课题
§ 14.6 闭合电路欧姆定律 (二)
课时
1
课型
新课
教学目标
1. 理解路端电压与电流(或外电阻)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;
2. 理解闭合电路的功率表达式,知道闭合电路中能量的转化;
3. 通过教学让学生深深认识到实验是物理理论的基础,培养学生研究性学习的良好习惯;培养学生初步掌握结合实验法、图线法及公式法分析物理问题的能力。
教学重点难点
重点: 路端电压和电流(或外电阻)的关系
难点: 路端电压和电流(或外电阻)的关系的分析和表达
教学方法
实验引入
教学媒体
计算机 、实物投影仪
教学过程设计
程序及教学内容设计
师生活动设计
引入新课
提问:
1. 为什么每天晚上7:00-9:00,家中的电灯比一天中其余时间要暗一些?
2. 请利用闭合电路欧姆定律分析在一个闭合电路中若保持电源一定,用电器数目的变化对用电器工作状态的影响?
进行新课
一、路端电压与负载的关系
1. 路端电压 U端 :
2. 负载 RL
3. 通过实验研究路端电压和负载的关系:
仔细观察接下来的一个演示实验,请分析实验现象提示了什么物理规律?
用计算机播放动画:路端电压与外电路电阻关系演示部分。
引导学生从用电器(并联的电灯)数目的变化得出外电路的电阻发生了变化,从而导致干路的电流发生变化,结果导致电灯电路两端的电压发生变化(分得的电流发生变化),结果用电器实际功率发生变化。(定性)
A V RL E r根据上述结论,设计出如下的等效分析实验电路:(计算机幻灯展示)
A
V
RL
E r
1. 通过闭合电路欧姆定律研究路端电压和负载的关系:
2. 通过实验数据定量分析路端电压和外电路的电阻的关系:
利用实物投影仪展示上述实验原理图相应的实物实验电路。
要求学生认真观察电流表和电压表的读数随滑动变阻器的阻值大小发生变化而变化的对应关系。(半定量)
实验表明: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。(计算机幻灯展示)
实验特例:
1. 当外电路断路时:
R→∞ → I=0 → U端=E
2. 当外电路短路时:
R=0 → I= → U端=0
根据闭合电路的欧姆定律知:(幻灯)
I =
又由于
U端 = IR
所以有:
U端 = R
=
讨论:
1.当外电路断路时:
R→∞ → =0 → U端=E
2.当外电路短路时:
R=0 → =∞ → U端=0
结合上述结论,用计算机播放动画:路端电压与外电路电阻关系实验部分。
要求学生读出当滑动变阻器取不同阻值时电流表和电压表的对应读数,并记录如下表:(计算机幻灯展示)
R
U端
I
3. 路端电压随电流变化关系图像:
二、闭合电路中的功率:
三、课堂小结:
四、巩固练习:
要求学生以电流 I为横坐标, 路端电压U端 为纵坐标,并将刚才所记录的数据用描点法在坐标系中描出对应点(I ,U端),最后用平滑的图线连接各点如下图所示:
U端 O E I短 I I断= 0
O
E
I短
I断= 0
分析:
a. U端 = E = Ir
b. 纵坐标轴上的截距即为E
c. 横坐标轴上的截距即为
I短 =
d. 斜率K= tanα= r
由公式 E = U端 + U内
得到 IE = IU端 +IU内
P 总= IE P 输出= IU端 P 耗= IU内
式中的IE 表示电源提供的电功率,IU端 和
IU内 分别表示外电路和内电路上消耗的电功率,上式表示,电源提供的电能只有一部分消耗在外电路上,转化为其他形式的电能,另一部分消耗在内电阻上,转化为内能。
计算机幻灯展示例题:
例题1:如下图所示,当R3 的滑片P向右滑动时,伏特表和安培表的示数如何变化?
E r R3 R2 A R1
R3
R2
R1
教材P166 习题A组 6-10