高中物理《闭合电路欧姆定律》教案7 新人教版选修3-1

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1、修3-1.2.7教案闭合电路欧姆定律教学过程：大家请看屏幕，前面我们学习了这一部分电路中的电压，电流与电阻的关系，及电功和电功率。我来出两个题目考考大家。我在如图所示的A，B两点间加上电压U，已知形成了从A到B的电流。请问：A，B两点哪点的电势高？高多少？也就是说沿电流的方向，电势发生了降落。且降落的数值等于它两端的电压。（语气重）从第一个问题来看，大家对前面知识掌握得不错。大家再来看第二个问题。怎样才能给A，B两点间加上电压？电源，导线与电键。这就组成了我们初中所学过的闭合电路，那闭合电路中的这一系列的物理量又如何呢？这节课我们共同研究的闭合电路欧姆定律将解

2、决这一系列的问题。首先我们研究一下电源。大家都知道电源都有两个极，正极的电势高，负极的电势低，两极间存在电压。（切换屏幕）大家请看，这是一节七号干电池。我们用屏幕所示的电压表来测一下它两端的电压。注意：电压表现在是接在3V量程上。1.50V，大家再请看，这是一节五号干电池。它的个头大，是不是电压也大呢？还是1.50V.我再换一个更大的一号干电池。还是1.50V。那我再换成一个蓄电池。2.00V.通过刚才这一组的实验数据，你可以得到什么结论呢？请讨论。（切换）（学生回答）：凡是干电池电压都是相同的，而与蓄电池的不同。也就是说，在电源不接入外电路的情况下，电源两极

3、间的电压是由电源本身的性质如材料等决定的。为了表征电源的这种特性，我们物理学中引入了电动势的概念。通过刚才我们分析知道：电源的电动势的决定因素是电源本身。以后我们就用符号E来表示它。它的单位是伏特与电压的单位相同。它的大小等于电源两极间的电压。刚才咱们做实验的前提条件是：电源不接入外电路。那在接入外电路的情况下，电源两极间的电压是否还等于电源的电动势呢？对于这个问题，咱们还是可以通过实验来研究。大家请看屏幕，我已经帮大家设计好了这个电路图，当我们把电键断开的时候，相当于电源没有接入电路中，当我把电键闭合的时候，相当于电源没有接入电路中，伏特表的示数是电源两极间

4、的电压，当然也是电源外部的电阻间的电压。下面我就按这个电路图连好电路。（切换）大家请看，我把这两端分别接在蓄电池的两个极上，同样把这两个键接在我们屏幕上看到的电压表的3V量程上。现在我们打开电键。读数是：2.0V.好，我把电键打开，读数是：1.7V.请同学们考虑一下，我们可从这个实验中得到什么结论？（切换）电源的电动势等于电源没有接入电路时，两极间的电压。我们的结论得到了，问题也接踵而至了。为何闭合电键后的电源两极间电压小于电源的电动势呢？（稍一停顿）我们共同来研究一下。当闭合电键后，电路中形成如图所示的电流，沿电流方向，从电源负极到电源正极，电势是升高的，升

5、高的数值应该（需强调）等于电源的电动势；在电源外部，沿电流方向，经过电阻时，电势是降落的，降落的数值应该等于上个实验中闭合电键后伏特表的示数。由实验来看，这个电势降的值比升高的电动势的值是小的。因为A点的电势与B点的电势肯定是相等的，所以这两点在同一个高度上，从这个与高度差对比的图中，你来看一看有何问题？升高的应该和降落的相等。我们的实验结果是不会有错误的，那这个现象能说明什么问题呢？只能说明一个问题，电势在某些地方还发生了降落。在哪？现在来看只能在电源内部了。那电势为什么会在电源内部发生降落呢？说明在电源内部有电阻。好大家来看蓄电池，我没发现里面有电阻啊，我

6、只是看到里面有溶液呀。对，溶液对电流也有阻碍作用，所以它也是有电阻的。那现在我们可以把蓄电池这样等效一下了。（拖上电阻）。从现在来看，沿电流方向，当经过电源时，电势即会升高，又会降落，咱们不妨再来个等效：把电源等效为一个电源与一个电阻串联。当然这个电阻就相当于内电阻。沿电流方向，经过内电阻，电势是降落的，只要降落的数值等于电动势与外电阻的电势降，我们这个问题不就解决了吗？从这个图中大家很明显可以得到一个结论。电源的电动势等于内外电压之和。不过这个结论是刚才我们通过猜测与分析得到的，那它到底正确不正确呢？我们可以做个实验来验证。大家来看这，我们还是用这个电路。那

7、这个实验中我们需要测量哪几个物理量？各如何测量呢？请同学们考虑好以后主动回答。一是测电动势。在电键断开的情况下，伏特表的示数。一是测路端电压，即在电键闭合的情况下电压表的示数。再就是测内电压了。大家考虑一下，测路端电压的时候是把电压表并联在外电阻两端，那测内电阻的话就是把电源并联在内电阻两端了。那如何并联呢？我们只要在很靠近两极板的地方插入两个铜片，然后把电压表并联在CD两点间就可以了。好，我们来做这个实验：同学们请看，我把电压表！接在电源两极，我把电压表2接在已经插入电解液的铜片上，好，我把电键1闭合得到的数据应该是电源电动势。大家一起来读数。我把电键2同时

8、闭合，电压表1的示数为外电压，电压表2