电动势 闭合电路欧姆定律
崇明中学物理组陆平2009年11月23日
一、教学目标
1、知识与技能
（1）知道静电力和非静电力的概念，知道电动势的概念及单位，知道闭合电路中的内电路和外电路、内电阻和外电阻、内电压和外电压等概念，知道闭合电路电能的转换过程
（2）理解和掌握闭合电路的欧姆定律，能运用闭合电路的欧姆定律，对串、并联组合电路进行计算，理解端电压与外电阻的关系，知道断路和短路两种极端情况。
2、过程与方法
（1）通过电源电动势与电压的学习，认识类比的方法，通过对伏打电池内部原理的分析进一步感受建模的方法
（2）通过探究过程，得出电源电动势和电源外电压，电源内电压的关系基础上，学习运用实验探究和理论探究两种方法，得出闭合电路的欧姆定律
3、情感态度与价值观
（1）通过对化学电池的学习，懂得回收废电池保护环境的重要性，通过对太阳能电池的介绍了解我国科学技术的飞速发展
（2）了解欧姆在艰苦条件下得出欧姆定律的过程，领略科学家的艰苦奋斗精神和重要贡献。
二、教学重点和难点
1、重点：
（1）电荷定向移动的原因和闭合电路中能的转化
（2）闭合电路欧姆定律及其应用
2、难点：
（1）非静电力和电动势
（2）内电压的测量和端电压与外电压的关系
三、教学过程
（一）情景引入
1、演示实验：
（1）电容器和电源接通，然后断开电源，电容器与小灯连接。
现象：灯闪一下
（2）灯与电源直接连接。
现象：灯始终亮
设问1：两种情况下灯亮的原因？有什么不同之处？
平行金属板两极带正负电荷，导体两端具有电势差（电压）导体内部存在电场，自由电荷在静电力作用下定向移动形成电流。电势差和电场是瞬时的，所以电流也是瞬时的。
在静电力作用下，原来静止的正电荷总是从高电势向低电势处运动，负电荷则相反。
电池使电路两端具有持续电压，内部形成持续电场，在静电力作用下，正电荷从高电势向低电势运动，看成持续电流。
设问2：电源为什么能提供持续电压呢？
伏打电池分析：Zn和Cu与稀酸接触层内发生化学反应。
接触层放大分析：Zn → Zn2+ 负极
Cu → H1+ 正极
以正电荷定向移动分析，电路中正电荷在静电力作用下→用电器→负极→接触层化学力→高电势→静电力→接触层低电势→化学力→高电势。
结论：在静电力和非静电力作用下，电荷从电路的任一点出发经过电路的不同部分，又回到出发点，开始新一轮的流动，形成持续电流。
设问3：结合上述，电荷定向移动形成持续电流过程，分析做功与能的转化过程。
闭合电路中电源的非静电力做功，把电源的其他形式能转化为电能，而静电力又在用电器和电路电路中做功，把电能转化为其他形式的能。
（二）电动势
结论：
（1）电源是把其他形式的能转化为电能的装置，不同电源转化能量的本领不同。
用电动势描述，即电源电动势高，电源把其他形式能转化为电能的本领强，反之弱。
（2）电动势由电源本身的特性决定的，与电路的工作状态无关。
（3）电动势等于电源没有接入电路时正负极间的电压
（4）电动势和一段电路两端的电压可以有相同的大小和单位，但两者的物理含义完全不同，
通过上述电流形成过程分析，以及静电力和非静电力做功，认识电源的作用，描述电源的物理量
（三）闭合电路
1、闭合电路：包含电源，用电器和导线等的完整电路（含源电路）
2、外电路：电源外部的电路，电流从高电势流向低电势，电场力对电荷做正功，电能转化为其他形式的能。
外电阻R，外电压（端电压）U外
3、内电路：电源内部的电路。 内电阻r，内电压U内
电流从电源负极经内部流向电源正极，非静电力做功把其他形式的能转化为电能，电流流过内电阻产生焦耳热。
设问4：描述闭合电路主要物理量有哪些？
E、r、R、I、U，一般情况E、r不变。
（四）闭合电路欧姆定律的表达式
E=U内+U外
I=E/（R+r）————————闭合电路欧姆定律
U=E-Ir
U=ER/(R+r）
（五）闭合电路的计算
例题1：如图所示的电路中，已知电源电动势E=8V，内阻r=1Ω，灯L为“2V，0.5W”，且正常发光，电阻R1=5Ω，求电阻R2的阻值。
例题2：如图所示的电路中，已知R1=3Ω,R2=6Ω，R3=12Ω，电流表示数为0.8A，将电流表和电压表位置互换，电压表示数为31.5V，求电源的电动势和内电阻。
（六）电路变化的分析
例题3：如图所示的电路中，当变阻器R3的滑臂P向B端移动时，试分析下列各项
（1）电压表示数和电流表示数的变化
（2）电压表示数变化量的绝对值与R2两端电压变化量的绝对值哪个较大
（3）R1两端电压变化量与总电流变化量的绝对值如何变化？
（4）R2两端电压变化量与总电流变化量壁纸的绝对值如何变化？
例题4：如图所示电路中，电源的内阻不可忽略，已知定值电阻R1=10Ω,R2=8Ω，当电键S接位置1时，电流表的示数为0.2A，那么当电键S接位置2时，电流表的示数可能是下列的哪些值 （ ）
A.0.28A
B.0.25A
C.0.22A
D.0.19A
