2019-2020年高中物理《閉合電路歐姆定律》教案1 新人教版選修3-1.doc
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2019-2020年高中物理《閉合電路歐姆定律》教案1 新人教版選修3-1 一、 教學(xué)目標(biāo): (一)知識(shí)與技能: 1.知道電源的電動(dòng)勢(shì)等于電源沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓. 2.知道電源的電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電路上電勢(shì)降落之和. 3.理解閉合電路歐姆定律及其公式,并能熟練地用來解決有關(guān)的電路問題. 4.理解路端電壓與電流(或外電阻)的關(guān)系,知道這種關(guān)系的公式表達(dá)和圖線表達(dá),并能用來分析、計(jì)算有關(guān)問題. 5.理解閉合電路的功率表達(dá)式,知道閉合電路中能量的轉(zhuǎn)化. (二)過程與方法: 1.通過演示路端電壓與外電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生利用“實(shí)驗(yàn)研究,得出結(jié)論”的探究物理規(guī)律的科學(xué)思路和方法. 2.通過研究路端電壓與電流關(guān)系的公式、圖線及圖線的物理意義,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)工具解決物理問題的能力. 3.通過利用閉合電路歐姆定律解決一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問題,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力. (三)情感與價(jià)值: 通過本節(jié)課教學(xué),加強(qiáng)對(duì)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng),通過探究物理規(guī)律培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力. 二、 重點(diǎn)、難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn): 1.閉合電路的歐姆定律. 2.路端電壓與電流(外電阻)關(guān)系的公式表示及圖線表示. 教學(xué)難點(diǎn): 1.電動(dòng)勢(shì)的概念. 2.路端電壓與電流(或外電阻)的關(guān)系. 三、 授課時(shí)數(shù):3課時(shí) 四、 教學(xué)過程 (一)課前預(yù)習(xí): 1.復(fù)習(xí)前面學(xué)過的電動(dòng)勢(shì)的概念,理解電動(dòng)勢(shì)的物理含義. 2.什么是閉合電路的歐姆定律?跟我們初中學(xué)習(xí)的知識(shí)有什么不同的地方? 3.當(dāng)負(fù)載變化的時(shí)候,路端電壓怎么變化? 4.短路和斷路對(duì)電路的影響. (二)知識(shí)要點(diǎn): 1.電源的電動(dòng)勢(shì)。電源的電動(dòng)勢(shì)等于電源沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓。電動(dòng)勢(shì)表征的是電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)。例如干電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5V,與干電池的形狀及大小無關(guān)。 2.閉合電路的歐姆定律。其文字表述為:閉合電路里的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比,跟整個(gè)電路的電阻成反比。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為。 3.路端電壓。路端電壓就是外電路(電源外部的電路)兩端的電壓,也叫外電壓,顯然就是電源兩極之間所接電壓表測(cè)量出的電壓。 4.電源的輸出功率。在純電阻電路中,電源的輸出功率 可見當(dāng)R=r時(shí),有最大輸出功率。 (三)難點(diǎn)解析: 1.閉合電路歐姆定律的幾種表達(dá)形式。 閉合電路的歐姆定律,由于著眼點(diǎn)不同,可以有多種表達(dá)形式。常見形式有: (1)電流形式:,說明決定電路中電流強(qiáng)度的因素與電流間的關(guān)系,即電流強(qiáng)度與電源電動(dòng)勢(shì)成正比,與電路總電阻成反比。 (2)電壓形式:E=I(R+r),或等,它表明電源電動(dòng)勢(shì)在值上等于電路中內(nèi)、外電壓之和。 (3)能量形式:,此式可以認(rèn)為是電壓形式兩端乘以電荷量q而來,使能量轉(zhuǎn)化的本質(zhì)更顯現(xiàn)出來,即移送單位電荷量電荷的過程中,非靜電力做功與電場(chǎng)力做功量值相等;也就是說,其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能,再由電能轉(zhuǎn)化為電阻R上的內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過程中,能量守恒。 (4)功率形式:或。 總之,閉合電路歐姆定律無論用何種形式表達(dá),本質(zhì)上都是能的轉(zhuǎn)化與守恒定律在恒定電流中的體現(xiàn),可見閉合電路歐姆定律是十分重要的定律之一。 2.通路、斷路及短路狀態(tài)。 (1)通路狀態(tài):當(dāng)外電阻R滿足∞>R>0時(shí),電路處于通路狀態(tài)。在通路狀態(tài)中,電流,路端電壓U=IR=E-Ir,電阻R消耗的電功率。 (2)斷路狀態(tài):當(dāng)外電阻R→∞時(shí),電路處于斷路狀態(tài)。在斷路狀態(tài)中,電流,路端電壓,電阻R消耗的電功率為零。 (3)短路狀態(tài):當(dāng)外電阻R=0時(shí),電路處于短路狀態(tài)。在短路狀態(tài)中,有短路電流,路端電壓。由于短路時(shí),電源總功率,即電源將其他形式的能量轉(zhuǎn)化成的電能全部消耗在內(nèi)電路中,會(huì)使電源急劇發(fā)熱而燒毀,并由此引起其他不愉快的事情發(fā)生,因此應(yīng)防止短路狀態(tài)發(fā)生。 3.電路中的幾種功率。 根據(jù)全電路歐姆定律,有,式中IE反映電源在單位時(shí)間里將其他形式能量轉(zhuǎn)化為電能的數(shù)量,稱為電源的總功率,即;式中IU是電源向外電路提供的電功率,當(dāng)然也是外電路消耗的電功率;稱為電源的輸出功率,即;式中為 電源內(nèi)部因內(nèi)阻發(fā)熱而損耗的電功率,稱為電源內(nèi)耗(或熱耗)功率,即。這樣從能量分配的角度上,有。 由于一般情況下,認(rèn)為電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r是定值,因此在外電阻減小時(shí),I增大,從而電源總功率及電源熱耗功率均增大;在外電阻增大時(shí),及均減小。對(duì)于輸出功率,當(dāng)R=r時(shí)有最大輸出功率;在外電路電阻R- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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