高中物理新课标版人教版选修31闭合电路欧姆定律可编辑.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,新课标人教版课件系列,高中物理,选修,3-1,2.7,闭合电路欧姆定律,教学目标,（一）知识与技能,1,、能够推导出闭合电路欧姆定律及其公式，知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。,2,、理解路端电压与负载的关系，知道这种关系的公式表达和图线表达，并能用来分析、计算有关问题。,3,、掌握电源断路和短路两种特殊情况下的特点。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。,4,、熟练应用闭合电路欧姆定律解决有关的电路问题。,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。,（二）过程与方法,1,、通过演示路端电压与负载的关系实验，培养学生利用“实验研究，得出结论”的探究物理规律的科学思路和方法。,2,、通过利用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。,（三）情感、态度与价值观,通过本节课教学，加强对学生科学素质的培养，通过探究物理规律培养学生的创新精神和实践能力。,重点,1,、推导闭合电路欧姆定律，应用定律进行有关讨论。,2,、路端电压与负载的关系,难点,路端电压与负载的关系,教具：,滑动变阻器、电压表、电流表、电键、导线若干、投影仪、多媒体电脑,2.7,闭合电路欧姆定律（第一课时）,选修,3-1,第二章,E,r,S,R,A,B,闭合电路,外电路,内电路,I,一、提出问题,部分电路欧姆定律,:,导体中的电流,I,跟导体两端的电压,U,成正比，,跟导体的电阻,R,成反比,I,R,U,闭合电路中的电流,I,与那些因素有关呢？,一、提出问题,闭合电路,内电路,E,r,S,R,A,B,外电路,I,一、提出问题,闭合电路中的电流,I,与那些因素有关呢？,二、建立模型,问,2,：如图，,R,与,r,有何电路连接关系？流过二者电流大小有何关系？,问,1,：电源在电路中起何作用？描述电源性能有哪些重要参数？有何物理意义？,I,E,r,S,R,A,B,I,问,3,：闭合电路中电势如何变化？,二、建立模型,A,B,C,D,R,E,r,化学反应层,B,D,A,C,A,B,C,D,R,E,r,A,B,R,二、建立模型,思考：我们可以选择从哪个角度入手更方便研究闭合电路中电流,I,与哪些因素有关？,三、解决问题,I,E,r,S,R,A,B,I,研究问题切入的角度：,功与能的关系,情景设置：如图，外电路有一电阻,R,，电源为一节干电池，内阻为,r,，电动势为,E,。,三、解决问题,思考与讨论：,1,：闭合开关,S,后，电路电流为,I,，则在,t,时间内，电源内部非静电力做了多少功？能量如何转化？其电势如何变化？,I,E,r,S,R,A,B,I,情景设置：如图，外电路有一电阻,R,，电源为一节干电池，内阻为,r,，电动势为,E,。,三、解决问题,思考与讨论：,2,：那这些电能又在哪些地方发生了能量转化？,I,E,r,S,R,A,B,I,情景设置：如图，外电路有一电阻,R,，电源为一节干电池，内阻为,r,，电动势为,E,。,三、解决问题,思考与讨论：,3,：在外电路中，正电荷在恒定电场作用下，从正极向负极移动的方向就是电流的方向，那么,t,时间,内静电力对其做了多少功？能量如何转化？,I,E,r,S,R,A,B,I,U,情景设置：如图，外电路有一电阻,R,，电源为一节干电池，内阻为,r,，电动势为,E,。,三、解决问题,思考与讨论：,4,：若外电路为纯电阻电路，电阻为,R,则电流在,t,时间内做功将全部转化为哪种形式的能量？转化了多少？,I,E,r,S,R,A,B,I,情景设置：如图，外电路有一电阻,R,，电源为一节干电池，内阻为,r,，电动势为,E,。,三、解决问题,思考与讨论：,5,：是否全部的电能都在外电路发生了能量转化？为什么？,I,E,r,S,R,A,B,I,情景设置：如图，外电路有一电阻,R,，电源为一节干电池，内阻为,r,，电动势为,E,。,三、解决问题,思考与讨论：,6,：电流在通过内电路时，由于电源有内阻，电荷会与离子发生撞击，受到阻碍作用，所以在此有,电能转化成内能。若在,t,时间内在电源内部电流做功产生了多少焦耳热？,I,E,r,S,R,A,B,I,情景设置：如图，外电路有一电阻,R,，电源为一节干电池，内阻为,r,，电动势为,E,。,三、解决问题,思考与讨论：,7,：,W,非,=EIt,，,Q,外,和,Q,内,三者之间有何关系？为什么,？,W,非,=EIt=Q,外,+Q,内,I,E,r,S,R,A,B,I,四、总结规律,1.W,非,=EIt=Q,外,+Q,内,2.EIt=I,2,Rt+I,2,rt,3.EI=I,2,R+I,2,r,4.E=IR+Ir,5.E=U,外,+U,内,6.I=E/(R+r),1,、,2,、,3,三式反应了闭合电路中的什么规律？,能量守恒,根据能量守恒定律，非静电力做的功应该等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和。,四、总结规律,1.W,非,=EIt=Q,外,+Q,内,2.EIt=I,2,Rt+I,2,rt,3.EI=I,2,R+I,2,r,4.E=IR+Ir,5.E=U,外,+U,内,6.I=E/(R+r),4,、,5,二式反应了闭合电路中的什么规律？,能量守恒,B,D,A,C,A,B,C,D,R,E,r,（,1,）在,外电路,中，沿电流方向电势降低。,（,2,）在,内电路,中，一方面，存在内阻，沿电流方向电势也降低；另一方面，沿电流方向存在电势,“,跃升,”,。,四、总结规律,1.W,非,=EIt=Q,外,+Q,内,2.EIt=I,2,Rt+I,2,rt,3.EI=I,2,R+I,2,r,4.E=IR+Ir,5.E=U,外,+U,内,6.I=E/(R+r),4,、,5,二式反应了闭合电路中的什么规律？,能量守恒,外电路电势降低，内电路电势“升中有降”,电动势等于内外电路电势降落之和,四、总结规律,1.W,非,=EIt=Q,外,+Q,内,2.EIt=I,2,Rt+I,2,rt,3.EI=I,2,R+I,2,r,4.E=IR+Ir,5.E=U,外,+U,内,6.I=E/(R+r),6,式反应了闭合电路中的什么规律？,能量守恒,闭合电路欧姆定律：闭合,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。,、表述：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,、对,纯电阻电路,闭合电路欧姆定律,说明：,2,、是外电路上总的电势降落，习惯上叫,路端电压,.,3,、是内电路上的电势降落，习惯上叫,内电压,.,1,、,五、课堂练习,1,、一个电源接,8,电阻时，通过电源的电流为,0.15A,接,13,电阻时，通过电源的电流为,0.10A,求电源的电动势和内阻。,五、课堂练习,2,、小张买了一只袖珍小电筒，用的是两节小的干电池。他取出电筒中的小灯泡，看到上面表明,“,2.2V 0.25A,”,字样。小张认为产品设计人员的意图是使小灯泡在这两节干电池的供电下正常发光。由此，他推算了产品设计者设定的每节干电池的内阻参数。如果小张判断是正确的，那么，所设定的每节干电池的内阻是多少？,就到这里吧 休息,.,a,b,c,d,a,b,2,b,d,a,c,a,b,a,b,c,d,3,b,d,a,c,a,b,a,b,c,d,4,a,b,a,b,b,d,c,a,5,b,d,c,a,2.7,闭合电路欧姆定律,（第二课时）,路端电压跟负载的关系,观察,:,当外电路电阻增大（或减少）时，电流怎样变化？路端电压如何变化？,E,、,r,s,R,1,A,V,R,0,一、实验演示,R I U,R I U,负载,负载,负载,分析,:,明确哪些物理量变化？哪些物理量不变？,E,、,r,s,R,1,A,V,R,0,一、实验演示,路端电压,:,闭合电路欧姆定律,:,R,增大，,R,减小，,电流减小，,路端电压增大,电流增大，,路端电压减小,二、路端电压与负载的关系,外电路两端的电压叫路端电压,、如图电路：,R,增大，,R,减小，,路端电压,:,电流减小，,路端电压增大,电流增大，,路端电压减小,E,、,r,s,R,A,V,二、路端电压与负载的关系,外电路两端的电压叫路端电压,路端电压,:,、两个特例：,（,2,）外电路,短路,时,（,1,）外电路,断路,时,E,、,r,A,V,E,、,r,A,V,断路时的路端电压等于电源电动势,二、路端电压与负载的关系,说一说,:,一些同学可能有这样的经验：傍晚用电多的时候，在插上电炉、电热水壶等用电多的电器时，灯光会变暗，拔掉后灯光马上又变亮起来。在一些供电质量不太好的地区更为严重。尝试去解释一下这种现象。,二、路端电压与负载的关系,设置情景,:,设电源的电动势,E=3V,，内阻,r=2,。请根据路端电压与电流的关系式,U=E-Ir,，以,U,为纵坐标，,I,为横坐标，做出,U,与,I,关系的函数图像。,U,/,V,I,/,O,讨论,：,1,、外电路断开的状态对应于图中的哪一点？怎样看出这时路端电压与电动势的关系？,E=,v,二、路端电压与负载的关系,设置情景,:,设电源的电动势,E=3V,，内阻,r=2,。请根据路端电压与电流的关系式,U=E-Ir,，以,U,为纵坐标，,I,为横坐标，做出,U,与,I,关系的函数图像。,U,/,V,I,/,O,E=,v,讨论,：,2,、电动势,E,的大小对图像有什么影响？,在,纵轴,上的,截距,表示电源的,电动势,E,二、路端电压与负载的关系,设置情景,:,设电源的电动势,E=3V,，内阻,r=2,。请根据路端电压与电流的关系式,U=E-Ir,，以,U,为纵坐标,，,I,为横坐标,，做出,U,与,I,关系的函数图像。,U,/,V,I,/,O,E=,v,I,短,.,讨论,：,3,、电源短路的状态对应于图中哪一点？怎么样读出这时电流大小？,在,横轴,上的,截距,表示电源的,短路电流,二、路端电压与负载的关系,设置情景,:,设电源的电动势,E=3V,，内阻,r=2,。请根据路端电压与电流的关系式,U=E-Ir,，以,U,为纵坐标,，,I,为横坐标,，做出,U,与,I,关系的函数图像。,U,/,V,I,/,O,E=,v,I,短,.,讨论,：,4,、,r,的大小对图像有什么影响,图象,斜率,的绝对值表示电源的,内阻,，内阻越大，图线倾斜得越厉害,、电源的外特性曲线,路端电压,U,随电流,I,变化的图象,(1),图象的函数表达,在,横轴,上的,截距,表示电源的,短路电流,图象,斜率,的绝对值表示电源的,内阻,，内阻越大，图线倾斜得越厉害,在,纵轴,上的,截距,表示电源的,电动势,E,(2),图象的物理意义,U,I,O,E,I,短,二、路端电压与负载的关系,1,、在如图所示电动势为,V,的,电源跟一个阻值,R=9,的电阻接成闭合电路,测得电源两端电压为,1.8V,求电源的内电阻,.,r=1,E,、,r,R,V,三、课堂练习,2,、如图，,1,=,28,2,=,18,当开关处于位置,1,时,电流表读数,I,1,=0.4A;,当开关处于位置,2,时,电流表读数,I,2,=0.6A,.,求电源的,电动势,E,和,内电阻,r.,E=3V,r=1,s,E,、,r,R,1,A,R,2,1,2,三、课堂练习,3,、如图所示，当滑动变阻器的滑动点,P,向右移动时，电流表、电压表的示数将如何变化？,E,、,r,R,1,A,V,R,2,R,3,P,三、课堂练习,E=12V,r=2,4,、如图，,R,0.8,当开关,S,断开时电压表的读数为,1.5V,；当开关,S,闭合时电压表的读数为,1.2V,则该电源的电动势和内电阻分别为多少,?,E,、,r,s,R,V,三、课堂练习,0.5,5,、如图是某电源的路端电压,U,随干路电流,I,的变化图象,由图象可知,该电源的电动势为,V,内阻为,U/V,I/A,O,1,2,3,2,4,6,3,三、课堂练习,6,、有两节电池,它们的电动势分别为,E,1,和,E,2,内电阻分别为,r,1,和,r,2,.,将它们分别连成闭合电路,其外电路的电流,I,和路端电压,U,的关系如图所示,可以判定,(),AB,U,I,O,1,2,A.,图象交点所示状态,两电路的外电阻相等,B.E,1,E,2,r,1,r,2,C.,图象交点所示状态,两电路的电阻相等,D.E,1,E,2,r,1,r,2,三、课堂练习,7.A,灯与,B,灯电阻相同，当变阻器滑片向下移动时，对两灯明暗程度的变化判断正确的是,(),A,、,A,、,B,灯都变亮,B,、,A,、,B,灯都变暗,C,、,A,灯变亮，,B,灯变暗,D,、,A,灯变暗，,B,灯变亮,B,E,、,r,s,R,B,A,三、课堂练习,