12.2 闭合电路的欧姆定律 教案-2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册.docxVIP

2.闭合电路的欧姆定律教案

教学目标

知识与技能

1通过类比形成持续的水流，知道电源是通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能的装置，知道电动势的定义式

2通过设置问题，层层推进，经历闭合电路欧姆定律的理论推导过程，理解闭合电路欧姆定律和内外电路的能量转化。

3通过观察实验理解路端电压和负载的关系，知道这种关系的表达式，并能用来分析有关问题

过程与方法

1学生经历闭合电路欧姆定律的推导过程，体验能量转化和能量守恒在电路中的应用

2通过路端电压与负载的关系的实验，培养学生利用实验和事实探究物理规律的方法

2利用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题，培养学生解决实际问题的能力

情感态度与价值观

1通过实际问题分析，让物理融入生活，增强学生学习物理的兴趣

2通过理论推导，增强学生的逻辑思维能力

教学重难点

电动势是本节的重要概念，也是本节的难点，帮助学生理解电路中能量转化关系是突破难点，突出重点的关键。

教学过程

新课引入

如图，小灯泡规格相同，多个并联的小灯泡，每条支路都有开关，只开一盏灯，陆续打开2，3，4，观察现象。得出结果。

教师引导用并联灯泡两端电压应该不变，亮度不应该变化，其实呢，是因为我们高中考虑了电源的内阻，学完这节我们就可以解释这个现象了

新课教学

一、电动势

1认识电路

闭合电路：导线，电源和用电器连成的电路

外电路：用电器和导线组成

内电路：电源内部，内部是有电阻的，这是我们和初中最大的差别

2电流的方向

金属导体中，能够自由移动的是自由电子，但电流的方向为正电荷移动的方向，好在物体运动是相对的，下面我们按照正电荷进行讨论

先回到我们的水流，观察实验：水流的视频

类比，水缸里的水会流完，用什么方法让水持续流动

利用人力（或其他方式，非重力作用）可以把水搬到高处，人力克服物体重力做功增加水的势能可以维持水流

现在我们把名词换成电学的名词

引入电流的视频，要想形成持续的电流必须要有电源

引出电源电动势的概念，非静电力把正电荷，从低电势拉到了高电势的地方，电势能增加了，消耗了其它的能量。

所以从能量转化的角度看“电源是通过非静电力做功把其它形式的能转化为电势能的装置

问题讨论，不同电源把其它形式的能转化为电势能的本领相同吗？

类比抽水机工作，不同抽水机水被举起的高度不同，公平，比的是把相同质量的水或是单位质量的水所增加的重力势能

类似在不同电源中非静电力把1c的正电荷，从电源的负极搬运到电源正极所增加的电势能是不同的

引入板书

概念

大小

公式

单位

二、闭合电路欧姆定律以及能量分析

1初中讲过部分电路欧姆定律I=U/R，，所以研究整个回路

外电路：沿电流方向经过外电阻电势降落

内电路：内阻上有电势降落，同时电源又使得电势升高

2那我们需要研究什么呢，不管是小到这个电路还是达到地球都遵循一个普遍的规律，能量守恒的定律

下面我们就从这个真理出发，来探讨一下电路中的能量守恒

电源的作用：非静电力做功，积累电势能

设闭合电路电流为I.负载是纯电阻；通电时间为t，非静电力做功

W=Eq=EIt

电流通过负载所做的功

W外=I2Rt

电流通过内阻r产生的内能

W内=I2rt

能量守恒

W=W外+W内

得出I=E/R+r

若负载是非纯电阻电路，学生分析

设置问题

1，非静电力做的功

2电流通过负载所做的功

3电流通过内阻所做的功

得出E=U外+U内

插入动画，形象感受外电阻，此公式的含义

板书：I=E/R+r

适用条件

由能量守恒定律得：

闭合电路欧姆定律I=E/R+r

三?路端电压与负载的关系

问题：如图，连接电路，电压表测得是电动势吗？、

1有部分同学认为也测出了电动势，改变滑动变阻器，。学生观察电压表的变化。再次回到问题，这里测得可能是电动势吗？

学生回答：电动势是电源固有的，不能随时改变，所以不能测电动势。此时测的是路段电压

2改变滑动变阻器R的值，记录电压表和电流表的示数，重复多次

用excel记录数据，并画出电压和电流的关系图像

函数关系是一条直线，

问题：从数学角度分析为什么是一次函数

思考下面的问题：

解释引入提出的问题？

外电路断路时对应于哪一点?路端电压和电动势的关系？

电源短路状态对应哪个点？

内阻与图像有什么关系？

学生通过思考和分析问题，体会到物理和数学不分家

课堂反馈

解决开始引入的问题

板书设计

电动势

1非静电力做功，把其他形式的能转化为电能的装置

2反映非静电力做功的本领

内电路----非静电力做功-------蓄能--------提升电势能--------E=W/q

外电路-----静电力做功----耗能-------降低电势能-------U=W/q

闭合电路欧姆定律

1公式I=E/R+r

2描述公式

3适用条件