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视频课题:人教版物理选修3-1 第二章第7节《闭合电路的欧姆定律》浙江省 - 杭州
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第7节 闭合电路的欧姆定律 教学设计
目标:(1)了解闭合电路的组成和内电压、外电压的含义; (2)知道闭合电路中各点电势高低的分布;
(3)理解并掌握闭合电路欧姆定律的内容和表达式;
(4)分析路端电压与负载的关系,会解释生活中的相关现象。 重点:欧姆定律的建立和应用、路端电压随电阻(电流)的变化分析 过程: 引入:(1)介绍闭合电路的组成和内电压、外电压的含义。
(2)提出问题:E、U、U’、R、r和I这些物理量之间的内在联系是怎样的?
探究一:闭合电路中各点电势高低的分布
1.问题:图中A、B、C、D各点的电势高低情况如何?
2.实验:V表负极接B点(设φB=0),正极分别接C、D、A各点,读取φC、φD、φA的值。 3.结论:(1)正极A最高,负极B最低,二者差即路段电压U; (2)内电阻r两端:C点高D点低,二者差即内电压U’; (3)B到C和D到A两个化学反应层,电势有跃升。 4.电势分布示意图:
探究二:E、U、U’、R、r和I这些物理量之间的内在联系
1.实验探究:
(1)电路及实验:
(2)数据:
改变R或r
U/v U’/v ① ② ③
…
(3)结论:U和U’随着R或r的改变而改变,但在误差允许范围内:U+U’是一定值。 2.理论分析:
(1)当电路流过电量q时,电源内非静电力做功:qE
静电力在内、外电路上分别做功: qU’、qU (2)从能的转化与守恒考虑,可得: qE=qU+qU’ 3.闭合电路的欧姆定律: (1)内容:闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比。 (2)表达式: I=E
R+r 或: E=U+U’
探究三:路端电压U与负载R或电路电流I的关系 1.提出问题:在生活中我们经常见到这样的现象:用旧了的电池已经不能使手电筒发光,但它却能使电子钟正常工作,为什么?又比如同一盏白炽灯,为什么深夜时往往比晚上七、八点钟时更明亮?
2.理论解释:
根据: U=IR= E
R+r R=
E1+
rR
故当R增大时U也增大
或者: U=E-Ir 当外电阻R越大时电流I越小路端电压将越大
可见,相同电源对不同的用电器供电时,由于外电阻不同,路端电压并不相同,甚至相差很大。
又: 深夜时开的灯较少,总路电流较小,电源内阻及输电线上的电压损耗小,每盏灯两端的电压就较大,故更明亮。
3.小结:U-R关系:R↑→U↑ 两种特例:外电路断路时:U=E
外电路短路时:U=0
U-I关系:I↑→U↓,且二者成线性相关。
课堂小结:1.电流流过电阻时电势将降落,而流过化学反应层时电势将跃升; 2.欧姆定律:I=E
R+r 或 E=U+U’ 或 U=E-Ir 3.路端电压随负载电阻或电流的变化:R↑→I↓→U’ ↓→U↑
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