高二物理闭合电路教案设计和相关例题
教案设计：
一、教学目标
1. 掌握闭合电路的欧姆定律，并能正确应用。
2. 掌握用伏安法测电源的电动势和内电阻的原理及实验操作方法。
3. 培养学生观察、分析和解决问题的能力。
二、教学重难点
重点：闭合电路的欧姆定律及伏安法测电源电动势和内电阻的原理及实验操作方法。
难点：闭合电路的欧姆定律的应用。
三、教学过程
1. 复习引入新课
教师活动：首先通过电流表和电压表测电阻引入，让学生知道测量电源电动势和内电阻的实验步骤和方法。
学生活动：思考、讨论、回答。
教师活动：闭合电路的欧姆定律的内容是什么？它的适用条件是什么？
学生活动：思考、回答。
2. 讲授新课
教师活动：演示实验操作，让学生观察、思考。
学生活动：观察、思考、回答。
教师活动：介绍电动势的定义及计算公式，并介绍电动势单位及符号。并介绍电动势的方向问题。并介绍闭合电路的欧姆定律的内容及公式E=U内+U外和适用条件。并介绍伏安法测电源电动势和内电阻的原理及实验操作方法。并介绍电流表和电压表的内阻问题。并介绍伏伏法测电源电动势和内电阻的原理及实验操作方法。并介绍滑动变阻器的使用方法。
3. 课堂练习
教师活动：出示课堂练习题，并巡回指导。
学生活动：完成课堂练习题，并讨论、回答。
4. 归纳小结
教师活动：引导学生回忆本节内容，并让学生回答闭合电路的欧姆定律的内容及适用条件，实验操作方法等。并强调实验操作方法问题。
学生活动：回忆、思考、回答。
四、布置作业
教师活动：布置作业。
学生活动：思考、完成作业。
相关例题：
例题1：一电源接在某电路中，如果减少通电时间，电源的功率将增大还是减小？为什么？答案：电源的功率将增大。因为根据闭合电路的欧姆定律E=U内+U外，电源的功率P=EI，I变大，所以P变大。
例题2：用伏伏法测电源电动势和内电阻的实验中，滑动变阻器应与电压表和电流表构成什么电路？为什么？答案：滑动变阻器应与电压表串联构成电压表电路，与电流表并联构成电流表电路。因为电压表读数反映的是滑动变阻器两端的电压，而电流表读数反映的是通过电源的电流，所以必须串联；同时为了减小误差，电流表应采用外接法。
例题3：在伏安法测电源电动势和内电阻的实验中，滑动变阻器应与电压表和电流表构成什么电路？为什么？答案：滑动变阻器应与电流表串联构成限流式电路，与电压表并联构成电压表电路。因为滑动变阻器采用限流式接法时，电源输出功率最小；同时为了减小误差，电压表应采用内接法，电流表应采用外接法。
高二物理闭合电路教案设计和相关例题
一、教学目标
1. 掌握闭合电路欧姆定律的内容，并能在简单问题中正确应用。
2. 知道短路和外电阻变化时电流表和电压表的变化情况。
二、教学重难点
重点：闭合电路欧姆定律的内容及简单应用。
难点：对电路变化时电流表和电压表的变化情况的判断。
三、教学过程
1. 引入课题
复习：电流表和电压表的工作原理。
新课：如何用闭合电路欧姆定律解释电流表和电压表的变化呢？
2. 讲授新课
(1)闭合电路组成：外电路、电源和内电路。
(2)欧姆定律的表达式：E=U内+U外。
(3)欧姆定律的应用：分析简单电路，确定电流、电压和电阻的关系。
例题：电源电动势为ε，内电阻为r，外电阻为R，求：
(1)路端电压U；
(2)当R增大时，路端电压如何变化？当R减小时呢？
(3)当外电路短路时，U端与R的关系是什么？
3. 随堂练习
请同学们完成课本上的相关练习，检查自己的掌握情况。
四、课堂小结
请同学们回顾本节课的主要内容，并用自己的话说说闭合电路欧姆定律的内容及意义。
五、课后作业
请同学们完成课后练习，遇到不懂的问题可以查阅资料或者与同学讨论，实在不会的问题可以记录下来，下课后向老师请教。
高二物理闭合电路教案设计和相关例题常见问题
一、闭合电路的组成和基本概念
1. 闭合电路是由电源、用电器、导线等组成的电流路径。
2. 电源电动势和内阻是闭合电路的重要参数。
二、闭合电路欧姆定律及其应用
1. 闭合电路的电流I、电压U、功率P和效率η都是与内外电阻有关的物理量。
2. 闭合电路欧姆定律是描述电源内部电流与内外电阻关系的基本规律。
三、例题分析
例1：一个电源接9Ω外电阻时，消耗的电功率为2.7W，若将该电源接一个12Ω的外电阻时，则电源在接上外电阻后的功率为多少？
分析：电源的电动势E和内阻r是一定的，当外电阻发生变化时，电路中的电流和内电压随之变化，外电压也发生变化，但总电压不变。
解：由题意得：E=U+Ir，即EI=U+I2r，所以U=EI-I2r=2.7-I2r①
当外电阻为12Ω时，由①式得：U=3(V)
所以电源接上外电阻后的功率为：P=UI=3×2.7W=8.1W。
例2：某电源在对外供电时，在单位时间内放出的能量叫做电源的功率。下列关于该功率的说法正确的是( )
A. 电源的功率越大，表示电源转化能量的本领越大
B. 电源的功率越小，表示电源转化能量的本领越小
C. 电源短路时，输出电流无穷大，因此电源的功率为无穷大
D. 电源的功率可以用以下公式计算：P=EI+I2r
分析：电源的功率越大，表示电源转化能量的本领越大。短路时，内电压等于电动势，则输出电流为无穷大，但总功率不是无穷大。
解：A、B根据电功率的定义式，电源的功率越大，表示电源转化能量的本领越大。故A正确，B错误。
C、根据闭合电路欧姆定律得：$I = \frac{E}{R + r}$短路时$R = 0$，则$I = \infty$，但总功率$P_{总} = EI$并不为无穷大。故C错误。
D、根据电功率的定义式和闭合电路欧姆定律得：$P = I^{2}R + UI = UI + I^{2}r$。故D正确。
故选：AD。
四、常见问题解答
1. 闭合电路欧姆定律中的E、U、I各表示什么？
答：E表示电源电动势；U表示外电压与内电压之和；I表示干路中的电流。
2. 如何理解“电源内部电流由低电位流向高电位”？
答：在电源内部电场力做功的过程是电能转化为其他形式能的过程；电场力将正电荷从低电位沿电路通路移到高电位处，克服静电力做功而获得能量，使其他形式的能转化为电能。因此，“电源内部电流由低电位流向高电位”是指电流移动的方向而言的。
3. 如何理解电源的输出功率随外电阻的变化而变化？
答：当外电阻增大时，总电流减小，内电压减小；外电压增大。即路端电压增大。根据输出功率表达式可知：当外电阻与内电阻相等时，输出功率最大。因此电源的输出功率随外电阻的变化而变化。