《全电路欧姆定律》教学设计

1.了解电源电动势和内电阻的概念;掌握全电路欧姆定律,并能进行电路问题的分析和计算;知道实验室中常用的测量电源电动势和内阻的方法。

2.在介绍全电路的有关知识后,通过实验,引出电动势的概念;通过类比方法,对全电路欧姆定律中的电动势、内电阻、外电阻进行讨论,总结出全电路欧姆定律;通过例题探究,使学生学会运用全电路欧姆定律分析与求解电路问题的思路与方法。

3.通过实验观察与理论探究,培养学生尊重事实,尊重客观规律的意识和精神,培养学生的合作意识。

【教学重点】

全电路欧姆定律。

【教学难点】

电动势的理解。

【教具准备】

电池组、开关、导线、滑动变阻器、电压表、电流表等。

【教学过程】

◆创设情境──引出课题

1.回顾复习初中所学电路知识

(1)一个正常工作的电路,由哪几个部分组成?各部分的作用是什么?

(2)电路中出现持续电流的条件是什么?

(3)一段不包含电源的电路中的电流、电阻及两端的电压三者之间有什么关系?

2.交流评价──教师讲述

闭合电路中的电流在由电源内部及外部元件所组成的闭合路径中闭合流动,这个电流的大小与哪些因素有关系呢?又有什么样的关系呢?

这个关系就是全电路欧姆定律。

◆合作探究──新课学习

一、电源电动势

1.探究闭合电路的组成

(1)外电路:电源外部的电路,由导线、开关、用电器等组成。电流由电源正极出发经外电路流至电源负极。

外电路上所有元件所组成的电路的等效电阻,叫外电阻。

在电源外部,由正极到负极电路两端的电压叫路端电压(外电压)。电路正常工作时,用电压表测闭合电路中电源正负极间的电压,就是端电压。

(2)内电路:电源内部,由正极到负极间的电路,一般是线圈(发电机)、导电溶液(化学电池),电流在电源内部流动时,它们对电流也有电阻,叫内电阻。

电源内部,正负极间的电压,叫内电压。

2.探究端电压与外电阻的关系

(1)参照教材第98页“实验与观察”进行实验,引导学生得出结论:

外电阻增大时,端电压也增大;外电阻减小时,端电压也减小。

(2)提出问题:为什么出现这一现象?

3.探究电源在电路中的作用──电动势

(1)探究电流的形成:电源的正极聚集有正电荷,负极聚集有负电荷,在电源的外部及内部,都会形成由正极指向负极的电场。在外电路上,这个电场迫使正电荷沿外电路由正极流向负极。正电荷到达负极后,进入电源内部,由于内部的电场方向是由正极到负极的,它会使进入的正电荷受到由正极指向负极的电场力,阻止正电荷由负极向正极的运动,若正电荷不能到达正极,电路中就不会有持续的电流。但事实上,电路中的电流是持续的闭合电流,这就说明,在电源内部存在着一种与电场力作用相反的作用,克服了电场力对正电荷运动的阻碍,保证了正电荷在整个闭合电路的流动,形成了持续的电流。若把闭合电路比喻成由高台、滑梯、小朋友组成的系统,把正电荷比喻成小皮球,则闭合电路中的电流就像在高抬、滑梯间流动的小皮球,重力就相当于电场力,小朋友将地面的小皮球送到高台上,要克服重力做功,这种作用就相当于电源克服电场力将正电荷由负极经电源内部送到正极。

电源的这一特性,用电动势表示。

(2)电源的电动势:电动势是表示电源特性的物理量,常用字母E表示。任何电源都具有电动势,电动势的单位与电压单位相同,是V。不同的电源,电动势不同,常见干电池的电动势是1.5V,铅蓄电池的电动势是2V。

电源的电动势等于电源没有接入电路是两极间的电压。

(3)电源电动势的测量:直接用电压表测量未接入电路的电源正负极间的电压,测得的电压值就是电源的电动势。

二、全电路欧姆定律

1.探究闭合电路的外电压(端电压)、内电压与电动势的关系

(1)理论探究:电路闭合后,电源在外电路形成外电压,同时在内电路形成内电压。可以把闭合电路看成是由外电路与内电路串联构成的,电源的电动势E相当于串联电路的总电压,由串联电路的电压关系可知:。

(2)实验探究:科学家运用电压表分别测出闭合电路的内、外电压,发现:。

2.探究闭合电路中的电流──全电路欧姆定律

(1)推导全电路欧姆定律

设闭合电路中的电流是I,内外电路的电阻分别是r、R,对内、外电路分别运用欧姆定律有:,将其代入整理可得:

(2)闭合电路欧姆定律

公式表示的关系叫全电路欧姆定律,它反映出闭合电路中的总电流是由电源的电动势、外电阻、内电阻共同决定的。

3.交流评价:

公式中共涉及是个物理量,知道其中的三个,就可以求出未知的一个。

对于一个闭合电路,若运用全电路欧姆定律求出了电路中的总电流,接下来可以根据部分电路欧姆定律或分压、分流关系对各部分电路进行分析求解。

◆案例研究──巩固所学

例1 教材第98页“例题”。

三、对闭合电路的讨论

1.闭合电路中的能量转化

电流流过闭合电路过程中,电流要做功,要消耗电能,这个电能是由电源提供的,电源提供的电能又是哪里来的呢?有能量守恒可知,只能是由其它形式的能转化来的。

从能量角度讲,电路中电源的作用,就是把其它形式的能转化成电能。比如水力发电机是把水的机械能转化成了电能,化学电池是把化学能转化成了电能,太阳能电池板是把太阳能转化成电能。电源的这种本领的强弱,与电动势的大小有关系。

电流流过内外电路,产生焦耳热,把一部分电能转化成了热力学能。通过其它用电器可以把电能转化成其它形式的能,如通过电动机把电能转化成机械能,通过电解装置把电能转化成化学能。

电路中的能量转化然遵循能量守恒定律。

2.闭合电路的两种故障状态

(1)断路或开路:就是把外电路断开,相当于外电阻无穷大,此时电路中的电流为零,电源内电压等于零,端电压等于电动势。电路不能对外提供电流,用电器不能工作。

(2)短路:就是电源的正负极被直接用导线连接在一起,此时外电阻等于零,由知,电路中的电流是。由于一般电源的内电阻都比较小,所以短路电流很大,这会烧毁电源及用电器。因此在电路中要杜绝短路出现,在连接电路后,闭合开关前,一定先要检查连接情况,排除短路隐患。

THE END
0.电压表怎样才能测量出电源的电动势呢?电流表测量电路中流过电源的电流,而电压表又可以测量出电源两端的电压。显然,根据闭合电路欧姆定律就有:U=E-Ir。这就是该方案测量电源电动势的理论依据,只要当电路中的电流为零时,自然就有U=E,也就有了问题里的前半句话。不过呢,请不要嫌我咬文嚼字,问题里的前半句说得不合理! jvzquC41yy}/y~uj{u4dqv4ctvodnn468
1.关于电动势E.下列说法正确的是()A.电动势E的单位与电势.电势差的A. 电动势E的单位与电势、电势差的单位都是伏特,故三者本质上一样 B. 电动势E的大小,与非静电力的功W的大小成正比,与移动电荷量q的大小成反比 C. 电动势E是电源本身决定的,跟电源的体积和外电路均无关 D. 电动势E是表示电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量试题jvzq<84yyy422:5lkcpjcx3eqo5h|€q1ujoukhnfadjb6khhc6
2.高二物理下册期中知识点复习{I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)} 5.电功与电功率:W=UIt,P=UI{W:电功(J),U:电压(V),I:电流(A),t:时间(s),P:电功率(W)} 6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值(Ω),t:通电时间(s)} 7.纯电阻电路中:由于jvzquC41yy}/7:yguv4og}4ujq}039>9;6;50qyon
3.几个电子电路的重要概念负跳变严格来说.即使电源不接入电路,用电压表测量电源两端电压.电压表成了外电路,测得的 电压也小于电动势。但是,由于电压表的内电阻很大,电源的内电阻很小.内电压降可以忽略。 因此.电压表測得的电源两端的电压是可以看做等于电源电动势的。 1.9 周期 交流电完成一次完整的变化所需要的时间叫做周期.常用T表示。周期的jvzquC41dnuh0lxfp0tfv8|gkzooa=92:38688ftvkimg8igvcomu8647::179<
4.某同学利用如图甲所示的电路测量某电池的电动势E和内阻r(E约15V,r【推荐1】如图1所示为某兴趣小组测量电池组的电动势和内阻的实验原理图,已知电池组的电动势约,内阻约。现提供的器材如下:A.电池组B.电压表(量程,内阻约)C.电压表(量程,内阻约)D.电阻箱()E.定值电阻F.定值电阻G.开关和导线若干 (1)如图1所示,要尽可能精确测量电源的电动势和内阻,电压表V应选择___(选填jvzquC41|wpvcw3zmy4dqv435s7679873:4ivvq
5.电气基础知识讲解:基本物理量、电与磁、单相交流电、三相交流电|当电路开路时电源端电压在数值上等于电源的电动势。 4、电阻与电导 1、电阻:反映导体对电流阻碍作用大小的物理量。导体对电流的阻力小,导电能力强;导体对电流的阻力大,导电能力差。 电阻用字母R表示,单位是欧姆,简称欧,用字母表示。导体电阻的大小与导体的长度成正比,与导体的截面积成反比,同时跟导体材料的性质、jvzq<84m0uooc7hqo0io1jwvkerfa@97676739>a3di64kh9f26229y3yq4ivvq