恒定電流?閉合電路歐姆定律習題課?教案
一、教學目標
1．知識內(nèi)容：能夠應用閉合電路的歐姆定律進行計算，學會分析變化電路的基本方法。
2．通過對變化電路的分析，培養(yǎng)學生分析、判斷、推理的能力。
二、教學重點、難點
1．重點：學會應用閉合電路的歐姆定律解決簡單的電路問題。
2．難點：極值電路的分析、判斷。
三、教具
投影儀和寫好的幻燈片。
四、教學過程
教師：上節(jié)課我們學習了閉合電路的歐姆定律，請一個同學說說它的主要內(nèi)容。
學生：閉合電路中的電流強度和電源電動勢成正比，和內(nèi)、外電路中的電阻之和成反比。
教師：好?，F(xiàn)在我們應用閉合電路的歐姆定律來分析幾個具體問題。
板書：1．閉合電路的歐姆定律的適用條件
例1．如圖1所示電路，電動機的線圈電阻是1Ω，電動機工作時電壓表的示數(shù)是12V，電池組的電動勢是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??；
（2）電動機輸出的功率。（投影）
教師：同學們用兩分鐘的時間思考，然后請兩個同學到黑板上來做這道題。
學生可能出現(xiàn)的錯解是：
解1：因為電動機的電壓是12V，電動機線圈的電阻是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：以上兩種錯解主要表現(xiàn)為不能正確的理解歐姆定律，在含有電動機的非純電阻電路中，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；電動機是把電能轉(zhuǎn)化為機械能。根據(jù)能量守恒定律，電源轉(zhuǎn)化來的總電能=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），所以，E=UR+r＋U動，UR＋r=22-12=10（V）
又因為UR＋r=I（R＋r）=10V=I（R＋0.5）??????????????????????????????????? （1）
P=18W=I2R???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? （2）
故R=4.5Ω，I=2A。
電動機輸出的機械能=電路輸入電動機的電能IU動-電動機線圈電阻消耗的能量I2R動，故P=IU動-I2R動=20（W）
板書：2．動態(tài)電路問題
教師：電路中某個電阻發(fā)生變化會對整個電路產(chǎn)生影響，而整體的變化又制約著局部。對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。簡單地說，就是從局部到整體再到局部。
例2：如圖2所示電路，已知電源的電動勢E和內(nèi)電阻r恒定，R1、R2是定值電阻，R3是滑動變阻器。當滑動頭從a移到b，各個電表的示數(shù)如何變化？（投影）