第一篇：閉合電路歐姆定律教案+學案+習題

閉合電路歐姆定律的教案示例（之二）

一、教學目標

1.知識內容：（1）掌握閉合電路歐姆定律的內容，能夠應用它解決簡單的實際問題；（2）掌握路端電壓、輸出功率、電源效率隨外電阻變化的規律。

2.通過對路端電壓、輸出功率、電源效率隨外電阻變化的規律的討論培養學生的推理能力。

二、教學重點與難點

1.重點：（1）閉合電路歐姆定律的內容；（2）應用定律討論路端電壓、輸出功率、電源效率隨外電阻變化的規律。

2.難點：短路、開路特征，路端電壓隨外電阻的變化。

三、教具

一節舊的9V干電池（內阻較大）、兩節新的5號干電池，小燈泡、單刀雙擲開關一個，導線若干，電路示教板一塊，演示的電壓表一個，4節1號干電池，10Ω定值電阻一個，演示電流表（1.5A量程）一個，滑動變阻器（0～50Ω）一個。

四、教學過程

1.引入

教師：同學們，上節課我們學習了電源的電動勢的概念，知道它是表示電源特性的物理量，電動勢在數值上等于它沒有接入電路時兩極間的電壓。一般電源的電動勢和內電阻在短時間內可以認為是定值。現在我這里有一節從遙控車里取下的電池，請一個同學說出如何測量它的電動勢，并實際測量是多少伏？

學生：用導線把電壓表并聯在電池的兩端，其示數就是電源的電動勢。測出一節為9V。

教師：對。再看我手里拿的是兩節5號干電池，把它們串聯起來后，其電動勢是多少伏？

學生：3V。

教師：出示投影的電路圖，如圖1所示，當把開關S撥到1時，觀察小燈泡的亮度。

學生：很亮。

教師：現在，我把開關S撥到2，小燈泡和9V的電源相連，同學們想一想會出現什么現象呢？

學生：可能把小燈泡燒壞，也可能不燒壞，但比剛才要亮得多。

教師：我們來實際做一做實驗，觀察小燈泡的亮度。把開關撥到2后，發現小燈泡的亮度比剛才接3V的電源時還稍暗些。怎么解釋這個實驗現象呢？這就要用到我們今天學的內容——閉合電路的歐姆定律。

板書：閉合電路的歐姆定律

教師：在如圖2所示的閉合電路中（用投影儀顯示圖2電路），電源電動勢和內、外電壓之間存在什么關系呢？

學生：內外電壓之和等于電源的電動勢，E=U外＋U內 教師：設這個電路的電流為I，根據歐姆定律，U外=IR，U內=Ir，那么 E=IR＋Ir，電流I=E/（R＋r），這就是閉合電路的歐姆定律。板書：1.閉合電路的歐姆定律的內容：閉合電路中的電流和電源電動勢成正比，和電路的內外電阻之和成反比。表達式為 I=E/（R＋r）。同學們從這個表達式可以看出，在電源恒定時，電路中的電流隨電路的外電阻變化而變化；當外電路中的電阻是定值電阻時，電路中的電流和電源有關。

教師：同學們能否用閉合電路的歐姆定律來解釋第一個實驗現象呢？ 學生：9V的電池是從遙控車上拿下來的，是舊電池，它的內電阻很大，由閉合電路的歐姆定律可知，用它做電源，電路中的電流I1可能較小；而兩節5號干電池雖然電動勢是3V，如果是新的，它的內阻就很小，所以電路中的電流I2可能比I1小，用這兩個電源分別給相同的小燈泡供電，燈泡的亮度取決于I2R燈，那么就出現了剛才的實驗現象了。

教師：很好。一般電源的電動勢和內電阻在短時間內可以認為是不變的。那么外電阻R的變化，就會引起電路中電流的變化，繼而引起路端電壓U、輸出功率P、電源效率η等的變化。

2.幾個重要推論

（1）路端電壓U隨外電阻R變化的規律 板書：2.幾個重要推論

（1）路端電壓U隨外電阻R變化的規律演示實驗：如圖3所示電路（投影顯示電路圖3），4節1號電池和1個10Ω的定值電阻串聯組成電源（因為通常電源內阻很小，U的變化也很小，現象不明顯）。移動滑動變阻器的滑動片，觀察電流表和電壓表的示數是如何隨R變化？

教師：從實驗出發，隨著電阻R的增大，電流I逐漸減小，路端電壓U逐漸增大。大家能用閉合電路的歐姆定律來解釋這個實驗現象嗎？

學生：因為R變大，閉合電路的總電阻增大，根據閉合電路的歐姆定律，I=E/（R＋r），電路中的總電流減小，又因為U=E—Ir，則路端電壓增大。

教師：正確。我們得出結論，路端電壓隨外電阻增大而增大，隨外電阻減小而減小。一般認為電動勢和內電阻在短時間內是不變的，初中我們認為電路兩端電壓是不變的，應該是有條件的，當 R→無窮大時，r/R→0，外電路可視為開路，I→0，根據 U=E—Ir，則 U=E，即當外電路斷開時，用電壓表直接測量電源兩極電壓，數值等于電源的電動勢；當R減小為0時，電路可視為短路，I=E/r為短路電流，路端電壓U=0。

板書：路端電壓隨外電阻增大而增大，隨外電阻減小而減小。開路時，R＞＞r，r/R=0，U=E；短路時，R=0，U=0。

（2）電源的輸出功率P隨外電阻R變化的規律。

教師：在純電阻電路中，當用一個固定的電源（即E、r是定值）向變化的外電阻供電時，輸出的功率P=IU=I2R，又因為I=E/（R＋r），所以P=[E/（R＋r）]2R=E2R/（R2+2Rr+r2）=E2R/[（R—r）2＋4Rr]=E2/[（R—r）2/R＋4r]，當R=r時，電源有最大的輸出功率Pm=E2/4r。我們可以畫出輸出功率隨外電阻變化的圖線，如圖4所示。

板書：在純電阻電路中，當用一個固定的電源（即E、r是定值）向變化的外電阻供電時，輸出的功率有最大值。（把上面的推導過程寫在黑板上）下面我們看一道例題。

例：如圖5所示電路，電源電動勢為E，內電阻為r，R0是定值電阻。現調節滑動變阻器的滑動片，（1）使定值電阻R0上消耗的功率最大，則滑動變阻器的阻值R是多少？（2）使滑動變阻器上消耗的功率最大，則滑動變阻器的阻值R是多少？（投影）

請兩位同學到黑板上來分別做這兩問。（約5分鐘）本題需要注意的是第（1）問中，求定值電阻的輸出功率的最大值時，應用公式P=I2R0，當I最大時，P最大，根據閉合電路的歐姆定律，只有滑動變阻器的阻值最小時，I有最大值。即R=0時，R0上消耗的功率最大。第（2）問中，可以把R0等效為電源的內電阻，利用剛才的推論，如果R＞R0+r，當R=R0+r時滑動變阻器上消耗的功率最大；如果R＜R0+r，滑動變阻器的阻值取最大時，滑動變阻器上消耗的功率最大。

教師：當輸出功率最大時，電源的效率是否也最大呢？ 板書：（3）電源的效率η隨外電阻R變化的規律

教師：有電路中電源的總功率為IE，輸出的功率為IU，內電路損耗的功率為I2R，則電源的效率為η=IU/IE=U/E=R/（R＋r），當 R變大，η也變大。而當 R=r時，即輸出功率最大時，電源的效率是50%。

板書：電源的效率η隨外電阻R的增大而增大。3.課堂小結

（1）在使用閉合電路的歐姆定律時，要注意它的適用條件是外電路是純電阻電路。（2）對閉合電路中，路端電壓、輸出功率等隨外電阻變化的規律，要學會用公式法和圖線法去分析和討論。

4.思考題

如圖6所示的電路中，電源的電動勢E和內阻r恒定，當負載R變化時，電路中的電流發生變化，于是電路中的三個功率：電源的總功率P總、電源內部消耗功率P內和電源的輸出功率P外隨電流變化的圖線可分別用圖乙中三條圖線表示，其中圖線Ⅰ的函數表達式是______；圖線Ⅱ的函數表達式是______；圖線Ⅲ的函數表達式是______。

（北京二中陳雯）

第二篇：閉合電路歐姆定律教案

§2.7閉合電路歐姆定律（2課時）

第1課時

一、教學目標

1．知道電動勢是表征電源特性的物理量，它在數值上等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓；從能量轉化的角度理解電動勢的物理意義。2．明確在閉合回路中電動勢等于電路上內、外電壓之和。3．熟練掌握閉合電路歐姆定律的兩種表達式

和

及其適用條件。

二、教學重點、難點分析: 1．重點：閉合電路歐姆定律的內容；

2．難點：應用閉合電路歐姆定律進行簡單電路的分析計算。

三、教學方法：實驗演示，啟發式教學

四、教 具：不同型號的干電池若干、小燈泡（3.8V）、電容器一個、紐扣電池若干、手搖發電機一臺、可調高內阻蓄電池一個、電路示教板一塊、示教電壓表（0～2.5V）兩臺、10Ω定值電阻一個、滑線變阻器（0～50Ω）一只、開關、導線若干。

五、教學過程：

（一）新課引入

教師：同學們都知道，電荷的定向移動形成電流。那么，導體中形成電流的條件是什么呢？（學生答：導體兩端有電勢差。）

演示：將小燈泡接在充電后的電容器兩端，會看到什么現象？（小燈泡閃亮一下就熄滅。）為什么會出現這種現象呢？

分析：當電容器充完電后，其上下兩極板分別帶上正負電荷，如圖1所示，兩板間形成電勢差。當用導線把小燈泡和電容器兩極板連通后，電子就在電場力作用下沿導線定向移動形成電流，但這是一瞬間的電流。因為兩極板上正負電荷逐漸中和而減少，兩極板間電勢差也逐漸減小為零，所以電流減小為零，因此要得到持續的電流，就必須有持續的電勢差。

教師：能夠產生持續電勢差的裝置就是電源。那么，如何描述電源的特性？電源接入電路，組成閉合電路，閉合電路中的電流有什么規律呢？這節課我們就來學習閉合電路歐姆定律。

（二）進行新課

【板書】第七節 閉合電路歐姆定律 【板書】

一、閉合電路歐姆定律 【板書】1．閉合電路的組成

閉合電路由兩部分組成，一部分是電源外部的電路，叫做外電路，包括用電器和導線等。另一部分是電源內部的電路，叫內電路，如發電機的線圈、電池的溶液等。外電路的電阻通常叫做外電阻。內電路也有電阻，通常叫做電源的內電阻，簡稱內阻。

【板書】2．電動勢和內、外電壓之間的關系

教師：各種型號的干電池的電動勢都是1.5V。那么把一節1號電池接入電路中，它兩極間的電壓是否還是1.5V呢？用示教板演示，電路如圖2所示，結論：開關閉合前，電壓表示數是1.5V，開關閉合后，電壓表示數變為1.4V。實驗表明，電路中有了電流后，電源兩極間的電壓減小了。

教師：上面的實驗中，開關閉合后，電源兩極間的電壓降為1.4V，那么減少的電壓哪去了呢？用投影儀展示實驗電路，如圖3所示。

接在電源外電路兩端的電壓表測得的電壓叫外電壓。在電源內部電極附近的探針A、B上連接的電壓表測得的電壓叫內電壓。我們現在就通過實驗來研究閉合電路中電動勢和內、外電壓之間的關系。

教師：向學生介紹實驗裝置及電路連接方法，重點說明內電壓的測量。實驗中接通S1、S2，移動滑動變阻器的滑動頭使其阻值減小，由兩個電壓表讀出若干組內、外電壓U′和U的值。再斷開S1，由電壓表測出電動勢E。分析實驗結果可以發現什么規律呢？

學生：在誤差許可的范圍內，內、外電壓之和等于電源電動勢。

【板書】在閉合電路中，電源的電動勢等于內、外電壓之和，即E=U′＋U 教師：我們把公式 E=U′＋U兩邊同乘以電量q，得到qE=qU′＋qU，這個式子的物理含義是什么呢？在第一章我們學習過一個公式W=qU，用來計算電場力對電荷做的功。所以qU′＋qU等于電量q通過外電路和內電路時消耗的總電能。由能量守恒定律可知，qE就應該是電源提供的總電能。當q=1C時電源提供的總電能就是EJ，數值上等于電動勢。電源提供給電路的總電能是其他非靜電力做功轉化而來的，所以，電動勢的大小也可以反映出電源把其他形式的能轉化為電能的本領。例如干電池的電動勢是1.5V，它的物理含義是什么呢？（1）表示非靜電力把1C正電荷從電源負極搬到正極所做的功是1.5J；（2）表示電場力搬運1C正電荷沿閉合回路走一周所做的功是1.5J。【板書】

3、閉合電路歐姆定律 問題設計：

如圖4所示電路中電源電動勢為E，內阻為r，外電阻為R，試求電路中的電流I 引導學生推導： ∵E=U+U′

而U=IR U′=Ir ∴ E=IR+Ir 或者寫成：

其中，R+r表示整個電路總電阻，R為外電路總電阻，r為內阻，I為閉合電路總電流。上式表明：閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟整個電路的電阻成反比，這就是閉合電路歐姆定律。

說明：閉合電路歐姆定律的適用條件：純電阻電路。【板書】（1）內容：閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟整個電路的電阻成反比（2）公式：

或者

（3）適用條件：純電阻電路

（三）例題精講

【例題1】在如圖5所示的電路中，R1=14.0Ω，R2=9.0Ω，當開關S扳到位置1時，電流表的示數為I1=0.20A；當開關S板到位置2時，電流表的示數為I2=0.30A，求電源的電動勢和內電阻。

（E＝3.0V，r＝1.0Ω）

目的：（1）熟悉閉合電路歐姆定律；（2）介紹一種測電動勢和內阻的方法

（四）總結、拓展

1．電動勢是描述電源將其它形式能轉化為電能本領的物理量，數值上等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓，數值上還等于閉合電路內、外電壓之和。2．閉合電路歐姆定律的兩種表達式純電阻電路

和

注意適用條件：

第2課時

一、教學目標

1．通過復習，熟練掌握閉合電路歐姆定律的兩種表達式

和及其適用條件。

2．熟練掌握路端電壓和負載的關系。

3．掌握電源的總功率P總=IE，電源的輸出功率P輸=IU，電源內阻上損耗的功率P內=I2r及它們之間的關系：

二、教學重點、難點分析

1．重點：應用閉合電路歐姆定律討論電路中的路端電壓、電流強度隨外電阻變化的關系。

2．難點：短路、斷路特征，路端電壓隨外電阻的變化。

三、教學方法：實驗演示，啟發式教學

四、教 具：電路示教板一塊，示教電壓表（0～2.5V）、電流表，10Ω定值電阻一個，滑線變阻器（0～50Ω）一只，開關，導線若干。

五、教學過程：

（一）新課引入 教師：上節課我們學習了閉合電路的歐姆定律，請大家寫出閉合電路歐姆定律的兩個表達式。學生：；

教師：當外電路的電阻變化時，外電路兩端的電壓、電路中的電流、電功率怎么變化呢？這節課我們就來學習這些內容。

（二）進行新課

【板書】第七節 閉合電路歐姆定律 【板書】

三、路端電壓跟負載的關系 【板書】

1、路端電壓

外電路的電勢降落，也就是外電路兩端的電壓，叫做路端電壓。

路端電壓就是電源加在負載（用電器）上的“有效”電壓，也就是電源兩極之間的電壓。那么路端電壓與負載之間有何關系呢？ 【板書】

2、路端電壓跟負載的關系 實驗：如圖所示。

實驗結論：

當負載電阻R增大時，電流I將減小，則電源內阻上的電勢降Ir將減小，所以路端電壓U增大，所以路端電壓U隨外電阻的增大而增大。引導學生分析：

由 得 路端電壓表達式為：

可見，電源的電動勢和內阻r是一定的，當負載電阻R增大時，由 知電流I將減小，由知路端電壓增大；相反，當負載電阻R減小時，電流I增大，路端電壓減小。（培養學生分析推理能力）兩個特例：（1）短路

當R→0時，I→E/r，可以認為U=0，路端電壓等于零。這種情況叫電源短路。發生短路時，電流強度叫短路電流，一般，電源的內阻都比較小，所以短路電流很大。一般情況下，要避免電源短路。（2）斷路

當R→∞，也就是當電路斷開時，I→0則U=E。當斷路（亦稱開路）時，路端電壓等于電源的電動勢。

說明：在用電壓表測電源的電壓時，有電流通過電源和電壓表，外電路并非斷路，這時測得的路端電壓并不等于電源的電動勢。只有當電壓表的電阻非常大時，電流非常小，此時測出的路端電壓非常近似地等于電源的電動勢。【板書】

3、U-I圖線

如圖所示為

的函數圖像，是一條傾斜向下的直線。

從圖線可以看出，路端電壓U隨著電流I的增大而減小。圖線還反映出電源的特性：直線的傾斜程度跟內阻r有關，內阻越大，傾斜得越厲害；直線與縱軸交點的縱坐標表示電源電動勢的大小（I=0時，U=E）。【板書】

四、閉合電路中的功率

在公式E=U外 +U內中，兩端乘以電流I得到：式中分別表示外電路和內電路上消耗的電功率，表示電源提供的電功率。上式表示，電源提供的電能只有一部分消耗在外電路上，轉化為其它形式的能。另一部分消耗在內電路上，轉化為內能。電動勢E越大，電源提供的電功率越大，這表示電源把其他形式的能轉化為電能本領越大。如果外電路為純電阻電路，上式可表示為

（三）例題精講

電路結構變化問題的討論

【例1】在如圖所示的電路中，在滑動變阻器R2的滑動頭向下移動的過程中，電壓表V和電流表A的示數變化情況如何？

目的：熟悉路端電壓隨外電阻變化的關系及分析方法。

【例2】如圖甲所示的電路中，電源的電動勢E和內阻r恒定，當負載R變化時，電路中的電流發生變化，于是電路中的三個功率：電源的總功率P總、電源內部消耗功率P內和電源的輸出功率P外隨電流變化的圖線可分別用圖乙中三條圖線表示，其中圖線Ⅰ的函數表達式是______；圖線Ⅱ的函數表達式是______；圖線Ⅲ的函數表達式是______。

【例3】在如圖所示的電路中，R1=10 Ω，R2=20 Ω，滑動變阻器R的阻值為0~50 Ω，當滑動觸頭P由I向b滑動的過程中，燈泡L的亮度變化情況是_______

A.逐漸變亮 B.逐漸變暗 C.先變亮后變暗 D.先變暗后變亮 解析：燈泡的亮度由燈的實際功率大小決定.電燈燈絲電阻不變，研究通過燈絲電流的大小可知燈的亮度.電源電動勢E和內阻r不變，通過燈泡電流由外電路總電阻決定。外電阻是由滑動變阻器連入電路部分的電阻決定的，當滑動觸頭由a向b滑動過程中，滑動變阻器連入電路部分的電阻增大，總電阻增大，總電流 減少，燈泡的實際功率PL=I2RL減小，燈泡變暗。綜上所述，選項B正確。閉合電路歐姆定律的定量應用 【例4】 如圖所示電路中，R1=0.8Ω，R3=6Ω，滑動變阻器的全值電阻R2=12 Ω，電源電動勢E=6 V，內阻r=0.2 Ω，當滑動變阻器的滑片在變阻器中央位置時，閉合開關S，電路中的電流表和電壓表的讀數各是多少?

電壓表V1測量電源的路端電壓，根據E=U外+U內得 U1=E-Ir=6 V-1.5×0.2 V=5.7 V 即電壓表V1的讀數為5.7 V.點評：

1.電路中的電流表、電壓表均視為理想電表（題中特別指出的除外），即電流表內阻視為零，電壓表內阻視為無窮大。2.解答閉合電路問題的一般步驟：

（1）首先要認清外電路上各元件的串并聯關系，必要時，應進行電路變換，畫出等效電路圖。

（2）解題關鍵是求總電流I，求總電流的具體方法是：若已知內、外電路上所有電阻的阻值和電源電動勢，可用全電路歐姆定律（）直接求出I；若內外電路上有多個電阻值未知，可利用某一部分電路的已知電流和電壓求總電流I；當以上兩種方法都行不通時，可以應用聯立方程求出I。

（3）求出總電流后，再根據串、并聯電路的特點或部分電路歐姆定律求各部分電路的電壓和電流。

（四）總結、拓展

1．電動勢是描述電源將其它形式能轉化為電能本領的物理量，數值上等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓，數值上還等于閉合電路內、外電壓之和。2．閉合電路歐姆定律的兩種表達式

和

注意適用條件：純電阻電路

3．路端電壓跟負載的關系：當負載電阻R增大時，電流I減小；路端電壓U增大；相反，當負載電阻R減小時，電流I增大，路端電壓U減小。

4．閉合電路中的功率：課堂練習：

或

（五）布

1．在測量電源電動勢和內電阻時得到如圖所示的路端電壓隨電流變化的圖象，由圖象可知

[

]

A．電源的短路電流為0.6A。

B．電源的內電阻為5Ω。

C．電源電動勢為3.0V。

D．上述結論都不正確。

2．在右圖所示電路中，電源電動勢ε＝15V，內電阻r＝5Ω，電阻R1＝25Ω，當K閉合后，伏特表的讀數是9V，試求：

(1)K斷開時伏特表的讀數；

(2)K閉合后外電路總電流；

(3)電阻R2的大小。3．在右圖中，已知R1＝6Ω，R2＝2Ω，R3＝3Ω，電源電動勢ε＝3 V，內阻r＝1Ω，求在下列各種情形中伏特表的讀數。

(1)K1、K2、K3都斷開；

(2)K1閉合，K2、K3斷開；

(3)K1、K2閉合，K3斷開。

4．圖中變阻器R1的最大阻值是4Ω，R2＝6Ω，電源內阻r＝1Ω，閉合K，調節滑動頭P到R1中點時，燈L恰能正常發光，此時電源總功率為16W，電源輸出功率為12W。求：

(1)燈電阻RL；

(2)斷開K要使燈仍正常發光，P點應如何滑動，并求這時電源的輸出功率和效率。

5．如圖所示，電阻R1＝12Ω，R2＝R3＝R4＝6Ω，當電鍵K打開時，伏特表的示數為12V，全電路消耗的電功率為13W，則電鍵K閉合后，伏特表和安培表的示數各多大?(安培表、伏特表接入對電路的影響均忽略不計)

第三篇：《閉合電路歐姆定律》教案

《閉合電路歐姆定律》教案

龐方莊

一、教學目標：

1．知道電源內阻及其電動勢概念，掌握閉合電路歐姆定律及其應用

2．知道路端電壓與負載的關系

3．能判斷電源斷路和短路兩種情況下的路端電壓

二、教學重難點：

電動勢概念的理解，閉合電路歐姆定律的理解和應用

三、教學過程：

1．復習焦耳定律，知道燈泡通電發熱的原因。

問題1：手機在使用過程中，或給手機電池充電，電池為什么會發熱？ 提出電源內電阻概念，并給出內電路，外電路，閉合電路概念。

問題2:右圖a中是一個閉合電路，在外電路中，沿電流方向，外電路電壓減低，在內電路中，沿電流方向，內電路電壓是升高還是降低？

問題3：如果電源是一節電壓1.5V電池 ,燈泡電阻R=5Ω，電池內阻r=1Ω,燈泡兩端電壓是多少？

提示學生將a 圖等效為b 圖，進行分析。2．引入新課：

1）提出電動勢概念，路端電壓概念。引導學生分析：

a）電池正負極之間，電源的內阻中也有電流，沿電流方向電勢降低。

b）化學電池電動勢形成原因（化學作用把正電荷從電勢低處移到電勢高處,化學能轉化為電能），說明電池電動勢是由電池本身決定的與外電路無關。2）閉合電路歐姆定律的推導

問題4: 電路中電池化學能轉化為的電能有多少？

類比電場力移動電荷做功，引導學生得出電池化學反應在t時間移動電荷做功：W=Eq=EIt 問題5:電路中電能轉化為什么能？是多少？ 引導學生利用焦耳定律得出Q= I2Rt+ I2rt 由能量守恒定律：EIt =I2Rt+ I2rt 即E =IR+ Ir=U外+U內或I=E/(R+r)得出閉合電路歐姆定律：閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟內、外電路的電阻之和成反比。3）路端電壓與負載的關系

討論：根據閉合電路歐姆定律，當負載（外電阻）增加時，電路中電流如何變化？路端電壓如何變化？ 結論：當外電阻增大時，路端電壓增大；當外電阻減小時，端電壓減小。播放視頻驗證討論結果。

根據上面結論思考：在閉合電路中，當外電阻等于零時，會發生什么現象？此時路端電壓是多少？當電路斷開時，此時路端電壓是多少？ 3．課堂練習：

1.關于電動勢及閉合電路歐姆定律，下列說法正確的是()A．電源電動勢越大，電源所能提供的電能就越多 B．電源電動勢等于路端電壓

C．外電路的電阻越大，路端電壓就越大 D．路端電壓增大時，電源的輸出功率可能減小

2．太陽能電池由許多片電池板組成．某電池板開路電壓是800 mV，短路電流為40 mA，若將該電池板與阻值為20 Ω的電阻器連成一閉合電路，則它的路端電壓是()A．0.10 V B．0.20 V C．0.30 V D．0.40 V 3．如右圖所示電路中，電源電動勢E＝9 V、內阻r＝3 Ω，R＝15 Ω，下列說法中正確的是()A．當S斷開時，UAC＝9 V B．當S閉合時，UAC＝9 V C．當S閉合時，UAB＝7.5 V，UBC＝0 D．當S斷開時，UAB＝0，UBC＝0 4.在下圖的閉合電路中，當滑片P向右移動時，兩電表讀數的變化是()A．變大，變大 B．變小，變大 C．變大，變小 D．變小，變小

第四篇：歐姆定律教案+學案+習題

歐姆定律

教學目標

1．從功能角度理解電源電動勢的含義，學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容，了解它們的使用條件和范圍．

3．引導學生學會分析、處理各種電路問題．如：復雜電路的簡化、含電容的電路問題、考慮電表內阻時的電路分析方法．

教學重點、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． 教學過程設計 教師活動

一、電動勢與電勢差

這是兩個我們學過的物理量．請同學們回憶它們的定義式和單位，比較它們的異同． 學生活動

U=W/q單位：V

發現學生對二者如此相似產生疑惑，教師應進一步引導：

我們知道，在電源外部的電路中，電流由電源的正極流向負極，沿電流方向電勢降低；而在電源內部電流由負極流向正極，沿電流電勢升高．電流為什么會出現這種流向呢？

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：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，即其它形式的能向電能轉化的本領；而電勢差是電路中靜電力做功的本領的量度，即電能向其它能轉化的情況．我們應注意二者的區別和聯系．

二、歐姆定律

歐姆定律是解決電路問題的基本依據．它的地位與牛頓定律在力學中的地位相似．針對研究問題的側重點不同，可以表示為兩種形式：

1．部分電路歐姆定律（由學生回答）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．表達式為：

I=U/R

2．閉合電路歐姆定律

源內部時也會消耗一部分電能，使電源內部發熱，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電阻r．

如圖3-3-1所示．

電勢降落U′間的關系并由此導出閉合電路歐姆定律的表達式． 因為電源提供的電能由內、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度跟電源的電動勢成正比，跟內、外電路中的電阻之和成反比． 3．歐姆定律適用條件 如圖3-3-2所示．

電路由電源和電動機組成，電動機繞線電阻為R，則此電路中的電

（U為電動機兩端的電壓）

回答可能各種各樣，應提醒學生注意電動機的特點：為非純電阻用電器，引導學生做出否定回答，及

三、電路分析和計算

部分電路歐姆定律的應用在初中時就已比較熟悉，因此沒有必要過多的練習．而全電路歐姆定律的不同之處關鍵在于需要考慮內電阻，也就是某段電路兩端的電壓不再恒定．只要我們認清這個區別，熟練掌握歐姆定律的應用是并不困難的．下面就電路分析中的幾個難點和同學一起討論一下．

1．電路的結構分析

搞清電路各元件之間的連接關系，畫出結構清晰的等效電路，是利用歐姆定律解決電路問題的重要前提．我們通常采用節點跨接法來分析電路結構．

具體方法為：首先標明電路中各節點名稱，經過電源和用電器的節點名稱應不同，而一段導線兩端的節點名稱不變．理想的電壓表可視為斷路．理想的電流表可視為導線．考慮電表內阻時，就應把它們當作用電器對待．接著，定性判斷電路中各節點電勢高低（沒有標明的可假設）．最后將各電器填在對應的節點間以判明彼此間的串、并聯關系．

[例1]如圖3-3-3所示，設R1=R2=R3=R4=R，求：開關S閉合和開啟時的AB兩端的電阻比．

解：利用節點法，開關閉合時，電路中各節點標稱如圖3-3-4所示．

其中R1、R2、R3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3-3-5所示，易得RAB=R/3．

當開關開啟時，電路中各節點標稱如圖3-3-6所示，其對應等效電路為圖3-3-7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

讓學生按圖3-3-8所示連好電路．

觀察分別將單刀雙擲開關擲于b、C兩邊時產生的現象并分析原因．

學生看到：當ab相接時，燈L1、L2都不亮，說明電容阻斷了電流；當ac相接時，燈L2閃亮一下，說明電容剛才被充電，現在向L2放電．

教師總結：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，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C1、C2所帶電量．

解：C1、C2看成短路后，外電路相當于R1、R2串聯，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C1、C2所帶電量Q1、Q2分別為： Q1=C1UCB=1．6×10-5C Q2=C2UAB=1×10-5C

3．電路中電勢升降的分析

如圖所示，讓學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系式．

答：從電源正極出發，沿電流方向經過電阻R時，電勢降落IR，而到電源負極，在電流流向正極時，在內阻上電勢降落Ir．但同時非靜電

即U升=U降

教師總結：沿電流方向經過電阻類用電器（含內阻）時，電勢降低；

[例3]如圖3-3-10所示，三個完全一樣的電源串聯成閉合回路，求A、B兩點間的電勢差．

解：電路中電流為逆時針方向，由A出發逆電流向右觀察，經電源

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線，電壓表可以看成無窮大的電阻而忽略它們的內阻對電路的影響，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的特殊電阻，放在電路中，與其它用電器一起分析．

[例4]如圖3-3-11所示，R1=2kΩ，R2=3kΩ，電源內阻可忽略．現用一電壓表測電路端電壓，示數為6V；用這電壓表測R1兩端，電壓示數為2V．那么

[

]

A．R1兩端實際電壓是2V B．電壓表內阻為6kΩ C．R2兩端實際電壓是3.6V D．用這電壓表測R2兩端電壓，示數是3V 解：本題中電阻R1、R2的阻值較大，電壓表與之相比不能看成電阻為無窮大的斷路．因此要把它當成一個特殊電阻來處理．

由于不計電源內阻，電壓表測得的電壓6V就是電源電動勢，所以R1兩端實際電壓為 U1=6V×2kΩ/（2kΩ+3kΩ）同理，U2=3.6V．

當電壓表測R1兩端電壓時，顯示的是它 與R1并聯后所分得的電壓，即

所以 RV=6kΩ．

當電壓表測R2兩端電壓時，易得電壓表示數為3V． 所以選項B、C、D正確． 同步練習

一、選擇題

1．如圖3-3-12所示，電路中兩節電池電動勢相同，而內電阻不同，即r1≠r2，為使電壓表的示數為零，則電阻器R的阻值應為

[

] A．r1＋r2

B．（r1＋r2）/2 C．r1-R2

D．r2-r1

2．如圖3-3-13所示電路中，電流表A1和A2均為相同的毫安表，當電路兩端接入某一恒定電壓的電源時，A1的示數為3mA，A2的示數為2mA．現將A2改接在R2所在支路上，如圖中虛線所示，再接入原來的恒定電壓電源，那么，關于A1與A2示數情況，正確的是

[

] A．電流表A1示數必增大，電流表A2示數必增大 B．電流表A1示數必增大，電流表A2示數必減小 C．電流表A1示數必增大，電流表A2示數不一定減小 D．電流表A1示數不一定增大，電流表A2示數也不一定減小

3．如圖3-3-14所示電路，開關S1、S2均處于閉合狀態．在分別斷開S1、S2后的短暫過程中，關于流過電阻P1、R2的電流方向，以下判斷正確的是

[

]

A．若只斷開S1，流過R1的電流方向為自左向右 B．若只斷開S1，流過R1的電流方向為自右向左 C．若只斷開S2，流過R2的電流方向為自左向右 D．若只斷開S2，流過R2的電流方向為自右向左 4．如圖3-3-15所示，R1=3Ω，R2=2Ω，R=5Ω，電源電動勢=6.3V，內阻r=0.5Ω．當滑動變阻器活動觸點在a、b之間活動時，以下判斷正確的是

[

] A．電壓表的示數最大為4.8V B．電壓表的示數最小為4.8V C．電流表的示數最大為3A D．電流表的示數最小為2.1A 5．如圖3-5-16所示電路，開關S1、S2原來都是閉合的，當滑動變阻器R1、R2、R3的滑片都剛好處于各自中點位置時，懸在平行板電容器中間的帶電塵埃恰好處于靜止狀態，在其它條件不變的情況下，要使塵埃向下運動，可用的方法是

[

]

A．把R1的滑片位置向上移動 B．把R2的滑片位置向上移動 C．把R3的滑片位置向上移動 D．把開關S2打開

二、非選擇題

每個電池的內阻r=0.5Ω，兩只電阻的阻值分別為：R1=3Ω，R2=6Ω，D點接地，則圖中A、B、C、D各點的電勢分別為UA=______ V,UB=______V,UC=______V,UD=______V．

7．一復雜的直流電路的局部情況如圖3-3-18所示，已知R1=5Ω，R2=1Ω，R3=3Ω；I1=1mA，I2=2mA，則圖中電流表的示數為______mA，流過電流表的電流方向是由______到______．（用字母表示）

兩電容器C1=C2=30μF，電阻R1=4.0Ω，R2=6.0Ω，開關S是閉合的，斷開S以后，通過R1的電量是______C．

9．如圖3-3-20所示的直流電路中，當S1斷開、S2閉合時，電流表示數為3/5A；當S1閉合，S2斷開時，電流表示數為2/15A．若S1、S2都閉合后，電流表的示數是多少？

10．如圖3-3-21所示直流電路中，A1、A2兩只電流表完全相同，內阻均為r，A2的示數恰好是A1示數的1/n，已知A、B兩點右側的總電阻（將電路以虛線處斷開測量A、B間的電阻）恰與電流表內阻r相等，試求R1、R2的阻值．

參考答案

1．C 2．B 3．B、D 4．B、C、D 5．A、B、C、D 6．2.4V,0.6V,1.8V, 0 7．2mA，c、b 8．4.2×10-4 9．4/15A 10．R1=（n-1）r/n、R2=r/（n-1）．

第五篇：教案示例[閉合電路歐姆定律]

教案示例［閉合電路歐姆定律］

一、素質教育目標

（一）知識教學點

1.初步了解電動勢的物理意義．

2.了解電動勢與內外電壓的關系．

3.理解閉合電路歐姆定律及其公式，并能熟練地用來解決有關的電路問題．

4.理解路端電壓與電流（或外電阻）的關系，知道這種關系的公式表達和圖線表達，并能用來分析、計算有關問題．

5.理解閉合電路的功率表達式，理解閉合電路中能量的轉化．

（二）能力訓練點

通過用公式、圖像分析外電壓隨外電阻變化而變化的規律，培養學生用多種方法分析問題的能力．

（三）德育滲透點

1.通過外電阻的改變而引起I、U變化的深入分析，樹立事物之間存在普遍的相互聯系的觀點．

2.通過對閉合電路的分析計算，培養學生能量守恒的思想．

二、重點、難點、疑點及解決辦法

1.重點

①正確理解電動勢的物理意義．

②對閉合電路歐姆定律的理解和應用．

2.難點

路端電壓、電流隨外電阻變化規律．

3.疑點

路端電壓變化的原因（內因、外因）．

4.解決辦法

制作多媒體課件，采用類比分析、動態畫面、圖像等幫助同學增強感性認識，逐步了解電動勢的含義，推導閉合電路歐姆定律公式，分析各項的意義，使學生有初步整體感知，精選運用閉合電路歐姆定律分析路端電壓隨外電阻改變而改變的規律的典型例題，結合圖像分析突破難點．

三、課時安排

1課時

四、教具學具準備

小電珠（2.5V）、若干節不同型號電池、蓄電池、電壓表

五、學生活動設計

學生觀察、動手測電源電動勢，并邊觀察邊思考，逐步推導閉合電路歐姆定律，在教師的啟發下逐漸理解公式含義，引導學生用公式法和圖像法去分析同一問題．

六、教學步驟

（一）明確目標

（略）

（二）整體感知

本節課是在學習部分電路知識的基礎上進行的，是部分電路歐姆定律的延伸，是以后對復雜電路分析的基礎，也是本章的教學重點．

（三）重點、難點的學習與目標完成過程

1.提問，引入新課

導體中產生電流的條件是什么？

導體兩端有電勢差．

電源就是能提供電能并能維持一定的電勢差（電壓）的裝置，各種電源兩端電壓是否相同？

2.新課教學

（1）電源電動勢

演示1 展示1#、2#、5#、7#電池，并請幾位同學觀察電池上的規格（均為1.5V）．

用電壓表分別測出兩端電壓，讀數均為1.5V

演示2 用電壓表測蓄電池電壓，讀數為2.0V

可見，電源兩端間電壓是由電源本身性質決定的，同種電源兩極間電壓相等，不同種電源兩極間電壓不同，為了表示電源的這種特性，物理學中引入電動勢概念．

電源電動勢等于電源沒有接人電路時兩極間的電壓，用符號E表示．

怎樣測量電動勢？

用電壓表直接測量電源兩極．

各種型號的干電池電動勢為多少？

1.5V

可見電池所標的值，實際上就是電池的電動勢．

（2）閉合電路歐姆定律

閉合電路由電源外部的電路（外電路）和電源內部的電路（內電路）組成．

理論分析表明，在閉合電路中，電源內部電勢升高的數值等于電路中外電阻上的電勢降落與內電阻上電勢降落之和，即

E＝U外＋U內

①

設閉合電路中的電流為I，外電阻為R，內阻為r，由歐姆定律可知

U外＝IR U內＝Ir代入①式得E＝IR＋Ir I?E

R?r

②

②式表示：閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟內、外電路的電阻之和成反比，這個結論叫做閉合電路歐姆定律．

（3）路端電壓跟負載的關系

提問：當外電阻R（負載）改變時，路端電壓U如何變化，變化規律如何？

①演示：按圖1讓同學接線，注意電表的正負極性，改變Ｒ的大小，發現如下規律：

圖1

當R增大，電流I減小，U增大；當R減小，I增大，U減小．

②請同學運用學過的知識分析推導：

∵U＝E－U內＝E－Ir

①

E I?R?r

②

由上二式可知：

R↑→I↓→U內↑→U↑

R→∞ I＝0 U內＝0 U＝E 這就是用電壓表直接測量開路時兩端電壓即為電動勢值的原因．

當R↓→I↑→U內↑→U↓

R→0 I＝E／r U內＝E U＝0（短路）由于短路電流很大，電源易燒壞，還可能引起火災，因此要千萬避免短路．

同學推導出的結論和演示結果完全一致．

③路端電壓隨電流變化的圖像（U－I圖）

引導學生作出U－I圖線，如圖2所示：

圖2

圖線中的橫軸截距、縱軸截距和斜率的物理意義是什么？

斜線與縱軸交點表示電動勢值，與橫軸交點表示短路電流I

④路端電壓發生變化的原因

引導學生分析：

由U＝E－Ir可知，r＝0時，U＝E與外電路無關，可見r≠0是U隨R變化的內因，R發生變化是U變化的外因．

（4）閉合電路中的功率

E＝U外＋U內

上式兩邊都乘以I，得到

EI＝U外I＋U內I

此公式的物理意義是什么？請同學分小組討論后，選代表回答．

上式中U外I和U內I分別表示外電路和內電路上消耗的電功率，EI表示電源提供的電功率．

①上式的物理意義在于，電源提供的電能一部分消耗在外電路上，轉化為其他形式的能，另一部分消耗在內電路上，轉化為內能，體現了能量守恒規律．

②式中表明，電動勢E越大，電源提供的電功率越大，可見，電動勢是反映電源把其他形式的能轉化為電能本領的物理量，反映了電源的供電能力．

（四）總結、擴展

電動勢是描述電源將其他形式能轉化為電能本領的物理量，數值上等于閉合電路內外電壓之和，外電路斷路時，等于電源兩端電壓．

閉合電路歐姆定律：閉合電路總電流跟電源電動勢成正比，跟電路總電阻成反比．

路端電壓隨外電阻的增大而增大．

測電源電動勢E和內阻r，有多種方法，各需要哪些器材，請同學畫出電路示意圖．

m?E，斜率絕對值表示內阻r． r

七、作業與思考

（一）作業題

課本P165練習四（1）一（5）

（二）思考題

1.下列關于電源的說法正確的是（）

A．電源是把其他形式的能轉化為電能的裝置

B．電源電動勢與電路中的電源有關

C．電動勢為1.5V的干電池，表明干電池可以使1C的電量具有1.5J的電能

D．電動勢為1.5V的干電池，表明干電池每秒鐘能將1.5J的化學能轉化為電能

2.對于一確定電源，下列說法正確的是（）

A．電源短路時，其放電電流無窮大

B．電源的負載增加，輸出功率一定增大

C．電源的負載電阻增加，路端電壓不－定增大

D．當外電路斷路時，其路端電壓等于電源電動勢

3.如圖3所示電路中，當滑動觸頭向下滑動時，各表讀數的變化情況是（）

A．V1變小

B．V1變大

C．V2變大

D．A變小

圖3

4.將分別標有“6V4W”和"3V3W”的兩只燈泡串聯接到一電源兩端，如果電源內阻不計，要使兩燈泡得到的電壓都不超過額定電壓，則電源電動勢的最大值是（）

A．6V

B．8V

C．9V

D．12V

5.如圖4中，R1＝R2＝R3＝1Ω，伏特表內阻很大，當K斷開時，伏特表讀數為0.8V；當K閉合時，伏特表讀數為1V，求電池的電動勢和內阻．

圖4

6.一個電源斷路時路端電壓是10V，短路時通過電源的電流是4A，該電源與阻值是2Ω的電阻相連時，通過電阻的電流是_____A，電源的路端電壓是______V．

（思考題答案：1.AC 2.D 3.ACD 4.B 5.2V、0.5Ω 6.2.22、4.44）

八、板書設計

四

閉合電路歐姆定律

一、電源電動勢：等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓

二、閉合電路歐姆定律

閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟內、外電路的電阻之和成反比．

I?

三、路端電壓跟負載的關系

路端電壓隨外電阻增大而增大．

四、閉合電路中的功率

E

R?r

電源提供的電能一部分消耗在外電路上，轉化為其他形式的能，一部分消耗在內電阻上，轉化為內能．