高二物理教案恒定电流电动势闭合电路欧姆定律
高中物理 第二章 恒定电流 7 闭合电路的欧姆定律教案
7 闭合电路的欧姆定律[学科素养与目标要求]物理观念：1.了解内电路、外电路，知道电动势与内、外电压的关系.2.掌握闭合电路欧姆定律并会进行有关计算．科学思维：1.会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系，培养逻辑思维能力.2.会从公式和图象两个角度分析路端电压U 与电流I 的关系，培养用图象法表述和分析图象问题的能力．一、闭合电路的欧姆定律1．闭合电路的组成(1)闭合电路是指由电源和用电器及导线组成的完整的电路．图1(2)内电路：如图1所示，电源内部的电路叫内电路，电源的电阻叫内电阻．(3)外电路：电源外部的电路叫外电路，外电路的电阻称为外电阻．2．闭合电路的欧姆定律(1)内容：闭合电路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．(2)表达式：I ＝ER ＋r .(3)适用条件：外电路为纯电阻电路．二、路端电压与负载的关系1．路端电压的表达式：U ＝E －Ir .2．路端电压随外电阻的变化规律(1)当外电阻R 增大时，由I ＝E R ＋r可知电流I 减小，路端电压U ＝E －Ir 增大． (2)当外电阻R 减小时，由I ＝E R ＋r 可知电流I 增大，路端电压U ＝E －Ir 减小．(3)两种特殊情况：当外电路断开时，电流I 变为0，U ＝E .即断路时的路端电压等于电源电动势．当电源短路时，外电阻R ＝0，此时I ＝E r .1．判断下列说法的正误．(1)E ＝U ＋Ir 适用于任何电路．(√)(2)某电源电动势为10 V，内阻为2 Ω，外接一线圈电阻为8 Ω的电动机，则电路中的电流为1 A．(×)(3)在闭合电路中，外电阻越大，路端电压越大．(√)(4)电路断开时，电路中的电流为零，路端电压也为零．(×)(5)外电路短路时，电路中的电流无穷大．(×)2.如图2所示，电动势为2 V的电源跟一个阻值R＝9 Ω的电阻接成闭合电路，理想电压表测得电源两端电压为1.8 V，则电源的内阻为________ Ω.图2答案 1一、闭合电路的欧姆定律如图为闭合电路的组成．(1)在外、内电路中，沿着电流方向，各点电势如何变化？(2)若电源电动势为E，电路中的电流为I，在t时间内非静电力做功多少？内、外电路中产生的焦耳热分别为多少？它们之间有怎样的关系？(3)闭合电路的电流I与电动势E、外电阻R和内电阻r的关系怎样？答案(1)在外电路中沿电流方向电势降低；在内电路中沿电流方向电势升高．(2)EIt I2rt I2Rt EIt＝I2Rt＋I2rt(3)E＝IR＋Ir或I＝E R＋r1．内、外电路中的电势变化如图3所示，外电路中电流由电源正极流向负极，沿电流方向电势降低，内电路中电流由电源负极流向正极，沿电流方向电势升高．图32．闭合电路欧姆定律的几种表达形式(1)I＝ER＋r、E＝IR＋Ir只适用于外电路为纯电阻的闭合电路．(2)U外＝E－Ir，E＝U外＋U内适用于任意的闭合电路．例1(2018·聊城市期末)如图4所示的电路中，当开关S接a点时，标有“4 V,8 W”的小灯泡L正常发光，当开关S接b点时，通过电阻R的电流为1 A，这时电阻R两端的电压为5 V．求：图4(1)电阻R 的阻值；(2)电源的电动势和内阻．答案 (1)5 Ω (2)6 V 1 Ω解析 (1)当开关S 接b 点时，由欧姆定律得，电阻R 的阻值为R ＝U I ＝51Ω＝5 Ω (2)当开关S 接a 时，U 1＝4 V ，I 1＝P 1U 1＝84A ＝2 A 当开关S 接b 时，U 2＝5 V ，I 2＝1 A根据闭合电路欧姆定律得：E ＝U 1＋I 1r ，E ＝U 2＋I 2r联立得：E ＝6 V ，r ＝1 Ω.[学科素养] 用闭合电路欧姆定律分析电动势、内阻与负载的关系，培养逻辑思维能力，让学生分析综合能力、推理等“科学思维方法”内化，让物理规律在学生头脑中得到了提炼和升华．本题体现了“物理观念”、“科学思维”这两种学科素养．针对训练1 在图5所示的电路中，R 1＝9 Ω，R 2＝5 Ω，当a 、b 两点间接理想的电流表时，其读数为0.5 A ；当a 、b 两点间接理想的电压表时，其读数为1.8 V ．求电源的电动势和内电阻．图5答案 3 V 1 Ω解析 当a 、b 两点间接理想的电流表时，R 1被短路，回路中的电流I 1＝0.5 A ，由闭合电路欧姆定律得：E ＝I 1(R 2＋r )①当a 、b 两点间接理想的电压表时，回路中的电流I 2＝U R 1＝1.89A ＝0.2 A 由闭合电路欧姆定律得：E ＝I 2(R 2＋R 1＋r )②联立①②并代入数据，解得：E ＝3 V ，r ＝1 Ω.二、路端电压与电流、负载的关系1．在如图所示的电路中，电源的电动势E ＝10 V ，内电阻r ＝1 Ω，试求当外电阻分别是3 Ω、4 Ω、9 Ω时所对应的路端电压．通过数据计算，你发现了怎样的规律？答案 外电压分别为7.5 V 、8 V 、9 V ．随着外电阻的增大，路端电压逐渐增大．2．根据闭合电路欧姆定律写出路端电压U 与干路电流I 之间的关系式，并画出U －I 图象．答案 由E ＝U ＋U 内及U 内＝Ir 得U ＝E －Ir ，U －I 图象为1．路端电压与负载的关系：U ＝E －U 内＝E －ER ＋r r ，随着外电阻增大，路端电压增大；当外电路开路时(外电阻无穷大)，路端电压U ＝E ；这也提供了一种粗测电动势的方法，即用电压表直接测电源电动势．2．路端电压与电流的关系：U ＝E －Ir .3．电源的U －I 图象：如图6所示是一条倾斜的直线，图象中U 轴截距E 表示电源电动势，I 轴截距I 0等于短路电流(纵、横坐标都从零开始)，斜率的绝对值表示电源的内阻．图6例2 (多选)如图7所示是某电源的路端电压与电流的关系图象，下列结论正确的是( )图7A ．电源的电动势为6.0 VB ．电源的内阻为12 ΩC ．电源的短路电流为0.5 AD ．电流为0.3 A 时的外电阻是18 Ω答案 AD解析 因该电源的U －I 图象的纵轴坐标并不是从零开始的，故纵轴上的截距虽为电源的电动势，即E ＝6.0 V ，但横轴上的截距0.5 A 并不是电源的短路电流，且内阻应按斜率的绝对值计算，即r ＝|ΔU ΔI |＝6.0－5.00.5－0Ω＝2 Ω.由闭合电路欧姆定律可得电流I ＝0.3 A 时，外电阻R ＝E I－r ＝18 Ω.故选A 、D.针对训练2 两个电源的U －I 图象如图8所示，从图象中可以看出( )图8A ．电池a 的电动势较大，内电阻较大B ．电池a 的电动势较小，内电阻较小C ．电池b 的电动势较小，内电阻较大D ．电池b 的电动势较大，内电阻较小答案 A解析 根据闭合电路欧姆定律知U ＝E －Ir ，故U －I 图象中图象与纵轴的交点等于电源的电动势，由题图可知，a 的电动势较大，图象斜率的绝对值表示电源的内阻，a 的斜率的绝对值较大，故a 的内阻较大，故A 正确．例3 如图9所示，电源的内阻不能忽略，当电路中点亮的电灯的数目增多时，下面说法正确的是( )图9A ．外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压逐渐变小B ．外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压不变C ．外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压不变D ．外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压逐渐变小答案 D解析 由题图可知，电灯均为并联；当点亮的电灯数目增多时，并联的支路增多，由并联电路的电阻规律可知，外电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律知，干路电流增大，则内电压增大，故路端电压减小，电灯两端的电压变小，故D 正确．1．(路端电压与负载的关系)(多选)对于电动势和内阻确定的电源的路端电压，下列说法正确的是(I 、U 、R 分别表示干路电流、路端电压和外电阻)( )A ．U 随R 的增大而减小B ．当R ＝0时，U ＝0C ．当电路断开时，I ＝0，U ＝0D ．当R 增大时，U 也会增大 答案 BD2．(电源的U －I 图象的理解和应用)(多选)如图10所示为测电源电动势和内电阻时，依据测量数据作出的路端电压与电流的关系图线，图中DC 平行于横坐标轴，DE 平行于纵坐标轴，由图可知，以下说法正确的是( )图10A ．比值DE OE表示外电路电阻 B ．比值AC CD表示电源内电阻 C ．比值CO AO 表示电源电动势D ．矩形OCDE 的面积表示电源的输出功率答案 ABD解析 由图象可知，D 点对应的路端电压大小可以用DE 表示，电路电流可以用OE 表示，外电路电阻R ＝U D I D ＝DE OE ，故A 正确；AC 段表示电源内电压，CD 表示电路电流，电源内阻r ＝U 内I＝AC CD，故B 正确；电源的电动势E ＝U 内＋U 外＝AC ＋CO ＝AO ，故C 错误；电源的输出功率P ＝U 外I ＝CO ×OE ＝S OCDE ，故D 正确．3．(闭合电路欧姆定律的应用)如图11所示，电阻R 1＝8 Ω，R 2＝3 Ω，当开关S 接a 点时，理想电流表示数为1 A ；当开关S 接b 点时，理想电流表示数为2 A ．求电源的电动势和内阻．图11答案 10 V 2 Ω解析 开关S 接通a 时，E ＝I 1(R 1＋r )开关S 接通b 时，E ＝I 2(R 2＋r )代入数据：E ＝1×(8＋r ) E ＝2×(3＋r )解得：E ＝10 V ，r ＝2 Ω.4．(闭合电路欧姆定律的应用)(2018·烟台市期末)如图12所示的电路中，电源电动势E ＝1.5 V ，内阻r ＝0.6 Ω，电阻R 1＝3 Ω，电阻R 2＝4 Ω，电阻R 3＝6 Ω.电压表为理想电表，闭合开关S ，求：图12(1)通过电源的电流大小；(2)电源的内电压和电压表的示数．答案 (1)0.25 A (2)0.15 V 0.6 V解析 (1)R 2、R 3并联后与R 1串联，则R 2、R 3并联电阻R 23＝R 2R 3R 2＋R 3＝2.4 Ω 干路电流I ＝E r ＋R 1＋R 23＝0.25 A (2)电源的内电压U r ＝Ir ＝0.15 V ，电压表的示数即为R 1、R 2的并联电压，U ＝IR 23＝0.6 V一、选择题考点一 闭合电路欧姆定律的理解与应用1．(多选)纯电阻电路中，若E 表示电动势，U 表示外电压，U ′表示内电压，R 表示外电路的总电阻，r 表示内电阻，I 表示干路电流，则下列各式中正确的是( )A ．U ′＝IRB ．U ′＝E －UC ．U ＝E ＋IrD ．U ＝RR ＋r E 答案 BD 2.如图1所示的电路中，把R 由2 Ω改为6 Ω时，电流减小为原来的一半，则电源的内电阻应为( )图1A ．4 ΩB ．8 ΩC ．6 ΩD ．2 Ω 答案 D解析 根据闭合电路欧姆定律E ＝I (R ＋r )，当R ＝2 Ω时，E ＝I (2 Ω＋r )；当R ＝6 Ω时，E ＝I 2(6 Ω＋r )，解得r ＝2 Ω，故选D. 3.在如图2所示的电路中，当开关S 1断开、开关S 2闭合时，电压表的读数为3 V ；当开关S 1、S 2均闭合时，电压表的读数为1.8 V ，已知电压表为理想电表，外接电阻为R 、电源内阻为r .由以上数据可知R r为( )图2A.53B.35C.23D.32答案 D解析 当开关S 1断开、开关S 2闭合时，电压表的示数等于电源的电动势，即E ＝3 V ．当开关S 1、S 2均闭合时，U 外＝1.8 V ，所以U 内＝E －U 外＝1.2 V ，因U 外＝IR ，U 内＝Ir ，所以R ∶r ＝U 外∶U 内＝1.8∶1.2＝3∶2，故选D.4．(多选)如图3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( )图3A ．当S 断开时，U AC ＝9 VB ．当S 闭合时，U AC ＝9 VC ．当S 闭合时，U AB ＝7.5 V ，U BC ＝0D ．当S 断开时，U AB ＝0，U BC ＝0答案 AC解析 当S 断开时，U AC 与U BC 都等于电源电动势，A 正确，D 错误；当S 闭合时，U AC ＝U AB ＝ER ＋rR ＝7.5 V ，U BC ＝0，B 错误，C 正确．5．(多选)(2018·张家口市期末)如图4所示的电路中，电源的电动势为3.2 V ，电阻R 的阻值为30 Ω，小灯泡L 的额定电压为3.0 V ，额定功率为4.5 W ．当开关S 接位置1时，电压表的读数为3 V ，下列说法正确的是( )图4A ．电源的内电阻为4 ΩB ．小灯泡的电阻为2 ΩC ．当开关S 接到位置2时，小灯泡很暗D ．当开关S 接到位置2时，小灯泡两端的电压为3 V答案 BC解析 灯泡的额定电流I L ＝P L U L ＝4.53 A ＝1.5 A ，电阻R L ＝U L I L ＝31.5Ω＝2 Ω，当开关接1时，通过电阻R 的电流I ＝U R ＝330A ＝0.1 A ，根据闭合电路欧姆定律E ＝U ＋Ir ，代入得3.2＝3＋0.1r ，可得r ＝2 Ω，故A 错误，B 正确；当开关接2时，灯泡电流I L ′＝E R L ＋r ＝3.22＋2 A ＝0.8 A ，小于灯泡的额定电流，实际功率小于其额定功率，则灯泡L 不能正常发光，会很暗，此时灯泡两端的电压为U L ′＝I L ′R L ＝0.8×2 V＝1.6 V ，故C 正确，D 错误． 考点二 路端电压与负载的关系6．(多选)电源电动势为E ，内阻为r ，向可变电阻R 供电．关于路端电压，下列说法中正确的是( )A ．因为电源电动势不变，所以路端电压也不变B ．当R 增大时，路端电压也增大C ．当干路电流I 增大时，路端电压也增大D ．因为U ＝E －Ir ，所以当I 增大时，路端电压减小答案 BD7．(2018·北师大附属实验中学期中)在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图5所示，M 是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻R M 发生变化，导致S 两端电压U 增大，装置发出警报，此时( )图5A ．R M 变大，且R 越大，U 增大越明显B ．R M 变大，且R 越小，U 增大越明显C ．R M 变小，且R 越大，U 增大越明显D ．R M 变小，且R 越小，U 增大越明显答案 C考点三 电源的U －I 图象的理解与应用8．(多选)如图6所示为某一电源的U －I 图线，由图可知( )图6A ．电源电动势为2 VB ．电源内电阻为13Ω C ．电源短路时电流为6 AD ．电路路端电压为1 V 时，电路中电流为5 A答案 AD解析 在U －I 图线中，纵轴截距表示电源电动势，A 正确；横轴截距表示短路电流，C 错误；图线斜率的绝对值表示电源的内电阻，则r ＝2－0.86Ω＝0.2 Ω，B 错误；当路端电压为1 V 时，内电阻分得的电压U 内＝E －U 外＝2 V －1 V ＝1 V ，则电路中的电流I ＝U 内r ＝10.2 A ＝5 A ，D 正确．9.(多选)如图7所示为闭合电路中两个不同电源的U －I 图象，则下列说法中正确的是( )图7A ．电动势E 1＝E 2，短路电流I 1>I 2B ．电动势E 1＝E 2，内阻r 1>r 2C ．电动势E 1>E 2，内阻r 1>r 2D ．当工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化较大答案 AD解析 由闭合电路欧姆定律知E ＝U ＋Ir .当I ＝0时U ＝E ，即U －I 图线和U 轴的交点就是电源电动势，两电源的电动势相等．当U ＝0时I ＝E r，由题图知，U －I 图线和I 轴的交点就是短路电流，则I 1>I 2，A 正确．而r ＝|ΔU ΔI |，即图线的斜率的绝对值表示电源的内阻，由题图知r 1<r 2，B 、C 错误．当工作电流变化量相同时，因为r 1<r 2，则电源2的路端电压变化较大，D 正确．二、非选择题10.(2018·时杨中学高二上期中)如图8所示电路中，电源电动势E ＝12 V ，内电阻r ＝1.0 Ω，电阻R 1＝9.0 Ω，R 2＝15 Ω，理想电流表A 的示数为0.4 A ，求电阻R 3的阻值和它消耗的电功率．图8答案 30 Ω 1.2 W解析 U 2＝I 2R 2＝6 V ，由闭合电路欧姆定律，有E ＝U 2＋I (R 1＋r )解得I ＝0.6 AI 3＝I －I 2＝0.2 A ，R 3＝U 3I 3，U 3＝U 2 解得R 3＝30 Ω，P 3＝I 3U 3＝1.2 W.11.(2018·哈师大附中期中)在如图9所示的电路中，R 1＝2 Ω，R 2＝R 3＝4 Ω，当开关K 接a 时，R 2上消耗的电功率为4 W ，当开关K 接b 时，电压表示数为4.5 V ，试求：图9(1)开关K 接a 时，通过电源的电流和电源两端的电压；(2)开关K 接b 时，电源的电动势和内电阻；(3)开关K 接c 时，通过R 2的电流．答案 (1)1 A 4 V (2)6 V 2 Ω (3)0.5 A解析 (1)开关K 接a 时，R 1被短路，由P 2＝I 2R 2得：通过电源的电流为：I ＝1 A电源两端的电压等于R 2两端的电压为：U ＝IR 2＝1×4 V＝4 V ；(2)由闭合电路欧姆定律得：当开关K 接a 时，有：E ＝U ＋Ir ，代入得：E ＝4＋r当开关K 接b 时，电压表示数为4.5 V ，有：E ＝U ′＋U ′R 1＋R 2r 联立解得：E ＝6 V ，r ＝2 Ω(3)当开关K 接c 时，通过R 2的电流为：I ′＝12·E R 1＋12R 2＋r ＝0.5 A. 12．如图10所示，甲图中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的AC 、BC 两直线所示．不考虑电表对电路的影响．图10(1)电压表V 1、V 2的示数随电流表示数的变化图象应分别为U —I 图象中的哪一条直线？(2)定值电阻R 0、变阻器的总电阻R 分别为多少？(3)求出电源的电动势和内阻．答案 (1)见解析 (2)3 Ω 12 Ω (3)8 V 1 Ω解析 (1)电流增大，路端电压减小，定值电阻R 0分压增大，V 1指示电阻R 0两端电压，示数变化如AC 直线所示，V 2指示路端电压，示数变化如BC 直线所示．(2)根据欧姆定律，由题图乙可知，R 0＝ΔU AC ΔI AC ＝4.51.5Ω＝3 Ω. 当电流取最小值I 0＝0.5 A 时，变阻器的阻值最大，此时变阻器两端电压U R ＝U B －U A ＝(7.5－1.5)V ＝6 V ，总电阻R ＝U R I 0＝60.5Ω＝12 Ω. (3)根据闭合电路欧姆定律，路端电压与电流的关系是U ＝E －Ir所以BC 直线斜率的绝对值表示电源内阻，即r ＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔU BC ΔI BC ＝7.5－62－0.5Ω＝1 Ω， 电动势E ＝U B ＋I 0r ＝(7.5＋0.5×1)V＝8 V ．。
高中物理《闭合电路欧姆定律》教案
高中物理《闭合电路欧姆定律》教案一、教学目标1.知识与技能–了解欧姆定律的基本概念和公式–掌握计算电流、电阻和电压关系的方法–理解闭合电路中电流、电阻、电压的作用和相互关系2.过程与方法–通过实验观察和数据分析，帮助学生理解欧姆定律–引导学生进行思维导图和概念表的绘制，加深对欧姆定律的理解–进行小组合作和讨论，培养学生合作与交流的能力3.情感、态度和价值观–培养学生的实验探究能力和科学思维–引导学生正确对待电路中的安全问题–培养学生对物理学科的兴趣和积极参与的态度二、教学重难点•教学重点：欧姆定律的基本概念和公式，计算电流、电阻和电压关系的方法•教学难点：欧姆定律与电路实际问题的应用三、教学过程1. 导入（5分钟）•使用一个简单的问题来引导学生思考：为什么我们打开水龙头，水就会流出来？•引导学生讨论，从中引出电流的概念以及与水流的类比。
2. 欧姆定律的引入（10分钟）•通过实验演示，展示欧姆定律的实验验证过程，引出欧姆定律的概念。
•让学生观察演示实验并记录相关数据，进行电压、电流和电阻的初步计算。
3. 欧姆定律的讲解与推导（15分钟）•结合实验数据和观察结果，讲解欧姆定律的定义和公式。
•通过推导欧姆定律的数学表达方式，让学生理解电流、电阻和电压之间的关系。
4. 欧姆定律的应用（15分钟）•分发练习题，让学生运用欧姆定律解决相关问题。
•引导学生分析不同电路中电流、电阻、电压的变化情况，加深对欧姆定律的理解。
5. 实例分析与讨论（15分钟）•列举一些生活中常见的电路问题，并引导学生分析和解决。
•小组合作讨论，让学生共同探讨电路问题背后的物理原理。
6. 总结归纳（10分钟）•引导学生进行思维导图和概念表的绘制，总结和归纳欧姆定律的重点内容。
•鼓励学生提出问题，解答学生的疑惑。
7. 课堂作业（5分钟）•布置相关练习题，巩固学生对欧姆定律的掌握程度。
•提示学生注意实验安全问题，并鼓励他们积极参与物理实验。
闭合电路的欧姆定律教学设计
闭合电路的欧姆定律教学设计作者：张瑄来源：《读写算》2013年第37期一、教材分析1、“闭合电路的欧姆定律”是人教版新课标高二物理选修3-1《恒定电流》第七节的内容。
本节课是在学习了部分电路欧姆定律、焦耳定律以及电动势等概念的基础上进行的，是分析各种电路的基础，既是电学的重要规律之一，也是本章的教学重点。
2、从教材结构看，教材采用传统的处理方法：先利用能量守恒导出闭合电路的欧姆定律，进而得出路端电压随着外电阻变化的规律。
这样的程序，数学演绎推理的味道很浓，加之没有令人信服的实验，缺少了对物理规律的感性认识的过程，学生难以形成比较深刻的理解。
二、学情分析1、从学生的认识结构和能力水平来看，学生不知道电源的内阻对闭合电路的影响，因此，常常把路端电压看成是不随外电路变化的。
这种先入为主的错误观念，容易形成思维定势，仅通过几次讲解是难以逆转的。
2、学生已学习了电动势、内电阻、外电阻等概念，知道部分电路的欧姆定律。
三、教学目标1、基础知识技能方面：（1）导出闭合电路的欧姆定律（2）研究路端电压的变化规律，掌握闭合电路中的（3）学会运用闭合电路的欧姆定律解决简单电路的问题，知道闭合电路中能量的转化。
2、能力方面：（1）通过实验，让学生积极主动的探求科学结论，成为知识的探索者和“发现者”，在获得知识的同时发展能力。
（2）通过分组随堂实验，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，加强对学生科学素质的培养。
（3）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。
3、思想及情感方面：A.通过外电阻改变引起电流、电压的变化，树立学生“事物普遍联系”的观点。
B.通过分析外电压变化的原因，了解内因与外因关系。
C.通过短路电流的模拟实验，加强学生的安全用电意识。
D.通过先猜想再验证的教学模式，培养学生“大胆猜想，小心求证”的科学研究态度以及合作实验的意识。
四、重点难点1.重点：闭合电路的欧姆定律的导出2.难点：路端电压的变化规律，应用闭合电路的欧姆定律解决简单的实际问题五、突破重难点的教学设计思想1、营造能引起学生认知冲突的问题情景设计一个如图1所示的电路，让学生先猜测再观察实验现象。
高中物理《闭合电路欧姆定律》教案范文
一、教学目标1. 让学生理解闭合电路的概念，掌握欧姆定律的内容及应用。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 引导学生通过实验探究，提高观察、分析、总结的能力。
二、教学内容1. 闭合电路的定义及特点2. 欧姆定律的表述：电流I等于电压U与电阻R的比值，即I=U/R。
3. 欧姆定律的应用：计算电路中的电流、电压和电阻。
三、教学重点与难点1. 重点：闭合电路的概念，欧姆定律的表述及应用。
2. 难点：欧姆定律在复杂电路中的应用。
四、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生思考和探究。
2. 利用实验现象，让学生直观地理解欧姆定律。
3. 运用案例分析，培养学生解决实际问题的能力。
五、教学过程1. 引入新课：通过讨论闭合电路的概念，引导学生了解欧姆定律的研究对象。
2. 讲解闭合电路的特点，阐述欧姆定律的表述。
3. 演示实验：测量不同电阻下的电流和电压，让学生观察欧姆定律的实验现象。
4. 分析实验结果，引导学生总结欧姆定律的规律。
5. 案例分析：让学生运用欧姆定律计算实际电路中的电流、电压和电阻。
6. 课堂小结：强调闭合电路欧姆定律的重要性及应用范围。
7. 布置作业：设计一些有关闭合电路欧姆定律的应用题，巩固所学知识。
六、教学策略1. 采用问题驱动法，引导学生思考和探究。
2. 通过实验现象，让学生直观地理解欧姆定律。
3. 运用案例分析，培养学生解决实际问题的能力。
4. 利用多媒体教学，增强学生的学习兴趣。
5. 组织小组讨论，提高学生的合作能力。
七、教学准备1. 准备实验器材：电流表、电压表、电阻箱、电源等。
2. 设计实验方案，确定实验步骤。
3. 准备案例资料，挑选适合的题目。
4. 制作多媒体课件，辅助教学。
八、教学评价1. 课堂问答：检查学生对闭合电路欧姆定律的理解程度。
2. 实验报告：评估学生在实验中的观察、分析、总结能力。
3. 作业完成情况：检查学生对知识的掌握和应用能力。
4. 小组讨论：评价学生的合作精神和解决问题能力。
高二物理教案14.5.闭合电路欧姆定律.doc[推荐阅读]
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高二物理教案14.5.闭合电路欧姆定律.doc[推荐阅读]第一篇：高二物理教案14.5.闭合电路欧姆定律.doc学习资料闭合电路欧姆定律一、教育目标1．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2．会用定律分析外电压随外电阻变化的规律二、重点、难点、疑点及解决办法 1．重点闭合电路欧姆定律的理解和应用 2．难点外电压等随外电阻变化规律 3．疑点外电压变化的原因（内因、外内）4．解决办法学生推导公式，分析各项含义，使学生有初步整体感知，利用闭合电路欧姆定律分析路端电压随外电阻改变规律。
结合图象分析突破难点。
三、教具准备小电珠（2.5V）6节旧电池串联 2节新电池串联四、教学步骤1．复习提问，引入新课出示两个电源。
如何测两电源的电动势？用电压表直接测量。
外电路要不要联接？为什么？不要，电动势等于电源未接入电路时两端电压，接入电路时电源两端电压不等于电动势。
以上资料均从网络收集而来学习资料测量得ε1=3V ε2=9V（可能小一些）按图连接电路，开关扳到1时，发现灯泡正常发光。
开关扳到2结果会如何？灯泡烧毁S扳到2，发现灯泡照常发光为什么会这样？闭合电路的电压，由什么决定？——引入新课2．新课教学（1）闭合电路欧姆定律闭合电路中电动势ε与内外电压U、U′有何关系？ε=U+U′问题设计①如图所示电路中电源电动势为ε，内阻为外电阻为R，试求电路中的电流I 引导学生推导∵ε=U+U′ 而U=IR U′=Ir ∴ε=IR+Ir I=ε/R+r R+r表示了什么意思？整个电路电阻公式反映了什么？闭合电路的电流强度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。
这里R应为外电路总电阻，I为闭合电路总电流。
试用闭合电路欧姆定律解释引课中的现象。
以上资料均从网络收集而来学习资料这里ε2＞ε1，由于r2＞R1，I1=ε1/（R1+r1），I2=ε2/（R2+r2），所以I2与I1相差无几，灯泡亮暗相近。
闭合电路欧姆定律教学设计
闭合电路欧姆定律教学设计闭合电路欧姆定律教学设计1一、教材分析1、地位和作用《闭合电路欧姆定律》是高中物理第十五章《恒定电流》的第四节内容，是__的重点，也是整个电学部分的一个重点。
本节内容是在学生学习了“欧姆定律”、“电功”等内容之后编排的，是分析和理解部分电路和全电路的交汇点。
本节内容在教材中具有承上启下的作用，既是前面所学知识的巩固和深化，又为后继内容的学习做出了铺垫。
2、重点和难点重点：闭合电路欧姆定律的内容及其理解难点：电动势的概念；路端电压与负载的关系3、教学目标根据教学大纲、教材内容和学生的认知特点，确定如下的教学目标：（1）知识目标：知道电动势的概念；知道电源的电动势等于外电压和内电压之和；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；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像表达，并能用来分析、计算有关问题；理解闭合电路的功率表达式，理解闭合电路中能量的转化。
（2）能力目标培养学生观察、分析、解决问题的能力。
（3）科学思维品质目标通过教学示范作用，培养学生实验探索和科学推理的物理思维品质，由此进一步认识物理思维方法；通过能力训练，培养学生创造性地学习的思维品质，能够变换、创设问题，从中理性地体会物理思维方法。
二、教学方法1、对“电动势”采用“类比”方法，并配以多媒体模拟分析，使学生的认识从感性上升到理性。
2、对“路端电压与负载的关系”，可采用“设疑——猜测——实验——分析——结论”的研究方法，以完成本环节的内容及从实验现象到理论总结，从实验技能到科学推理的教学任务。
3、讲练结合式：结合本节内容，给出相应的练习，随时发现学生的错误，并引导分析其错误原因，把教师的主导作用与学生的主体作用结合起来，巩固强化有关知识。
三、教学程序设计1、指导思想根据教材特点和教学目标设计，教学中以了解、学习研究物理问题的方法为基础，掌握知识为中心，培养能力为主线，突出重点，突破难点为宗旨设计教学程序。
高中物理《闭合电路的欧姆定律》教案设计
高中物理《闭合电路的欧姆定律》教案设计一、教学目标1. 让学生理解闭合电路的概念，掌握欧姆定律的内容及公式。
2. 培养学生运用欧姆定律分析和解决实际问题的能力。
3. 引导学生通过实验探究，提高观察、思考、动手能力。
二、教学内容1. 闭合电路的概念介绍。
2. 欧姆定律的内容讲解：电流I与电压U、电阻R之间的关系，公式I=U/R。
3. 欧姆定律的应用：分析电路中电流、电压、电阻的变化规律。
三、教学重点与难点1. 重点：欧姆定律的内容、公式及应用。
2. 难点：闭合电路中电流、电压、电阻之间的关系及动态变化分析。
四、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生探究闭合电路的欧姆定律。
2. 利用实验演示，让学生直观地了解欧姆定律的原理。
3. 运用案例分析法，培养学生解决实际问题的能力。
五、教学过程1. 引入新课：通过讲解电源、电压、电流等基本概念，引出闭合电路的概念。
2. 讲解欧姆定律：阐述电流、电压、电阻之间的关系，给出欧姆定律的公式I=U/R。
3. 实验演示：安排学生进行实验，观察电流、电压、电阻的变化规律，验证欧姆定律。
4. 案例分析：提供一些实际问题，让学生运用欧姆定律进行分析解决。
5. 总结提高：对本节课内容进行总结，强调欧姆定律在实际应用中的重要性。
6. 作业布置：布置一些有关欧姆定律的应用题，巩固所学知识。
六、教学评估1. 课堂提问：通过提问了解学生对闭合电路概念和欧姆定律的理解程度。
2. 实验报告：评估学生在实验过程中的观察、分析、总结能力。
3. 作业完成情况：检查学生对欧姆定律应用题的解答，评估其应用能力。
七、教学反思1. 反思教学内容：确保欧姆定律的知识点讲解清晰，便于学生理解。
2. 反思教学方法：观察学生对问题的探究和实验操作，调整教学方法，提高教学效果。
3. 反思教学效果：根据学生作业和实验报告，分析学生的掌握程度，为后续教学提供参考。
八、拓展与延伸1. 讲解其他定律：介绍与欧姆定律相关的其他物理定律，如电压定律、电流定律等。
《闭合电路欧姆定律》教学设计
鲁科版选修3-1第四章第一节闭合电路欧姆定律一、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，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1.知道电路结构，理解电动势定义及物理意义；2.知道电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，等于内、外电路上电势降落之和；3.理解闭合电路欧姆定律及其公式，会分析路端电压与外电阻的关系四、教学方法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UT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。
五、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。
六、教学过程教学内容学生活动设计意图情景引入演示实验：问题：依次接通SSSS后，灯1、2、3、4、泡1有什么现象？观察灯泡1在S］闭合、s2闭合时的亮暗变化，积极思考亮暗变化的直接原因？S ］闭合时，灯泡1正常发光，说明：灯泡1两端电压达到或接近灯泡1的额定电压s 2闭合现象：灯泡1变暗当S2、S3、S4闭合时，灯泡1变暗，说明：灯泡1两端电压小于灯泡1的额定电压灯泡1始终接在电源两端，为什么它两端的电压会发生变化呢?学习目标1•知道电路结构，理解电动势定义及物理意义；2.知道电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，等于内、外电路上电势降落之和；3•理解闭合电路欧姆定律及其公式，会分析路端电压与外电阻的关系根据目标，预习本节课内容,新课教学认识闭合电路1：最简单的闭合电路是由哪几部分组成的？~~-\——i RS i!:2、内电路、外电路。
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电动势、闭合电路欧姆定律【教学结构】一、电动势，是本部教材难点，交待清楚即可。
1．电源：把其它形式的能转化为电能的装置。
电源的作用：保持两极间有一定电压，供给电路电能。
2．电动势：电源的属性，描述电源把其它形式能转化为电能本领的物理量。
在数值上就等于电源没有接入外电路时两极间电压。
用符号ε表示。
单位：伏特，ν。
（1）电动势由电源自身决定，与外电路无关`不同类型的电源电动势不同，同种类型不同型号电源电动势相同。
（2）实验：如图1所示电路。
过程：断开电键，伏特表读数U，闭合电键，改变滑线变阻器阻值，R减小，对应伏特表读数，U1、U2、U3。
U为电源电动势，U大于U1、U2、U3，且U1＞U2＞U3分析产生原因：电源内电阻存在，且内阻r不变，大小由电源自身特点决定。
随着R变小，电路电流增大，电源内部电势降落增加，外电路电势降落降低。
（3）电源的电动势等于内、外电路上的电压之和ε=U+U′，U外电路电压又称路端电压，U′电源内电路电压%分析U、U′的物理意义：电源电动势反映电源的一种特性，它在数值上等于电路中通过1库仑电量时电源提供的电能。
（4）比较电动势和电压的物理意义。
电动势：ε=wq。
w表示正电荷从负极移到正极所消耗的化学能（或其它形式能），ε表示移单位正荷消耗化学能（或其它形式能，反映电源把其它形式能转化为电能的本领）。
电压：U=wq。
w表示正电荷在电场力作用下从一点移到另一点所消耗的电能，电压表示移动单位正电荷消耗的电能。
反映把电能转化为其它形式能的本领。
二、闭合电路欧姆定律，是本部教材重点应多下功夫。
1．闭合电路欧姆定律ε=U+U′，I=εR r或ε=IR+Ir，都称为闭合电路欧姆定律。
式中：ε：若电源是几个电池组成的电池组，应为整个电池组的总电动势，r为总内阻，R为外电路总电阻，I为电路总电流强度。
^应注意：ε=U+U ′和ε=IR+Ir ，两式表示电源使电势升高等于内外电路上的电势降落总和，ε理解为电源消耗其它形式能使电荷电势升高。
IR 、Ir 理解为在内外电路上电势降落。
（也称为电压降） 2．讨论路端电压，电路总电流随外电路电阻变化而变化的规律 根据：ε=U+U ′、U ′=Ir 、I=εR r +，ε、r 不变R ↑→I ↓，U ↑、U ′↓，当R →∞时，I=0、U=ε、U ′=0（也称为断路时）R ↓→I ↑，U ↓、U ′↑，当R=0时，I=εr （短路电流强度）U=0、U ′=ε3．在闭合电路中的能量转化关系从功率角度讨论能量转化更有实际价值】电源消耗功率（有时也称为电路消耗总功率）：P总=εI外电路消耗功率（有时也称为电源输出功率）：P出=UI内电路消耗功率（一定是发热功率）：P 内=I 2rεI=UI+I 2r4．电源输出功率随外电路电阻变化关系ε、r 为定值，R 为自变量，P 出为因变量。
P 出=UI=εR r +·R ·εR r +=ε22()R r +·R ，讨论该函数极值可知，R=r 时，输出功率有极大值；P 出= ε24r ，电源输出功率与外阻关系图象如图2所示，R ＜r 时，随R 增大输出功率增大，R=r 输出功率最大，R ＞r 时，随R 增大，输出功率减小。
【三、电池组只研究串联电池组 &1．连接方法：如图3所示，左侧电池正极与右侧电负极相连。
电池组的两 极即为最左侧电池的负极，最右侧电池的正极。
2．若每个电池电动势为ε0，内阻为r 0，电池组共有几个电池，电池组的电动势，内阻分别为：ε=n ε0，r=nr 03．电池组中有电池接反，若3个电池电动势均为，一个接反，则电池组的电动势为，电池组的内组反接无影响，r=nr 04．不能用旧电池与新电池串联使用。
旧电池内阻是新电池内阻很多倍，因此在电路连通后，旧电池内阻的发热功率很大，得不偿失。
【解题要点】图3 － +例一．在闭合电路中（）;A．电流总是由高电势流向低电势B．电流强度越大，电源输出功率越大C．输出功率越大，电源效率越高D．电源输出电压越大，电源效率越高解：在闭合电路中，外电路正电荷在电场力作用下由高电势流向低电势，而内电路则是非电场力。
电荷由低电势流向高电势，A选项不正确。
电源输出功率最大的条件是外电阻等于内电阻，此时是电压与电流乘积最大。
在R＞r的条件下，R越小，电流越大，输出功率越大，在R＜r时，R越小，电流强度越大，而输出功率越小，B选项错误。
电源输出功率为有用功率，电源消耗总功率为总功率，则η=++⨯=+⨯εε222100%100%R R rR rRR r/()/()，输出功率最大时，R=r，效率只有50%，R＞＞r时，效率接近100%，而输出功率很小，C选项错误。
当外电阻R 越大时，输出电压越大，电路效率越高，D选项正确。
记住，背会概念、规律不能准确解答本题，只有熟练掌握这些基本概念规则才有能力解答本题。
η=+⨯RR r100%，以后可当作公式使用。
例二．关于电源和直流电路的性质，下列说法正确的是（）A．电源短路时，电路电流为无穷大(B．电源短路时，路端电压为零，外电阻无穷大C．外电路断路时，路端电压为最大，外电阻为零D．外电路总电阻值增大时，路端电压也增大解：电源短路，即外电路电阻为零，根据全电路欧姆定律：I=εr，ε、r均为有限值，电流强度也是有限值，不是无穷大。
因为r很小，I较大。
选项A是错的。
外电路电阻无穷大是错的，选项B是错的。
外电路断路时，路端电压最大是正确的，但外电阻为零是错误的，选项C是错误的。
外电路总电阻增大，电路电流强度减小，根据ε=U+Ir，∵I减小，Ir减小，ε不变，U增大，选项D是正确的。
闭合电路中随外电路电阻变化而路端电压、电流强度发生变化的规律必须熟练掌握。
例三．在图4电路中，当滑动变阻器滑动键P向下移动时，则（）A．A灯变亮、B灯变亮、C灯变亮]B．A灯变亮、B灯变亮、C灯变暗C．A灯变亮、B灯变暗、C灯变暗D．A灯变亮、B灯变暗、C灯变亮解：滑动键P向下移动，变阻器电阻减小，外电路总电阻减小，根据I=εR r +，电路电流强度增大，灯A两端电压U A增大，而变亮，根据U=ε－Ir，路端电压变小，U=U A+U B，所以U B减小，灯B电阻不变，所以灯B电流强度I B减小，灯B 变暗。
电路电流强度I=I B+I C因为I增大、I B减小，所以I C增大。
灯C应变亮，选项D是正确的。
综合例二、三的解答可知，处理这类型题目时，必须认清外电路电阻是自变量，根据闭合电路欧姆定律，判断电压、电流强度的变化。
例四．图5为两个不同闭合电路中两个不同电源的I—U图象，则下述说法正确的是（）A．A．电动势ε1=ε2，发生短路时的电流强度"I1＞I2B．电动势ε1=ε2，内阻r1＞r2C．电动势ε1=ε2，内阻r1＜r2D．当两个电源工作电流变量相同时，电源2的路端电压变化较大解：闭合电路的I—U图线，I是电路的总电流强度，U是路端电压，图象上图线与U轴交点物理意义是电路电流强度为零，属断路，路端电压即电源电动势，图线与I轴交点的物理意义是路端电压为零，属电源短路，交点坐标值即为短路电流，I=εr，即r=εI，可见图线的斜率的绝对值为电源的内电阻。
从坐标中看出图线1、2与U轴交于一点表明电动势ε1=ε2，图线1斜率比图线2斜率小，表明r1＜r2，图线1与I轴交点坐标大于图线2与I轴交点坐标。
表明I1＞I2。
可见选项A、C正确，两个电源电动势相等，内阻r1＜r2，当电流变化量△I1=△I2时，△I1r1＜△I2r2，即电源1内电压变化量小于电源2内电压变化量，所以电源2路端电压变化量大。
D选项正确。
答案为：A、C、D处理图象问题时，应认真分析图线，确定各特殊点的物理意义，能帮助你找到解题思路。
例五．在图6所示电路中，R1=10，R2=60，R3=30，电源内阻与电表内阻均不计，当K1、K2都断开或都闭合时，电流表的读数相同，求电阻R4的阻值。
解：K1、K2都断开时，电路为R1、R3、R4串联，电流*I1=ε/（R1+R3+R4）K1、K2都闭合时，电路为R1、R2并联后与R3串联，电流表示数I2=εεR RR RRRR RRR R R R R R 121232122121323 ++⋅+=++根据题意：I1=I2，则εεR R RRR R R R R R 1342121323 ++=++解方程：RR RR4132103060==⨯=5答：电阻R4的阻值为5。
本题的特点是电路是变化的，解答此类问题时关键是电路要清楚，然后根据电路特点处理问题。
.例六．在图7的电路中，若R1=4，R3=6，电池内阻r=，则电源产生总功率为40W，而输出功率为，求电源电动势和电阻R2解：根据题目给出条件可知：电源内电路发热功率I2r=40－=电路电流强度I=2406..=2A电源产生总功率：εI=40 ε=20V 外电路总电阻：R=R RR RR R R 1313222464624 ++=⨯++=+.根据闭合电路欧姆定律ε=IR+Ir=2×（+R2）+2×=20，解得…R2=7使用内、外电路消耗电功率和电源产生总功率的关系是解答本题的关键，死记硬背是不能灵活使用这些规律的，必须深刻理解。
【同步练习】1．在电源一定的电路里，下面说法正确的是（）A．外电路电阻增加一倍，路端电压也增加一倍B．电源电动势等于内电路与外电路的电压之和#C．外电路短路时，路端电压等于电源的电动势D．路端电压一定大于内电路电压2．图8所示为两个电源的特性曲线，即路端电压与电流的关系图象，比较这两个电源的电动势和内阻，正确的是（）A．ε1＞ε2，r1＞r2B．ε1＞ε2，r1＜r2C．ε1＝ε2，r1＞r2D．ε1＜ε2，r1＞r23．高压输电过程中，输电电压为U，输电功率为P，输电导线上电阻为R，则有（）A．损失功率为U2/R B．损失功率为P2R/U2C．电压损失为PR/U D．用户得到的功率为P－P2R/U2（4．在图9电路中，电源电动势是ε，内阻为r，当滑动变阻器R3的滑动头向左移动时（）A．电阻R1的功率将增大B ．电阻R2的功率将减小C．电源的功率将加大D．电源的效率将增加5．如图10所示ε=12V ，R1=10，R2=10，电流表内阻不计，当滑动头P由A端滑到B端时，电流表的读数将由A变为A。
6．如图11所示，电池组电动势ε=14V，内电阻r=1，电灯为“2V4W”，电动机的内阻r′=，当可变电阻器的阻值R=1时，电灯和电动机都正常工作，求：（1）电动机的额定电压U′及输出的机械效率。
（2）全电路工作半小时放出的热量。
7．如图12所示，ε=10V，R1=4，R2=6，C=30μF，电池内阻可忽略。