2）实验探究：
科学家运用电压表分别测出闭合电路的内、外电压，发现：
。
2．探究闭合电路中的电流──全电路欧姆定律
（1）推导全电路欧姆定律
设闭合电路中的电流是i，内外电路的电阻分别是r、r，对内、外电路分别运用欧姆定律有：
和，将其代入整理可得：
（2）闭合电路欧姆定律
公式表示的关系叫全电路欧姆定律，它反映出闭合电路中的总电流是由电源的电动势、外电阻、内电阻共同决定的。
3．交流评价：
公式中共涉及是个物理量，知道其中的三个，就可以求出未知的一个。
对于一个闭合电路，若运用全电路欧姆定律求出了电路中的总电流，接下来可以根据部分电路欧姆定律或分压、分流关系对各部分电路进行分析求解。
◆案例研究──巩固所学
例1课本第113页“例题1”。
三、对闭合电路的讨论
1．闭合电路中的能量转化
电流流过闭合电路过程中，电流要做功，要消耗电能，这个电能是由电源提供的，电源提供的电能又是哪里来的呢？
有能量守恒可知，只能是由其它形式的能转化来的。
从能量角度讲，电路中电源的作用，就是把其它形式的能转化成电能。
比如水力发电机是把水的机械能转化成了电能，化学电池是把化学能转化成了电能，太阳能电池板是把太阳能转化成电能。
电源的这种本领的强弱，与电动势的大小有关系。
电流流过内外电路，产生焦耳热，把一部分电能转化成了热力学能。
通过其它用电器可以把电能转化成其它形式的能，如通过电动机把电能转化成机械能，通过电解装置把电能转化成化学能。
电路中的能量转化然遵循能量守恒定律。
2．闭合电路的两种故障状态
（1）断路或开路：
就是把外电路断开，相当于外电阻无穷大，此时电路中的电流为零，电源内电压等于零，端电压等于电动势。
电路不能对外提供电流，用电器不能工作。
（2）短路：
就是电源的正负极被直接用导线连接在一起，此时外电阻等于零，由知，电路中的电流是。
由于一般电源的内电阻都比较小，所以短路电流很大，这会烧毁电源及用电器。
因此在电路中要杜绝短路出现，在连接电路后，闭合开关前，一定先要检查连接情况，排除短路隐患。
◆案例研究──归纳总结
1．案例研究
例2课本第114页“例题2”。
2．测电源电动势和内阻的实验
电源的电动势和内阻，是电源的两个重要特性。
本题提供了测量电源的电动势及内阻的方法，不过在实际的操作中，为了减小误差，通常测量出多组（u、i）值，建立u-i直角坐标系，利用所测得的数据做出闭合电路的u-i图象，图象与u轴的交点表示电源的电动势e，斜率的绝对值代表电源的内电阻r。
3．课堂练习：
课本第115页“复习与巩固”1、2。
4．引导学生归纳本节要点（见板书设计）
【作业布置】
1．复习课文，书面完成课本第115页“复习与巩固”3、4。
2．撰写小论文《闭合电路的端电压与外电阻的关系》
3．预习第5节。
【板书设计】
2010-05-06
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