《4.电源的电动势和内阻闭合电路欧姆定律》优质课教案下载

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2.在物理方法上的要求

进一步培养学生用能量和能量转化的观点分析物理问题的能力，并使学生掌握闭合电路欧姆定律的推导过程。

二、重点、难点分析

1.重点是闭合电路欧姆定律。

2.难点是应用闭合电路欧姆定律讨论电路中的路端电压、电流随外电阻变化的关系。

三、教学过程设计

（一）复习提问（上节课后的思考题）

当电源不接外电路时（开路时），非静电力与电场力有什么关系？当电源接上外电路时，电源内部的非静电力与电场力是什么关系？在电源内部非静电力做的功与在外电路中电场力做的功是什么关系？

归纳总结学生的回答：

当电源不接外电路时，在电源内部非静电力与电场力平衡，电荷不移动，正、负极间保持一定的电势差。静电场中的电势差等于电场力将电量为q的正电荷从高电势处（正极）移到低电势处（负极）电场力做

等于非静电力将电量为q的正电荷从电源负极移向电源正极的过程中非 既然此时非静电力与电场力平衡，则电源的电动势等于电源不接外电路时（开路时）正、负极间的电势差，即E=U断。

当电源接上外电路时，在外电路正电荷从电源正极向负极移动，电场力做正功；在电源内部正电荷从电源负极移向正极，正电荷所受的非静电力大于电场力，合力的方向是从负极指向正极。此时在电源内部非静电力反抗电场力所做的功，大于在外电路中电场力所做的功。从能量转化的角度看，在电源内部非静电力反抗电场力所做的功是其他形式的能转化为电能的量度；在外电路中电场力所做的功是电能转化或其他形式的能的量度。也就是说在电源内部“产生”的电能，大于在外电路中“消耗”的电能。多余的能量哪去了呢？

（二）主要教学过程

1.应用能的转化和守恒定律推导闭合电路欧姆定律

电动势为E，内阻为r的电源与一个负载（不一定是纯电阻）接成一闭合电路，设负载两端电压为U，电路中的电流为I，通电时间为t。电源的非静电力做功为

W非=qE=IEt

即有这么多的其他形式的能转化为电能。同时在电源内部电流要克服内电阻的阻碍作用做功W2=I2rt，即在电源内部有这么多的电能要转化为内能。在电源内部同时有两种作用，一是“产生”电能，同时又要“消耗”一部分电能。在负载上（外电路）电流所做的功W1=IUt，即在负载上要“消耗”这么多电能。

由能量转化和守恒定律可知，电源“产生”的电能应当等于在内阻上和负载上“消耗”的电能之和，即W非=W1＋W2

IEt=IUt+I2rt（1）

（1）式两端消去t得：

IE=IU+I2r（2）

（2）式中的IE为电源的总功率，即P总=IE；IU为负载上消耗的电功率，也就是电源供给负载的电功率，叫做电源的输出功率，即P输=IU； I2r为在电源内阻上消耗的功率，即P损=I2r。

（2）式也可表示为

P总=P输＋P损

（2）式两端再消去I，得