闭合电路欧姆定律 教学设计
一、内容及解析
内容：本节课主要是介绍了电动势，闭合电路的欧姆定律，路端电压与电流（外电阻）关系以及闭合电路的功率四个主要部分。
解析：本节首先介绍了电动势的概念，再引入外电路、内电路以及各自的电阻等基本概念，从而得出了闭合电路的欧姆定律，根据闭合电路的欧姆定律得到了路端电压与负载之间的关系，最后又从能量的角度分析了闭合电路的功率。教学的重点应该在闭合电路的欧姆定律；路端电压与负载的关系以及闭合电路中的功率的计算，特别是闭合电路只能适用于纯电阻电路，对有电动机等存在的非纯电阻电路的处理问题要详细介绍。
二、教学目标及解析
教学目标：
1、理解电动势的定义，知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压；
2、知道电源的电动势等于内、外电路上的电势降落之和；
3、理解闭合回路的欧姆定律及其公式，并能熟练地用来解决有关的电路问题； 4、理解路端电压与电流（外电阻）的关系，知道这种关系的公式表达的图线表达；
5、理解闭合电路的功率表达式，知道闭合电路中能量的转化
解析：
本节教学的重点应该在闭合电路的欧姆定律；路端电压与负载的关系以及闭合电路中的功率的计算，特别是闭合电路只能适用于纯电阻电路，对有电动机等存在的非纯电阻电路的处理问题要详细介绍。
三、问题诊断及分析
1、对于电路中存在电动机等器件的非纯电阻电路的处理是本节的难点所在，应该要重点介绍和讲解；
2、在电路中电压表和电流表的变化的分析；
四、教学支持条件分析
1、教学方法
实验演示，讨论，举例 2、教学准备 多媒体
五、教学过程
1、电动势
(1)电源：电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置。
(2)电动势：电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。 2、闭合电路欧姆定律 (1)内电路和外电路 ①内电路：电源内部的电路，叫内电路。如发电机的线圈、电池内的溶液等。 ②外电路：电源外部的电路，叫外电路。包括用电器、导线等。 (2)内电阻和外电阻
①内电阻：内电路的电阻，通常称为电源的内阻。 ②外电阻：外电路的总电阻。
(3)电源的电动势与内、外电路中的电势降落关系 ①外电路的电势降落与内电路的电势降落 a．外电路的电势降落U外 在外电路中，电流由电势高的一端流向电势低的一端，在外电阻上沿电流方向有电势降落，用U外表示。
b．内电路的电势降落U内 E 在电源的内电阻上也胡电势降落，用U内表示。 ②电源的电动势与内、外电路中的电势降落关系 在闭合电路中，电源的电动势E等于内外电路上的电势降落U内、U外之和。
E＝U外＋U内
(4)闭合电路欧姆定律
①内容：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，这个结论叫做闭合电路的欧姆定律。
E
②公式：I＝
R＋r
③适用条件：外电路是纯电阻的电路。 3、路端电压跟负载的关系
(1)路端电压：外电路的电势降落，也就是外电路两端的电压，通常叫做路端电压。
(2)路端电压跟负载的关系
当外电阻增大时，电流减小，路端电压增大；当外电阻减小时，电流增大，路端电压减小。
定性分析
R↑→I(＝
E
)↓→Ir↓→U(＝E－Ir)↑ R＋r
Ir U E r R I E
R↓→I(＝)↑→Ir↑→U(＝E－Ir)↓
R＋r特例：
∞ I↓→Ir↓→U＝E。 外电路断路：R↑→
0 0
外电路短路：0 R↓→I(＝
E
)↑→Ir(＝E)↑→U＝0。 r
U E U O U内＝I1r U＝I1R r＝0 I 图象描述
路端电压U与电流I的关系图象是一条向下倾斜的直线。U—I图象如图所示。
直线与纵轴的交点表示电源的电动势E，直线的斜率的绝对值表示电源的内阻。 4、闭合电路中的功率
(1)闭合电路中的能量转化 qE＝qU外＋qU内
在某段时间内，电能提供的电能等于内、外电路消耗的电能的总和。 电源的电动势又可理解为在电源内部移送1C电量时，电源提供的电能。 (2)闭合电路中的功率 EI＝U外I＋U内I
22
EI＝IR＋Ir
说明了电源提供的电能只有一部分消耗在外电路上，转化为其他形式的能，另一部分消耗在内阻上，转化为内能。
(3)电源提供的电功率
电源提供的电功率，又称之为电源的总功率。
E2
P＝EI＝
R＋r
R↑→P↓，R→∞时，P＝0。 E2
R↓→P↑，R→0时，Pm＝。
r
(4)外电路消耗的电功率
外电路上消耗的电功率，又称之为电源的输出功率。 P＝U外I 定性分析 I＝
E R＋r
RE R＋r
U外＝E－Ir＝
从这两个式子可知，R很大或R很小时，电源的输出功率均不是最大。 定量分析
RE2E2
P外＝U外I＝＝
(R＋r)2(R－r)2
＋4rR
E2
所以，当R＝r时，电源的输出功率为最大，P外max＝。
4r图象表述：
E2 4rP R E E/U R＝I O R1 r R2
O E/E/r
人教版高中选修3-1物理2.3欧姆定律教案(9)
