闭合电路的欧姆定律教案

第一篇：闭合电路的欧姆定律教案

闭合电路的欧姆定律

太湖二中

梅洁华

一、教材分析：知道电源的电动势和内阻，理解闭合电路的欧姆定律教材地位：闭合电路欧姆定律是恒定电流一章的核心内容，具有承前启后的作用。既是本章知识的高度总结，又是本章拓展的重要基础；通过学习，既能使学生从部分电路的认知上升到全电路规律的掌握，又能从静态电路的计算提高到对含电源电路的动态分析及推演。同时，闭合电路欧姆定律能够充分体现功和能的概念在物理学中的重要性，是功能关系学习的好素材。

二、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。

三、教学目标

（一）知识与技能

1、通过探究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，并能用来分析有关问题。

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、了解路端电压与电流的U-I图像，认识E和r对U-I图像的影响。

5、熟练应用闭合电路欧姆定律进行相关的电路分析和计算

（二）过程与方法

1、经历闭合电路欧姆定律及其公式的推导过程，体验能量转化和守恒定律在电路中的具体应用，培养学生推理能力。

2、通过路端电压与负载的关系实验，培养学生利用实验探究物理规律的科学思路和方法。

3、了解路端电压与电流的U-I图像，培养学生利用图像方法分析电学问题的能力。

4、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）情感态度价值观

1、通过探究物理规律培养学生的创新精神和实践能力。

2、通过实验探究，加强对学生科学素质的培养。

3、通过实际问题分析，拉近物理与生活的距离，增强学生学习物理的兴趣。

四、教学重点、难点

推导闭合电路欧姆定律，应用定律进行相关讨论是本节的重点，帮助学生理解电路中的能量转化关系是基础和关键。应用闭合电路欧姆定律讨论路端电压与负载关系是本节难点。

五、教学过程

复习回顾:

1、什么是电源？

把其它形式的能转换成电能的装置。

2、电源电动势的概念?物理意义？

定义：在电源内部非静电力把单位正电荷从电源的负极移到正极所做的功。意义：电动势表示电源将其他形式的能转化为电能本领。

3、如何计算电路中电能转化为其它形式的能？

W = I U t

一、闭合电路

用导线把电源、用电器连成一个闭合电路。外电路:电源外部的用电器和导线构成外电路。内电路:电源内部是内电路。

1、闭合回路的电流方向

在外电路中，电流方向由正极流向负极。

在内电路中，即在电源内部，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。

2、电路中的电势变化情况

（1）在外电路中，沿电流方向电势降低。

（2）在内电路中，一方面，存在内阻，沿电流方向电势也降低；另一方面，沿电流方向存在电势“跃升”。3.讨论闭合回路中的能量转化关系

用电器都是纯电阻R，在时间t内外电路中:

1、若外电路中的有多少电能转化为内能？

2、内电路也有电阻r，当电流通过内电路时，也有一部分电能转化为内能，是多少？

3、电流流经电源时，在时间t内非静电力做多少功? 以上各能量之间有什么关系？

根据能量守恒定律，非静电力做的功应该等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和。

W=E外+E内

即：EIt=I2Rt+I2rt

二、闭合电路欧姆定律

表述：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

EIRr

三、路端电压跟负载的关系

外电路两端的电压叫路端电压，电路中消耗电能的元件称为负载。

路端电压U随电流I变化的图象 图象的函数表达： U

两个特例：

（1）外电路断路时;（2）外电路短路时;（3）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

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

EIr例题: 如图所示，电源电动势为E，内电阻为r．当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，发现电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2，下列说法中正确的是 A.小灯泡L1、L3变暗，L2变亮 B.小灯泡L3变暗，L1、L2变亮 C.ΔU1<ΔU2 D.ΔU1>ΔU2

分析方法：

（1）局部—整体—局部（2）串反并同

六、课后作业：

七、课后反思

本节课在“和谐高效、思维对话”的理念下展开，旨在以“问题引领”形式，启发学生思维、发动集体力量，克服学习困难。在实际操作中需要注意以下几个方面：

1.问题提出的必要性提出的问题应该是学生学习中普遍存在的困惑，能激发学生更深入地思考或理解，为解决下一问题做好铺垫，而不是学生已有知识的简单反应。

2.问题设定的指向性设定的问题应该有明确的指向，并能够被学生理解，以便学生在思考或讨论中有明确的目的。

第二篇：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

四、教 具：不同型号的干电池若干、小灯泡（3.8V）、电容器一个、纽扣电池若干、手摇发电机一台、可调高内阻蓄电池一个、电路示教板一块、示教电压表（0～2.5V）两台、10Ω定值电阻一个、滑线变阻器（0～50Ω）一只、开关、导线若干。

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=IR U′=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

【例题1】在如图5所示的电路中，R1=14.0Ω，R2=9.0Ω，当开关S扳到位置1时，电流表的示数为I1=0.20A；当开关S板到位置2时，电流表的示数为I2=0.30A，求电源的电动势和内电阻。

（E＝3.0V，r＝1.0Ω）

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

四、教 具：电路示教板一块，示教电压表（0～2.5V）、电流表，10Ω定值电阻一个，滑线变阻器（0～50Ω）一只，开关，导线若干。

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。

从图线可以看出，路端电压U随着电流I的增大而减小。图线还反映出电源的特性：直线的倾斜程度跟内阻r有关，内阻越大，倾斜得越厉害；直线与纵轴交点的纵坐标表示电源电动势的大小（I=0时，U=E）。【板书】

四、闭合电路中的功率

在公式E=U外 +U内中，两端乘以电流I得到：式中分别表示外电路和内电路上消耗的电功率，表示电源提供的电功率。上式表示，电源提供的电能只有一部分消耗在外电路上，转化为其它形式的能。另一部分消耗在内电路上，转化为内能。电动势E越大，电源提供的电功率越大，这表示电源把其他形式的能转化为电能本领越大。如果外电路为纯电阻电路，上式可表示为

（三）例题精讲

电路结构变化问题的讨论

【例1】在如图所示的电路中，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的示数变化情况如何？

目的：熟悉路端电压随外电阻变化的关系及分析方法。

【例2】如图甲所示的电路中，电源的电动势E和内阻r恒定，当负载R变化时，电路中的电流发生变化，于是电路中的三个功率：电源的总功率P总、电源内部消耗功率P内和电源的输出功率P外随电流变化的图线可分别用图乙中三条图线表示，其中图线Ⅰ的函数表达式是______；图线Ⅱ的函数表达式是______；图线Ⅲ的函数表达式是______。

【例3】在如图所示的电路中，R1=10 Ω，R2=20 Ω，滑动变阻器R的阻值为0~50 Ω，当滑动触头P由I向b滑动的过程中，灯泡L的亮度变化情况是_______

A.逐渐变亮 B.逐渐变暗 C.先变亮后变暗 D.先变暗后变亮 解析：灯泡的亮度由灯的实际功率大小决定.电灯灯丝电阻不变，研究通过灯丝电流的大小可知灯的亮度.电源电动势E和内阻r不变，通过灯泡电流由外电路总电阻决定。外电阻是由滑动变阻器连入电路部分的电阻决定的，当滑动触头由a向b滑动过程中，滑动变阻器连入电路部分的电阻增大，总电阻增大，总电流 减少，灯泡的实际功率PL=I2RL减小，灯泡变暗。综上所述，选项B正确。闭合电路欧姆定律的定量应用 【例4】 如图所示电路中，R1=0.8Ω，R3=6Ω，滑动变阻器的全值电阻R2=12 Ω，电源电动势E=6 V，内阻r=0.2 Ω，当滑动变阻器的滑片在变阻器中央位置时，闭合开关S，电路中的电流表和电压表的读数各是多少?

电压表V1测量电源的路端电压，根据E=U外+U内得 U1=E-Ir=6 V-1.5×0.2 V=5.7 V 即电压表V1的读数为5.7 V.点评：

1.电路中的电流表、电压表均视为理想电表（题中特别指出的除外），即电流表内阻视为零，电压表内阻视为无穷大。2.解答闭合电路问题的一般步骤：

（1）首先要认清外电路上各元件的串并联关系，必要时，应进行电路变换，画出等效电路图。

（2）解题关键是求总电流I，求总电流的具体方法是：若已知内、外电路上所有电阻的阻值和电源电动势，可用全电路欧姆定律（）直接求出I；若内外电路上有多个电阻值未知，可利用某一部分电路的已知电流和电压求总电流I；当以上两种方法都行不通时，可以应用联立方程求出I。

（3）求出总电流后，再根据串、并联电路的特点或部分电路欧姆定律求各部分电路的电压和电流。

（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

和

注意适用条件：纯电阻电路

3．路端电压跟负载的关系：当负载电阻R增大时，电流I减小；路端电压U增大；相反，当负载电阻R减小时，电流I增大，路端电压U减小。

4．闭合电路中的功率：课堂练习：

或

（五）布

1．在测量电源电动势和内电阻时得到如图所示的路端电压随电流变化的图象，由图象可知

[

]

A．电源的短路电流为0.6A。

B．电源的内电阻为5Ω。

C．电源电动势为3.0V。

D．上述结论都不正确。

2．在右图所示电路中，电源电动势ε＝15V，内电阻r＝5Ω，电阻R1＝25Ω，当K闭合后，伏特表的读数是9V，试求：

(1)K断开时伏特表的读数；

(2)K闭合后外电路总电流；

(3)电阻R2的大小。3．在右图中，已知R1＝6Ω，R2＝2Ω，R3＝3Ω，电源电动势ε＝3 V，内阻r＝1Ω，求在下列各种情形中伏特表的读数。

(1)K1、K2、K3都断开；

(2)K1闭合，K2、K3断开；

(3)K1、K2闭合，K3断开。

4．图中变阻器R1的最大阻值是4Ω，R2＝6Ω，电源内阻r＝1Ω，闭合K，调节滑动头P到R1中点时，灯L恰能正常发光，此时电源总功率为16W，电源输出功率为12W。求：

(1)灯电阻RL；

(2)断开K要使灯仍正常发光，P点应如何滑动，并求这时电源的输出功率和效率。

5．如图所示，电阻R1＝12Ω，R2＝R3＝R4＝6Ω，当电键K打开时，伏特表的示数为12V，全电路消耗的电功率为13W，则电键K闭合后，伏特表和安培表的示数各多大?(安培表、伏特表接入对电路的影响均忽略不计)

第三篇：《闭合电路欧姆定律》教案

《闭合电路欧姆定律》教案

庞方庄

一、教学目标：

1．知道电源内阻及其电动势概念，掌握闭合电路欧姆定律及其应用

2．知道路端电压与负载的关系

3．能判断电源断路和短路两种情况下的路端电压

二、教学重难点：

电动势概念的理解，闭合电路欧姆定律的理解和应用

三、教学过程：

1．复习焦耳定律，知道灯泡通电发热的原因。

问题1：手机在使用过程中，或给手机电池充电，电池为什么会发热？ 提出电源内电阻概念，并给出内电路，外电路，闭合电路概念。

问题2:右图a中是一个闭合电路，在外电路中，沿电流方向，外电路电压减低，在内电路中，沿电流方向，内电路电压是升高还是降低？

问题3：如果电源是一节电压1.5V电池 ,灯泡电阻R=5Ω，电池内阻r=1Ω,灯泡两端电压是多少？

提示学生将a 图等效为b 图，进行分析。2．引入新课：

1）提出电动势概念，路端电压概念。引导学生分析：

a）电池正负极之间，电源的内阻中也有电流，沿电流方向电势降低。

b）化学电池电动势形成原因（化学作用把正电荷从电势低处移到电势高处,化学能转化为电能），说明电池电动势是由电池本身决定的与外电路无关。2）闭合电路欧姆定律的推导

问题4: 电路中电池化学能转化为的电能有多少？

类比电场力移动电荷做功，引导学生得出电池化学反应在t时间移动电荷做功：W=Eq=EIt 问题5:电路中电能转化为什么能？是多少？ 引导学生利用焦耳定律得出Q= I2Rt+ I2rt 由能量守恒定律：EIt =I2Rt+ I2rt 即E =IR+ Ir=U外+U内或I=E/(R+r)得出闭合电路欧姆定律：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。3）路端电压与负载的关系

讨论：根据闭合电路欧姆定律，当负载（外电阻）增加时，电路中电流如何变化？路端电压如何变化？ 结论：当外电阻增大时，路端电压增大；当外电阻减小时，端电压减小。播放视频验证讨论结果。

根据上面结论思考：在闭合电路中，当外电阻等于零时，会发生什么现象？此时路端电压是多少？当电路断开时，此时路端电压是多少？ 3．课堂练习：

1.关于电动势及闭合电路欧姆定律，下列说法正确的是()A．电源电动势越大，电源所能提供的电能就越多 B．电源电动势等于路端电压

C．外电路的电阻越大，路端电压就越大 D．路端电压增大时，电源的输出功率可能减小

2．太阳能电池由许多片电池板组成．某电池板开路电压是800 mV，短路电流为40 mA，若将该电池板与阻值为20 Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是()A．0.10 V B．0.20 V C．0.30 V D．0.40 V 3．如右图所示电路中，电源电动势E＝9 V、内阻r＝3 Ω，R＝15 Ω，下列说法中正确的是()A．当S断开时，UAC＝9 V B．当S闭合时，UAC＝9 V C．当S闭合时，UAB＝7.5 V，UBC＝0 D．当S断开时，UAB＝0，UBC＝0 4.在下图的闭合电路中，当滑片P向右移动时，两电表读数的变化是()A．变大，变大 B．变小，变大 C．变大，变小 D．变小，变小

第四篇：教案示例[闭合电路欧姆定律]

教案示例［闭合电路欧姆定律］

一、素质教育目标

（一）知识教学点

1.初步了解电动势的物理意义．

2.了解电动势与内外电压的关系．

3.理解闭合电路欧姆定律及其公式，并能熟练地用来解决有关的电路问题．

4.理解路端电压与电流（或外电阻）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．

5.理解闭合电路的功率表达式，理解闭合电路中能量的转化．

（二）能力训练点

通过用公式、图像分析外电压随外电阻变化而变化的规律，培养学生用多种方法分析问题的能力．

（三）德育渗透点

1.通过外电阻的改变而引起I、U变化的深入分析，树立事物之间存在普遍的相互联系的观点．

2.通过对闭合电路的分析计算，培养学生能量守恒的思想．

二、重点、难点、疑点及解决办法

1.重点

①正确理解电动势的物理意义．

②对闭合电路欧姆定律的理解和应用．

2.难点

路端电压、电流随外电阻变化规律．

3.疑点

路端电压变化的原因（内因、外因）．

4.解决办法

制作多媒体课件，采用类比分析、动态画面、图像等帮助同学增强感性认识，逐步了解电动势的含义，推导闭合电路欧姆定律公式，分析各项的意义，使学生有初步整体感知，精选运用闭合电路欧姆定律分析路端电压随外电阻改变而改变的规律的典型例题，结合图像分析突破难点．

三、课时安排

1课时

四、教具学具准备

小电珠（2.5V）、若干节不同型号电池、蓄电池、电压表

五、学生活动设计

学生观察、动手测电源电动势，并边观察边思考，逐步推导闭合电路欧姆定律，在教师的启发下逐渐理解公式含义，引导学生用公式法和图像法去分析同一问题．

六、教学步骤

（一）明确目标

（略）

（二）整体感知

本节课是在学习部分电路知识的基础上进行的，是部分电路欧姆定律的延伸，是以后对复杂电路分析的基础，也是本章的教学重点．

（三）重点、难点的学习与目标完成过程

1.提问，引入新课

导体中产生电流的条件是什么？

导体两端有电势差．

电源就是能提供电能并能维持一定的电势差（电压）的装置，各种电源两端电压是否相同？

2.新课教学

（1）电源电动势

演示1 展示1#、2#、5#、7#电池，并请几位同学观察电池上的规格（均为1.5V）．

用电压表分别测出两端电压，读数均为1.5V

演示2 用电压表测蓄电池电压，读数为2.0V

可见，电源两端间电压是由电源本身性质决定的，同种电源两极间电压相等，不同种电源两极间电压不同，为了表示电源的这种特性，物理学中引入电动势概念．

电源电动势等于电源没有接人电路时两极间的电压，用符号E表示．

怎样测量电动势？

用电压表直接测量电源两极．

各种型号的干电池电动势为多少？

1.5V

可见电池所标的值，实际上就是电池的电动势．

（2）闭合电路欧姆定律

闭合电路由电源外部的电路（外电路）和电源内部的电路（内电路）组成．

理论分析表明，在闭合电路中，电源内部电势升高的数值等于电路中外电阻上的电势降落与内电阻上电势降落之和，即

E＝U外＋U内

①

设闭合电路中的电流为I，外电阻为R，内阻为r，由欧姆定律可知

U外＝IR U内＝Ir代入①式得E＝IR＋Ir IE

Rr

②

②式表示：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欧姆定律．

（3）路端电压跟负载的关系

提问：当外电阻R（负载）改变时，路端电压U如何变化，变化规律如何？

①演示：按图1让同学接线，注意电表的正负极性，改变Ｒ的大小，发现如下规律：

图1

当R增大，电流I减小，U增大；当R减小，I增大，U减小．

②请同学运用学过的知识分析推导：

∵U＝E－U内＝E－Ir

①

E IRr

②

由上二式可知：

R↑→I↓→U内↑→U↑

R→∞ I＝0 U内＝0 U＝E 这就是用电压表直接测量开路时两端电压即为电动势值的原因．

当R↓→I↑→U内↑→U↓

R→0 I＝E／r U内＝E U＝0（短路）由于短路电流很大，电源易烧坏，还可能引起火灾，因此要千万避免短路．

同学推导出的结论和演示结果完全一致．

③路端电压随电流变化的图像（U－I图）

引导学生作出U－I图线，如图2所示：

图2

图线中的横轴截距、纵轴截距和斜率的物理意义是什么？

斜线与纵轴交点表示电动势值，与横轴交点表示短路电流I

④路端电压发生变化的原因

引导学生分析：

由U＝E－Ir可知，r＝0时，U＝E与外电路无关，可见r≠0是U随R变化的内因，R发生变化是U变化的外因．

（4）闭合电路中的功率

E＝U外＋U内

上式两边都乘以I，得到

EI＝U外I＋U内I

此公式的物理意义是什么？请同学分小组讨论后，选代表回答．

上式中U外I和U内I分别表示外电路和内电路上消耗的电功率，EI表示电源提供的电功率．

①上式的物理意义在于，电源提供的电能一部分消耗在外电路上，转化为其他形式的能，另一部分消耗在内电路上，转化为内能，体现了能量守恒规律．

②式中表明，电动势E越大，电源提供的电功率越大，可见，电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量，反映了电源的供电能力．

（四）总结、扩展

电动势是描述电源将其他形式能转化为电能本领的物理量，数值上等于闭合电路内外电压之和，外电路断路时，等于电源两端电压．

闭合电路欧姆定律：闭合电路总电流跟电源电动势成正比，跟电路总电阻成反比．

路端电压随外电阻的增大而增大．

测电源电动势E和内阻r，有多种方法，各需要哪些器材，请同学画出电路示意图．

mE，斜率绝对值表示内阻r． r

七、作业与思考

（一）作业题

课本P165练习四（1）一（5）

（二）思考题

1.下列关于电源的说法正确的是（）

A．电源是把其他形式的能转化为电能的装置

B．电源电动势与电路中的电源有关

C．电动势为1.5V的干电池，表明干电池可以使1C的电量具有1.5J的电能

D．电动势为1.5V的干电池，表明干电池每秒钟能将1.5J的化学能转化为电能

2.对于一确定电源，下列说法正确的是（）

A．电源短路时，其放电电流无穷大

B．电源的负载增加，输出功率一定增大

C．电源的负载电阻增加，路端电压不－定增大

D．当外电路断路时，其路端电压等于电源电动势

3.如图3所示电路中，当滑动触头向下滑动时，各表读数的变化情况是（）

A．V1变小

B．V1变大

C．V2变大

D．A变小

图3

4.将分别标有“6V4W”和"3V3W”的两只灯泡串联接到一电源两端，如果电源内阻不计，要使两灯泡得到的电压都不超过额定电压，则电源电动势的最大值是（）

A．6V

B．8V

C．9V

D．12V

5.如图4中，R1＝R2＝R3＝1Ω，伏特表内阻很大，当K断开时，伏特表读数为0.8V；当K闭合时，伏特表读数为1V，求电池的电动势和内阻．

图4

6.一个电源断路时路端电压是10V，短路时通过电源的电流是4A，该电源与阻值是2Ω的电阻相连时，通过电阻的电流是_____A，电源的路端电压是______V．

（思考题答案：1.AC 2.D 3.ACD 4.B 5.2V、0.5Ω 6.2.22、4.44）

八、板书设计

四

闭合电路欧姆定律

一、电源电动势：等于电源没有接入电路时两极间的电压

二、闭合电路欧姆定律

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．

I

三、路端电压跟负载的关系

路端电压随外电阻增大而增大．

四、闭合电路中的功率

E

Rr

电源提供的电能一部分消耗在外电路上，转化为其他形式的能，一部分消耗在内电阻上，转化为内能．

第五篇：高中物理 闭合电路欧姆定律教案

闭合电路欧姆定律学案

教学目标

（一）知识目标

1、知道电动势的定义．

2、理解闭合电路欧姆定律的公式，理解各物理量及公式的物理意义，并能熟练地用来解决有关的电路问题．

3、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，电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和．

4、理解路端电压与电流(或外电阻)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．

5、理解闭合电路的功率表达式．

6、理解闭合电路中能量转化的情况．

（二）能力目标

1、培养学生分析解决问题能力，会用闭合电路欧姆定律分析外电压随外电阻变化的规律

2、理解路端电压与电流（或外电阻）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、通过用公式、图像分析外电压随外电阻改变规律，培养学生用多种方式分析问题能力．

（三）情感目标

1、通过外电阻改变引起电流、电压的变化，树立学生普遍联系观点

2、通过分析外电压变化原因，了解内因与外因关系

3、通过对闭合电路的分析计算，培养学生能量守恒思想

4、知道用能量的观点说明电动势的意义

教学建议

1、电源电动势的概念在高中是个难点，是掌握闭合电路欧姆定律的关键和基础，在处理电动势的概念时，可以根据教材，采用不同的讲法．从理论上分析电源中非静电力做功从电源的负极将正电荷运送到正极，克服电场力做功，非静电力搬运电荷在两极之间产生电势差的大小，反映了电源做功的本领，由此引出电动势的概念；也可以按本书采取讨论闭合电路中电势升降的方法，给出电动势等于内、外电路上电势降落之和的结论．教学中不要求论证这个结论．教材中给出一个比喻（儿童滑梯），帮助学生接受这个结论．

需要强调的是电源的电动势反映的电源做功的能力，它与外电路无关，是由电源本生的特性决定的．

电动势是标量，没有方向，这要给学生说明，如果学生程度较好，可以向学生说明，做为电源，由正负极之分，在电源内部，电流从负极流向正极，为了说明问题方便，也给电动势一个方向，人们规定电源电动势的方向为内电路的电流方向，即从负极指向正极．

2、路端电压与电流（或外电阻）的关系，是一个难点．希望作好演示实验，使学生有明确的感性认识，然后用公式加以解释．路端电压与电

流的关系图线，可以直观地表示出路端电压与电流的关系，务必使学生熟悉这个图线．

学生应该知道，断路时的路端电压等于电源的电动势．因此，用电压表测出断路时的路端电压就可以得到电源的电动势．在考虑电压表的内阻时，希望通过第五节的“思考与讨论”，让学生自己解决这个问题．

3、最后讲述闭合电路中的功率，得出公式，．要从能量转化的观点说明，公式左方的表示单位时间内电源提供的电能．理解了这一点，就容易理解上式的意义：电源提供的电能，一部分消耗在内阻上，其余部分输出到外电路中．

教学设计方案

闭合电路的欧姆定律

一、教学目标

1、在物理知识方面的要求：

（1）巩固产生恒定电流的条件；

（2）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．

（3）明确在闭合回路中电动势等于电路上内、外电压之和．

（4）掌握闭合电路的欧姆定律，理解各物理量及公式的物理意义

（5）掌握路端电压、输出功率、电源效率随外电阻变化的规律．

2、在物理方法上的要求：

（1）通过电动势等于电路上内、外电压之和的教学，使学生学会运用实验探索物理规律的方法．

（2）从能量和能量转化的角度理解电动势的物理意义．

（3）通过对路端电压、输出功率、电源效率随外电阻变化的规律的讨论培养学生的推理能力．

（4）通过用公式、图像分析外电压随外电阻改变规律，培养学生用多种方式分析

二、重点、难点分析

1、重点：

（1）电动势是表示电源特性的物理量

（2）闭合电路欧姆定律的内容；

（3）应用定律讨论路端电压、输出功率、电源效率随外电阻变化的规律．

2、难点：

（1）闭合回路中电源电动势等于电路上内、外电压之和．

（2）短路、断路特征

（3）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

三、教学过程设计 引入新课：

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：将小灯泡接在充满电的电容器两端，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，电子就在电场力的作用下通过导线产生定向移动而形成电流，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少为零，所以电流减小为零，因此只有电场力的作用是不能形成持续电流的． 教师：为了形成持续的电源，必须有一种本质上完全不同于静电性的力，能够不断地分离正负电荷来补充两极板上减少的电荷．这才能使两极板保持恒定的电势差，从而在导线中维持恒定的电流，能够提供这种非静电力的装置叫电源．电源在维持恒定电流时，电源中的非静电力将不断做功，从而把已经流到低电势处的正电荷不断地送回到高电势处．使它的电势能增加．

板书：

1、电源：电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置．它并不创造能量，也不创造电荷．例如：干电池是把化学能转化为电能，发电机是把机械能、核能等转化为电能的装置．

教师：电源能够不断地把其他形式的能量转变为电能，并且能够提供恒定的电压，那么不同的电源，两极间的电压相同吗？展示各种干电池（1号、2号、5号、7号），请几个同学观察电池上面写的规格，发现尽管电池的型号不同，但是都标有“1.5V”字样．我们把示教电压表直接接在干电池的两端进行测量，发现结果确实是1.5V．讲台上还摆放有手摇发电机、蓄电池、纽扣电池，它们两端的电压是否也是1.5V呢？（学生回答：不是）那么如何知道它们两端的电压呢？（学生：用电压表直接测量）·

结论：电源两极间的电压完全由电源本身的性质（如材料、工作方式等）决定，同种电池用电压表测量其两极间的电压是相同的，不同种类的电池用电压表测量其两极间的电压是不同的．为了表示电源本身的这种特性，物理学中引入了电动势的概念． 板书：

2、电源电动势

教师：从上面的演示和分析可知，电源的电动势在数值上等于电源未接入电路时两极间的电压．

板书：电源的电动势在数值上等于电源没有接入电路时其两极间的电压．

例如，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少了．

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，介绍闭合电路可分为内、外电路两部分，电源内部的叫内电路，电源外部的叫外电路．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． 板书：

3、内电压和外电压

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．实验中接通电键，移动滑动变阻器的滑动头使其阻值减和的值．再断开电键，由电压表测出电动势．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．

下面我们来分析在整个电路中电压、电流、电阻之间的关系．

教师：我们来做一个实验，电路图如图所示

观察电键S先后接通1和2时小灯泡的亮度．

结论：把开关拨到2后，发现小灯泡的亮度比刚才接3V的电源时还稍暗些．怎么解释这个实验现象呢？这就要用到我们将要学习的内容——闭合电路的欧姆定律．

板书：闭合电路的欧姆定律

教师：在图1所示电路图中，设电流为，根据欧姆定律，，那么，电流强度，这就是闭合电路的欧姆定律

板书：

4、闭合电路的欧姆定律的内容：闭合电路中的电流强度和电源电动势成正比，和电路的内外电阻之和成反比．表达式为．

同学们从这个表达式可以看出，在电源恒定时，电路中的电流强度随电路的外电阻变化而变化；当外电路中的电阻是定值电阻时，电路中的电流强度和电源有关．

教师：同学们能否用闭合电路的欧姆定律来解释上一个实验现象呢？

学生：9V的电源如果内电阻很大，由闭合电路的欧姆定律可知，用它做电源，电路中的电流I可能较小；而电动势3V的电源内阻如果很小，电路中的电流

可能比大，用这两个电源分别给相同的小灯泡供电，灯泡的亮度取决于，那么就出现了刚才的实验现象了．

教师：很好．一般电源的电动势和内电阻在短时间内可以认为是不变的．那么外电阻的变化，就会引起电路中电流的变化，继而引起路端电压、输出功率、电源效率等的变化．

几个重要推论

（1）路端电压 随外电阻 变化的规律

板书：5几个重要推论

（l）路端电压 随外电阻 变化的规律演示实验,图3所示电路，（因为通常电源内阻很小，4节1号电池和1个10Ω的定值电阻串联组成电源 的变化也很小，现象不明显）移动滑动变阻器的滑动片，观察电流表和电变化？ 压表的示数是如何随

教师：从实验出发，随着电阻 的增大，电流 逐渐减小，路端电压

逐渐增大．大家能用闭合电路的欧姆定律来解释这个实验现象吗？

学生：因为 变大，闭合电路的总电阻增大，根据闭合电路的欧姆定律，电路中的总电流减小，又因为，则路端电压增大．

教师：正确．我们得出结论，路端电压随外电阻增大而增大，随外电阻减小而减小．一般认为电动势和内电阻在短时间内是不变的，初中我们认为电路两端电压是不变的，应该是有条件的，当 为断路，→0，根据

→无穷大时，→0，外电路可视，则，即当外电路断开时，用电

减小为0时，电压表直接测量电源两极电压，数值等于电源的电动势；当 路可视为短路，为短路电流，路端电压

．

板书5：路端电压随外电阻增大而增大，随外电阻减小而减小．断路时，∞，→0，；短路时，．

→电路的路端电压与电流的关系可以用图像表示如下

（2）电源的输出功率 随外电阻 变化的规律．

教师：在纯电阻电路中，当用一个固定的电源（设 电阻供电时，输出的功率，、r是定值）向变化的外又因为，所以，当 时，电源有最大的输出功率

．我们可以画出输出功率随外电阻变化的图线，如图所示．

板书6：在纯电阻电路中，当用一个固定的电源（即 的外电阻供电时，输出的功率有最大值．、是定值）向变化教师：当输出功率最大时，电源的效率是否也最大呢？

板书7：电源的效率 随外电阻 变化的规律

教师：在电路中电源的总功率为 为，则电源的效率为，输出的功率为，内电路损耗的功率，当

变大，也变大．而当 时，即输出功率最大时，电源的效率 =50％．

板书8：电源的效率 随外电阻 的增大而增大．

本文章

小，由两个电压表读出若干组内、外电压、总结

探究活动

1、调查各种不同电源的性能特点。

（包括电动势、内阻、能量转化情况、工作原理、可否充电）

2、考察目前对废旧电池的回收情况。

（1）化学电池的工作原理；

（2）废旧电池对环境的污染主要表现在哪些方面；

（3）当前社会对废旧电池的重视程度；

（4）废旧电池的回收由哪些主要的途径和利用方式；

（5）如何更好的变废为宝或使废旧电池对环境的污染减小到最小。

3、通过本章节的学习，根据全电路欧姆定律有关知识，可以得出结论：电源的输出功率最大时，内外电阻应该相等，而此时电源的效率则只有50%；请你设计出一种方案，在实际应用中如何配置电源和负载之间的关系，使电源的输出功率和效率尽可能的达到较大。