歐姆定律教案學(xué)案習(xí)題(已修改)
2024-10-17 17:55 本頁面
【正文】 第一篇：歐姆定律教案+學(xué)案+習(xí)題歐姆定律教學(xué)目標(biāo)1．從功能角度理解電源電動勢的含義，學(xué)會分析電路各部分電勢的升降． 2．掌握部分電路歐姆定律和全電路歐姆定律的內(nèi)容，了解它們的使用條件和范圍．3．引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會分析、處理各種電路問題．如：復(fù)雜電路的簡化、含電容的電路問題、考慮電表內(nèi)阻時的電路分析方法．教學(xué)重點、難點分析1．對非靜電力做功和電動勢的理解． 2．對各種電路問題的分析、簡化、處理方法． 教學(xué)過程設(shè)計 教師活動一、電動勢與電勢差這是兩個我們學(xué)過的物理量．請同學(xué)們回憶它們的定義式和單位，比較它們的異同． 學(xué)生活動U=W/q單位：V發(fā)現(xiàn)學(xué)生對二者如此相似產(chǎn)生疑惑，教師應(yīng)進(jìn)一步引導(dǎo)：我們知道，在電源外部的電路中，電流由電源的正極流向負(fù)極，沿電流方向電勢降低；而在電源內(nèi)部電流由負(fù)極流向正極，沿電流電勢升高．電流為什么會出現(xiàn)這種流向呢？答：電源外部的電路中，是靜電力對自由電荷做正功，所以沿電流方向電勢降低；而電源內(nèi)部是電荷受的非靜電力克服靜電力做功，所以沿電流方向電勢升高．U=W/q中的W表示靜電力做功W電．教師總結(jié)：電動勢與電勢差兩個概念表面上很相似，但從做功和能量轉(zhuǎn)化的角度講它們是正好相反，電動勢表征電源中非靜電力做功的本領(lǐng)，即其它形式的能向電能轉(zhuǎn)化的本領(lǐng)；而電勢差是電路中靜電力做功的本領(lǐng)的量度，即電能向其它能轉(zhuǎn)化的情況．我們應(yīng)注意二者的區(qū)別和聯(lián)系．二、歐姆定律歐姆定律是解決電路問題的基本依據(jù)．它的地位與牛頓定律在力學(xué)中的地位相似．針對研究問題的側(cè)重點不同，可以表示為兩種形式：1．部分電路歐姆定律（由學(xué)生回答）注意所謂部分電路指不含電源的電路．答：通過部分電路的電流跟該部分電路兩端的電壓成正比，跟該部分電路電阻成反比．表達(dá)式為：I=U/R2．閉合電路歐姆定律源內(nèi)部時也會消耗一部分電能，使電源內(nèi)部發(fā)熱，即電源部分對電流有阻礙作用，所以電源還有另外一個參量內(nèi)電阻r．如圖331所示．電勢降落U′間的關(guān)系并由此導(dǎo)出閉合電路歐姆定律的表達(dá)式． 因為電源提供的電能由內(nèi)、外電阻所消耗，所以又因為U=IR，U′=Ir及：閉合電路中的電流強(qiáng)度跟電源的電動勢成正比，跟內(nèi)、外電路中的電阻之和成反比． 3．歐姆定律適用條件 如圖332所示．電路由電源和電動機(jī)組成，電動機(jī)繞線電阻為R，則此電路中的電（U為電動機(jī)兩端的電壓）回答可能各種各樣，應(yīng)提醒學(xué)生注意電動機(jī)的特點：為非純電阻用電器，引導(dǎo)學(xué)生做出否定回答，及三、電路分析和計算部分電路歐姆定律的應(yīng)用在初中時就已比較熟悉，因此沒有必要過多的練習(xí)．而全電路歐姆定律的不同之處關(guān)鍵在于需要考慮內(nèi)電阻，也就是某段電路兩端的電壓不再恒定．只要我們認(rèn)清這個區(qū)別，熟練掌握歐姆定律的應(yīng)用是并不困難的．下面就電路分析中的幾個難點和同學(xué)一起討論一下．1．電路的結(jié)構(gòu)分析搞清電路各元件之間的連接關(guān)系，畫出結(jié)構(gòu)清晰的等效電路，是利用歐姆定律解決電路問題的重要前提．我們通常采用節(jié)點跨接法來分析電路結(jié)構(gòu)．具體方法為：首先標(biāo)明電路中各節(jié)點名稱，經(jīng)過電源和用電器的節(jié)點名稱應(yīng)不同，而一段導(dǎo)線兩端的節(jié)點名稱不變．理想的電壓表可視為斷路．理想的電流表可視為導(dǎo)線．考慮電表內(nèi)阻時，就應(yīng)把它們當(dāng)作用電器對待．接著，定性判斷電路中各節(jié)點電勢高低（沒有標(biāo)明的可假設(shè)）．最后將各電器填在對應(yīng)的節(jié)點間以判明彼此間的串、并聯(lián)關(guān)系．[例1]如圖333所示，設(shè)R1=R2=R3=R4=R，求：開關(guān)S閉合和開啟時的AB兩端的電阻比．解：利用節(jié)點法，開關(guān)閉合時，電路中各節(jié)點標(biāo)稱如圖334所示．其中RRR3都接在AB兩點間，而R4兩端都為B，即R4被短路，所以其等效電路如圖335所示，易得RAB=R/3．當(dāng)開關(guān)開啟時，電路中各節(jié)點標(biāo)稱如圖336所示，其對應(yīng)等效電路為圖337所示，易得RAB′=2R/5．所以兩次電阻比為5/6．2．含電容電路的分析讓學(xué)生按圖338所示連好電路．觀察分別將單刀雙擲開關(guān)擲于b、C兩邊時產(chǎn)生的現(xiàn)象并分析原因．學(xué)生看到：當(dāng)ab相接時，燈LL2都不亮，說明電容阻斷了電流；當(dāng)ac相接時，燈L2閃亮一下，說明電容剛才被充電，現(xiàn)在向L2放電．教師總結(jié)：電容器是一個儲能元件，在直流電路中，它對電流起到阻止作用，相當(dāng)于斷路．同時電容器又可被充電，電量的大小取決與電容和它兩端對應(yīng)的電路的電壓．因此，在分析含電容電路時，可先把電容去掉后畫出等效電路，求出各用電器的電壓、電流，再看電容與哪部分電路并聯(lián)，而求出它兩端的電壓和它的電量．電阻R1=3Ω，R2=2Ω，R3=5Ω，電容器的電容C1=4μF，C2=1μF，求CC2所帶電量．解：CC2看成短路后，外電路相當(dāng)于RR2串聯(lián)，R3中無電流，可視為短路，即UCD=UCB，UAD=UAB，由閉合電路歐姆定律知：所以CC2所帶電量QQ2分別為： Q1=C1UCB=1．6105C Q2=C2UAB=1105C3．電路中電勢升降的分析如圖所示，讓學(xué)生按電流方向分析整個回路的電勢升降，并找出升降值之間的關(guān)系式．答：從電源正極出發(fā)，沿電流方向經(jīng)過電阻R時，電勢降落IR，而到電源負(fù)極，在電流流向正極時，在內(nèi)阻上電勢降落Ir．但同時非靜電即U升=U降教師總結(jié)：沿電流方向經(jīng)過電阻類用電器（含內(nèi)阻）時，電勢降低；[例3]如圖3310所示，三個完全一樣的電源串聯(lián)成閉合回路，求A、B兩點間的電勢差．解：電路中電流為逆時針方向，由A出發(fā)逆電流向右觀察，經(jīng)電源4．電路中的電表我們接觸比較多的電表是電壓表和電流表，理想情況下電流表可以看成導(dǎo)線，電壓表可以看成無窮大的電阻而忽略它們的內(nèi)阻對電路的影響，可在某些實際問題中，這種影響很大，根本不可能忽略不計．這時就要把電表看成一個可以讀數(shù)的特殊電阻，放在電
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