粤教版 (2019)必修 第三册第二节 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

云浮市云安区云安中学  蒋贤才

教学目标：

1. 了解电源在电路中的作用，理解电动势和内阻的概念，形成物理观念；
2. 观察实验，学习测量闭合电路内、外电压的方法，培养科学探究能力；
3. 会用、、的关系和欧姆定律推导出闭合电路电路的欧姆定律，培养科学思维能力；
4. 能解释和计算有关闭合电路的问题，提高科学思维能力，养成科学态度。

教学重点：

1. 电源电动势的概念；
2. 闭合电路的欧姆定律。

教学难点：

电源电动势的概念

教学方法：

实验探究式学习，设置问题引导，讲授。

课时安排：2课时

情境引入：

    图中小灯泡的规格都相同，两个电路中的电池也相同。多个并联的小灯泡的亮度明显比单独一个小灯泡暗。

如何解释这一现象呢？

1、由导线、电源和用电器连成的电路叫作

闭合电路；

2、用电器和导线组成外电路，外电路上的电阻

称为外电阻；

3、电源内部是内电路，内电路上的电阻称为内电阻；

新课教学：

一、电动势：

【观察与思考】如图所示，以铜片和锌片为极板，分别用果汁、牛奶和食用油等作为电解液制成原电池，用电压表测量各原电池两极板间的电压（两极板间距相同），并将测量数据填入表中。

比较分析实验收集的数据，可以得出什么结论？

1、概念：物理学中用电动势来描述电源的特性，电源的电动势在数值上等于不接用电器是电源正负两极间的电压。

情境：正电荷在外电路运动。

【思考问题】（1）在导线中，电场方向是怎样的？

（2）正电荷在导线中如何运动的？

（3）电源外部电场力对正电荷做正功还是负功？

（4）电源外部的能量是如何转化的？

情境：正电荷在电源内部运动。

【思考问题】（1）在电源内部，电场方向是怎样的？

（2）正电荷在电源内部如何移动？

（3）在电源内部，电场力对正电荷做正功还是负功？

（4）为什么正电荷能从负极移动到正极？电源内部的能量如何转化？

【讨论与交流】（1）如果是果汁电池，两极间的电压是1.04V，那么移动1C的正电荷，非静电力做功多少？将会有多少其他形式的能量转化为电能？

（2）如果是牛奶电池，两极间的电压是0.67V，那么移动1C的正电荷，非静电力做功多少？将会有多少其他形式的能量转化为电能？

2、定义：搬运单位正电荷的非静电力做的功。

3、定义式：

4、单位：伏特

5、电源电动势的大小只取决于电源本身的性质。

6、电源内阻：用表示

【思考问题】（1）这三组数据反映了原电池的什么特性？

（2）为什么果汁电池两极间的电压比牛奶电池两极间的电压大？

（3）为什么食用油电池两极间的电压为0？

【讨论与交流】（1）如图所示，用果汁电池接上一小灯泡时，灯泡不亮，而用牛奶电池接同一小灯泡时，灯泡却亮了。果汁电池的电动势较大，但能使灯泡发光的却是牛奶电池，这是为什么？

（2）如图所示，测得果汁电池的电动势约为0.96V，加入稀硫酸后再测得其电动势约为0.98V，接入小灯泡，发现小灯泡发光了，为什么加了稀硫酸的果汁电池能使小灯泡发光呢？

二、研究闭合电路的欧姆定律

【观察与思考】用如图所示电路完成实验，将电压表V1和电压表V2的示数记录在表格中。

比较分析收集的数据，可以得出什么结论？

结论：电源的电动势等于和之和，即，或

1、闭合电路的欧姆定律：闭合电路中的电流与电源的电动势成正比，与内、外电路的电阻之和成反比。

2、表达式：

三、路端电压与负载的关系

【观察与思考】如图所示的电路是研究路端电压和负载关系的实验原理图，图中各灯泡的额定电压与额定功率都是相同的。观察当接入电路的灯泡逐渐增多时，灯泡的亮度如何变化，解释观察到的现象。

【思考问题】（1）接入电路中的灯泡增多时，电路的总电阻怎样变化？

（2）电路的内电压和外电压分别如何变化？

【讨论与交流】（1）在路端电压与电流的关系图像中，如何确定电源电动势和电源的内阻？

（2）无内阻（即）的电源被称为理想电源。理想电源的路端电压与电源电动势的关系如何？

例题：人造地球卫星大多用太阳能电池供电。太阳能电池是由许多片太阳能电池板组成的。现把太阳能电池置于如图所示的电路中，当断开开关时，电压表的示数 mV。已知电阻的阻值为20 Ω，当闭合开关时，电压表的示数 mV，求该太阳能电池的电阻。

课堂小结：

1、理解电源电动势的概念，并解释实际问题；

2、会用闭合电路欧姆定律知识，分析电路各部分之间电学量的相互关系。

布置作业：

第一课时：课后练习第1题

第二课时：课后练习第2题