7 闭合电路的欧姆定律
教学目标
(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。
(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。
学情分析
学生通过前面的学习,理解了静电力做功与电荷量、电势差的关系、了解了静电力做功与电能转化的知识,认识了如何从非静电力做功的角度描述电动势,并处理了部分电路欧姆定律的相关电路问题,已经具备了通过功能关系分析建立闭合电路欧姆定律,并应用闭合电路欧姆定律分析问题的知识与技能。
重点难点
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、电流、路端电压的关系
4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: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:(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
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=
(3)适用条件:外电路是纯电阻的电路。