高一物理教学教案：闭合电路欧姆定律(2)
http://www.newdu.com 2025/06/23 03:06:47 新东方 佚名 参加讨论
设问：上面的实验中，开关闭合后，电源两极间的电压降为1.4V，那么减少的电压哪去了呢? 介绍：闭合电路可分为内、外电路两部分，电源内部的叫内电路，电源外部的叫外电路.接在电源外电路两端的电压表测得的电压叫外电压.在电源内部电极附近的探针A、B上连接的电压表测得的电压叫内电压.我们现在就通过实验来研究闭合电路中电动势和内、外电压之间的关系. 板书：3、几个概念(内电路、外电路、内电阻、外电阻、内电压、外电压) 教师：向学生介绍实验装置及电路连接方法，重点说明内电压的测量.实验中接通电键，移动滑动变阻器的滑动头使其阻值减小，由两个电压表读出若干组内、外电压 和 的值.再断开电键，由电压表测出电动势 .分析实验结果可以发现什么规律呢? 学生：在误差许可的范围内，内、外电压之和等于电源电动势. 板书：在闭合电路中，电源的电动势等于内、外电压之和，即 . 下面我们来分析在整个电路中电压、电流、电阻之间的关系. 教师：在图1所示电路图中，设电流为 ，根据欧姆定律， ， ，那么 ，电流强度 ，这就是闭合电路的欧姆定律. 板书：4、闭合电路的欧姆定律的内容：闭合电路中的电流强度和电源电动势成正比，和电路的内外电阻之和成反比.表达式为 . 一般电源的电动势和内电阻在短时间内可以认为是不变的.那么外电阻 的变化，就会引起电路中电流的变化，继而引起路端电压 、输出功率 、电源效率 等的变化. 板书：5、几个重要推论 (l)路端电压 随外电阻 变化的规律 演示实验,图2所示电路，4节1号电池和1个10Ω的定值电阻串联组成电源(因为通常电源内阻很小， 的变化也很小，现象不明显)移动滑动变阻器的滑动片，观察电流表和电压表的示数是如何随 变化? 现象：从实验出发，随着电阻 的增大，电流 逐渐减小，路端电压 逐渐增大.大家能用闭合电路的欧姆定律来解释这个实验现象吗? 学生分析：因为 变大，闭合电路的总电阻增大，根据闭合电路的欧姆定律， ，电路中的总电流减小，又因为 ，则路端电压增大. 结论：路端电压随外电阻增大而增大，随外电阻减小而减小.当 →无穷大时，外电路可视为断路， →0，根据 ，则 ，即当外电路断开时，用电压表直接测量电源两极电压，数值等于电源的电动势;当 减小为0时，电路可视为短路， 为短路电流，路端电压 . 板书(1)：路端电压随外电阻增大而增大，随外电阻减小而减小. 断路时， →∞， ;短路时， ， . 电路的路端电压与电流的关系可以用图像表示如下 (2)电源的输出功率 随外电阻 变化的规律. 教师：在纯电阻电路中，当用一个固定的电源(设 、r是定值)向变化的外电阻供电时，输出的功率 ， 又因为 ， 所以 ， 当 时，电源有最大的输出功率 .我们可以画出输出功率随外电阻变化的图线，如图所示. 板书(2)：在纯电阻电路中，当用一个固定的电源(即 、 是定值)向变化的外电阻供电时，当 时，输出的功率有最大值. 教师：当输出功率最大时，电源的效率是否也最大呢? (3)：电源的效率 随外电阻 变化的规律 教师：在电路中电源的总功率为 ，输出的功率为 ，内电路损耗的功率为 ，则电源的效率为 ，当 变大， 也变大.而当 时，即输出功率最大时，电源的效率 =50%. 板书(3)：电源的效率 随外电阻 的增大而增大. 四、讲解例题 五、总结 板书设计： 第五节 闭合电路欧姆定律 1、电源： 2、电源电动势： 3、几个概念 4、闭合电路的欧姆定律的内容： 5、几个重要推论 (1)：路端电压随外电阻增大而增大，随外电阻减小而减小. 断路时， →∞， ;短路时， ， . (2)：在纯电阻电路中，当用一个固定的电源(即 、 是定值)向变化的外电阻供电时，当 时，输出的功率有最大值. (3)：电源的效率 随外电阻 的增大而增大. (责任编辑：admin) |
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