路端電壓跟負載的關(guān)系

一、教學(xué)內(nèi)容

粵教版《物理》選修3-1第二章第三節(jié)《研究閉合電路》第2個課時

二、學(xué)生分析

學(xué)生在初中已學(xué)習(xí)過閉合電路歐姆定律，了解串、并聯(lián)電路的特點。

三、教學(xué)目標(biāo)

（一）知識與技能

1、 理解閉合電路歐姆定律及其公式，能用來解決有關(guān)的問題。

2、 理解路端電壓與電流的關(guān)系，知道這種關(guān)系能用公式、圖象描述。

（二）過程與方法

1、經(jīng)歷科學(xué)探究過程，學(xué)習(xí)從實驗總結(jié)規(guī)律的方法。

2、了解圖象法是一種基本的科學(xué)研究和描述的方法。

（三）情感態(tài)度和價值觀

了解用公式法、圖象法描述物理規(guī)律的方法，體會物理學(xué)之美。

四、教學(xué)重點

1、閉合電路歐姆定律及其應(yīng)用。

2、科學(xué)探究習(xí)慣的培養(yǎng)

五、教學(xué)難點

1、如何引導(dǎo)學(xué)生進行科學(xué)的、自主的實驗探究和實驗總結(jié)。

2、路端電壓與負載的關(guān)系。

六、教學(xué)方法

啟發(fā)、探究式；討論歸納法。

七、教學(xué)資源

干電池、原電池、蓄電池、小燈泡、電壓表、電流表、滑動變阻器、電鍵、導(dǎo)線

八、教學(xué)過程設(shè)計

1、復(fù)習(xí)閉合電路的歐姆定律

由上節(jié)課我們知道電路可分為外電路和內(nèi)電路，電源的電動勢e等于外電壓u外和內(nèi)電壓u內(nèi)之和。即e=u外+u內(nèi)。

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(nèi)、外電路的電阻之和成反比。即

i=
3、 路端電壓：

提問：用電器所得的電壓為電源的電動勢、外電壓還是內(nèi)電壓？

因為外電壓才是用電器的實際工作電壓，故其是我們關(guān)注的焦點。我們給它另外起一個名字，叫路端電壓，用u表示。

u=e-ir

討論：電源e、r一定，i= ， 則u與r的關(guān)系如何？

當(dāng)負載r增大時，i減小，ir（u內(nèi)減�。�，路端電壓u增大；當(dāng)負載r減小時，i增大，ir（u內(nèi)增大），路端電壓u減小。

u與i的關(guān)系還可以用圖象直觀地表示。

作出u-i圖象。

i0

u0

u

i

0

討論：1、在圖象中如何確定電源電動勢和電源的內(nèi)阻？

2、理想電源的路端電壓跟電源電動勢的關(guān)系如何？

提問：圖像與縱軸、橫軸的交點的坐標(biāo)是多少？分別對應(yīng)什么狀態(tài)下的電路？

縱軸交點坐標(biāo)為（0，u0），對應(yīng)的是斷路狀態(tài)下的電路，所以為u0電源的電動勢。

縱軸交點坐標(biāo)為（i0，0），對應(yīng)的是短路狀態(tài)下的電路，所以為i0電源的短路電流。

則電源的內(nèi)阻為

檢驗練習(xí)

例1：圖中，電源的電動勢為4.5v，內(nèi)阻為0.36ω，外電路的電阻為4.14ω.

（1）求電路中的電流和路端電壓。

（2）忽略電源內(nèi)阻，再求電路中的電流和路端電壓。

例2：圖中，當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭在某位置時，電壓表的示數(shù)u1=1.4v，電流表的示數(shù)i1=0.1a；當(dāng)滑動觸頭在另一位置時，電壓表的示數(shù)u2=1.35v，電流表的示數(shù)i2=0.15a；求電源電動勢e和內(nèi)阻r。

提問：請根據(jù)例題2，歸納出測量電源電動勢和內(nèi)阻的方法。

（四）測量電源電動勢和內(nèi)阻

討論：明確實驗的原理、所需器材、方法和步驟。

提問：除了用計算法處理實驗數(shù)據(jù)外，還可以怎么辦？

用作圖法處理實驗數(shù)據(jù)。

討論：明確用作圖法處理實驗數(shù)據(jù)的方法。

學(xué)生分組實驗。

拓展：如何只用一只電流表、一個電阻箱和若干導(dǎo)線測量電源電動勢和內(nèi)阻？自行設(shè)計一個實驗方案并動手實踐。