2019-2020年高中物理 闭合电路欧姆定律2教案 人教版二册
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=IE,电源的输出功率=IU,电源内阻上损耗的功率=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】第六节 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:见教材160页,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 +U两端乘以电流I得到:
式中和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
【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______。 (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: 或 =
(五)布置作业:把162页练习四第(3)、(4)、(5)题做在作业本上。
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2019-2020年高中物理 闭合电路欧姆定律导学案1 新人教版必修3 【教学目标】