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2019-2020年高中物理《閉合電路歐姆定律》教案11 新人教版選修3-1 一、教學(xué)目標(biāo) 1.通過(guò)例題的講解，使學(xué)生對(duì)閉合電路歐姆定律熟練掌握。 2.讓學(xué)生理解規(guī)律的內(nèi)涵及外延。 3.使學(xué)生形成用數(shù)學(xué)處理物理問(wèn)題的思維定勢(shì)，熟練運(yùn)用某些常用的方法、技能、技巧來(lái)解決問(wèn)題。 二、重點(diǎn)和難點(diǎn) 1.重點(diǎn)是熟練掌握閉合電路歐姆定律的使用。 2.難點(diǎn)是電表的處理及電路的改畫。 三、主要教學(xué)過(guò)程 （一）引入新課 我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了閉合電路歐姆定律，先請(qǐng)一位同學(xué)把定律的內(nèi)容口 提問(wèn)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(jì)算。 （二）教學(xué)過(guò)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(shí)，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(jì)） 分析：此電路中共有四個(gè)電阻，一個(gè)電源及電壓表和電流表。因?yàn)轭}目中已說(shuō)到兩表的影響不計(jì)，所以可當(dāng)成理想表。電壓表處視為開路，電流表處視為短路。要想計(jì)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(dǎo)學(xué)生改畫電路圖，并請(qǐng)同學(xué)將結(jié)果畫在黑板上。 S閉合： S斷開： 給出幾分鐘思考的時(shí)間，再請(qǐng)一位同學(xué)說(shuō)一下自己的思路。在學(xué)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(cè)的是R2兩端電壓，從題目給的已知量來(lái)看要求U2，必須知道E，R4； ②S閉合時(shí)，電壓表測(cè)的是R2兩端電壓U2，電流表測(cè)的是過(guò)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(shí)： U3=I3R3=14=4(V) U4=U3-U2=4-2=2(V) I4=I1+I2=I(A) E=U3＋（I3＋I(xiàn)4）r=4＋（1＋1）0.4=4.8（V） S斷開時(shí)： 小結(jié)：做這一類型的題目，我們可以按以下的步驟： 簡(jiǎn)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(gè)電動(dòng)勢(shì)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(guò)電阻R2的電流和此時(shí)電源的輸出功率；（2）若要使R2消耗的實(shí)際功率不超過(guò)它的額定功率，R3的阻值應(yīng)取什么范圍？ 分析：此題中電阻的關(guān)系很清楚。（請(qǐng)同學(xué)做出第一問(wèn)） 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(wèn)：第2問(wèn)不超過(guò)額定功率如何理解？ 歸納：①有一個(gè)特定的R3阻值，可以使R2此時(shí)所消耗的功率正好為額定功率，達(dá)到額定功率也就意味著電流、電壓也均達(dá)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(huì)提高，會(huì)使R2實(shí)際功率超過(guò)額定值，反之，則符合題意。 ③如何解出該特定值，應(yīng)從給定的R2的額定功率求出。 設(shè)R2消耗為額定功率時(shí)，R3實(shí)用阻值為x 故R3應(yīng)小于等于120Ω。 小結(jié)：該題要求同學(xué)對(duì)額定功率的概念要理解，要會(huì)正確使用動(dòng)態(tài)變化中的定性分析。 例3.如圖電源電動(dòng)勢(shì)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(dòng)機(jī)并聯(lián)后和電源相連，燈泡則剛好能正常發(fā)光，通電100min，問(wèn)電源提供的能量、電流對(duì)燈泡和電動(dòng)機(jī)所做的功、燈絲和電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的焦耳熱，電動(dòng)機(jī)的效率分別為多少？ 先給出幾分鐘，讓學(xué)生去做，將其中的錯(cuò)解寫在黑板上。 請(qǐng)同學(xué)們討論該種做法是否正確？（不正確）錯(cuò)在哪里？ 路一般如電爐、電燈泡均可使用，而直流電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)，電解槽，電鍍槽等。 如何解決此題？提示E=IR+Ir=U+Ir，也就是說(shuō)可把電源電動(dòng)勢(shì)分成兩部分來(lái)看，一部分是路端電壓，一部分是內(nèi)電壓。 再給一定時(shí)間讓學(xué)生繼續(xù)解答，并提醒要弄清各小問(wèn)的確切定義。 解答：因?yàn)殡姛襞c電動(dòng)機(jī)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(duì)燈泡做功WL=PLt=166 000=9.6104（J） 電流對(duì)電動(dòng)機(jī)所做的功 燈絲產(chǎn)生的焦耳熱QL=WL=9.6104（J） 電動(dòng)機(jī)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?cè)谧鲱}時(shí)應(yīng)注意對(duì)基本概念正確理解，注意規(guī)律的適用條件，靈活運(yùn)用公式。 四、說(shuō)明 1.因?yàn)槌踔须A段已做了許多習(xí)題，現(xiàn)在選的題盡量注意多類型。 2.有意舉出錯(cuò)誤的解答，讓學(xué)生去討論，激發(fā)其興趣，這樣在討論中對(duì)概念規(guī)律理解得更清楚。