《闭合电路欧姆定律》教案
庞方庄
一、教学目标:
1.知道电源内阻及其电动势概念,掌握闭合电路欧姆定律及其应用
2.知道路端电压与负载的关系
3.能判断电源断路和短路两种情况下的路端电压
二、教学重难点:
电动势概念的理解,闭合电路欧姆定律的理解和应用
三、教学过程:
1.复习焦耳定律,知道灯泡通电发热的原因。
问题1:手机在使用过程中,或给手机电池充电,电池为什么会发热? 提出电源内电阻概念,并给出内电路,外电路,闭合电路概念。
问题2:右图a中是一个闭合电路,在外电路中,沿电流方向,外电路电压减低,在内电路中,沿电流方向,内电路电压是升高还是降低?
问题3:如果电源是一节电压1.5V电池 ,灯泡电阻R=5Ω,电池内阻r=1Ω,灯泡两端电压是多少?
提示学生将a 图等效为b 图,进行分析。 2.引入新课:
1)提出电动势概念,路端电压概念。引导学生分析:
a)电池正负极之间,电源的内阻中也有电流,沿电流方向电势降低。
b)化学电池电动势形成原因(化学作用把正电荷从电势低处移到电势高处,化学能转化为电能),说明电池电动势是由电池本身决定的与外电路无关。 2)闭合电路欧姆定律的推导
问题4: 电路中电池化学能转化为的电能有多少?
类比电场力移动电荷做功,引导学生得出电池化学反应在t时间移动电荷做功:W=Eq=EIt 问题5:电路中电能转化为什么能?是多少? 引导学生利用焦耳定律得出Q= I2Rt+ I2rt 由能量守恒定律:EIt =I2Rt+ I2rt 即E =IR+ Ir=U外+U内或I=E/(R+r) 得出闭合电路欧姆定律:闭合电路中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。 3)路端电压与负载的关系
讨论:根据闭合电路欧姆定律,当负载(外电阻)增加时,电路中电流如何变化?路端电压如何变化? 结论:当外电阻增大时,路端电压增大;当外电阻减小时,端电压减小。 播放视频验证讨论结果。
根据上面结论思考:在闭合电路中,当外电阻等于零时,会发生什么现象?此时路端电压是多少?当电路断开时,此时路端电压是多少? 3.课堂练习:
1.关于电动势及闭合电路欧姆定律,下列说法正确的是( ) A.电源电动势越大,电源所能提供的电能就越多 B.电源电动势等于路端电压
C.外电路的电阻越大,路端电压就越大 D.路端电压增大时,电源的输出功率可能减小
2.太阳能电池由许多片电池板组成.某电池板开路电压是800 mV,短路电流为40 mA,若将该电池板与阻值为20 Ω的电阻器连成一闭合电路,则它的路端电压是( ) A.0.10 V B.0.20 V C.0.30 V D.0.40 V 3.如右图所示电路中,电源电动势E=9 V、内阻r=3 Ω,R=15 Ω,下列说法中正确的是( ) A.当S断开时,UAC=9 V B.当S闭合时,UAC=9 V C.当S闭合时,UAB=7.5 V,UBC=0 D.当S断开时,UAB=0,UBC=0 4.在下图的闭合电路中,当滑片P向右移动时,两电表读数的变化是( ) A.变大,变大 B.变小,变大 C.变大,变小 D.变小,变小