第4頁共4頁第二章電路第三節研究閉合回路教學設計一、教學目標（一）知識目標1、知道電源的電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓。2、理解閉合電路歐姆定律的公式，理解各物理量及公式的物理意義，并能熟練地用來解決有關的電路問題。3、知道電源的電動勢等于內、外電路上電勢降落之和。（二）能力目標1、培養學生分析問題能力，會用閉合電路歐姆定律分析外電壓隨外電阻變化的規律。2、通過用公式、圖像分析外電壓隨外電阻改變規律，培養學生用多種方式分析問題能力。（三）情感目標1、通過外電阻改變引起電流、電壓的變化，樹立學生普遍聯系觀點。2、通過分析外電壓變化原因，了解內因與外因關系。3、通過對閉合電路的分析計算，培養學生能量守恒思想觀點。二、教學思路電源電動勢的概念在高中是個難點，是掌握閉合電路歐姆定律的關鍵和基礎，在處理電動勢的概念時，可以根據教材，采用不同的講法．從理論上分析電源中非靜電力做功從電源的負極將正電荷運送到正極，克服電場力做功，非靜電力搬運電荷在兩極之間產生電勢差的大小，反映了電源做功的本領，由此引出電動勢的概念；也可以按本書采取討論閉合電路中電勢升降的方法，給出電動勢等于內、外電路上電勢降落之和的結論．教學中不要求論證這個結論．教材中給出一個比喻（兒童滑梯），幫助學生接受這個結論．需要強調的是電源的電動勢反映的電源做功的能力，它與外電路無關，是由電源本生的特性決定的．電動勢是標量，沒有方向，這要給學生說明，如果學生程度較好，可以向學生說明，作為電源，有正負極之分，在電源內部，電流從負極流向正極，為了說明問題方便，也給電動勢一個方向，人們規定電源電動勢的方向為內電路的電流方向，即從負極指向正極．三、重點、難點分析（一）重點：1、電動勢是表示電源特性的物理量2、閉合電路歐姆定律的內容；（二）難點：閉合回路中電源電動勢等于電路上內、外電壓之和．四、教學過程設計（一）電動勢教師引導：同學們都知道，電荷的定向移動形成電流．那么，導體中形成電流的條件是什么呢？學生回答：導體中有自由移動的電荷，導體兩端有電勢差．教師：這兩個條件能不能形成恒定的電流？學生：不能。教師：要形成恒定的電流需要什么條件？學生：導體兩端有恒定的電勢差。教師：怎樣才會有恒定的電勢差？學生：導體兩端加上一個電源。教師：從能量轉化觀點分析，電源是怎樣的一種裝置？學生：電源是一種能夠不斷把其他形式的能轉化為電能的裝置（課件板書）。教師：電源有哪幾種？學生：干電池、蓄電池、鋰電池……教師：這些不同的電源，它們兩極間的電壓相同嗎？學生：不相同。教師：你們怎么知道不相同呢？學生：電池上面有標示（或者憑經驗，或者學生不語）教師：沒有親手實踐過，不能輕易地下結論。今天我拿了幾種不同的電源，我們一起來實際測一測，到底這些電源兩極間的電壓是否相同。實驗演示：1、展示各種干電池（1號、5號、7號），教師：電源有了，怎么測呀？學生：用電壓表測。教師：電壓表兩接線柱直接接電源兩極？這樣做要注意什么？（正負極的接法）在測量之前我們先請幾位同學看一下電池的標示，然后進行測量。結果：不同型號的干電池的電壓都是1.5v。2、展示蓄電池、鈕扣電池，手機鋰電池。教師：這些電源兩端的電壓還是不是1.5v呢？我們同樣來測一下。結果：不同的電源，兩極間的電壓不同結論：同種電源用電壓表測量其兩極間的電壓是相同的，不同種類的電池用電壓表測量其兩極間的電壓是不同的．這個電壓由電源本身性質決定，為了表示電源本身的這種特性，物理學中引入了電動勢的概念．板書：電動勢：電源的電動勢在數值上等于電源沒有接入電路時其兩極間的電壓。用字母E表示，單位是：V電源的電動勢由電源本身性質決定。一般電池上面的規格標示指得就是電源的電動勢。物理意義：描述電源把其他形式的能轉化為電能的本領大小的物理量。知道了電動勢的概念，接下來我們來看這樣一個電路出示電路板一：（E1為一節干電池和E2為一節9v電池）教師：在這個電路中，電壓表讀出的是什么？1212VSE2E1教師：我將開關分別撥向1和2，你們讀出E1和E2的電動勢。學生：E1=1.5v，E2=9v教師：將電壓表換成小燈泡，開關接1時，小燈泡很亮，問學生，開關接2時，會發生什么情況？學生：更亮或者燒毀！教師：事實是這樣嗎？我們來看一下。（把開關接2）現象：小燈泡非但沒有燒毀，還不如接1時亮。學生很好奇教師：是不是很奇怪？我們學了今天的知識以后就能解釋這個現象了。（二）閉合回路的歐姆定律出示下面的電路：教師：開關S閉合前與閉合后伏特表的讀數有變化嗎？學生：沒有/有。教師：我們再來實踐一下。現象：開關閉合前與閉合后伏特表的讀數發生了明顯的變化。教師：上面的實驗中，開關閉合后，電源兩極間的電壓下降了，那么減少的電壓哪去了呢？這就要分析電壓表在開關閉合前后測的是誰兩端的電壓？當開關斷開時，伏特表測的是電源的電動勢，但是當開關閉合時，伏特表測的是R兩端的電壓（電動勢的定義）。那為什么R兩端的電壓與電源的電動勢不一樣呢？其實，這個閉合回路可分為內、外電路兩部分，電源內部的叫內電路，電源外部的叫外電路；外電路上有電阻，這個電阻叫外電阻，用R表示；內電路上即電源內部也有電阻，這個電阻叫內電阻，簡稱內阻，用r表示。所以內電路相當于一個沒有內阻的電源和一個阻值為r的電阻串聯。如下圖：這樣的話整個電路是怎么樣了呢？整個電路是外電阻R與內阻r的串聯電路。這樣的話電源電動勢E與外電路電壓U外和內電路電壓U內之間存在什么樣的關系？學生：外電路的電壓與內電路的電壓加起來應該等于電源電動勢。教師：總結的很好。寫成公式就是：E=U外+U內因為：U外=I外RU內=I內r并且串聯電路中電流相等，即I外=I內=I所以：E=I外R+I內r=I(R+r)進一步可改寫成：教師：這就是閉合回路的歐姆定律。即閉合回路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟內外電阻之和成反比。（板書）例題1：右圖中，R1=14歐，R2=9歐，當開關S切換到位置1時，電流表的讀數為I1=0.2A；當開關S切換到位置2時，電流表的讀數為I2=0.3A，求電源的電動勢E和內阻r。解：根據閉合電路歐姆定律可列出方程：E=I1R1+I1rE=I2R2+I2r消去E，得到r=（I1R1-I2R2）/（I1-I2）=1歐將r帶入上面任意一式可得：E=3v教師：一般的，給定電源的電動勢和內阻不會變，但是外電阻可以改變，當外電阻變化時，外電路兩端的電壓以及電路中的電流會怎樣改變