恒定電流?閉合電路歐姆定律習(xí)題課?教案
一、教學(xué)目標(biāo)
1．知識(shí)內(nèi)容：能夠應(yīng)用閉合電路的歐姆定律進(jìn)行計(jì)算，學(xué)會(huì)分析變化電路的基本方法。
2．通過(guò)對(duì)變化電路的分析，培養(yǎng)學(xué)生分析、判斷、推理的能力。
二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
1．重點(diǎn)：學(xué)會(huì)應(yīng)用閉合電路的歐姆定律解決簡(jiǎn)單的電路問(wèn)題。
2．難點(diǎn)：極值電路的分析、判斷。
三、教具
投影儀和寫(xiě)好的幻燈片。
四、教學(xué)過(guò)程
教師：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了閉合電路的歐姆定律，請(qǐng)一個(gè)同學(xué)說(shuō)說(shuō)它的主要內(nèi)容。
學(xué)生：閉合電路中的電流強(qiáng)度和電源電動(dòng)勢(shì)成正比，和內(nèi)、外電路中的電阻之和成反比。
教師：好。現(xiàn)在我們應(yīng)用閉合電路的歐姆定律來(lái)分析幾個(gè)具體問(wèn)題。
板書(shū)：1．閉合電路的歐姆定律的適用條件
例1．如圖1所示電路，電動(dòng)機(jī)的線圈電阻是1Ω，電動(dòng)機(jī)工作時(shí)電壓表的示數(shù)是12V，電池組的電動(dòng)勢(shì)是22V，內(nèi)電阻是0.5Ω，電阻R上消耗的電功率是18W。求：
?
（1）電阻R的大小；
（2）電動(dòng)機(jī)輸出的功率。（投影）
教師：同學(xué)們用兩分鐘的時(shí)間思考，然后請(qǐng)兩個(gè)同學(xué)到黑板上來(lái)做這道題。
學(xué)生可能出現(xiàn)的錯(cuò)解是：
解1：因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的電壓是12V，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻是1Ω，所以電路中的電流I=U／R線=12／1=1A，電阻R=P／I2=18／I2=18Ω。
解2：I=E／R總=22／（1＋R＋0.5）??????????????????????????????????????????? （1）
電阻R上消耗的電功率是18W，P=18W=I2R?????????????????????????????? （2）
（1）、（2）式聯(lián)立，解出I和R的值。
教師：以上兩種錯(cuò)解主要表現(xiàn)為不能正確的理解歐姆定律，在含有電動(dòng)機(jī)的非純電阻電路中，亂套公式，不考慮公式的物理意義。本題是非純電阻電路，應(yīng)從能量的分配和轉(zhuǎn)化的角度去思考和解答。在電路中，電源的作用是把其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能，是電路中的總能量。用電器在電路中的作用是把電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，本題中，電阻R是把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是純電阻；電動(dòng)機(jī)是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。根據(jù)能量守恒定律，電源轉(zhuǎn)化來(lái)的總電能=電源內(nèi)部電阻消耗的能量+外電路用電器消耗的能量，即IE=I（U內(nèi)＋U外）=I（UR＋r＋U動(dòng)），所以，E=UR+r＋U動(dòng)，UR＋r=22-12=10（V）
又因?yàn)閁R＋r=I（R＋r）=10V=I（R＋0.5）??????????????????????????????????? （1）
P=18W=I2R???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? （2）
故R=4.5Ω，I=2A。
電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能=電路輸入電動(dòng)機(jī)的電能IU動(dòng)-電動(dòng)機(jī)線圈電阻消耗的能量I2R動(dòng)，故P=IU動(dòng)-I2R動(dòng)=20（W）
板書(shū)：2．動(dòng)態(tài)電路問(wèn)題
教師：電路中某個(gè)電阻發(fā)生變化會(huì)對(duì)整個(gè)電路產(chǎn)生影響，而整體的變化又制約著局部。對(duì)變化電路的一般分析步驟是：從局部某一電阻的變化，確定總電阻的變化，進(jìn)一步利用閉合電路的歐姆定律確定總電流、路端電壓的變化，再逐步分析局部電流、電壓及電功率的變化。簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是從局部到整體再到局部。
例2：如圖2所示電路，已知電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r恒定，R1、R2是定值電阻，R3是滑動(dòng)變阻器。當(dāng)滑動(dòng)頭從a移到b，各個(gè)電表的示數(shù)如何變化？（投影）