全電路歐姆定律.doc

全電路歐姆定律教學(xué)設(shè)計設(shè)計者 故城縣職業(yè)高級中學(xué) 一、教材分析本節(jié)課內(nèi)容節(jié)選自全國中等職業(yè)學(xué)校規(guī)劃教材電工技術(shù)基礎(chǔ)（劉志平編電工基礎(chǔ)1-7電路和歐姆定律），是電路基礎(chǔ)知識歐姆定律的講解、應(yīng)用及電路中能量轉(zhuǎn)化和守恒等知識的一個綜合應(yīng)用二、教學(xué)目標(biāo)1、知識目標(biāo)：掌握全電路歐姆定律的公式，理解各物理量及公式的物理意義。熟練運用來全電路歐姆定律分析、解決有關(guān)的電路問題。理解路端電壓與外電阻的關(guān)系理解斷路與短路兩種特殊情況及特點理解全電路中的能量轉(zhuǎn)化及守恒2、能力目標(biāo)通過全電路歐姆定律的推導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生用能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點分析問題、解決問題的能力 通過演示實驗，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力以及對數(shù)據(jù)的分析能力通過對實驗數(shù)據(jù)的分析，掌握路端電壓與外電阻的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力通過綜合運用部分電路和全電路的歐姆定律分析、計算電路，培養(yǎng)學(xué)生分析與綜合的能力3、情感目標(biāo)通過外電阻改變引起電流、電壓的變化，使學(xué)生樹立普遍聯(lián)系和系統(tǒng)的觀點通過對閉合電路的分析與計算，使學(xué)生深入理解能的轉(zhuǎn)化和守恒定律通過本節(jié)學(xué)習(xí)，使學(xué)生體會到一種既能分析局部又能統(tǒng)觀全局的美好的心靈體驗三、教學(xué)重點全電路歐姆定律的內(nèi)容路端電壓與外電阻變化的關(guān)系全電路歐姆定律應(yīng)用四、教學(xué)難點全電路歐姆定律的推導(dǎo)應(yīng)用全電路歐姆定律分析電路中能量轉(zhuǎn)化和守恒應(yīng)用全電路歐姆定律分析短路、斷路特點五、教學(xué)方法在教學(xué)中，教師采用視頻播放、課件展示、演示實驗等教學(xué)方式，激發(fā)學(xué)生的興趣。六、教學(xué)設(shè)計采用多媒體及演示實驗的教學(xué)方法，既能充分激發(fā)充滿好奇心和求知欲的學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，又能很好地培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和推理能力，還能實現(xiàn)形象思維和抽象思維的完美結(jié)合，也避免了理論分析法偏重于知識傳授和能力培養(yǎng)不足的缺陷，有利于在教學(xué)中更好地實施實踐教育。七、教學(xué)器材演示實驗器材（示教電壓表 1號干電池3節(jié) 滑動變阻器 開關(guān) 導(dǎo)線若干），自制Flash動畫，多媒體教室，投影儀等八、教學(xué)過程（一） 復(fù)習(xí)提問，引入新課提問：電動勢的物理意義？定義式？答：電動勢存在于電源內(nèi)部，是衡量電源力做功本領(lǐng)的物理量，其定義式：提問：電壓的物理意義？定義式？I U 答：電壓存在于電源的內(nèi)、外部，是衡量電場力做功本領(lǐng)的物理量，其定義式：提問：部分電路歐姆定律的內(nèi)容是什么？答：部分電路中的電流I與電阻兩端的電壓U成正比，與電阻R成反比，用公式表示：教師：前面我們學(xué)習(xí)了電路的各個組成部分的特點和規(guī)律，今天我們要把這些知識綜合起來，學(xué)習(xí)整個電路的基本性質(zhì)和規(guī)律設(shè)計意圖：通過電動勢、電壓概念的復(fù)習(xí)，加深學(xué)生對電動勢、電壓概念及其區(qū)別的理解，為本節(jié)全電路歐姆定律的推導(dǎo)打下基礎(chǔ)；在復(fù)習(xí)部分電路歐姆定律的基礎(chǔ)上引入本節(jié)全電路歐姆定律，通過教師的啟發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生的思維轉(zhuǎn)入：什么是全電路？全電路的歐姆定律是怎樣的？（二） 新課教學(xué)幾個概念 SRIrE全電路：一個由電源和負(fù)載組成的閉合電路內(nèi)電路：電源內(nèi)部的電路 外電路：電源外部的電路 R：負(fù)載電阻r：電源內(nèi)阻1、 全電路歐姆定律的推導(dǎo)：提問：我們從能量轉(zhuǎn)化的角度審視一下全電路，看看能量是如何轉(zhuǎn)化的？學(xué)生思考？師：轉(zhuǎn)化過程中，總的能量是守恒的，電源把多少其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能，就會有多少電能再轉(zhuǎn)化為內(nèi)、外電阻上的內(nèi)能，即轉(zhuǎn)化成的電能消耗的電能，我們知道功是能量轉(zhuǎn)化的量度，所以有W源W內(nèi)W外，如何進(jìn)一步推導(dǎo)？學(xué)生思考？：師：由W源Eq, W內(nèi)U內(nèi)q, W外U外q, 即EqU內(nèi)qU外q, 又可得EU內(nèi)U外該式的含義是什么呢？生：在閉合電路里，電源的電動勢等于內(nèi)、外電壓之和師：我們由部分電路歐姆定律得U內(nèi)Ir,U外IR,即EIrIR,可得這就是全電路的歐姆定律，如何表述它的內(nèi)容？生：閉合電路中的電流與電源電動勢成正比，與電路的總電阻成反比。師：它揭示出閉合電路中電流是由電源和外電路共同決定的，由公式可知，當(dāng)外電路電阻R變化時，會引起電路中的電流的變化，進(jìn)而引起內(nèi)、外壓降等的變化，外電路電壓U外通常又叫路端電壓或端電壓，它是電源提供給外電路電壓。那么路端電壓與負(fù)載電阻有什么關(guān)系呢？帶著這些問題我們來觀察下面的演示實驗。設(shè)計意圖：能量的轉(zhuǎn)化和守恒是定律推導(dǎo)的切入點和關(guān)鍵，推導(dǎo)出全電路的歐姆定律 以后，教師應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生理解該式的含義，讓學(xué)生知道全電路中電流不但與負(fù)載電阻R有關(guān)，還與電源的參數(shù)（E 、r）有關(guān), R的變化會引起電路中電流、內(nèi)壓降、外壓降等一系列變化，問題的提出能及時準(zhǔn)確地把學(xué)生的思維引入下面的核心問題。2、 全電路歐姆定律的應(yīng)用（1） 路端電壓與負(fù)載電阻R的關(guān)系演示實驗：r E SRV電路圖為： 學(xué)生觀察 ：S閉合前 U 外E S閉合后 U 外E ?師：為什么S閉合前U 外E， S閉合后 U 外E學(xué)生思考？解釋：因為電源有內(nèi)阻，內(nèi)壓降U內(nèi)Ir不為零，所以由U外EIr 得 U外E學(xué)生觀察：滑片左移，負(fù)載電阻R,U外 滑片右移，負(fù)載電阻R,U外師：如何解釋呢？學(xué)生思考？學(xué)生自然想到應(yīng)根據(jù)U外EU內(nèi)EIr來分析，由于I，可先確定內(nèi)電壓U內(nèi)Ir增大，又由于E不變，可得U外。師：那么，如果R R0，U又會如何呢？學(xué)生思考？教師說明： “外電阻無窮大”實際是電路斷開的現(xiàn)象，叫“斷路”，外電路斷路時，路端電壓等于電源電動勢，據(jù)此我們可以粗略測量電源電動勢短路時，端電壓等于零，由于電源內(nèi)阻r很小，所以短路電流I很大，可能燒毀電源，甚至引起火災(zāi)，所以一般電路中必須有短路保護(hù)裝置設(shè)計意圖：通過演示實驗，既增強(qiáng)了學(xué)生的感性認(rèn)識，又能激發(fā)學(xué)生探求知識的興趣和動機(jī)，還可培養(yǎng)學(xué)生觀察和分析的能力。 。（2） 例題分析：電源的電動勢為2.0 V，外電路的電阻為9.0, 測得電源兩極的電壓為1.8 V，求電源的內(nèi)阻。設(shè)計意圖：采用本題可加強(qiáng)學(xué)生對全電路歐姆定律的認(rèn)識，在解決問題當(dāng)中的應(yīng)用。本題有幾種不同的解法，教師要對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，從多角度、多方面分析問題、解決問題的能力。（3） 應(yīng)用全電路歐姆定律綜合分析問題的能力如圖所示電路，開關(guān)S閉合時，各表讀數(shù)如何變化？ GAASIErR3I2R2U2R1AV U1 設(shè)計意圖：本題的目的是訓(xùn)練學(xué)生應(yīng)用全電路歐姆定律解決復(fù)雜問題的能力，就是探求全電路中多個物理量間的變化關(guān)系，要引導(dǎo)學(xué)生先找出不變的因素，再按照一定的邏輯推理順序分析，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力。（三）課堂小結(jié)本節(jié)我們學(xué)習(xí)的內(nèi)容就是全電路歐姆定律，要會根據(jù)能量守恒定律推導(dǎo)，掌握定律的內(nèi)容并會應(yīng)用它進(jìn)行電路的分析和計算，理解路端電壓隨外電阻變化的規(guī)律和兩種極端情況（四）【課下作業(yè)】1判斷正誤 （1）當(dāng)電源的內(nèi)電阻為零時，電源電動勢的大小就等于電源端電壓。（ ） （2）電路中，電源兩端的電壓與電源電動勢的大小總是相等的，只是方向相反。（ ） （3）當(dāng)電源開路時，電源電動勢的大小就等于電源端電壓。（ ） （4）在短路狀態(tài)下，電源電動勢等于端電壓等于零。（ ） （5）將負(fù)載電阻R接到電源兩端，R值越大，負(fù)載兩端電壓就越高，而流過負(fù)載的電流就越小。 （ ） 2如圖所示，電源電動勢E6.0V，內(nèi)阻 r0.1，R2.9。電流表、電壓表對電路的影響不計，且兩電表不被燒毀，那么 （1）當(dāng)S接到“1”檔時，電流表讀數(shù)為（ ）A，電壓表讀數(shù)為（ ）V。 （2）當(dāng)S接到“2”檔時，電流表讀數(shù)為（ ）A，電壓表讀數(shù)為（ ）V。（3）當(dāng)S接到“3”檔時，電流表讀數(shù)為（ ）A，電壓表讀數(shù)為（ ）V。 設(shè)計意圖：通過本次作業(yè)，掌握本節(jié)所學(xué)基本知識，對基本概念的理解，對歐姆定律的應(yīng)用。 （五）探究實驗問題 干電池的電動勢和內(nèi)阻隨使用時間的延長會發(fā)生怎樣的變化？要求 5周后每個小組提交一份探究報告 報告中要繪制出電源的電動勢和內(nèi)阻隨使用時間變化的圖象設(shè)計意圖：通過該探索性實驗不但能加深學(xué)生對干電池性能的認(rèn)識，還能培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識的能力、收集和處理信息的能力、分析和解決問題的能力以及團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力，激發(fā)學(xué)生的科學(xué)研究熱情，培養(yǎng)他們的科學(xué)研究精神?！景鍟O(shè)計】二、全電路歐姆定律的應(yīng)用1、分析路端電壓與負(fù)載電阻R的關(guān)系R , U外 ；R , U外R I U內(nèi) U外R I U內(nèi) U外R , I=0 , U內(nèi)=0 ，U外=E (斷路)R=0, I= , U內(nèi)=Ir=E , U外=0 (短路)局部 整體 內(nèi)部 外部2、已知E=2.0V,R=9.0,U外=1.8V,求電源內(nèi)阻r3、開關(guān)S閉和時，各表讀數(shù)如何變化？一、 全電路歐姆定律1、 內(nèi)容2、 公式 I= 3、 適用條件：外電路為純電阻電路4、 推導(dǎo)過程由能量守恒定律，得轉(zhuǎn)化成的電能=消耗的電能即：W源=W內(nèi)+W外qE=qU內(nèi)+qU外E=U內(nèi)+U外E=Ir+IRI=Er+RErEr+R【教學(xué)后記】1、歐姆定律及其應(yīng)用是電工基礎(chǔ)第一章的教學(xué)重點，它也是電工學(xué)中最基本的定律之一，它不僅是分析、計算直流電路、交流電路的基礎(chǔ)和依據(jù)，也是學(xué)習(xí)電工專業(yè)其他定律的基礎(chǔ)，貫穿整個電工專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的教學(xué)。2、應(yīng)