1、欧姆定律教学目标1从功能角度理解电源电动势的含义，学会分析电路各部分电势的升降2掌握部分电路欧姆定律和全电路欧姆定律的内容，了解它们的使用条件和范围3引导学生学会分析、处理各种电路问题如：复杂电路的简化、含电容的电路问题、考虑电表内阻时的电路分析方法教学重点、难点分析1对非静电力做功和电动势的理解2对各种电路问题的分析、简化、处理方法教学过程设计教师活动一、电动势与电势差这是两个我们学过的物理量请同学们回忆它们的定义式和单位，比较它们的异同学生活动U=W/q 单位：V发现学生对二者如此相似产生疑惑，教师应进一步引导：我们知道，在电源外部的电路中，电流由电源的正极流向负极，沿电流方向电势降低；而
2、在电源内部电流由负极流向正极，沿电流电势升高电流为什么会出现这种流向呢？答：电源外部的电路中，是静电力对自由电荷做正功，所以沿电流方向电势降低；而电源内部是电荷受的非静电力克服静电力做功，所以沿电流方向电势升高U=W/q 中的 W 表示静电力做功 W 电教师总结：电动势与电势差两个概念表面上很相似，但从做功和能量转化的角度讲它们是正好相反，电动势表征电源中非静电力做功的本领，即其它形式的能向电能转化的本领；而电势差是电路中静电力做功的本领的量度，即电能向其它能转化的情况我们应注意二者的区别和联系二、欧姆定律欧姆定律是解决电路问题的基本依据它的地位与牛顿定律在力学中的地位相似针对研究问题的侧重点
3、不同，可以表示为两种形式：1部分电路欧姆定律（由学生回答）注意所谓部分电路指不含电源的电路答：通过部分电路的电流跟该部分电路两端的电压成正比，跟该部分电路电阻成反比表达式为：I=U/R2闭合电路欧姆定律源内部时也会消耗一部分电能，使电源内部发热，即电源部分对电流有阻碍作用，所以电源还有另外一个参量内电阻 r如图 3-3-1 所示电势降落 U间的关系并由此导出闭合电路欧姆定律的表达式因为电源提供的电能由内、外电阻所消耗，所以又因为 U=IR，U=Ir及：闭合电路中的电流强度跟电源的电动势成正比，跟内、外电路中的电阻之和成反比3欧姆定律适用条件如图 3-3-2 所示电路由电源和电动机组成，电动机绕
4、线电阻为 R，则此电路中的电（U 为电动机两端的电压）回答可能各种各样，应提醒学生注意电动机的特点：为非纯电阻用电器，引导学生做出否定回答，及三、电路分析和计算部分电路欧姆定律的应用在初中时就已比较熟悉，因此没有必要过多的练习而全电路欧姆定律的不同之处关键在于需要考虑内电阻，也就是某段电路两端的电压不再恒定只要我们认清这个区别，熟练掌握欧姆定律的应用是并不困难的下面就电路分析中的几个难点和同学一起讨论一下1电路的结构分析搞清电路各元件之间的连接关系，画出结构清晰的等效电路，是利用欧姆定律解决电路问题的重要前提我们通常采用节点跨接法来分析电路结构具体方法为：首先标明电路中各节点名称，经过电源和用
5、电器的节点名称应不同，而一段导线两端的节点名称不变理想的电压表可视为断路理想的电流表可视为导线考虑电表内阻时，就应把它们当作用电器对待接着，定性判断电路中各节点电势高低（没有标明的可假设）最后将各电器填在对应的节点间以判明彼此间的串、并联关系例 1如图 3-3-3 所示，设 R1=R2=R3=R4=R，求：开关 S 闭合和开启时的 AB 两端的电阻比解：利用节点法，开关闭合时，电路中各节点标称如图 3-3-4 所示其中 R1、R2、R3 都接在 AB 两点间，而 R4 两端都为 B，即 R4 被短路，所以其等效电路如图 3-3-5所示，易得 RAB=R/3当开关开启时，电路中各节点标称如图 3
6、-3-6 所示，其对应等效电路为图 3-3-7 所示，易得RAB=2R/5所以两次电阻比为 5/62含电容电路的分析让学生按图 3-3-8 所示连好电路观察分别将单刀双掷开关掷于 b、C 两边时产生的现象并分析原因学生看到：当 ab 相接时，灯 L1、L2 都不亮，说明电容阻断了电流；当 ac 相接时，灯 L2 闪亮一下，说明电容刚才被充电，现在向 L2 放电教师总结：电容器是一个储能元件，在直流电路中，它对电流起到阻止作用，相当于断路同时电容器又可被充电，电量的大小取决与电容和它两端对应的电路的电压因此，在分析含电容电路时，可先把电容去掉后画出等效电路，求出各用电器的电压、电流，再看电容与哪
7、部分电路并联，而求出它两端的电压和它的电量电阻 R1=3，R2=2，R3=5，电容器的电容 C1=4F，C2=1F，求 C1、C2 所带电量解：C1、C2 看成短路后，外电路相当于 R1、R2 串联，R3 中无电流，可视为短路，即UCD=UCB，UAD=UAB，由闭合电路欧姆定律知：所以 C1、C2 所带电量 Q1、Q2 分别为：Q1=C1UCB=1610-5CQ2=C2UAB=110-5C3电路中电势升降的分析如图所示，让学生按电流方向分析整个回路的电势升降，并找出升降值之间的关系式答：从电源正极出发，沿电流方向经过电阻 R 时，电势降落 IR，而到电源负极，在电流流向正极时，在内阻上电势降
8、落 Ir但同时非静电即 U 升=U 降教师总结：沿电流方向经过电阻类用电器（含内阻）时，电势降低；例 3如图 3-3-10 所示，三个完全一样的电源串联成闭合回路，求 A、B 两点间的电势差解：电路中电流为逆时针方向，由 A 出发逆电流向右观察，经电源4电路中的电表我们接触比较多的电表是电压表和电流表，理想情况下电流表可以看成导线，电压表可以看成无穷大的电阻而忽略它们的内阻对电路的影响，可在某些实际问题中，这种影响很大，根本不可能忽略不计这时就要把电表看成一个可以读数的特殊电阻，放在电路中，与其它用电器一起分析例 4如图 3-3-11 所示，R1=2k，R2=3k，电源内阻可忽略现用一电压表测
9、电路端电压，示数为 6V；用这电压表测 R1 两端，电压示数为 2V那么 AR1 两端实际电压是 2VB电压表内阻为 6kCR2 两端实际电压是 3.6VD用这电压表测 R2 两端电压，示数是 3V解：本题中电阻 R1、R2 的阻值较大，电压表与之相比不能看成电阻为无穷大的断路因此要把它当成一个特殊电阻来处理由于不计电源内阻，电压表测得的电压 6V 就是电源电动势，所以 R1 两端实际电压为U1=6V2k/（2k+3k）同理，U2=3.6V当电压表测 R1 两端电压时，显示的是它与 R1 并联后所分得的电压，即所以 RV=6k当电压表测 R2 两端电压时，易得电压表示数为 3V所以选项 B、C
10、、D 正确同步练习一、选择题1如图 3-3-12 所示，电路中两节电池电动势相同，而内电阻不同，即 r1r2，为使电压表的示数为零，则电阻器 R 的阻值应为 Ar1r2 B（r1r2）/2Cr1-R2 Dr2-r12如图 3-3-13 所示电路中，电流表 A1 和 A2 均为相同的毫安表，当电路两端接入某一恒定电压的电源时，A1 的示数为 3mA，A2 的示数为 2mA现将 A2 改接在 R2 所在支路上，如图中虚线所示，再接入原来的恒定电压电源，那么，关于 A1 与 A2 示数情况，正确的是 A电流表 A1 示数必增大，电流表 A2 示数必增大B电流表 A1 示数必增大，电流表 A2 示数必
11、减小C电流表 A1 示数必增大，电流表 A2 示数不一定减小D电流表 A1 示数不一定增大，电流表 A2 示数也不一定减小3如图 3-3-14 所示电路，开关 S1、S2 均处于闭合状态在分别断开 S1、S2 后的短暂过程中，关于流过电阻 P1、R2 的电流方向，以下判断正确的是 A若只断开 S1，流过 R1 的电流方向为自左向右B若只断开 S1，流过 R1 的电流方向为自右向左C若只断开 S2，流过 R2 的电流方向为自左向右D若只断开 S2，流过 R2 的电流方向为自右向左4如图 3-3-15 所示，R1=3，R2=2，R=5，电源电动势=6.3V，内阻 r=0.5当滑动变阻器活动触点在
12、a、b 之间活动时，以下判断正确的是 A电压表的示数最大为 4.8VB电压表的示数最小为 4.8VC电流表的示数最大为 3AD电流表的示数最小为 2.1A5如图 3-5-16 所示电路，开关 S1、S2 原来都是闭合的，当滑动变阻器 R1、R2、R3 的滑片都刚好处于各自中点位置时，悬在平行板电容器中间的带电尘埃恰好处于静止状态，在其它条件不变的情况下，要使尘埃向下运动，可用的方法是 A把 R1 的滑片位置向上移动B把 R2 的滑片位置向上移动C把 R3 的滑片位置向上移动D把开关 S2 打开二、非选择题每个电池的内阻 r=0.5，两只电阻的阻值分别为：R1=3，R2=6，D 点接地，则图中A
13、、B、C、D 各点的电势分别为 UA=_ V,UB=_V,UC=_V,UD=_V7一复杂的直流电路的局部情况如图 3-3-18 所示，已知 R1=5， R2=1，R3=3；I1=1mA，I2=2mA，则图中电流表的示数为_mA，流过电流表的电流方向是由_到_（用字母表示）两电容器 C1=C2=30F，电阻 R1=4.0，R2=6.0，开关 S 是闭合的，断开 S 以后，通过 R1 的电量是_C9如图 3-3-20 所示的直流电路中，当 S1 断开、S2 闭合时，电流表示数为 3/5A；当 S1 闭合，S2断开时，电流表示数为 2/15A若 S1、S2 都闭合后，电流表的示数是多少？10如图 3-3-21 所示直流电路中，A1、A2 两只电流表完全相同，内阻均为 r，A2 的示数恰好是 A1示数的 1/n，已知 A、B 两点右侧的总电阻（将电路以虚线处断开测量 A、B 间的电阻）恰与电流表内阻 r相等，试求 R1、R2 的阻值 参考答案1C 2B 3B、D 4B、C、D 5A、B、C、D 62.4V,0.6V,1.8V, 0 72mA，c、b 84.210-4 94/15A 10R1=（n-1）r/n、R2=r/（n-1）
