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

12.2??闭合电路欧姆定律教案

教学目标

（1）?物理观念

1-1：知道的闭合电路的构成，能够辨别电路中的外电路和内电路

1-2：知道电动势的概念，能够辨别电路中电源电动势的大小

1-3：知道闭合电路欧姆定律的内容，了解电源内阻对电路外电压有影响

1-4：应用闭合电路欧姆定律推导路端电压与负载的关系

1-5：应用闭合电路欧姆定律解决简单或复杂电路中的问题

（2）?科学思维

2-1：能够基于部分电路欧姆定律和能量守恒定律推导闭合电路欧姆定律，培养学生科学推理能力

2-2：能将电路实物图转化为等效电路，培养学生的模型构建能力

（3）?科学探究

3-1：利用灯泡串并联进同一电路发光程度不同的实验进行科学探究，用所学知识解决疑惑，培养学生的问题意识、分析能力、交流沟通能力

3-2：学生推导灯泡串并联进同一电路的路端电压并进行实验验证，培养学生的证据意识

（4）?科学态度与责任

4-1：通过探究路端电压与负载的关系培养学生的实事求是的科学态度

4-2：通过应用闭合电路欧姆定律分析灯泡两端的路端电压，提升学生对闭合电路欧姆定律科学本质的认识

4-3：通过利用闭合电路欧姆定律解释生活生产中的现象，加强学生对科学·技术·社会·环境（STSE）之间相互联系的理解。

教学重难点

（1）?重点：推导闭合电路欧姆定律??

推导路端电压与负载的关系

（2）?难点

应用路端电压与负载的关系解释物理问题和现象

教学过程

温故知新复习导入

观察灯泡1在S1闭合、S2闭合时的亮暗变化，积极思考亮暗变化的直接原因

S1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

S2闭合现象：灯泡1变暗

当S2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？

通过本节内容——闭合电路欧姆定律的学习，能很好解释这一现象。

新课进程

二、闭合电路中的能量分析

1、理论推导

（1）在时间t内，电源内部有多少化学能转化为电能，如何计算？

W非静电力=qE=EIt

（2）在时间t内，外电阻R和内电阻r产生了多少电热？

外电路产生电热为：Q外=I2Rt??

内电路产生电热为：Q内=I2rt

（3）在时间t内，电源内部转为的电能与电路中电阻消耗的电热有什么关系？

W=Q外+Q内

EIt=I2Rt+I2rt

E=IR+Ir

?

2.闭合电路欧姆定律

闭合电路中的电流强度，跟电源电动势成正比、跟电路中的内电阻和外电阻之和成反比。

即

典例分析

例题1如图：R1=14Ω,R2=9Ω.当开关S切换到位置l时,电流表的示数为I1=0.2A;当开关S切换到位置2时,电流表的示数为I2=0.3A,求电源电动势E和内阻r（电流表内阻不计）。

请同学根据刚所学的知识进行思考，并自行完成。利用希沃投屏功能展示学生的答题过程。

［说明］这道例题为我们提供了一种测量电源的电动势E和内阻r的方法（安阻法）。

理论推导

二、路端电压与负载的关系

当外电路的负载R变化时，路端电压是否变化？如何变化？

根据上述推导，得到U=E-Ir，

理解：路端电压随着外电阻的增大而增大，随着外电阻的减小而减小。

思考：根据U-I的表达式，当外电路断开时，路端电压是多少？当电源短路时，电流又是多大呢？

断路：U=E

电源短路：I=E/r

请结合数学中所学的一次函数知识做出U-I图像。

U和I的函数关系U=-Ir+E

图像的物理意义

①在纵轴上的截距表示电源的电动势E??

②在横轴上的截距表电源的短路电流

③图象斜率的绝对值表电源的内阻，内阻越大，图线越倾斜

实验探究

思考与讨论：你还有其他的方法可以得到U-I的图像么？你的设计思路是怎样的？

学生活动：让学生设计电路图，利用希沃投屏功能展示

教师注意引导学生设计伏安法的电路，选用滑动变阻器，限流式接法

介绍数字信息化系统实验室（DISLab）

学生自主设计电路，

了解电流传感器和电压传感器，了解数字信息化系统实验室（DISLab）

利用电流传感器和电压传感器测量U、I数据，然后绘制U－I曲线，

学生与教师共同操作完成U、I数据的测量

实践应用

提问：在学习了闭合电路欧姆定律以及路端电压与负载的关系后，请解释为什么实验中小灯泡的亮度不同

请一位学生解释原因

对学生的分析进行总结，对学生的迷思概念及时纠正

学生能够分析到以下几个要点：

①灯泡发光程度由实际功率决定

②并联的电阻越多，总电阻越小

③并联的电灯开得越多，外电阻就越小，路端电压就越小，灯泡实际功率越小。

总结提升

1.梳理本节课知识

U=E-Ir

2、路端电压与负载的关系

3、作业布置

作业一、观察生活中的用电现象，其中一些是否让你迷惑？思考利用闭合电路欧姆定律解释原因。

作业二、将今天的课堂内容进行归纳总结，画出思