1、第二章、恒定电流第一节、导体中的电场和电流（1课时）一、教学目标（一）知识与技能1让学生明确电源在直流电路中的作用，理解导线中的恒定电场的建立2知道恒定电流的概念和描述电流强弱程度的物理量-电流3从微观意义上看电流的强弱与自由电子平均速率的关系。（二）过程与方法通过类比和分析使学生对电源的的概念、导线中的电场和恒定电流等方面的理解。 （三）情感态度与价值观通过对电源、电流的学习培养学生将物理知识应用于生活的生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理学问题。三、重点与难点：重点：理解电源的形成过程及电流的产生。难点：电源作用的道理，区分电子定向移动的速率和在导线中建立电场的速率这两个不同的概念
2、。四、教学过程（一）先对本章的知识体系及意图作简要的概述（二）新课讲述-第一节、导体中的电场和电流1电源：先分析课本图2。1-1 说明该装置只能产生瞬间电流（从电势差入手）【问题】如何使电路中有持续电流？（让学生回答电源）类比：（把电源的作用与抽水机进行类比）如图21，水池A、B的水面有一定的高度差，若在A、B之间用一细管连起来，则水在重力的作用下定向运动，从水池A运动到水池B。A、B之间的高度差很快消失，在这种情况下，水管中只可能有一个瞬时水流。教师提问：怎拦才能使水管中有源源不断的电流呢?让学生回答：可在A、B之间连接一台抽水机，将水池B中的水抽到水池A中，这样可保持A、B之间的高度差，从
3、而使水管中有源源不断的水流。归纳： 电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。（从能量的角度看，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导线中的电场：结合课本图2。1-4分析导线中的电场的分布情况。导线中的电场是两部分电荷分布共同作用产生的结果，其一是电源正、负极产生的电场，可将该电场分解为两个方向：沿导线方向的分量使自由电子沿导线作定向移动，形成电流；垂直于导线方向的分量使自由电子向导线某一侧聚集，从而使导线的两侧出现正、负净电荷分布。其二是这些电荷分布产生附加电场，该电场将削弱电源两极产生的垂直导线方向的电场，直到使导线中该方向合场强为零，而达到动态平衡状态。此时导线内的电
4、场线保持与导线平行，自由电子只存在定向移动。因为电荷的分布是稳定的，故称恒定电场。通过“思考与讨论”让学生区分静电平衡和动态平衡。恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称恒定电场。3电流（标量）（1）概念：电荷的定向移动形成电流。（2）电流的方向：规定为正电荷定向移动的方向。（3）定义：通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用的时间的比值。定义式：电流的微观表示：取一段粗细均匀的导体，两端加一定的电压，设导体中的自由电子沿导体定向移动的速率为v。设想在导体中取两个横截面B和C，横截面积为S，导体中每单位体积中的自由电荷数为n，每个自由电荷带的电量为q，则t时间内通过横截面C的电量Q是多少？电
5、流I为多少？-引导学生推导老师归纳：Q=nV=nvtSq I=Q/t=nvqS 这就是电流的微观表示式。（4）单位：安培（A），1 A =103mA = 106A（5）电流的种类 直流电：方向不随时间而改变的电流。直流电分为恒定电流和脉动直流电两类：其中大小和方向都不随时间而改变的电流叫恒定电流；方向不随时间改变而大小随时间改变的电流叫脉动直流电。 交流电：方向和大小都随时间做周期变化的电流。【问题】如何用图象表示直流电和交流电？分析课本例题（详见课本，这里略）通过例题分析让学生把电流与导线内自由电子的定向移动的速率联系起来，同时说明定向移动的速率和在导线中建立电场的速率是两个不同的概念。（三
6、）小结：对本节内容做简要小结（四）巩固新课：1、复习课本内容 2、完成P43问题与练习：作业1、23、作业纸教后记：1、 本节内容是新增加的，教师和学生都有一个熟悉的过程，要通过类比和分析使学生对电源的的概念、导线中的电场和恒定电流等方面的知识有个初步的理解。2、 学生对于电流的微观解释，特别是电流的传导速度和电子定向移动的速度的关系认识上有一定的难度。3、 下节课要用一两条例题强化学生对I=Q/t=nvqS的理解和运用。第二节、电动势（1课时）一、教学目标（一）知识与技能1 理解电动势的的概念及定义式。知道电动势是表征电源特性的物理量。2从能量转化的角度理解电动势的物理意义。（二）过程与方法
7、通过类比的方法使学生加深对电源及电动势概念的理解。 （三）情感态度与价值观了解生活中电池，感受现代科技的不断进步二、重点与难点：重点：电动势的的概念难点：对电源内部非静电力做功的理解 三、教学过程：（一）复习上课时内容 要点：电源、恒定电流的概念 （二）新课讲解-第二节、电动势问题1。在金属导体中电流的形成是什么？（自由电子）2在外电路中电流的方向？（从电源的正极流向负极）3电源是靠什么能力把负极的正电荷不断的搬运到正极以维持外电路中恒定的电流？结合课本图2。2-1，讲述“非静电力”，利用右图来类比，以帮助学生理解电路中的能量问题。当水由A池流入B池时，由于重力做功，水的重力势能减少，转化为其
8、他式的能。而又由于A、B之间存在高度差，故欲使水能流回到A池，应克服重力做功，即需要提供一个外力来实现该过程。抽水机就是提供该外力的装置，使水克服重力做功，将其他形式的能转化为水的重力势能。重力做功、克服重力做功以及重力势能与其他形式的能之间的相互转化，学生易于理解和接受，在做此铺垫后，电源中的非静电力的存在及其作用也就易于理解了。两者相比，重力相当于电场力，重力做功相当于电场力做功，重力势能相当于电势能，抽水机相当于电源。从而引出1电源（更深层的含义）（1）电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。（2）非静电力在电源中所起的作用：是把正电荷由负极搬运到正极，同时在该过程中非静
9、电力做功，将其他形式的能转化为电势能。 【注意】在不同的电源中，是不同形式的能量转化为电能。 再与抽水机类比说明：在不同的电源中非静电力做功的本领不同-引出2电动势（1）定义：在电源内部，非静电力所做的功W与被移送的电荷q的比值叫电源的电动势。（2）定义式：E=W/q（3）单位：伏（V）（4）物理意义：表示电源把其它形式的能（非静电力做功）转化为电能的本领大小。电动势越大，电路中每通过1C电量时，电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多。【注意】： 电动势的大小由电源中非静电力的特性（电源本身）决定，跟电源的体积、外电路无关。电动势在数值上等于电源没有接入电路时，电源两极间的电压。电动势在数值
10、上等于非静电力把1C电量的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。3电源（池）的几个重要参数电动势：它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质，与电池的大小无关。内阻（r）:电源内部的电阻。容量：电池放电时能输出的总电荷量。其单位是：Ah，mAh.【注意】：对同一种电池来说，体积越大，容量越大，内阻越小。（三）小结：对本节内容做简要小结（四）巩固新课：1、复习课本内容 2、完成P46“问题与练习”：练习1-33作业纸教后记：对电动势的讲解又是一个典型的采用类比法的例子，学生对电源的作用的理解没有问题，但在化学能转化为电能，电能又转化为其它形式的能，以及非静电力做功，电场力做功等概念上分不清。第
11、三节、欧姆定律（2课时）一、教学目标（一）知识与技能1、理解电阻的概念，明确导体的电阻是由导体本身的特性所决定2、要求学生理解欧姆定律，并能用来解决有关电路的问题3、知道导体的伏安特性曲线，知道什么是线性元件和非线性元件（二）过程与方法教学中应适当地向学生渗透一些研究物理的科学方法和分析的正确思路如通过探索性实验去认识物理量之问的制约关系，用图象和图表的方法来处理数据、总结规律，以及利用比值来定义物理量的方法等。 （三）情感态度与价值观本节知识在实际中有广泛的应用，通过本节的学习培养学生联系实际的能力 二、重点：正确理解欧姆定律及其适应条件三、难点：对电阻的定义的理解，对I-U图象的理解 四、
12、教具：电流表、电压表 、滑动变阻器、开关、电阻、导线、电池组、小灯泡等五、教学过程：（一）复习上课时内容 要点：电动势概念，电源的三个重要参数（二）新课讲解-第三节、欧姆定律问题：电流强度与电压究竟有什么关系？这可利用实验来研究。1、欧姆定律演示：如图，方法按P46演示方案进行闭合S后，移动滑动变阻器触头，记下触头在不同位置时电压表和电流表读数。电压表测得的是导体R两端电压，电流表测得的是通过导体R的电流，记录在下面表格中。U/VI/A把所得数据描绘在U-I直角坐标系中，确定U和I之间的函数关系。分析：这些点所在的图线包不包括原点？包括，因为当U=0时，I=0。这些点所在图线是一条什么图线？过
13、原点的斜直线。即同一金属导体的U-I图象是一条过原点的直线。把R换成与之不同的R，重复前面步骤，可得另一条不同的但过原点的斜直线。结论：同一导体，不管电流、电压怎么样变化，电压跟电流的比值是一个常数。这个比值的物理意义就是导体的电阻。 引出-（1）、导体的电阻定义：导体两端电压与通过导体电流的比值，叫做这段导体的电阻。公式：R=U/I（定义式）说明：A、对于给定导体，R一定，不存在R与U成正比，与I成反比的关系，R只跟导体本身的性质有关B、这个式子（定义）给出了测量电阻的方法伏安法。C、电阻反映导体对电流的阻碍作用单位：欧姆，符号，且1=1VA，常用单位：、k、M换算关系：1k=103 1M=
14、103K（2）欧姆定律定律内容：导体中电流强度跟它两端电压成正比，跟它的电阻成反比。公式：I=U/R 适应范围：一是部分电路，二是金属导体、电解质溶液2、导体的伏安特性曲线（1）伏安特性曲线：用纵坐标表示电流I，横坐标表示电压U，这样画出的I-U图象叫做导体的伏安特性曲线。（2）线性元件和非线性元件线性元件：伏安特性曲线是通过原点的直线的电学元件。非线性元件：伏安特性曲线是曲线，即电流与电压不成正比的电学元件。3、分组实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线（第2课时）按P48实验要求进行，电路改为分压电路分发方格纸，让学生把实验数据列表，并在坐标纸中建立坐标系后做出图象要求至少测6个点以上【说一说】P
15、48（三）小结：对本节内容做简要小结（四）巩固新课：1、复习课本内容2、完成P48问题与练习：作业1、33、作业纸教后记: 本节课是初中知识的延续和提升，在学生方面不存在难度，关键是理解两个图象的意义，我是用数学一次函数的知识结合物理意义让学生轻轻松松就掌握了本节知识要点。第四节、串联电路和并联电路（2课时）一、教学目标（一）知识与技能1进一步学习电路的串联和并联，理解串、并联电路的电压关系、电流关系和电阻关系，并能运用其解决有关关问题。2进而利用电路的串、并联规律分析电表改装的原理。（二）过程与方法通过复习、归纳、小结把知识系统化。（三）情感态度与价值观通过学习，学会在学习中灵活变通和运用。
16、三、重点与难点： 重点：教学重点是串、并联电路的规律。难点：难点是电表的改装。四、教学过程：（一）复习上课时内容 要点：欧姆定律、电阻概念、导体的伏安特性曲线。 （二）新课讲解-第四节、串联电路和并联电路 1串联电路和并联电路先让学生回忆初中有关这方面（串、并联电路的规律）的问题，然后让学生自学，在此基础上，让学生将串联和并联加以对比，学生容易理解和记忆。 老师点拨：一是要从理论上认识串、并联电路的规律，二是过程分析的不同，引入电势来分析。从而让学生体会到高中和初中的区别，也能让学生易于理解和接受。学生自己先推导有关结论，老师最后归纳小结得出结论：（并适当拓展）（1） 串联电路电路中各处的电流
17、强度相等。I=I1=I2=I3=电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和U=U1+U2+U3+串联电路的总电阻，等于各个电阻之和。R=R1+R2+R3+电压分配：U1/R1=U2/R2 U1/R1=U/Rn个相同电池（E、r）串联：En = nE rn = nr（2）并联电路 并联电路中各支路两端的电压相等。U=U1=U2=U3= 电路中的总电流强度等于各支路电流强度之和。I=I1+I2+I3+ 并联电路总电阻的倒数，等于各个电阻的倒数之和。 1/R=1/R1+1/R2+1/R3+ 对两个电阻并联有：R=R1R2/（R1+R2） 电流分配：I1/I2=R1/R2 I1/I=R1/Rn个相同电
18、池（E、r）并联：En = E rn =r/n再由学生讨论下列问题： 几个相同的电阻并联，总电阻为一个电阻的几分之一； 若不同的电阻并联，总电阻小于其中最小的电阻； 若某一支路的电阻增大，则总电阻也随之增大； 若并联的支路增多时，总电阻将减小； 当一个大电阻与一个小电阻并联时，总电阻接近小电阻。另外应让学生明确：串联和并联的总电阻是串联和并联的等效电阻，电阻R的作用效果与R1、R2串联使用或并联使用时对电路的效果相同，如教材图243和244所示。分析电路时要学会等效。引导学生分析问题与练习： 2电压表和电流表 -串、并联规律的应用常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表G（表头）改装而成。（1
19、）表头G：构造（从电路的角度看）：表头就是一个电阻，同样遵从欧姆定律，与其他电阻的不同仅在于通过表头的电流是可以从刻度盘上读出来的。原理：磁场对通电导线的作用P98（为后续知识做准备）（2）描述表头的三个特征量（三个重要参数）内阻Rg：表头的内阻。满偏电流Ig：电表指针偏转至最大角度时的电流（另介绍半偏电流）满偏电压Ug：电表指针偏转至最大角度时的电压，与满偏电流Ig的关系Ug=IgRg，因而若已知电表的内阻Rg，则根据欧姆定律可把相应各点的电流值改写成电压值，即电流表也是电压表，本质上并无差别，只是刻度盘的刻度不同而已。通过对P52的“思考与讨论”加深这方面的认识。（3）表头的改装和扩程（综
20、合运用串、并联电路的规律和欧姆定律）关于电表的改装要抓住问题的症结所在，即表头内线圈容许通过的最大电流(Ig)或允许加的最大电压(Ug)是有限制的。让学生讨论，推导出有关的公式：要测量较大的电压(或电流)怎么办?通过分析，学生能提出利用电阻来分压(或分流)。然后提出：分压(或分流)电阻的阻值如何确定?通过例1、2的分析、讲解使学生掌握计算分压电阻和分流电阻的方法-最后引导学生自己归纳总结得出一般公式。（三）小结：对本节内容做简要小结（四）巩固新课：1、复习课本内容 2、完成P48问题与练习：4、5，3、作业纸教后记：1、 学生对串并联电路既熟悉又陌生，对初中的知识点都能回忆起来，但运用并不灵活
21、，会走老路，弯路。2、 在以后的本节教学中，知识点直接让学生回顾，把时间留给规律的运用。3、 对于电表的改装以后要大胆的让学生去设计，去分析，相信学生有这样的能力。第五节、焦耳定律（1课时）一、教学目标（一）知识与技能1理解电功、电功率的概念，公式的物理意义。了解实际功率和额定功率。2了解电功和电热的关系。了解公式Q=I2Rt（P=I2R）、Q=U2t/R（P=U2/R）的适应条件。3知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系，电功大于电热。4能运用能量转化与守恒的观点解决简单的含电动机的非纯电阻电路问题。（二）过程与方法通过有关实例，让学生理解电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程。
22、（三）情感态度与价值观通过学习进一步体会能量守恒定律的普遍性。三、重点与难点：重点：区别并掌握电功和电热的计算。难点：主要在学生对电路中的能量转化关系缺乏感性认识，接受起来比较困难。四、教学过程：（一）复习上课时内容 要点：串、并联电路的规律和欧姆定律及综合运用 。 提出问题，引入新课1通过前面的学习，可知导体内自由电荷在电场力作用下发生定向移动，电场力对定向移动的电荷做功吗？（做功，而且做正功）2电场力做功将引起能量的转化，电能转化为其他形式能，举出一些大家熟悉的例子：电能机械能，如电动机。电能内能，如电热器。电能化学能，如电解槽。本节课将重点研究电路中的能量问题。（二）新课讲解-第五节、焦
23、耳定律1电功和电功率（1）电功定义：电路中电场力对定向移动的电荷所做的功，简称电功，通常也说成是电流的功。用W表示。实质：是能量守恒定律在电路中的体现。即电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，在转化过程中，能量守恒，即有多少电能减少，就有多少其他形式的能增加。【注意】功是能量转化的量度，电流做了多少功，就有多少电能减少而转化为其他形式的能，即电功等于电路中电能的减少，这是电路中能量转化与守恒的关键。在第一章里我们学过电场力对电荷的功，若电荷q在电场力作用下从A搬至B，AB两点间电势差为UAB，则电场力做功W=qUAB。对于一段导体而言，两端电势差为U，把电荷q从一端搬至另一端，电场力的
24、功W=qU，在导体中形成电流，且q=It，（在时间间隔t内搬运的电量为q，则通过导体截面电量为q，I=q/t），所以W=qU=IUt。这就是电路中电场力做功即电功的表达式。表达式：W = Iut 【说明】：表达式的物理意义：电流在一段电路上的功，跟这段电路两端电压、电路中电流强度和通电时间成正比。适用条件：I、U不随时间变化恒定电流。单位：焦耳（J）。1J=1VAs（2）电功率定义：单位时间内电流所做的功表达式：P=W/t=UI（对任何电路都适用）上式表明：电流在一段电路上做功的功率P，和等于电流I跟这段电路两端电压U的乘积。单位：为瓦特（W）。1W=1J/s额定功率和实际功率额定功率：用电器
25、正常工作时所需电压叫额定电压，在这个电压下消耗的功率称额定功率。实际功率：用电器在实际电压下的功率。实际功率P实=IU，U、I分别为用电器两端实际电压和通过用电器的实际电流。这里应强调说明：推导过程中没用到任何特殊电路或用电器的性质，电功和电功率的表达式对任何电压、电流不随时间变化的电路都适用。再者，这里W=IUt是电场力做功，是消耗的总电能，也是电能所转化的其他形式能量的总和。电流在通过导体时，导体要发热，电能转化为内能。这就是电流的热效应，描述它的定量规律是焦耳定律。学生一般认为，W=IUt，又由欧姆定律，U=IR，所以得出W=I2Rt，电流做这么多功，放出热量Q=W=I2Rt。这里有一个
26、错误，可让学生思考并找出来。错在Q=W，何以见得电流做功全部转化为内能增量？有无可能同时转化为其他形式能？英国物理学家焦耳，经过长期实验研究后提出焦耳定律。2焦耳定律电流热效应（1）焦耳定律内容：电流通过导体产生的热量，跟电流强度的平方、导体电阻和通电时间成正比。表达式：Q=I2Rt 【说明】：对纯电阻电路（只含白炽灯、电炉等电热器的电路）中电流做功完全用于产生热，电能转化为内能，故电功W等于电热Q；这时W= Q=UIt=I2Rt （2）热功率：单位时间内的发热量。即P=Q/t=I2R 【注意】和都是电流的功率的表达式，但物理意义不同。对所有的电路都适用，而式只适用于纯电阻电路，对非纯电阻电路
27、（含有电动机、电解槽的电路）不适用。关于非纯电阻电路中的能量转化，电能除了转化为内能外，还转化为机械能、化学能等。这时W Q。即W=Q+E其它 或P =P 热+ P其它、UI = I2R + P其它引导学生分析P56例题（从能量转化和守恒入手）如图再增补两个问题（1）电动机的效率。（2）若由于某种原因电动机被卡住，这时电动机消耗的功率为多少？最后通过“思考与讨论”以加深认识。注意，在非纯电阻电路中，欧姆定律已不适用。（三）小结：对本节内容做简要小结。并比较UIt和I2Rt的区别和联系，从能的转化与守恒的角度解释纯电阻电路和非纯电阻电路中电功和电热的关系。在纯电阻电路中，电能全部转化为电热，故电
28、功W等于电热Q；在非纯电阻电路中，电能的一部分转化为电热，另一部分转化为其他形式的能(如机械能、化学能)，故电功W大于电热Q。（四）巩固新课：1、复习课本内容 2、完成P57问题与练习 3、作业纸教后记：1、 学生对电功和电热的区别的理解比想象的要好，得益于功和功率学的较好。2、 在纯电阻电路和非纯电阻电路的计算中经常疏忽欧姆定律不使用。第六节、电阻定律（1课时）【教学目的】1、掌握电阻定律的内容和物理意义2、掌握电阻率的概念，知道电阻率和哪些因素相关【教学重点】 电阻定律的理解和掌握【教学难点】什么情况下考虑电阻率随温度的变化，什么情况下忽略这种影响【教具】蓄电池、电流表、伏特表、滑动变阻器
29、、不同材料、粗细、长度的导线若干。【教学过程】、复习引入计算：已知金属铜在单位体积中的自由电子数为8.51028m3，现在横截面积为1.0mm2的铜导线中通过1.2A的电流，试求导线中自由电子的定向移动速率。学生计算（答案：8.9105m/s）在我们刚才计算中，我们用到了电流的微观解释I = neSv ，让我们讨论这样几个问题：1、在电压一定的情况下，如果仅将导体的横截面积S增大，电流会怎样变化？学生讨论（教师提示：电场强度会变化吗？v会变化吗？n会变化吗？）结论：I变大。2、在电压一定的情况下，如果仅将导体的长度l增大，电流会怎样变化？ 学生讨论（教师提示：和上面类似）结论：I变小。3、在电
30、压一定的情况下，如果仅将导体的温度升高，电流会怎样变化？ 学生讨论（教师提示：和上面类似，但要提请学生注意电子热运动速率的变化客观上造成阻碍作用加大）结论：I变小。同学们，我们刚才讨论的虽然是电流的变化，但根据欧姆定律，它事实上反映另外一个隐含的信息：电阻会随着导体某些因素的改变而改变。本节的任务，就是要是要具体找出影响导体电阻的因素，并定量的总结出相关规律。一、电阻定律请同学们根据刚才的理论分析，总结三个因素对电阻的定性影响学生：S增大，R减小；l增大，R增大；T升高，R增大。过渡：这种关系能不能通过实验来验证呢？我们下面请看演示实验：教材P153“实验”实验目的、实验原理简介实验器材介绍（
31、变阻器的必要性）电路连接实验步骤分三步走结论：用打勾（）的方式照应前面的板书（学生结论）这里虽然照应了两个，还有一个由于条件所限，没有得到验证。而且，一个新的因素冒了出来材料。究竟，决定电阻变化的因素有哪些、定量的规律又是怎样的呢？电阻定律：导体的电阻R跟它的长度l成正比，跟它的横截面积S成反比。R = 二、电阻率由于在S 、l相同的情况下，大，R就大，导电性就差，反之，则越好。所以是一个能反映导体导电性能好坏的物理量。研究表明，电阻率又和两个因素相关（这就象写一篇文章的插叙一样），它们是1、材料。具体情况请见教材P154表格 学生看表从表格我们可以看出哪些信息？（导电性谁好谁差；标题有20的
32、限制）2、温度研究表明，一般的导体，在温度升高时，增大。（但对与非金属导体，也会出现反常情况）至此，我们先前从理论的角度得出影响电阻的几个因素就一一做了介绍。三、小结本节知识较单纯，电阻定律只是在初中的基础上给出了一个定量的关系。但是，本节还是有一个新的要点，那就是，我们发现导体的电阻还会和温度相关。这一点在实际中是有意义的，比如，物理学家们根据这个特性制成了热敏电阻，大家只要去了解一下电饭煲的工作原理，就会感受到热敏电阻的使用价值了。此外，电阻随温度的变化在接下来的第四节（超导及其应用）中还会有深刻的发挥。不过话又说回来，当我们考虑到电阻随温度的变化时，我们的很多电学问题的讨论是很麻烦的，因
33、此，在更加广泛的场合，我们忽略了这种效应。甚至在中学阶段，如果不是题目明确考察电阻随温度的变化规律，我们都不考虑这一点。这也是我们应该记住的一个常规。作为电阻定律的巩固，我们最后完成这样一个练习证明串（并）联电路总电阻和分电阻的关系，这里假定各个分电阻都是相同的。四、巩固新课：1、复习课本内容2、完成P57问题与练习：2、43、作业纸教后记：对于电阻定律的探究初中已进行，理解公式没有问题，但在导线长度横截面积特别是半径发生变化时会出计算上的错误，或者空间想象力不够。第7节、闭合电路欧姆定律定律（2课时）一、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、
34、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
35、物理规律培养学生的创新精神和实践能力。教学重点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教学难点路端电压与负载的关系教学方法演示实验，讨论、讲解教学用具：滑动变阻器、电压表、电流表、电键、导线若干、投影仪、多媒体电脑教学过程（一）引入新课教师：前边我们知道电源是通过非静电力做功把其他形式能转化为电能的装置。只有用导线将电源、用电器连成闭合电路，电路中才有电流。那么电路中的电流大小与哪些因素有关？电源提供的电能是如何在闭合电路中分配的呢？今天我们就学习这方面的知识。（二）进行新课1、闭合电路欧姆定律教师：（投影）教材图2.7-1（如图所示）教师：闭合电路是由哪几部分
36、组成的？学生：内电路和外电路。教师：在外电路中，沿电流方向，电势如何变化？为什么？学生：沿电流方向电势降低。因为正电荷的移动方向就是电流方向，在外电路中，正电荷受静电力作用，从高电势向低电势运动。教师：在内电路中，沿电流方向，电势如何变化？为什么？学生（代表）：沿电流方向电势升高。因为电源内部，非静电力将正电荷从电势低处移到电势高处。教师：这个同学说得确切吗？学生讨论：如果电源是一节干电池，在电源的正负极附近存在着化学反应层，反应层中非静电力（化学作用）把正电荷从电势低处移到电势高处，在这两个反应层中，沿电流方向电势升高。在正负极之间，电源的内阻中也有电流，沿电流方向电势降低。教师：（投影）教
37、材图2.7-2（如图所示）内、外电路的电势变化。教师：引导学生推导闭合电路的欧姆定律。可按以下思路进行：设电源电动势为E，内阻为r，外电路电阻为R，闭合电路的电流为I，（1）写出在t时间内，外电路中消耗的电能E外的表达式；（2）写出在t时间内，内电路中消耗的电能E内的表达式；（3）写出在t时间内，电源中非静电力做的功W的表达式；学生：（1）E外=I2Rt（2）E内=I2rt（3）W=Eq=EIt根据能量守恒定律，W= E外+E内即EIt =I2Rt+ I2rt整理得：E =IR+ Ir或者教师（帮助总结）：这就是闭合电路的欧姆定律。（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
38、的电阻之和成反比，这个结论叫做闭合电路的欧姆定律。（2）公式：I=（3）适用条件：外电路是纯电阻的电路。根据欧姆定律，外电路两端的电势降落为U外=IR，习惯上成为路端电压，内电路的电势降落为U内=Ir，代入E =IR+ Ir得该式表明，电动势等于内外电路电势降落之和。2、路端电压与负载的关系教师：对给定的电源，E、r均为定值，外电阻变化时，电路中的电流如何变化？学生：据I=可知，R增大时I减小；R减小时I增大。教师：外电阻增大时，路端电压如何变化？学生：有人说变大，有人说变小。教师：实践是检验真理的惟一标准，让我们一起来做下面的实验。演示实验：探讨路端电压随外电阻变化的规律。（1）投影实验电路
39、图如图所示。（2）按电路图连接电路。（3）调节滑动变阻器，改变外电路的电阻，观察路端电压怎样随电流（或外电阻）而改变。学生：总结实验结论：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。教师：下面用前面学过的知识讨论它们之间的关系。路端电压与电流的关系式是什么？学生：U=E-Ir教师：就某个电源来说，电动势E和内阻r是一定的。当R增大时，由得，I减小，由U=E-Ir，路端电压增大。反之，当R减小时，由得，I增大，由U=E-Ir，路端电压减小。拓展：讨论两种特殊情况：教师：刚才我们讨论了路端电压跟外电阻的关系，请同学们思考：在闭合电路中，当外电阻等于零时，会发生什
40、么现象？学生：发生短路现象。教师：发生上述现象时，电流有多大？学生：当发生短路时，外电阻R=0，U外=0，U内=E=Ir，故短路电流I=。教师：一般情况下，电源内阻很小，像铅蓄电池的内阻只有0.005 0.1 ，干电池的内阻通常也不到1 ，所以短路时电流很大，很大的电流会造成什么后果？学生：可能烧坏电源，甚至引起火灾。教师：实际中，要防止短路现象的发生。当外电阻很大时，又会发生什么现象呢？学生：断路。断路时，外电阻R，电流I=0，U内=0，U外=E。教师：电压表测电动势就是利用了这一原理。3、闭合电路欧姆定律的应用（投影）教师引导学生分析解决例题。讨论：电源的UI图象教师：根据U=E-Ir，利
41、用数学知识可以知道路端电压U是电流I的一次函数，同学们能否作出UI图象呢？学生：路端电压U与电流I的关系图象是一条向下倾斜的直线。投影：UI图象如图所示。教师：从图象可以看出路端电压与电流的关系是什么？学生：U随着I的增大而减小.教师：直线与纵轴的交点表示的物理意义是什么？直线的斜率呢？学生：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。（三）课堂总结、点评通过本节课的学习，主要学习了以下几个问题：1、电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。电源电动势等于闭合电路内、外电阻上的电势降落U内和U外之和，即E=U内+U外。2、闭合电路的欧姆定律的内容及公式。3、路端
42、电压随着外电阻的增大而增大，随着外电阻的减小而减小。4、路端电压与电流的关系式为U=E-Ir，其UI图线是一条倾斜的直线。（四）实例探究电路结构变化问题的讨论【例1】在如图所示的电路中，R1=10 ，R2=20 ，滑动变阻器R的阻值为050 ，当滑动触头P由I向b滑动的过程中，灯泡L的亮度变化情况是_A.逐渐变亮B.逐渐变暗C.先变亮后变暗D.先变暗后变亮解析：灯泡的亮度由灯的实际功率大小决定.电灯灯丝电阻不变，研究通过灯丝电流的大小可知灯的亮度.电源电动势E和内阻r不变，通过灯泡电流由外电路总电阻决定。外电阻是由滑动变阻器连入电路部分的电阻决定的，当滑动触头由a向b滑动过程中，滑动变阻器连入
43、电路部分的电阻增大，总电阻增大，总电流I=减少，灯泡的实际功率PL=I2RL减小，灯泡变暗。综上所述，选项B正确。闭合电路欧姆定律的定量应用【例2】 如图所示电路中，R1=0.8，R3=6，滑动变阻器的全值电阻R2=12 ，电源电动势E=6 V，内阻r=0.2 ，当滑动变阻器的滑片在变阻器中央位置时，闭合开关S，电路中的电流表和电压表的读数各是多少?解析：外电路的总电阻为R=+0.8=3.8根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的总电流为I= A=1.5 A即电流表A1的读数为1.5 A对于R2与R3组成的并联电路，根据部分电路欧姆定律，并联部分的电压为U2=IR并=I=1.53 V=4.5 V即电
44、压表V2的读数为4.5 V对于含有R2的支路，根据部分电路欧姆定律，通过R2的电流为I2= A=0.75 A即电流表A2的读数为0.75 A电压表V1测量电源的路端电压，根据E=U外+U内得U1=E-Ir=6 V-1.50.2 V=5.7 V即电压表V1的读数为5.7 V.点评：1.电路中的电流表、电压表均视为理想电表（题中特别指出的除外），即电流表内阻视为零，电压表内阻视为无穷大。2.解答闭合电路问题的一般步骤：（1）首先要认清外电路上各元件的串并联关系，必要时，应进行电路变换，画出等效电路图。（2）解题关键是求总电流I，求总电流的具体方法是：若已知内、外电路上所有电阻的阻值和电源电动势，可用全电路欧姆定律（I=）直接求出I；若内外电路上有多个电阻值未知，可利用某一部分电路的已知电流和电压求总电流I；当以上两种方法都行不通时，可以应用联立方程求出I。（3）求出总电流后，再根据串、并联电路的特点或部分电路欧姆定律求各部分电路的电压和电流。课后作业1、 书面完成P65“问题与练习”第1、3、4题；2、 思考并回答第2、5题。3、 作业纸教后记：1、 这一节是本章的脊梁，公式的推导很轻松，运用时提醒学生注意内阻。2、 难点在于电阻两端电压和电流的关系与路端电压和电流的关系
