部分电路欧姆定律教案.docx

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部分电路欧姆定律教案

部分电路欧姆定律教案

【篇一：

闭合电路欧姆定律教案】

2.7闭合电路欧姆定律（2课时）

第1课时

一、教学目标

1．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；从能量转化的角度理解电动势的物理意义。

2．明确在闭合回路中电动势等于电路上内、外电压之和。

3

．熟练掌握闭合电路欧姆定律的两种表达式和及其适用条件。

二、教学重点、难点分析:

1．重点：

闭合电路欧姆定律的内容；

2．难点：

应用闭合电路欧姆定律进行简单电路的分析计算。

三、教学方法：

实验演示，启发式教学

五、教学过程：

（一）新课引入

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：

将小灯泡接在充电后的电容器两端，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，电子就在电场力作用下沿导线定向移动形成电流，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小为零，所以电流减小为零，因此要得到持续的电流，就必须有持续的电势差。

教师：

能够产生持续电势差的装置就是电源。

那么，如何描述电源的特性？

电源接入电路，组成闭合电路，闭合电路中的电流有什么规律呢？

这节课我们就来学习闭合电路欧姆定律。

（二）进行新课

【板书】第七节闭合电路欧姆定律

【板书】一、闭合电路欧姆定律

【板书】1．闭合电路的组成

闭合电路由两部分组成，一部分是电源外部的电路，叫做外电路，包括用电器和导线等。

另一部分是电源内部的电路，叫内电路，如发电机的线圈、电池的溶液

等。

外电路的电阻通常叫做外电阻。

内电路也有电阻，通常叫做电源的内电阻，简称内阻。

【板书】2．电动势和内、外电压之间的关系

教师：

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2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小了。

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，如图3所示。

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。

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s1、s2，移动滑动变阻器的滑动头使其阻值减小，由两个电压表读出若干组内、外电压u′和u的值。

再断开s1，由电压表测出电动势e。

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e=u′＋u教师：

我们把公式e=u′＋u两边同乘以电量q，得到qe=qu′＋qu，这个式子的物理含义是什么呢？

在第一章我们学习过一个公式w=qu，用来计算电场力对电荷做的功。

所以qu′＋qu等于电量q通过外电路和内电路时消耗的总电能。

由能量守恒定律可知，qe就应该是电源提供的总电能。

当q=1c时电源提供的总电能就是ej，数值上等于电动势。

电源提供给电路的总电能是其他非静电力做功转化而来的，所以，电动势的大小也可以反映出电源把其他形式的能转化为电能的本领。

例如干电池的电动势是1.5v，它的物理含义是什么呢？

（1）表示非静电力把1c正电荷从电源负极搬到正极所做的功是1.5j；

（2）表示电场力搬运1c正电荷沿闭合回路走一周所做的功是1.5j。

【板书】3、闭合电路欧姆定律

问题设计：

如图4所示电路中电源电动势为e，内阻为r，外电阻为r，试求电路中的电流i引导学生推导：

∵e=u+u′

而u=iru′=ir

∴e=ir+ir或者写成：

其中，r+r表示整个电路总电阻，r为外电路总电阻，r为内阻，i为闭合电路总电流。

上式表明：

闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比，这就是闭合电路欧姆定律。

说明：

闭合电路欧姆定律的适用条件：

纯电阻电路。

【板书】

（1）内容：

闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比

（2）公式：

或者

（3）适用条件：

纯电阻电路

（三）例题精讲

目的：

（1）熟悉闭合电路欧姆定律；

（2）介绍一种测电动势和内阻的方法

（四）总结、拓展

1．电动势是描述电源将其它形式能转化为电能本领的物理量，数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压，数值上还等于闭合电路内、外电压之和。

2．闭合电路欧姆定律的两种表达式

纯电阻电路和

注意适用条件：

第2课时

一、教学目标

1．通过复习，熟练掌握闭合电路欧姆定律的两种表达式和

及其适用条件。

2．熟练掌握路端电压和负载的关系。

3．掌握电源的总功率p总=ie，电源的输出功率p输=iu，电源内阻上损耗的功率p内=i2r及它们之间的关系：

二、教学重点、难点分析

1．重点：

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。

2．难点：

短路、断路特征，路端电压随外电阻的变化。

三、教学方法：

实验演示，启发式教学

五、教学过程：

（一）新课引入

教师：

上节课我们学习了闭合电路的欧姆定律，请大家写出闭合电路欧姆定律的两个表达式。

学生：

；教师：

当外电路的电阻变化时，外电路两端的电压、电路中的电流、电功率怎么变化呢？

这节课我们就来学习这些内容。

（二）进行新课

【板书】第七节闭合电路欧姆定律

【板书】三、路端电压跟负载的关系

【板书】1、路端电压

外电路的电势降落，也就是外电路两端的电压，叫做路端电压。

路端电压就是电源加在负载（用电器）上的“有效”电压，也就是电源两极之间的电压。

那么路端电压与负载之间有何关系呢？

【板书】2、路端电压跟负载的关系

实验：

如图所示。

实验结论：

当负载电阻r增大时，电流i将减小，则电源内阻上的电势降ir将减小，所以路端电压u增大，所以路端电压u随外电阻的增大而增大。

引导学生分析：

由得

路端电压表达式为：

可见，电源的电动势和内阻r是一定的，当负载电阻r

增大时，由知电流i

将减小，由

知路端电压增大；相反，当负载电阻r减小时，电流i增大，路端

电压减小。

（培养学生分析推理能力）

两个特例：

（1）短路

当r→0时，i→e/r，可以认为u=0，路端电压等于零。

这种情况叫电源短路。

发生短路时，电流强度叫短路电流，，一般，电源的内阻都比较小，所以短路电流很大。

一般情况下，要避免电源短路。

（2）断路

当r→∞，也就是当电路断开时，i→0则u=e。

当断路（亦称开路）时，路端电压等于电源的电动势。

说明：

在用电压表测电源的电压时，有电流通过电源和电压表，外电路并非断路，这时测得的路端电压并不等于电源的电动势。

只有当电压表的电阻非常大时，电流非常小，此时测出的路端电压非常近似地等于电源的电动势。

【板书】3、u-i图线

如图所示

为的函数图像，是一条倾斜向下的直线

。

【篇二：

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：

，将其代入整理可得：

和

（2）闭合电路欧姆定律

公式

电阻共同决定的。

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

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

【篇三：

闭合电路欧姆定律公开课教案】

第三节：

闭合电路欧姆定律

教学过程

1、认识闭合电路

情境引入：

问题1：

最简单的闭合电路是由哪几部分组成的？

问题2：

在闭合电路中电流如何流向及电源在闭合电路中起什么作用？

根据电路图分析电流形成的原因以及电源在电路中所起的作用.

电源的工作过程类似于如图所示的抽水机的工作过程。

电源的作用不是产生电荷，而是将其他形式的能转化为电能，将堆积在负极的正电荷移到正极，在电源的两极产生并维持一个恒定的电势差（电压），从而在电路中形成恒定的电流。

分析：

电荷的定向移动形成电流。

在外电路中，在静电力的作用下，正电荷由电源正极移动到负极，电流方向由正极流向负极，沿电流方向电势降低。

在电源内部（即在内电路中），通过非静电力做功使正电荷由负极移到正极，所以电流方向为负极流向正极。

内电路与外电路中的总电流是相同的。

电源：

是把其他形式的能转化为电能的装置。

电动势：

1）物理意义：

反映电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量。

2）电源的电动势在数值上等于不接用电器时电源正负两极间的电压。

3）符号与单位：

符号：

e单位：

伏特（v）

2、闭合电路欧姆定律

闭合电路欧姆定律的推导过程：

由以上分析可知：

闭合电路外电路和内电路两部分，如图所示。

问题1：

电源电动势与外电路电压及内电路电压有什么关系呢？

方法一：

实验法

实验装置如图所示：

（1）其中，电压表v1示数为电源的外电压u外，v2示数为电源的内电压u内。

（2）测量过程和方法：

①s1闭合，s、s2断开时，v1示数为电源电动势e。

②s1、s、s2闭合，v1示数为电源的外电压u外，v2示数为电源的内电压u内

（3）结论：

改变滑动变阻器r的阻值，多测几组电压，均满足e=u外+u内

而u外=ir，u内=ir,可得：

e=ir+ir

方法二：

能量转化法

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：

（1）在t时间内,外电路中静电力做的功w外为多少？

w外=qu路=itu路

（2）在t时间内,内电路中静电力做的功w内为多少？

w内=qu内=itu内

（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？

w非=qe=ite

（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？

e=u外+u内

问题2：

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？

e=u外+u内e=ir+iri=er+r

闭合电路欧姆定律：

上式表明，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。

a、⑴⑵⑶⑷b、⑵⑶⑷⑸c、⑶⑷⑸⑹d、⑴⑶⑸⑹

3、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？

定性分析：

r↑→i（＝e）↓→ir↓→u（＝e－ir）↑r＋r

er↓→i（＝↑→ir↑→u（＝e－ir）↓

r＋r

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。

例2、如图所示的电路中，电压表和电流表都是理想电表，若将滑动变阻器的滑动触点向b端移动时（）

a．电压表v的读数增大，电流表a的读数减小

b．电压表v的读数减小，电流表a的读数增大

c．电压表v和电流表a的读数都减小

d．电压表v和电流表a的读数都增大

例3、在如图15－17所示的电路中，在滑动变阻器r2的滑动头向下移动的过程中，电压表v和电流表a的示数变化情况正确的是：

（）

a．电压表和电流表读数都增大

b．电压表和电流表读数都减小

c．电压表读数增大，电流表读数减小

d．电压表读数减小，电流表读数增大

方法总结：

基本思路是“部分→整体→部分”，从阻值变化的部分入手，由欧姆定律和串、并联电路特点判断整个电路的总电阻，干路电流和路端电压的变化情况，然后再深入到部分电路中，确定各部分电路中物理量的变化情况。

拓展到两个特殊情况：

∞

外电路断路：

r↑→i↓→ir↓→u＝e。

00

ee外电路短路：

r↓→i（＝）↑→ir（＝e）↑→u＝0i＝称为短路电流rr0

4、闭合电路的u-i图像

根据u＝e－ir知，e、r是定值，u与i是一次函数关系。

以路端电压u为纵坐标，电流i为横坐标，采用描点、拟合图像的方法，作出u与i的图像分析：

图象的物理意义

①在纵轴上的截距表示电源的电动势e．

②在横轴上的截距表示电源的短路电流i短

e/r

③图象斜率的绝对值表示电源的内阻，内阻越大，图线倾斜得越厉害．

例4、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i1i2

b.电动势e1=e2.内阻r1r2

c电动势e1e2，内阻r1r2

d.当两电源的工作电流变量相同时，电源2的路端电压变化较大