407-推导的核心过程是分析闭合电路以下三处的能量转化
优质课《闭合电路欧姆定律》教学设计
闭合电路欧姆定律优质课教学设计一、教材分析课标分析：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。
高中物理闭合电路中的能量转化问题
高中物理闭合电路中的能量转化问题一、电路中的功与能能的转化和守恒定律是自然界普遍适用的规律．在电路中能量是怎么转化的？请参照图3-4-1所示电路回答并举例．答：电源是把其它能转化为电能的装置．内阻和用电器是电能转化为热能等其它形式能的装置．如化学电池将化学能转化成电能，而电路中发光灯泡是将电能转化成光、热能．对于一个闭合电路，它的能量应该是守恒的，但又在不同形式间转化，通过什么方式完成呢？（请结合电动势和电压的定义回答）答：做功．在电源部分，非静电力做正功W非=q ，将其它形式的能转化成电能．而内阻上电流做功，将电能转化成内能W内=qU′（U′为内阻上的电势降），在外电路部分，电流做功W外=qU（U为路端电压），电能转化成其它形式的能．这些功与能量间的定量关系如何？总结：可见，整个电路中的能量循环转化，电源产生多少电能，电路就消耗多少，收支平衡．答：W非=W内+W外或q =qU′+qU二、电功与电热如图3-4-2所示，用电器两端电压U，电流I．回答：（1）时间t内，电流对用电器做功；W=UIt（2）该用电器的电功率；P=W/t=UI（3）若用电器电阻为R，时间t内该用电器产生的热量；Q=I2Rt（4）该用电器的热功率；）P热=Q/t=I2R（5）电功与电热是否相等？它们的大小关系如何？为什么？若电路为纯电阻电路，则W=Q=I2Rt,，若电路为非纯电阻电路，则W＞Q（因为W内还包括电能转化成的其它能量，即W=Q+E）[例1]如图3-4-3所示，A、B两灯泡额定电压都为110V，额定功率PA=100W，PB=40W，接在220V电路上．欲使灯泡正常发光，且电路中消耗的功率最少，用以下哪种接法？（C）非纯电阻电路中，电流做功也不再只转化为内能，而是根据具体情况转化为其它各种形式的能．如：小电机提升重物和电解槽电解ZnSO4溶液的例子，电能分别转化成何种能量？（转化成机械能和内能．转化为化学能和内能．）[例2]如图3-4-4所示的电路中，电源电动势=6V，内电阻r=1Ω，M为一小电动机，其内部线圈的导线电阻R M=2Ω．R为一只保护电阻，R=3Ω．电动机正常运转时，电压表的示数为0.3V，求电动机得到的电功率和它转动的机械功率（请学生回答解此题的关键点是什么？如何突破？）答：本题的关键是电路中有电动机，不是纯电阻电路，因而欧姆定律不再适用．突破点是利用电压表与R的阻值，求出电路中的电流，再求出各部分的电压和功率．I=U bc/R U ab= -Ir-U bc P电=U ab I P机=P电-I2R M解答完毕后，可再让学生求一下电动机的效率η以加深非电阻电路P电≠P热的印象．[例3]如图4 -2-1所示为直流电车模型工作示意图，电源电动势E =12V，全电路电阻R=1Ω，电车在水平路面上以v=5m/s行驶，车受阻力f =7.2N，则电路中电流强度为（ B ）A． 12A B．6A C．3A D．1A三、电源的功率与效率1．电路中各功率及其关系电源总功率：指非静电力做功，把其它形式的能转化为电能的功率．P总=W/t=q /t= I内电路消耗功率：指内阻上的电热功率．设内阻为r，则P内=W内/t=qU′/t=IU′=I2r电源输出功率：指电源对外电路做功的功率P 出=W 外/t=Uq/t=UI这三者之间是什么关系？2．电源的最大输出功率设外电路总电阻为R ，内阻为r ，电源电动势为，试推导电源最大输出功率及其产生的条件．思考题：①当R ＞r 或R ＜r 时，P 出怎么变化，对一个相同的P 出会不会有两个外电阻R 都满足，如果存在这样一对R ，它们应满足什么关系②画出P 转、P 内、P 出随电流I 的变化图像，通过图像证明R=r 时，P 出最大。
高一物理闭合电路的欧姆定律1
R 0，I E / r，U 端 0
３、电源的外特性曲线——路端电压U随电流I变 化的图象．
（1）图象的函数表达：
U E Ir
（2）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．
推导的核心过程是分析闭合电路以下三处 的能量转化
外电路：
E外＝I2R t
①
内电路：
E内＝I2 r t
②
③
电池化学反应层： W ＝E I t
a b
a
d c
b
2
a b
a a
d c
b
c d b
3
a b
a a
d c
bc dBiblioteka b4ab a b
a
d c
b
a
d c
b
a
a
c
b
b
d c
d
5
闭合电路欧姆定律：
E IR Ir
E I Rr
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．
E I Rr
●非静电力移送电荷 做的功等于其电势能 的增加量。 ●电动势与非静电力 做功的关系 E＝W/q
根据“电场力做功，电势能减小；非静 电力做功，电势能增”分析闭合电路各 点的电势高低关系。 一个沿电流方向电势高低变化的直观图
四、闭合电路中的功率
由于闭合电路中内、外电路的电流相等， 所以由
E U 外 U内
EI
U外I
得：
EI U 外 I U 内 I
闭合电路的欧姆定律教案的教学评价设计
闭合电路的欧姆定律教案的教学评价设计（实用版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种类型的实用范文，如学习资料、英语资料、学生作文、教学资源、求职资料、创业资料、工作范文、条据文书、合同协议、其他范文等等，想了解不同范文格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!In addition, this shop provides various types of practical sample essays, such as learning materials, English materials, student essays, teaching resources, job search materials, entrepreneurial materials, work examples, documents, contracts, agreements, other essays, etc. Please pay attention to the different formats and writing methods of the model essay!闭合电路的欧姆定律教案的教学评价设计闭合电路的欧姆定律教案的教学评价设计5篇欧姆定律的简述是：在同一电路中，通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比，和电阻成反比。
高中物理人教必修三第11章第5节电路中的能量转化 讲义
1 电路中的能量转化1.理解电功、电功率、电热、热功率及它们之间的关系.2.应用焦耳定律解决相关问题.3.区分电功和电热，会在非纯电阻电路中正确计算电功和电热．一、电功和电功率 1．电功(1)电功是指电路中静电力对定向移动的电荷所做的功，电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程． (2)电功的计算公式：W ＝UIt . 单位：焦耳，符号为J.常用的单位：千瓦时(kW·h)，也称“度”，1 kW·h ＝3.6×106 J. 2．电功率(1)定义：电流在一段电路中所做的功与通电时间之比． (2)公式：P ＝Wt ＝UI .(3)单位：瓦特，符号为W. (4)意义：表示电流做功的快慢． 二、焦耳定律 1．焦耳定律(1)内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比． (2)表达式：Q ＝I 2Rt . 2．热功率(1)定义：单位时间内的发热量称为热功率． (2)表达式：P 热＝I 2R .(3)物理意义：表示电流发热快慢的物理量． 三、电路中的能量转化从能量转化与守恒的角度看，电动机从电源获得能量，一部分转化为机械能，还有一部分转化为内能，即P电＝P 机＋P 损，其中P 电＝UI ，P 损＝I 2R .一、电功和电热 1．电功和电功率W ＝UIt 是电功的计算式，P ＝UI 是电功率的计算式，适用于任何电路． 2．电热和热功率Q ＝I 2Rt 是电热的计算式，P 热＝I 2R 是热功率的计算式，可以计算任何电路产生的电热和热功率． 3．串、并联电路的功率分配关系(1)串联电路中各个电阻的电功率跟它的阻值成正比，即P 1R 1＝P 2R 2＝…＝P nR n＝I 2.(2)并联电路中各个电阻的电功率跟它的阻值成反比，即P 1R 1＝P 2R 2＝…＝P n R n ＝U 2. (3)无论是串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率均等于电路中各电阻消耗的功率之和． 4．额定功率和实际功率(1)用电器正常工作时所消耗的功率叫作额定功率．当用电器两端电压达到额定电压U 额时，电流达到额定电流I 额，电功率也达到额定功率P 额．且P 额＝U 额I 额．(2)用电器的实际功率是用电器在实际工作时消耗的电功率．为了使用电器不被烧毁，要求实际功率不能大于其额定功率． 二、电路中的能量转化 1．纯电阻电路与非纯电阻电路(1)纯电阻电路：电流通过纯电阻电路做功时，电能全部转化为导体的内能．(2)非纯电阻电路：含有电动机或电解槽等的电路称为非纯电阻电路．在非纯电阻电路中，电流做功将电能除了部分转化为内能外，还转化为机械能或化学能等其他形式的能．例如电动机P 总＝P 出＋P 热． 2．纯电阻电路和非纯电阻电路的比较W ＝Q W ＝Q ＋E1．随着我国人民生活水平的不断提高，家庭中使用的电器越来越多。
高中物理解题思路-第十二章 电能 能量守恒定律-电路中的能量转化
解析：使用环状凹槽电极时，电池标准容量是 0. 81 A·h，因此电池的能量为 W＝UIt＝3.7×0. 81×3 600 J＝10 789.2 J，A 错误；使用环状凹槽电极时，能 够在最大输出电流下工作时间 t＝ImQax＝0.18.15AA·h＝0.54 h，B 错误；使用中心 柱状电极时，根据 W＝UIt，可知电量 Q＝2 A·h＝7 200 C，C 错误；在最大输 出电流的工作状态下能工作时间为 t＝ImQax＝22AA·h＝1 h，D 正确。 答案：D
功率求解的技巧 (1)在纯电阻电路中，比较用电器的电功率时，要根据已知条件灵活选用 公式，如用电器电流相同时，用 P＝I2R 比较，若电压相同时用 P＝UR2比较， 若电阻相同时，可根据 I 或 U 的关系比较。 (2)求解串、并联电路中的功率分配问题，比例法求解会使问题简化，但 一定要明确是正比还是反比关系。 (3)当求解用电器的功率时，要明确求解的是什么功率。实际功率与额定 功率不一定相等。
主题探究二 纯电阻电路和非纯电阻电路 【重难释解】
1．纯电阻电路与非纯电阻电路 (1)纯电阻电路：电流通过纯电阻电路做功时，电能全部转化为导体的 内能。 (2)非纯电阻电路：含有电动机或电解槽等的电路称为非纯电阻电路。 在非纯电阻电路中，电流做功将电能除了部分转化为内能外，还转化为机 械能或化学能等其他形式的能。
3．电动机的功率和效率
(1)电动机的输入功率是电动机消耗的总功率，P入＝UI。 (2)电动机的热功率是线圈上电阻的发热功率，P热＝I2r。 (3)电动机的输出功率是电动机将电能转化为机械能的功率，P出＝UI －I2r。 (4)电动机的效率：η＝PP出入×100%＝UIU－II2r×100%。
典例2 在研究微型电动机的性能时，可采用如图 12.1-6 所示的实验电 路。当调节滑动变阻器 R 使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别 为 0.5 A 和 1.0 V；重新调节 R 使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的 示数分别为 2.0 A 和 15.0 V。求这台电动机正常运转时的输出功率和电动机的 线圈电阻。
2022-2023学年人教版必修三 12-1 电路中的能量转化 教案
12.1电路中的能量转化〖教材分析〗本节根据功能的关系，从电能的转化引入电功的概念，然后联系前面学习过的静电力做功的知识和电量的关系得到了电功的计算式子。
着重从能量转化的角度理解电功和电热，区分纯电阻电流与非纯电阻电流。
教科书没有通过实验归纳出焦耳定律，而是从能量守恒定律逻辑推理得出的。
这里又一次应用了功能关系的思想。
〖教学目标与核心素养〗物理观念：树立电能的观念，理解电能、电功率、热量、热功率的概念，理解纯电阻下的焦耳定律的物理意义，能进行相关分析与计算。
科学思维：运用能量转化和能量守恒定律推导电能、电功率、热量、热功率的表达式，理论联系实际，学习运用能量转化和能量守恒定律分析解决问题的方法。
科学探究：通过实例分析非纯电阻电能转化的关系，通过理论分析与论证的过程，使学生受到理性思维的训练。
科学态度与责任：通过公式的演绎推导，培养学生对科学研究的兴趣；进一步体会能量守恒定律的普遍性。
〖教学重点与难点〗重点：区别并掌握电功和电热的计算。
难点：学生对电路中的能量转化关系缺乏感性认识，接受起来很困难。
〖教学准备〗多媒体课件〖教学过程〗（播放动图展示500安培的电流一下子就把铁丝熔断）说明产生了大量的热。
这章我们要研究的是电路中的能量是怎样转化的?用能量守恒定律推导出的闭合电路的规律是怎样的?自然界存在哪些能源?（动图展示石油开采）能源的利用与可持续发展有着怎样的关系?我们的能源主要还是煤炭和石油。
人类的活动离不开能量。
大量的事例说明，自发的能量转移或转化过程具有方向性。
在能源的利用过程中，能量虽然是守恒的，但是可利用的品质降低了。
为了人类的可持续发展，需要我们节约能源和保护环境。
首先学习的电路中的能量转化。
一、新课引入（图片展示）现代生活中随处都可以见到用电设备和用电器，例如电灯、电视、电热水壶、电动汽车等。
那么，你知道这些用电器中的能量是怎样转化的吗?二、新课教学（一）电功和电功率（动图展示电热炉、电动机、蓄电池充电时）初中我们就知道，电热炉通电时，电能转化为内能;电动机通电时，电能转化为机械能;蓄电池充电时，电能转化为化学能。
闭合回路定理
闭合回路定理闭合回路定理是电路分析中的一项重要原理，它是基于电压与电流的关系而提出的。
闭合回路定理也被称为基尔霍夫第二定律，它表明在一个闭合电路中，电流的代数和等于零。
这个定律在电路分析中有着广泛的应用，可以帮助我们简化电路分析的过程，更好地理解和解决电路中的问题。
闭合回路定理的提出是基于基尔霍夫第一定律的基础上的。
基尔霍夫第一定律，也被称为电流守恒定律，表明在电路中，进入某一节点的电流等于离开该节点的电流之和。
这个定律是基本的电流守恒原理，是电路分析的基础。
基于基尔霍夫第一定律，我们可以推导出闭合回路定理。
假设有一个闭合电路，它由多个电阻、电源和其他元器件组成。
根据基尔霍夫第一定律，我们可以得到闭合电路中的电流关系。
假设电流的方向与闭合路径的方向一致，那么在顺时针方向的路径上，电流的代数和等于零；在逆时针方向的路径上，电流的代数和也等于零。
这就是闭合回路定理的核心内容。
闭合回路定理可以帮助我们简化电路分析的过程。
在实际应用中，我们可以利用闭合回路定理来计算电路中的电流和电压。
例如，当我们需要计算某个电阻上的电流时，可以通过将该电阻与其他电阻组成一个闭合回路，利用闭合回路定理得到所需的电流值。
这种方法可以避免繁琐的计算过程，提高计算效率。
闭合回路定理在电路分析中有着广泛的应用。
通过利用闭合回路定理，我们可以解决各种电路中的问题，比如计算电阻的等效值、确定电源的输出电流等。
闭合回路定理不仅适用于直流电路，也适用于交流电路。
无论是简单的电路还是复杂的电路，都可以通过闭合回路定理得到简化的解决方案。
除了闭合回路定理，电路分析中还有许多其他的方法和定理。
闭合回路定理与这些方法和定理相辅相成，共同构建了电路分析的理论体系。
在实际应用中，我们可以根据具体情况选择合适的方法和定理进行电路分析，以便更好地理解和解决电路中的问题。
闭合回路定理是电路分析中的一项重要原理，它基于电流守恒定律，通过电流的代数和等于零的关系，简化了电路分析的过程。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
３、电源的外特性曲线——路端电压U随电流I变 化的图象．
（1）图象的函数表达：
UEIr
（2）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．
一个沿电流方向电势高低变化的直观图
本节
在图中分清哪是内电路、哪是外电路 在内、外电路电势降落处应用焦耳定律
＝
外电路
I2R t
＋
内电路
I2 r t
根据能量守恒推导出闭合电路欧姆定律
通过路端电压跟负载的关系理解欧姆定律
链4
用断路和短路两种极端情况深化对定律的理解
链6
文言文各种句式详解
程是分析闭合电路以下三处的能量转化
推导的核心过程是分析闭合电路以下三处
的能量转化
外电路：
E外＝I2R t
①
内电路：
E内＝I2 r t
②
电池化学反应层： W ＝E I t ③
ab adc b
2
ab
adc b
a c
d b
3
ab
adc b
a c
d b
4
ab
adc b a
b
d
c
ab adc b
c a
b d
5
闭合电路欧姆定律：
EIR Ir I E Rr
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．
I E Rr
●非静电力移送电荷做 的功等于其电势能的 增加量。 ●电动势与非静电力做 功的关系 E＝W/q
根据“电场力做功，电势能减小；非静 电力做功，电势能增”分析闭合电路各 点的电势高低关系。
四、闭合电路中的功率
由于闭合电路中内、外电路的电流相等，
所以由 EU外U内
得： E IU外 IU 内 I 1．电源提供的功率（电源功率）： P总 EI
2．电源的输出功率（外电路得到的功率） P外U外I
3．电源内阻上的热功率 P内U内II2r
谢 谢！
三、路端电压跟负载的关系
• 外电路两端的电压叫路端电 压． １、按图中的电路进行演示： R增大，电流减小，路端电压增大 R减小，电流增大，路端电压减小
路端电压：UEIr
２、两个特例：
（1）外电路断路时R ， I0， EU 端
（2）外电路短路时R0， IE/r， U 端 0
２、两个特例：
（1）外电路断路时 R ， I0， EU端