2019-2020年高中物理《閉合電路歐姆定律》教案4 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4 新人教版選修3-1 要 點(diǎn):知道電動(dòng)勢(shì)是由電源本身決定,大小等于開路時(shí)兩極間的電壓 理解閉合電路的歐姆定律,并會(huì)用它解決有關(guān)問題 理解路端電壓與負(fù)載的關(guān)系 教學(xué)難點(diǎn):電動(dòng)勢(shì)與電壓的區(qū)別、歐姆定律的拓寬及應(yīng)用 考試要求:會(huì)考B(閉合電路的歐姆定律) 課堂設(shè)計(jì):本節(jié)內(nèi)容是初高中的重要差別所在,它將初中未涉及到的電源內(nèi)部的因素、歐姆定律的完整表達(dá)式進(jìn)行了適時(shí)和合理的介紹。學(xué)生有了電路的一般知識(shí),有了對(duì)電源做功的認(rèn)識(shí),理解電動(dòng)勢(shì)的概念相對(duì)來說容易一些。教學(xué)主要是圍繞電動(dòng)勢(shì)的概念來進(jìn)行的,閉合電路的歐姆定律的理解并不困難,但應(yīng)用的要求較高。為降低難度,本節(jié)主要在導(dǎo)出的定律后給予一定的熟悉和訓(xùn)練機(jī)會(huì),對(duì)于定律的討論、展開和應(yīng)用分解到下一節(jié)。 解決難點(diǎn):由功和能量的關(guān)系推出電動(dòng)勢(shì)新概念,再從這個(gè)新概念結(jié)合部分電路的歐姆定律導(dǎo)出閉合電路的歐姆定律,熟悉定律式的物理量。 學(xué)生現(xiàn)狀:電動(dòng)勢(shì)名字陌生,理解新概念需要時(shí)間;電路知識(shí)由遺忘和欠缺,對(duì)新概念的建立有抵觸;內(nèi)外電路影響了的整體的思考,沒有全局觀念。 培養(yǎng)能力:分析綜合能力,理解推理能力 課堂教具:(干)電池組(新、舊),電鍵,導(dǎo)線若干,小燈泡,電壓表 一引入新課 問:同學(xué)們都知道,電荷的定向移動(dòng)形成電流.那么,導(dǎo)體中形成電流的條件是什么呢?(學(xué)生答:導(dǎo)體兩端有電勢(shì)差.) 問:要形成持續(xù)的電流,必須滿足什么條件? 答:電源、用電器和導(dǎo)線組成閉合電路。 既然形成電流必須要在閉合電路當(dāng)中,那今天我們就來研究在閉合電路當(dāng)中的一些物理現(xiàn)象。所謂閉合是區(qū)別與上節(jié)課的部分電路。 (二)新課教學(xué) 在上新課時(shí),我們先介紹一個(gè)表征特性的物理量——電動(dòng)勢(shì) 【板書】1、電源的作用:把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能 它并不創(chuàng)造能量,也不創(chuàng)造電荷.例如:干電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,發(fā)電機(jī)是把機(jī)械能、核能等轉(zhuǎn)化為電能的裝置. 電源有兩極,正極的電勢(shì)高,負(fù)極的電勢(shì)低,兩極間存在電壓。 不接用電器時(shí),干電池的電壓為1.5V,蓄電池的電壓為2V,不接用電器時(shí),電源兩端的電壓的大小電源的本身的性質(zhì)決定,同種電源兩極間的電壓相同,不同種電源兩極間的電壓不同,為了表征電源大這種性質(zhì)我們引入了電動(dòng)勢(shì)的概念 【板書】2、電源的電動(dòng)勢(shì)(電源提供電能本領(lǐng)的標(biāo)志) (1)大?。弘娫吹碾妱?dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時(shí)其兩極間的電壓 干電池:1.5V 蓄電池:2V (2)符號(hào):E 單位:伏特 V (3)標(biāo)量:但有方向 (4)物理意義:表征其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng) (5)決定因素:由電源本身的性質(zhì)決定 例如:干電池的電壓是1.5V,它表明了什么? 在干電池內(nèi)把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能時(shí),可以使1C的電量具有1.5J的電能(E=W/q) 各種型號(hào)的干電池的電動(dòng)勢(shì)都是1.5V.那么把一節(jié)1號(hào)電池接入電路中,它兩極間的電壓是否還是1.5V呢? 演示:電路如圖所示,結(jié)論:開關(guān)閉合前,電壓表示數(shù)是1.5V,開關(guān)閉合后,電壓表示數(shù)變?yōu)?.4V.實(shí)驗(yàn)表明,電路中有了電流后,電源兩極間的電壓減少了. V 演示:電路如圖所示,結(jié)論:開關(guān)閉合前,電壓表示數(shù)是1.5V,開關(guān)閉合后,電壓表示數(shù)變?yōu)?.4V.實(shí)驗(yàn)表明,電路中有了電流后,電源兩極間的電壓減少了. 上面的實(shí)驗(yàn)中,開關(guān)閉合后,電源兩極間的電壓比1.5V要小,那么減少的電壓哪去了呢? 分析:閉合電路由內(nèi)電路和外電路兩部分組成,電源內(nèi)部的叫內(nèi)電路,電源外部的叫外電路. 【板書】3、閉合電路的組成 (1)外電路:外電阻(用電器和導(dǎo)線) 外電壓 (能量的轉(zhuǎn)化?) (2)內(nèi)電路:內(nèi)電阻(發(fā)電機(jī)內(nèi)的線圈、干電池內(nèi)的溶液) 內(nèi)電壓(內(nèi)電阻消耗能量) 在外電路中,電流由電勢(shì)高的一端流向電勢(shì)低的一端,在外電阻上有電勢(shì)降落如圖14-12同時(shí)在內(nèi)電路上也有內(nèi)電勢(shì)的降落,介紹圖14-13 在誤差許可的范圍內(nèi),內(nèi)、外電壓之和等于電源電動(dòng)勢(shì). (3)大小關(guān)系:E=U內(nèi)+U外 U外=IR;U內(nèi)=Ir(課本P60 圖12—6) 所以 E=IR+Ir 即 I=E/(R+r) 類比(課本P160 圖14-14) 電路中有電流流過時(shí),不但在外電阻上有電勢(shì)的降落,在內(nèi)電阻上也有電勢(shì)的降落 好比兒童做滑梯,內(nèi)、外電阻兩端的電勢(shì)差(電壓)就象兒童滑梯兩端的高度差;電源就象升降機(jī),升降機(jī)舉起的高度就象電源的電動(dòng)勢(shì)。 【板書】4、閉合電路歐姆定律 (1)內(nèi)容:閉合電路里的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比,跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比。 (2)公式:E=U內(nèi)+U外 或 I=E/(R+r) (3)電池的串聯(lián) E總=E r=r/n 電池的并聯(lián) E總=nE r總=nr 【板書】五、路端電壓跟負(fù)載的關(guān)系 問:通常我們對(duì)閉合電路的歐姆定律可進(jìn)行哪些變換? ——用電流替 U外叫做路端電壓,則有: 討論:討論U外與外電路電阻R的關(guān)系? 【板書】1、根據(jù)公式: (1)R↑—→()I↓—→()U外↑(左移) (2)R↓—→()I↑—→()U外↓(右移) 2、外電路斷開時(shí) R—→∞(斷開)—→()I=0—→(E=Ir+U外)U外=E 錯(cuò)誤理解:電流為零,IR也為零,U外=0 在電阻R不變的條件下,IR也為零,UR=0正確;但因?yàn)镽的變化造成I變化存在著制約關(guān)系,不能簡(jiǎn)單確定U外=0。 另:電壓表測(cè)定電壓時(shí),其實(shí)外電路是構(gòu)成回路的(有電流),測(cè)到的是(電壓表)大電阻下的路端電壓,接近電動(dòng)勢(shì)。 3、外電路短路時(shí) R—→0 —→()I=—→() U=0 E 0 I短 I U α 此時(shí)電路中的電流最大,稱為短路電流。電源的內(nèi)阻r一般很小,例如蓄電池r=0.005Ω∽0.1Ω,所以短路電流很大,容易燒壞電源。 4.圖象 問:比較和有什么類似? U外-I是圖線應(yīng)該是一條直線 【板書】1、從圖象可知路端電壓隨電流的增大而減小 2、與坐標(biāo)交點(diǎn)的意義 與縱坐標(biāo)的交點(diǎn):電動(dòng)勢(shì)(I=0) 與橫坐標(biāo)的交點(diǎn):短路電流(U=0) 3、斜率的意義 U/I,表示電源的穩(wěn)壓性能:(新電池較平坦) 短路電流 I=E/r 內(nèi)阻 r=E/I 分析:分析新舊電池、大電網(wǎng)、理想電源的U-I曲線 例題:課本P161 例題1 例題2(測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的一種方法) 【板書】六、閉合電路中的功率 在E=U內(nèi)+U外乘以I,得到EI=U內(nèi)I+U外I 1.電源提供的功率(電源功率)P總=EI 2.電源的輸出功率(外電路得到的功率)P外=U外I 3.電源內(nèi)阻上的熱功率P內(nèi)=U內(nèi)I=I2r 作業(yè):學(xué)習(xí)包《閉合電路歐姆定律》 教學(xué)札記: 1. 2. 3.- 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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