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2019-2020年高中物理《閉合電路歐姆定律》教案10 新人教版選修3-1 一、教學目標 1.通過例題的講解，使學生對閉合電路歐姆定律熟練掌握。 2.讓學生理解規(guī)律的內(nèi)涵及外延。 3.使學生形成用數(shù)學處理物理問題的思維定勢，熟練運用某些常用的方法、技能、技巧來解決問題。 二、重點和難點 1.重點是熟練掌握閉合電路歐姆定律的使用。 2.難點是電表的處理及電路的改畫。 三、主要教學過程 （一）引入新課 我們已經(jīng)學習了閉合電路歐姆定律，先請一位同學把定律的內(nèi)容口 提問U路、η等隨外電阻R變化的情況符合什么規(guī)律。前面已經(jīng)作了些定性分析，下面作一些定量的計算。 （二）教學過程 例1.如圖所示電路，電源的內(nèi)阻r=0.4Ω，電阻R1=R2=R3=4Ω，開關(guān)S合上時，電流表A的示數(shù)為1.5A，電壓表V的示數(shù)為2V，求開關(guān)S斷開后電壓表V的示數(shù)。（電壓表和電流表內(nèi)阻的影響不計） 分析：此電路中共有四個電阻，一個電源及電壓表和電流表。因為題目中已說到兩表的影響不計，所以可當成理想表。電壓表處視為開路，電流表處視為短路。要想計算，首先要將電路改畫成一般熟悉即所謂的將表從電路中“拆掉”的形式，再看看表放在哪里合適，引導學生改畫電路圖，并請同學將結(jié)果畫在黑板上。 S閉合： S斷開： 給出幾分鐘思考的時間，再請一位同學說一下自己的思路。在學生回答的基礎(chǔ)上歸納：①要求的是S斷開后電壓表的示數(shù)，即測的是R2兩端電壓，從題目給的已知量來看要求U2，必須知道E，R4； ②S閉合時，電壓表測的是R2兩端電壓U2，電流表測的是過電阻R1和R3的電流，根據(jù)電阻的串、并聯(lián)情況可以解出R4及E； ③利用閉合電路歐姆定律，解出。 解答：閉合時： U3=I3R3=14=4(V) U4=U3-U2=4-2=2(V) I4=I1+I2=I(A) E=U3＋（I3＋I4）r=4＋（1＋1）0.4=4.8（V） S斷開時： 小結(jié)：做這一類型的題目，我們可以按以下的步驟： 簡化電路，由所求入手（缺什么，找什么），根據(jù)規(guī)律求解。 例2：電源由6個電動勢E=1.5V，內(nèi)電阻r0=0.1Ω的電池串聯(lián)而成，R1=4.4Ω，R2=6Ω，R2的額定功率為3.84W，變阻器R3開始放在阻值12Ω處，求：（1）通過電阻R2的電流和此時電源的輸出功率；（2）若要使R2消耗的實際功率不超過它的額定功率，R3的阻值應取什么范圍？ 分析：此題中電阻的關(guān)系很清楚。（請同學做出第一問） 解答：（1）E=61.5=9（V） r=60.1=0.6（Ω） P出=IE-I2r=I2R=I28.4=8.4(A) 問：第2問不超過額定功率如何理解？ 歸納：①有一個特定的R3阻值，可以使R2此時所消耗的功率正好為額定功率，達到額定功率也就意味著電流、電壓也均達到額定值。 ②根據(jù)電路的情況可分析出，如果R3超出特定值，那么R2、R3并聯(lián)部分所占的電壓就會提高，會使R2實際功率超過額定值，反之，則符合題意。 ③如何解出該特定值，應從給定的R2的額定功率求出。 設(shè)R2消耗為額定功率時，R3實用阻值為x 故R3應小于等于120Ω。 小結(jié)：該題要求同學對額定功率的概念要理解，要會正確使用動態(tài)變化中的定性分析。 例3.如圖電源電動勢E=12V，內(nèi)電阻r=0.5Ω，將一盞額定電壓為8V，額定功率為16W的燈泡與一只線圈電阻為 0.5Ω的直流電動機并聯(lián)后和電源相連，燈泡則剛好能正常發(fā)光，通電100min，問電源提供的能量、電流對燈泡和電動機所做的功、燈絲和電動機線圈產(chǎn)生的焦耳熱，電動機的效率分別為多少？ 先給出幾分鐘，讓學生去做，將其中的錯解寫在黑板上。 請同學們討論該種做法是否正確？（不正確）錯在哪里？ 路一般如電爐、電燈泡均可使用，而直流電動機已不屬于此范圍，在此也可歸納一下一般題目中遇到的情況下何為純電阻電路。 純電阻電路，如電爐子、電熨斗、電暖氣、白熾燈等； 非電阻電路，如電動機，電解槽，電鍍槽等。 如何解決此題？提示E=IR+Ir=U+Ir，也就是說可把電源電動勢分成兩部分來看，一部分是路端電壓，一部分是內(nèi)電壓。 再給一定時間讓學生繼續(xù)解答，并提醒要弄清各小問的確切定義。 解答：因為電燈與電動機并聯(lián)，故該電路的路端電壓為8V. 電源提供能量W電源=IEt=8126 000=5.76105（J） 電流對燈泡做功WL=PLt=166 000=9.6104（J） 電流對電動機所做的功 燈絲產(chǎn)生的焦耳熱QL=WL=9.6104（J） 電動機線圈產(chǎn)生的焦耳熱 Qm=I2rmt=620.56000=1.08105（J） （三）課后小結(jié) 電路的分析，初中階段要求已經(jīng)比較高，我們在做題時應注意對基本概念正確理解，注意規(guī)律的適用條件，靈活運用公式。 四、說明 1.因為初中階段已做了許多習題，現(xiàn)在選的題盡量注意多類型。 2.有意舉出錯誤的解答，讓學生去討論，激發(fā)其興趣，這樣在討論中對概念規(guī)律理解得更清楚。