路端電壓跟負載的關系
一、教學內容
粵教版《物理》選修3-1第二章第三節《研究閉合電路》第2個課時
二、學生分析
學生在初中已學習過閉合電路歐姆定律，了解串、并聯電路的特點。
三、教學目標
（一）知識與技能
1、 理解閉合電路歐姆定律及其公式，能用來解決有關的問題。
2、 理解路端電壓與電流的關系，知道這種關系能用公式、圖象描述。
（二）過程與方法
1、經歷科學探究過程，學習從實驗總結規律的方法。
2、了解圖象法是一種基本的科學研究和描述的方法。
（三）情感態度和價值觀
了解用公式法、圖象法描述物理規律的方法，體會物理學之美。
四、教學重點
1、閉合電路歐姆定律及其應用。
2、科學探究習慣的培養
五、教學難點
1、如何引導學生進行科學的、自主的實驗探究和實驗總結。
2、路端電壓與負載的關系。
六、教學方法
啟發、探究式；討論歸納法。
七、教學資源
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、導線
八、教學過程設計
1、復習閉合電路的歐姆定律
由上節課我們知道電路可分為外電路和內電路，電源的電動勢e等于外電壓u外和內電壓u內之和。即e=u外+u內。
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、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的關系如何？
當負載r增大時，i減小，ir（u內減小），路端電壓u增大；當負載r減小時，i增大，ir（u內增大），路端電壓u減小。
u與i的關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阻？
2、理想電源的路端電壓跟電源電動勢的關系如何？
提問：圖像與縱軸、橫軸的交點的坐標是多少？分別對應什么狀態下的電路？
縱軸交點坐標為（0，u0），對應的是斷路狀態下的電路，所以為u0電源的電動勢。
縱軸交點坐標為（i0，0），對應的是短路狀態下的電路，所以為i0電源的短路電流。
則電源的內阻為
檢驗練習
例1：圖中，電源的電動勢為4.5v，內阻為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）忽略電源內阻，再求電路中的電流和路端電壓。
例2：圖中，當滑動變阻器的滑動觸頭在某位置時，電壓表的示數u1=1.4v，電流表的示數i1=0.1a；當滑動觸頭在另一位置時，電壓表的示數u2=1.35v，電流表的示數i2=0.15a；求電源電動勢e和內阻r。
提問：請根據例題2，歸納出測量電源電動勢和內阻的方法。
（四）測量電源電動勢和內阻
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據外，還可以怎么辦？
用作圖法處理實驗數據。
討論：明確用作圖法處理實驗數據的方法。
學生分組實驗。
拓展：如何只用一只電流表、一個電阻箱和若干導線測量電源電動勢和內阻？自行設計一個實驗方案并動手實踐。