- 2021-06-02 发布 |
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文档介绍
第13章第07节全电路欧姆定律教案07 人教版
闭合电路欧姆定律习题课 一、教学目标 1.知识内容:能够应用闭合电路的欧姆定律进行计算,学会分析变化电路的基本方法。 2.通过对变化电路的分析,培养学生分析、判断、推理的能力。 二、教学重点、难点 1.重点:学会应用闭合电路的欧姆定律解决简单的电路问题。 2.难点:极值电路的分析、判断。 三、教具 投影仪和写好的幻灯片。 四、教学过程 教师:上节课我们学习了闭合电路的欧姆定律,请一个同学说说它的主要内容。 学生:闭合电路中的电流强度以和电源电动势成正比,和内、外电路中的电阻之和成反比。 教师:好。现在我们应用闭合电路的欧姆定律来分析几个具体问题。 板书:1、闭合电路的欧姆定律的适用条件 例1.如图1所示电路,电动机的线圈电阻是1Ω,电动机工作时电压表的示数是12V,电池组的电动势是22V,内电阻是0.5Ω,电阻R上消耗的电功率是18W。求: (1)电阻R的大小; (2)电动机输出的功率。(投影) 教师:同学们用两分钟的时间思考,然后请两个同学到黑板上来做这道题。 学生可能出现的错解是: 解1:因为电动机的电压是12V,电动机线圈的电阻是1Ω,所以电路中的电流I=U/R线=12/1=12A,电阻R=P/I2=18/I2=18Ω。 解2:I=E/R总=22/(1+R+0.5) (1) 电阻R上消耗的电功率是18W,P=18W=I2R (2) (1)、(2)式联立,解出I和R的值。 教师:以上两种错解主要表现为不能正确的理解欧姆定律,在含有电动机的非纯电阻电路中,乱套公式,不考虑公式的物理意义。本题是非纯电阻电路,应从能量的分配和转化的角度去思考和解答。在电路中,电源的作用是把其他形式的能量转化为电能,是电路中的总能量。用电器在电路中的作用是把电能转化为其他形式的能,本题中,电阻R是把电能转化为内能,是纯电阻;电动机是把电能转化为机械能。根据能量守恒定律,电源转化来的总电能=电源内部电阻消耗的能量+外电路用电器消耗的能量,即IE=I(U内+U外)=I(UR+r+U动),所以E= UR+r+ U动,UR+r=2212=10(V) 又因为UR+r=I(R+r)=10V=I(R+0.5) (1) P=18W=I2R (2) 故 R= 4.5Ω,I=2A。 电动机输出的机械能=电路输入电动机的电能IU动电动机线圈电阻消耗的能量I2R动,故 P= IR动- I2R动=20(W) 板书:2、动态电路问题 教师:电路中某个电阻发生变化会对整个电路产生影响,而整体的变化又制约着局部。对变化电路的一般分析步骤是:从局部某一电阻的变化,确定总电阻的变化,进一步利用闭合电路的欧姆定律确定总电流、路端电压的变化,再逐步分析局部电流、电压及电功率的变化。简单地说,就是从局部到整体再到局部。 例2:如图2所示电路,已知电源的电动势E和内电阻r恒定,R1、R2是定值电阻,R3是滑动变阻器。当滑动头从a移到b,各个电表的示数如何变化?(投影) 学生思考后,请一个同学来分析。学生:在滑动头从a移到b的过程中,电阻R3从小变到大,外电路的总电阻变大,根据闭合电路的欧姆定律,总电流I将变小,所以电流表A1的示数变小。又因U=EIr,所以路端电压变大,电压表V1变大。I3的变化不会分析。 教师:因为R3变大,电压表V2也变大,所以R3支路中的电流I3的变化无法直接用欧姆定律求出。可以用并联电路电流分配的特点求解,I3=I1I2,I1减小,I2增大,所以I3减小。 对变化电路的讨论,一般情况下认为电源的E和r在短时间内是不变的,电路中的I和U是状态量,将随外电阻的变化而变化。交替使用欧姆定律的串、并联的特点及规律来分析电路中的一些量的变化,能够较快地得到变化的规律。 例3:如图3所示的电路,已知电源的电动势E和内电阻r恒定,R0是定值电阻,R是滑动变阻器,当滑动头从a移到b的过程中,电流表的示数如何变化?(投影) 教师:由本题的电路结构可知,当滑动变阻器的滑动头放在a、b两端时,电路中的总电阻最小,R总=R0+r,根据闭合电路的欧姆定律头放在中点时,电路中的总电阻最大,R总=R0+r+R/4,电流有最小值。所以,当滑动变阻器的滑动头从a端滑到b端时,电流表的示数是先减小后增大。 教师:思考1、若本题电路中的a、c之间接入一个定值电阻R1,b、c之间接入一个定值电阻R2,则滑动变阻器的滑动头从a移到b的过程中,电流表的示数如何变化? 思考2、如果电路如图4所示,滑动变阻器的滑动头从a移到b的过程中,电流表的示数如何变化? 查看更多