时间：2023-01-01 09:49:49
序论：在您撰写欧姆定律教案时，参考他人的优秀作品可以开阔视野，小编为您整理的7篇范文，希望这些建议能够激发您的创作热情，引导您走向新的创作高度。
（1）能根据实验探究得到的电流、电压、电阻的关系得出欧姆定律。
（2）理解欧姆定律，记住欧姆定律的公式，并能利用欧姆定律进行简单的计算。
（3）能根据串联电路中电压及电流的规律，利用欧姆定律得到串联电路中电阻的规律。
2、过程和方法
（1）通过根据实验探究得到欧姆定律，培养学生的分析和概括能力。
（2）通过利用欧姆定律的计算，学会解电学计算题的一般方法，培养学生逻辑思维能力。
（3）通过欧姆定律的应用，使学生学会由旧知识向新问题的转化，培养学生应用知识解决问题的能力。
3、情感、态度与价值观
通过了解科学家发明和发现的过程，学习科学家探求真理的伟大精神和科学态度，激发学生努力学习的积极性和勇于为科学献身的热情。
4、教学重点：欧姆定律及其应用。
教学难点：正确理解欧姆定律。
5、欧姆定律是指在同一电路中，通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。该定律是由德国物理学家乔治·西蒙·欧姆1826年4月发表的《金属导电定律的测定》论文提出的。
本节内容前承电路、电压、电阻及电流表、电压表的使用，是前面电学知识的聚焦；后启电功、电功率，并为高中阶段学习闭合电路的欧姆定律、电磁感应定律、交流电等内容做了铺垫。甚至于对学生将来参加生产劳动也有指导作用，即使在电工技术电子专业等学习中，欧姆定律同样是必不可少的基础知识，其研究方法──控制变量法是学习关于电阻大小影响因素的研究方法的延续，是物理问题研究思想的再次体现。
二、学习任务分析
本节重点是欧姆定律的内容和公式。通过实验探究，归纳总结出欧姆定律，让学生领悟科学探究的方法，体验科学探究的乐趣，形成尊重事实、探究真理的科学态度，培养学生分析解决问题的能力；理解欧姆定律中电流I、电压U、电阻R的同一性是本节难点，在探究过程中通过适时引导、恰当点拨，利用实物电路使学生达到理解欧姆定律的目的。
三、学习者分析
学习了电路基础知识，学生产生了浓厚的兴趣，多数学生能正确连接电路元件，正确使用电流表、电压表和滑动变阻器，对于控制变量的研究方法也有所了解。学生有较强的好奇心和求知欲，他们渴望自己动手进行科学探究，体验成功的乐趣，但对于U、I、R三者关系知之甚少，规律性知识的概括往往以偏概全。他们的思维方式逐步由形象思维向抽象思维过渡，教学中让学生自主设计研究问题的方案，是发展学生思维的有效途径。
四、教学目标
⑴知识与技能
会用实验的方法探究电流与电压、电阻的关系；
理解欧姆定律的内容、公式；
培养学生的观察、实验能力和分析概括能力。
⑵过程与方法
通过实验探究学习研究物理问题常用的方法──控制变量法。
⑶情感、态度与价值观
通过探究过程，激发学生的学习兴趣。培养学生实事求是的科学态度；认真谨慎的学习习惯。
重点：欧姆定律的内容和公式；
通过实验使学生知道导体中电流与电压、电阻的关系。
难点：理解欧姆定律的内容；
弄清变形公式的含义。
五、教法设计
依据本节课的知识特点、教学目标和学生实际，确定本节主要采用实验探究法。把学生视为学习的主人，教师当好学习的组织者和引导者。探究式学习可以激活学生已有的知识，在探究新问题时使知识活化、重组，形成知识结构并向能力转化；让学生体会科学发现的全过程，从中感悟科学思想和科学方法。
六、教学准备
知识目标
1．理解欧姆定律及其表达式.
2．能初步运用欧姆定律计算有关问题.
能力目标
培养学生应用物理知识分析和解决问题的能力.
情感目标
介绍欧姆的故事，对学生进行热爱科学、献身科学的品格教育.
教学建议
教材分析
本节教学的课型属于习题课，以计算为主.习题训练是欧姆定律的延续和具体化.它有助于学生进一步理解欧姆定律的物理意义，并使学生初步明确理论和实际相结合的重要性．
教法建议
教学过程中要引导学生明确题设条件，正确地选择物理公式，按照要求规范地解题，注意突破从算术法向公式法的过渡这个教学中的难点．特别需强调欧姆定律公式中各物理量的同一性，即同一导体，同一时刻的I、U、R之间的数量关系．得出欧姆定律的公式后，要变形出另外两个变换式，学生应该是运用自如的，需要注意的是，对另外两个公式的物理含义要特别注意向学生解释清楚，尤其是欧姆定律公式.
教学设计方案
引入新课
1．找学生回答第一节实验得到的两个结论．在导体电阻一定的情况下，导体中的电流
跟加在这段导体两端的电压成正比；在加在导体两端电压保持不变的情况下，导体中的电
流跟导体的电阻成反比．
2．有一个电阻，在它两端加上4V电压时，通过电阻的电流为2A，如果将电压变为10V，通过电阻的电流变为多少？为什么？
要求学生答出，通过电阻的电流为5A，因为电阻一定时通过电阻的电流与加在电阻两
端的电压成正比．
3．在一个10的电阻两端加上某一电压U时，通过它的电流为2A，如果把这个电压加在20的电阻两端，电流应为多大？为什么？
要求学生答出，通过20电阻的电流为1A，因为在电压一定时，通过电阻的电流与
电阻大小成反比，我们已经知道了导体中电流跟这段导体两端的电压关系，导体中电流跟这段导体电阻的关系，这两个关系能否用一句话来概括呢？
启发学生讨论回答，教师复述，指出这个结论就叫欧姆定律．
（－）欧姆定律导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比．
1．此定律正是第一节两个实验结果的综合，电流、电压、电阻的这种关系首先由德国
物理学家欧姆得出，所以叫做欧姆定，全国公务员共同天地律，它是电学中的一个基本定律．
2．介绍《欧姆坚持不懈的精神》一文．
3．欧姆定律中的电流是通过导体的电流，电压是指加在这段导体两端的电压，电
阻是指这段导体所具有的电阻值．
如果用字母U表示导体两端的电压，用字母R表示导体的电阻，字母I表示导体中的电流，那么欧姆定律能否用一个式子表示呢？
（二）欧姆定律公式
教师强调
（l）公式中的I、U、R必须针对同一段电路．
（2）单位要统一I的单位是安（A）U的单位是伏（V）R的单位是欧（）
教师明确本节教学目标
1．理解欧姆定律内容及其表达式
2．能初步运用欧姆定律计算有关电学问题．
3．培养学生应用物理知识分析和解决问题的能力．
4．学习欧姆为科学献身的精神
（三）运用欧姆定律计算有关问题
【例1】一盏白炽电灯，其电阻为807，接在220V的电源上，求通过这盏电灯的电流．
教师启发指导
（1）要求学生读题．
（2）让学生根据题意画出简明电路图，并在图上标明已知量的符号及数值和未知量的
符号．
（3）找学生在黑板上板书电路图．
（4）大家讨论补充，最后的简明电路图如下图
（5）找学生回答根据的公式．
已知V，求I
解根据得
（板书）
巩固练习
练习1有一种指示灯，其电阻为6．3，通过的电流为0．45A时才能正常发光，要使这种指示灯正常发光，应加多大的电压？
练习2用电压表测导体两端的电压是7．2V，用电流表测通过导体的电流为0．4A，求这段导体的电阻，
通过练习2引导学生总结出测电阻的方法．由于用电流表测电流，用电压表测电压，
利用欧姆定律就可以求出电阻大小．所以欧姆定律为我们提供了一种则定电阻的方法这种
方法，叫伏安法．
【例2】并联在电源上的红、绿两盏电灯，它们两端的电压都是220V，电阻分别为
1210、484．
求通过各灯的电流．
教师启发引导
（1）学生读题后根据题意画出电路图．
（2）I、U、R必须对应同一段电路，电路中有两个电阻时，要给“同一段电路”的I、U、R加上“同一脚标”，如本题中的红灯用来表示，绿灯用来表示．
（3）找一位学生在黑板上画出简明电路图．
（4）大家讨论补充，最后的简明电路图如下
学生答出根据的公式引导学生答出
通过红灯的电流为
通过绿灯的电流为
解题步骤
已知求.
解根据得
通过红灯的电流为
通过绿灯的电流为
答通过红灯和绿灯的电流分别为0．18A和0．45A.
板书设计
2．欧姆定律
一、欧姆定律
导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比.
二、欧姆定律表达式
三、欧姆定律计算
1．已知V，求I
解根据得
答通过这盏电灯的电流是0.27A
2．已知求.
解根据得
通过的电流为
通过的电流为
答通过红灯的电流是0．18A，通过绿灯的电流是0．45A
探究活动
【课题】欧姆定律的发现过程
【组织形式】个人和学习小组
【活动方式】
1.制定子课题.
(一)知识目标
1、知道电动势的定义.
2、理解闭合电路欧姆定律的公式，理解各物理量及公式的物理意义，并能熟练地用来解决有关的电路问题.
3、知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和.
4、理解路端电压与电流(或外电阻)的关系，知道这种关系的公式表达和图线表达，并能用来分析、计算有关问题.
5、理解闭合电路的功率表达式.
6、理解闭合电路中能量转化的情况.
(二)能力目标
1、培养学生分析解决问题能力，会用闭合电路欧姆定律分析外电压随外电阻变化的规律
2、理解路端电压与电流(或外电阻)的关系，知道这种关系的公式表达和图线表达，并能用来分析、计算有关问题.
3、通过用公式、图像分析外电压随外电阻改变规律，培养学生用多种方式分析问题能力.
(三)情感目标
1、通过外电阻改变引起电流、电压的变化，树立学生普遍联系观点
2、通过分析外电压变化原因，了解内因与外因关系
3、通过对闭合电路的分析计算，培养学生能量守恒思想
4、知道用能量的观点说明电动势的意义
教学建议
1、电源电动势的概念在高中是个难点，是掌握闭合电路欧姆定律的关键和基础，在处理电动势的概念时，可以根据教材，采用不同的讲法.从理论上分析电源中非静电力做功从电源的负极将正电荷运送到正极，克服电场力做功，非静电力搬运电荷在两极之间产生电势差的大小，反映了电源做功的本领，由此引出电动势的概念;也可以按本书采取讨论闭合电路中电势升降的方法，给出电动势等于内、外电路上电势降落之和的结论.教学中不要求论证这个结论.教材中给出一个比喻(儿童滑梯)，帮助学生接受这个结论.
需要强调的是电源的电动势反映的电源做功的能力，它与外电路无关，是由电源本生的特性决定的.
电动势是标量，没有方向，这要给学生说明，如果学生程度较好，可以向学生说明，做为电源，由正负极之分，在电源内部，电流从负极流向正极，为了说明问题方便，也给电动势一个方向，人们规定电源电动势的方向为内电路的电流方向，即从负极指向正极.
2、路端电压与电流(或外电阻)的关系，是一个难点.希望作好演示实验，使学生有明确的感性认识，然后用公式加以解释.路端电压与电流的关系图线，可以直观地表示出路端电压与电流的关系，务必使学生熟悉这个图线.
学生应该知道，断路时的路端电压等于电源的电动势.因此，用电压表测出断路时的路端电压就可以得到电源的电动势.在考虑电压表的内阻时，希望通过第五节的“思考与讨论”，让学生自己解决这个问题.
3、最后讲述闭合电路中的功率，得出公式，.要从能量转化的观点说明，公式左方的表示单位时间内电源提供的电能.理解了这一点，就容易理解上式的意义：电源提供的电能，一部分消耗在内阻上，其余部分输出到外电路中.
教学设计方案
闭合电路的欧姆定律
一、教学目标
1、在物理知识方面的要求：
(1)巩固产生恒定电流的条件;
(2)知道电动势是表征电源特性的物理量，它在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压.
(3)明确在闭合回路中电动势等于电路上内、外电压之和.
(4)掌握闭合电路的欧姆定律，理解各物理量及公式的物理意义
(5)掌握路端电压、输出功率、电源效率随外电阻变化的规律.
2、在物理方法上的要求：
(1)通过电动势等于电路上内、外电压之和的教学，使学生学会运用实验探索物理规律的方法.
(2)从能量和能量转化的角度理解电动势的物理意义.
(3)通过对路端电压、输出功率、电源效率随外电阻变化的规律的讨论培养学生的推理能力.
(4)通过用公式、图像分析外电压随外电阻改变规律，培养学生用多种方式分析
二、重点、难点分析
1、重点：
(1)电动势是表示电源特性的物理量
(2)闭合电路欧姆定律的内容;
(3)应用定律讨论路端电压、输出功率、电源效率随外电阻变化的规律.
2、难点：
(1)闭合回路中电源电动势等于电路上内、外电压之和.
(2)短路、断路特征
(3)应用闭合电路欧姆定律讨论电路中的路端电压、电流强度随外电阻变化的关系
三、教学过程设计
引入新课：
教师：同学们都知道，电荷的定向移动形成电流.那么，导体中形成电流的条件是什么呢?(学生答：导体两端有电势差.)
演示：将小灯泡接在充满电的电容器两端，会看到什么现象?(小灯泡闪亮一下就熄灭.)为什么会出现这种现象呢?
分析：当电容器充完电后，其上下两极板分别带上正负电荷，如图1所示，两板间形成电势差.当用导线把小灯泡和电容器两极板连通后，电子就在电场力的作用下通过导线产生定向移动而形成电流，但这是一瞬间的电流.因为两极板上正负电荷逐渐中和而减少，两极板间电势差也逐渐减少为零，所以电流减小为零，因此只有电场力的作用是不能形成持续电流的.
教师：为了形成持续的电源，必须有一种本质上完全不同于静电性的力，能够不断地分离正负电荷来补充两极板上减少的电荷.这才能使两极板保持恒定的电势差，从而在导线中维持恒定的电流，能够提供这种非静电力的装置叫电源.电源在维持恒定电流时，电源中的非静电力将不断做功，从而把已经流到低电势处的正电荷不断地送回到高电势处.使它的电势能增加.
板书：1、电源：电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置.它并不创造能量，也不创造电荷.例如：干电池是把化学能转化为电能，发电机是把机械能、核能等转化为电能的装置.
教师：电源能够不断地把其他形式的能量转变为电能，并且能够提供恒定的电压，那么不同的电源，两极间的电压相同吗?展示各种干电池(1号、2号、5号、7号)，请几个同学观察电池上面写的规格，发现尽管电池的型号不同，但是都标有“1.5V”字样.我们把示教电压表直接接在干电池的两端进行测量，发现结果确实是1.5V.讲台上还摆放有手摇发电机、蓄电池、纽扣电池，它们两端的电压是否也是1.5V呢?(学生回答：不是)那么如何知道它们两端的电压呢?(学生：用电压表直接测量)·
结论：电源两极间的电压完全由电源本身的性质(如材料、工作方式等)决定，同种电池用电压表测量其两极间的电压是相同的，不同种类的电池用电压表测量其两极间的电压是不同的.为了表示电源本身的这种特性，物理学中引入了电动势的概念.
板书：2、电源电动势
教师：从上面的演示和分析可知，电源的电动势在数值上等于电源未接入电路时两极间的电压.
板书：电源的电动势在数值上等于电源没有接入电路时其两极间的电压.
例如，各种型号的干电池的电动势都是1.5V.那么把一节1号电池接入电路中，它两极间的电压是否还是1.5V呢?用示教板演示
，电路如图所示，结论：开关闭合前，电压表示数是1.5V，开关闭合后，电压表示数变为1.4V.实验表明，电路中有了电流后，电源两极间的电压减少了.
教师：上面的实验中，开关闭合后，电源两极间的电压降为1.4V，那么减少的电压哪去了呢?用投影仪展示实验电路，介绍闭合电路可分为内、外电路两部分，电源内部的叫内电路，电源外部的叫外电路.接在电源外电路两端的电压表测得的电压叫外电压.在电源内部电极附近的探针A、B上连接的电压表测得的电压叫内电压.我们现在就通过实验来研究闭合电路中电动势和内、外电压之间的关系.
板书：3、内电压和外电压
教师：向学生介绍实验装置及电路连接方法，重点说明内电压的测量.实验中接通电键，移动滑动变阻器的滑动头使其阻值减小，由两个电压表读出若干组内、外电压和的值.再断开电键，由电压表测出电动势.分析实验结果可以发现什么规律呢?
学生：在误差许可的范围内，内、外电压之和等于电源电动势.
板书：在闭合电路中，电源的电动势等于内、外电压之和，即.
下面我们来分析在整个电路中电压、电流、电阻之间的关系.
教师：我们来做一个实验，电路图如图所示
观察电键S先后接通1和2时小灯泡的亮度.
结论：把开关拨到2后，发现小灯泡的亮度比刚才接3V的电源时还稍暗些.怎么解释这个实验现象呢?这就要用到我们将要学习的内容——闭合电路的欧姆定律.
板书：闭合电路的欧姆定律
教师：在图1所示电路图中，设电流为，根据欧姆定律，，，那么，电流强度，这就是闭合电路的欧姆定律.
板书：4、闭合电路的欧姆定律的内容：闭合电路中的电流强度和电源电动势成正比，和电路的内外电阻之和成反比.表达式为.
同学们从这个表达式可以看出，在电源恒定时，电路中的电流强度随电路的外电阻变化而变化;当外电路中的电阻是定值电阻时，电路中的电流强度和电源有关.
教师：同学们能否用闭合电路的欧姆定律来解释上一个实验现象呢?
学生：9V的电源如果内电阻很大，由闭合电路的欧姆定律可知，用它做电源，电路中的电流I可能较小;而电动势3V的电源内阻如果很小，电路中的电流可能比大，用这两个电源分别给相同的小灯泡供电，灯泡的亮度取决于，那么就出现了刚才的实验现象了.
教师：很好.一般电源的电动势和内电阻在短时间内可以认为是不变的.那么外电阻的变化，就会引起电路中电流的变化，继而引起路端电压、输出功率、电源效率等的变化.
几个重要推论
(1)路端电压随外电阻变化的规律
板书：5几个重要推论
(l)路端电压随外电阻变化的规律演示实验,图3所示电路，
4节1号电池和1个10Ω的定值电阻串联组成电源(因为通常电源内阻很小，的变化也很小，现象不明显)移动滑动变阻器的滑动片，观察电流表和电压表的示数是如何随变化?
教师：从实验出发，随着电阻的增大，电流逐渐减小，路端电压逐渐增大.大家能用闭合电路的欧姆定律来解释这个实验现象吗?
学生：因为变大，闭合电路的总电阻增大，根据闭合电路的欧姆定律，，电路中的总电流减小，又因为，则路端电压增大.
教师：正确.我们得出结论，路端电压随外电阻增大而增大，随外电阻减小而减小.一般认为电动势和内电阻在短时间内是不变的，初中我们认为电路两端电压是不变的，应该是有条件的，当无穷大时，0，外电路可视为断路，0，根据，则，即当外电路断开时，用电压表直接测量电源两极电压，数值等于电源的电动势;当减小为0时，电路可视为短路，为短路电流，路端电压.
板书5：路端电压随外电阻增大而增大，随外电阻减小而减小.断路时，∞，0，;短路时，，.
电路的路端电压与电流的关系可以用图像表示如下
(2)电源的输出功率随外电阻变化的规律.
教师：在纯电阻电路中，当用一个固定的电源(设、r是定值)向变化的外电阻供电时，输出的功率，
又因为，
所以，
当时，电源有最大的输出功率.我们可以画出输出功率随外电阻变化的图线，如图所示.
板书6：在纯电阻电路中，当用一个固定的电源(即、是定值)向变化的外电阻供电时，输出的功率有最大值.
教师：当输出功率最大时，电源的效率是否也最大呢?
板书7：电源的效率随外电阻变化的规律
教师：在电路中电源的总功率为，输出的功率为，内电路损耗的功率为，则电源的效率为，当变大，也变大.而当时，即输出功率最大时，电源的效率=50%.
板书8：电源的效率随外电阻的增大而增大.
四、讲解例题
五、总结
探究活动
1、调查各种不同电源的性能特点。
(包括电动势、内阻、能量转化情况、工作原理、可否充电)
2、考察目前对废旧电池的回收情况。
(1)化学电池的工作原理;
(2)废旧电池对环境的污染主要表现在哪些方面;
(3)当前社会对废旧电池的重视程度;
(4)废旧电池的回收由哪些主要的途径和利用方式;
在学习了欧姆定律之后，利用欧姆定律解决问题就成了顺理成章的事，本节课从电压的高低、电阻的大小对用电安全的影响入手，让学生学会运用已学的电学知识，解决有关的问题，既增强自我保护意识，又提高在帮助他人时讲安全、讲规则、讲科学的意识。
教学目标
知识与技能
会用欧姆定律理解安全用电的道理。
情感、态度与价值观
使学生具有安全用电的意识和社会责任感。能自觉地执行和宣传安全用电。
通过了解避雷针的发明过程，培养学生热爱科学的精神。
重点与难点
理解影响电流的因素，电压和电阻对安全用电的影响；防雷的重要性。
板书设计
第六节欧姆定律与安全用电
一、欧姆定律
1．当R一定时，U越大，I越大
2．当U一定时，R越小，I越大
二、安全用电
1．高压危险
2．不能用湿手触摸电器
三、雷电与防雷
教学过程
师：前面我们已经学习了有关电流、电压、电阻等物理知识，现在同学们想想，为什么高压线要架在高大的钢架上？为什么电吹风不允许在浴室使用？下雨天为什么不可以站在大树下呢？可能有同学有答案，我们先不研究答案是什么，带着这些问题去学习这节课，之后大家便能解答了。
首先回答我的问题，欧姆定律的内容是什么？
生：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
师：很好，那么公式怎样表达呢？
生：I＝U／R。
师：没错（板书：欧姆定律I＝U／R），我们已经知道，电流的大小跟电压、电阻有关，具体是怎样决定呢？我们现在分析一下：既然电流由电压、电阻决定，我们可以采用控制变量法，电阻不变，当电压变小的时候，电流会怎样变化？
生：变小。
师：那电压增大呢？
生：跟着变大。
师：也就是说，当电阻不变时，电压越大，电流就越大，二者成正比关系。平常见到的变压器上标有“高压危险，禁止攀登”的字样，就是因为变压器的电压很高。如果人体不慎接触到高压，通过人体的电流就很大，超过人体能承受的限度，会造成生命危险，所以不要去攀爬变压器、高压线支架等，以免造成危险，因为对人体安全的电压是不高于36V的电压，凡高于36V的电压对人都有生命危险，因此必须小心用电。
刚才是用固定电阻来研究电压对电流的决定关系，再看看当电压固定时，电阻对电流又有什么决定关系，电阻变大时，电流会怎样？
生：会变小。
师：那么电阻变小呢？
生：电流会变大。
师：那应该怎样总结它们之间的关系呢？
生：当电压不变时，电阻越小，电流反而越大。
师：原来干燥的木棒，不容易导电，可是当用水把它淋湿后，木棒就容易导电了，是因为湿了的木棒电阻变小了，使得通过的电流变大。同样道理，对于人体来说，潮湿的皮肤比干燥的时候电阻要小，此时若有电压存在电流会很大，很危险。如果用湿手插拔插销、开关电灯等，极易使水流入插销和开关内，使人体和电源相连，造成危险，所以不要用湿手触摸电器。那同学们现在能回答：为什么在浴室不能使用电吹风了吗？
生甲：因为在浴室中人体是湿的不安全。
生乙：浴室中水分多，电吹风易进水漏电。
师：方向对了。通常在浴室中使用电吹风是为了使浴后的头发快干，洗完澡后皮肤的电阻变小，若发生触电事故，极其危险，另外，由于室内水气较大，易被电吹风吸入筒内使机件短路而发生危险。故此，不应在浴室内使用电吹风。
通过用控制变量法：我们清楚地认识到电压、电阻对电流的决定作用，那么平时就要注意用电安全了，那为什么下雨天不可以站在大树下呢？跟洗澡有关系吗？
生：没有。
师：那跟什么有关呢？
生：雷电。
师：哦，原来是跟雷电有关系，那雷电是怎样产生的呢？可能不是每个同学都知道，现在跟大家介绍一下，有关雷电的知识。云层能积聚大量正电荷，而地球是导体，本身积聚负电荷，从而使得云层与云层之间，云层与地面之间形成很高的电势差，几百万伏到几亿伏，因而产生的电流就十分强大，达到几万安至十几万安，形成高热和强光，会造成巨大破坏，能使人立即死亡。如果通过树木、建筑物，巨大的热量和空气的振动都会使它们受到严重的破坏。所以，为了避免这种破坏，科学家们努力寻求方法，发明了避雷针。（投影课本彩图）在一些高大的建筑物的顶端，装上针状的金属物，用导线把它与大地连接，就形成避雷针了，当发生雷电的时候，避雷针把雷电引到大地，使建筑物避免雷击。每一年我国都会因为雷电而遭受损失，雷电的危害很大，大家阅读有关的资料就知道了。另外，避雷针的发明过程大家可以通过资料来了解一下。
活动：学生阅读印发的资料。
附：富兰克林的风筝实验与避雷针的发明
莱顿瓶放电时能够击死小鸟、老鼠等小动物，雷电时可以击死人、畜等。所以，有人推测放电电火花与天空中的闪电可能具有相同的性质。富兰克林对此作了深入的研究。在1749年11月7日的笔记中，他记下了放电与闪电的一致：“1．发光；2．光的颜色；3．弯曲的方向；4．快速运动；5．被金属传导；6．在爆发时发出霹雳声或噪声；7．在水中或冰里存在；8．劈裂所通过的物体；9．杀死动物；10．熔化金属；11．使易燃物着火；12．含硫磺气味。”摩擦产生的电与雷电竟然有这么多的特性是相同的！他开始酝酿一个大胆的实验，即制作一根长20英尺～30英尺顶端削尖的铁竿，把云中的电引下来。他认为，这项实验如能成功，那么采用相同的方法，就“可以给人类用于保护房屋、教堂、船舶等等免除闪电的轰击。”但是，这个想法没有得到英国皇家学会的支持。后来，富兰克林想，铁竿的高度总是有限的，怎样才能把铁竿伸入到云层中去呢？他想起了儿童时代玩过的风筝，于是，他用杉木搭成一个十字架，蒙上一块丝绸手帕，做成了一个风筝。它能够经受风吹雨打而不撕裂，他还在风筝上加了一根1英尺长的尖细的金属丝。在系风筝的粗麻线靠近手的一端，加上了一条丝带（非导体），接头处系上一把钥匙。1752年6月的一个雷雨天，他和儿子一起把这个负有特殊使命的风筝放了出去。麻线被雨淋湿后，纤维挺立起来。当他用手指节靠近钥匙时，打出了电火花，手感到发麻。而后，他又用这把钥匙为莱顿瓶充了电。发现雷电与摩擦电具有相同的性质。这项实验破除了雷电是“上帝之火”的神话。一系列的实验表明，大多数云层带的是负电，所以雷击时“绝大多数是大地的电穿进云层，而不是云层的电落向大地”。到处都在重复雷电实验，彼得堡科学院院士利赫曼（1711～1753）在得知富兰克林的实验后也决心投入征服雷电的研究，他不放过每一次暴风雨，1753年7月26日，他在彼得堡科学院会议上听见一声巨雷后连忙赶回家去，因未检查接地设备是否有效，而献出了生命。他的牺牲提醒电学家：人们不能再这样死去。
风筝实验的直接结果是避雷针的出现。早在1749年和1750年，富兰克林就提出过避雷针的设想，认为尖导体既能释放或吸收物体上的电，也能释放或吸收云层中的电。他建议将上端尖锐的防锈铁杆装在房屋高处直通地里，或装在船的桅杆顶再抛入水中，“在云层将要产生电击的千钧一发之际，静悄悄地把电从云中吸走，因而使我们免受最突然、最骇人的悲剧。”
在风筝实验的那年夏天，他在铁棒与建筑物之间用绝缘体隔开，并称这种装置为“避雷针”，试用良好。捷克牧师狄维斯（P．DiviSCh）在1745年首先设计出避雷针。费城一些高大建筑物因装上这种避雷针而安然无恙，在欧洲特别是法国也开始流行。
1 知识目标
1.1 知道电动势的定义.
1.2 理解闭合电路欧姆定律的公式，理解各物理量及公式的物理意义，并能熟练地用来解决有关的电路问题。
1.3 知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。
1.4 理解路端电压与电流（或外电阻）的关系，知道这种关系的公式表达和图线表达，并能用来分析、计算有关问题。
1.5 理解闭合电路的功率表达式。
1.6 理解闭合电路中能量转化的情况。
2 能力目标
2.1 培养学生分析解决问题能力，会用闭合电路欧姆定律分析外电压随外电阻变化的规律。
2.2 理解路端电压与电流（或外电阻）的关系，知道这种关系的公式表达和图线表达，并能用来分析、计算有关问题。
2.3 通过用公式、图像分析外电压随外电阻改变规律，培养学生用多种方式分析问题能力。
3 情感目标
3.1 通过外电阻改变引起电流、电压的变化，树立学生普遍联系观点。
3.2 通过分析外电压变化原因，了解内因与外因关系。
3.3 通过对闭合电路的分析计算，培养学生能量守恒思想。
3.4 知道用能量的观点说明电动势的意义。
教学建议
1 电源电动势的概念在高中是个难点，是掌握闭合电路欧姆定律的关键和基础，在处理电动势的概念时，可以根据教材，采用不同的讲法.从理论上分析电源中非静电力做功从电源的负极将正电荷运送到正极，克服电场力做功，非静电力搬运电荷在两极之间产生电势差的大小，反映了电源做功的本领，由此引出电动势的概念；也可以按本书采取讨论闭合电路中电势升降的方法，给出电动势等于内、外电路上电势降落之和的结论.教学中不要求论证这个结论.教材中给出一个比喻（儿童滑梯），帮助学生接受这个结论。
需要强调的是电源的电动势反映的电源做功的能力，它与外电路无关，是由电源本生的特性决定的。 电动势是标量，没有方向，这要给学生说明，如果学生程度较好，可以向学生说明，做为电源，由正负极之分，在电源内部，电流从负极流向正极，为了说明问题方便，也给电动势一个方向，人们规定电源电动势的方向为内电路的电流方向，即从负极指向正极。
2 路端电压与电流（或外电阻）的关系，是一个难点.希望作好演示实验，使学生有明确的感性认识，然后用公式加以解释.路端电压与电流的关系图线，可以直观地表示出路端电压与电流的关系，务必使学生熟悉这个图线。
学生应该知道，断路时的路端电压等于电源的电动势.因此，用电压表测出断路时的路端电压就可以得到电源的电动势.在考虑电压表的内阻时，希望通过第五节的“思考与讨论”，让学生自己解决这个问题。
3 最后讲述闭合电路中的功率，得出公式 ， .要从能量转化的观点说明，公式左方的 表示单位时间内电源提供的电能.理解了这一点，就容易理解上式的意义：电源提供的电能，一部分消耗在内阻上，其余部分输出到外电路中。
教学设计方案
闭合电路的欧姆定律
1 教育目标
1.1 知识教学点
1.1.1 初步了解电动势的物理意义。
1.1.2 了解电动势与内外电压的关系。
1.1.3 理解闭合电路欧姆定律及其公式，并能熟练地用来解决有关的电路问题。
1.1.4 理解路端电压与电流（或外电阻）的关系，知道这种关系的公式表达和图线表达，并能用来分析、计算有关问题。
1.1.5 理解闭合电路的功率表达式，理解闭合电路中能量的转化。
1.2 能力训练点
通过用公式、图像分析外电压随外电阻变化而变化的规律，培养学生用多种方法分析问题的能力。
1.3 德育渗透点[来源：高考资源网]
1.3.1 通过外电阻的改变而引起I、U变化的深入分析，树立事物之间存在普遍的相互联系的观点。
1.3.2 通过对闭合电路的分析计算，培养学生能量守恒的思想。
2 重点、难点、疑点及解决办法
2.1 重点
①正确理解电动势的物理意义。[来源：高考资源网]
②对闭合电路欧姆定律的理解和应用。
2.2 难点
路端电压、电流随外电阻变化规律。
2.3 疑点
路端电压变化的原因（内因、外因）。
2.4 解决办法
制作多媒体课件，采用类比分析、动态画面、图像等帮助同学增强感性认识，逐步了解电动势的含义，推导闭合电路欧姆定律公式，分析各项的意义，使学生有初步整体感知，精选运用闭合电路欧姆定律分析路端电压随外电阻改变而改变的规律的典型例题，结合图像分析突破难点。
3 教学过程设计
引入新课：
教师：同学们都知道，电荷的定向移动形成电流.那么，导体中形成电流的条件是什么呢？（学生答：导体两端有电势差）
演示：将小灯泡接在充满电的电容器两端，会看到什么现象？（小灯泡闪亮一下就熄灭.）为什么会出现这种现象呢？
分析：当电容器充完电后，其上下两极板分别带上正负电荷，如图1所示，两板间形成电势差.当用导线把小灯泡和电容器两极板连通后，电子就在电场力的作用下通过导线产生定向移动而形成电流，但这是一瞬间的电流.因为两极板上正负电荷逐渐中和而减少，两极板间电势差也逐渐减少为零，所以电流减小为零，因此只有电场力的作用是不能形成持续电流的。
教师：为了形成持续的电源，必须有一种本质上完全不同于静电性的力，能够不断地分离正负电荷来补充两极板上减少的电荷.这才能使两极板保持恒定的电势差，从而在导线中维持恒定的电流，能够提供这种非静电力的装置叫电源.电源在维持恒定电流时，电源中的非静电力将不断做功，从而把已经流到低电势处的正电荷不断地送回到高电势处.使它的电势能增加。
4 课时安排[来源：高考资源网][来源：高考资源网]
1课时
5 教具学具准备
不同型号的干电池若干、小灯泡（3.8V）、电容器一个、纽扣电池若干、手摇发电机一台、可调高内阻蓄电池一个、电路示教板一块、示教电压表（0～2.5V）两台、10Ω定值电阻一个、滑线变阻器（0～50Ω）一只、开关、导线若干。
6 学生活动设计
学生观察、动手测电源电动势，并边观察边思考，逐步推导闭合电路欧姆定律，在教师的启发下逐渐理解公式含义，引导学生用公式法和图像法去分析同一问题。
7 教学过程
教师：同学们都知道，电荷的定向移动形成电流。那么，导体中形成电流的条件是什么呢？（学生答：导体两端有电势差。）
演示：将小灯泡接在充电后的电容器两端，会看到什么现象？（小灯泡闪亮一下就熄灭。）为什么会出现这种现象呢？
分析：当电容器充完电后，其上下两极板分别带上正负电荷，如图1所示，两板间形成电势差。当用导线把小灯泡和电容器两极板连通后，电子就在电场力作用下沿导线定向移动形成电流，但这是一瞬间的电流。因为两极板上正负电荷逐渐中和而减少，两极板间电势差也逐渐减小为零，所以电流减小为零，因此要得到持续的电流，就必须有持续的电势差。
教师：能够产生持续电势差的装置就是电源。那么，如何描述电源的特性？电源接入电路，组成闭合电路，闭合电路中的电流有什么规律呢？这节课我们就来学习闭合电路欧姆定律。
8 板书设计
8.1 电源电动势：等于电源没有接入电路时两极间的电压。
8.2 闭合电路欧姆定律。
闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。
8.3 路端电压跟负载的关系。
路端电压随外电阻增大而增大。
1．知识目标。
（l）掌握闭合电路的欧姆定律；
（2）理解端压跟外电路的电阻的关系，理解断路和短路时的端压和电流；
（3）理解端压发生变化的根本原因。
2．能力和方法目标
（l）培养学生“发现问题，提出假设，实验研究，得出结论”的探究物理规律的科学思路和方法；
（2）通过学习，使学生会用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题。
【教学方法】
在教师指导下，师生共同探讨的启发式教学。
【教学器材】
电压表、电阻箱、电键、电池组、J1203型蓄电池、导线等各24组。新电池两节，内阻较大的电池一组（电动势为9V以上），灯泡若干，演示用电压表，保险丝，导线若干，单刀双掷开关，投影仪等。
【教学过程】
1．引入新课
师：如图1电路，将电压表接在电源两端，从电压表上读出的是什么？
生：电源电动势。
演示实验：测电源电动势并观察灯泡亮度。
师：出示图1装置示教板，简介实验装置，分别开关打向1和2，让学生通过电压表的实物投影读电源和的电动势。
生：，。
师：（将电压表换接成小灯泡，开关接1时。小灯泡很亮，几乎发白光）问：开关接2时，会发生什么情况？
生：（猜测）：①烧毁，②更亮。
师：（开关接通2，小灯泡还不如接1时亮。）
生：（哗然，形成强烈反差）
师：学习了闭合电路欧姆定律后，我们就能解释这一实验现象了。
2．新课教学
2．l闭合电路欧姆定律的数学表达式（在教师的启发下，引导学生完成）
师：什么样的电路叫闭合电路呢？
生：由电源和用电器组成的完整电路。
师：电源有哪些重要的参量？
生：电源电动势和内阻。
师：（出示图2的动画电路）闭合电路中，流过内电路和外电路的电流有什么关系？
生：相等。
师：电源的电动势与端压（外电压）、内电压之间的关系是怎样的？
生：E=U=U′。
师：现设通过电路的电流强度为I，外电路的电阻为R电源电阻为r，根据欧姆定律，可以把上式进一步写成怎样的形式？
生：根据欧姆定律，外电压U′=IR，内电压U′=Ir，代入E=U+U′，可以得出：E=IR+Ir。。
师：如果我们要探讨电路里的电流强度I跟哪些因素有关，有什么关系，还需要把公式改变成怎样的形式？
生：可以改写成：。
师：好，这就是闭合电路欧姆定律的数学表达式。它表示：闭合电路中的电流，跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比。在公式中，R的含义是什么？
生：外电路的总电阻。
师：对给定的电源，E、r均为定值，外电阻变化时，会引起电路电流的变化，I随R会发生怎样的变化？
生：由公式知，R变大则I减少，R变小则I增大。
师：根据U=IR，R变大时端压（外电压）会随之发生怎样的变化呢？
生：（猜测。有人说变大，有人说变小）
师：请两个学生介绍判断的过程和依据。（暂时不做评价，由“实践是检验真理的标准”过渡到学生实验上来。）
2．2探讨U随R变化的规律
学生实验：探讨U随R变化的规律
师：如果给你一个电源，一个电键，一个电压表，一个电阻箱，让你来探讨外电压U随外电阻R变化的规律，你该怎样设计电路？请画出电路图。
生：（画电路图）
师：（讲评学生所画电路，指导学生进行实验）
生：（出示实验数据记录，得出结论）端压随外电阻的增大而增大，随外电阻的减少而减少。二者变化的趋势相同。
师：能否根据闭合电路欧姆定律从理论上分析为什么会发生这样的变化？
生：（讨论，在教师诱导下得出）
师：刚才我们通过实验和理论探讨了端压随外电阻变化的规律，得出了上述结论。请大家再思考，当外电阻很小时，会发生什么情况呢？
生：外电阻减少到零时，会发生短路现象。
师：短路时的电流有多大呢？
生：（可能会说无穷大教师从电路电阻出发引导，使学生得出）短路时：R=0，I=E／r，U′=E，U=0。
师：短路时的电流取决于E，r。一般情况下，电源内阻很小，像蓄电池的内阻只有0．005Ω－0．1Ω，所以短路时电流会很大，很大的电流会造成什么后果呢？
演示实验：保险丝熔断现象。
师：（出示示教板，简单向学生介绍电路的元件，先让电灯开始正常工作）大家说说，怎样的外电路才算短路呢？
生：将电键合上，使外电路的电阻R=0。
师：（演示：合上电键，保险丝烧断起烟，小灯泡熄灭）保险丝烧断，说明短路时的电流的确很大。如果没有保险丝，短路时很大的电流长时间通过电路，就可能损坏电源，甚至酿成火灾。所以在实验操作中和日常生活、生产中要注意避免短路，也不能图方便用铜丝替代保险丝。那么，怎样使电路恢复正常呢？
生：（教师引导）先排除故障，再换保险丝。
师：当外电阻很大时，又会发生什么现象呢？
生：（引导学生类比得出）断路。
断路时：R∞，I=0，U′=0，U=E。
师：电压表测电动势就是利用了这一道理．通过前面的讨论，我们对U随R变化的规律有了了解，但在讨论中都是以电源的E、r不变作为前提的。如果有两个电源，它们的内阻不同，端电压随外电阻的变化有什么区别呢？
2．3U随R变化的根本原因
学生实验：探究内阻不同时U随R变化的特点（电路如图3）。
师：现有四节干电池组，电动势约6V，内阻阻值大约在0．5Ω－2Ω之间；有一个蓄电池组，电动势约6V，内阻大约在0．005Ω－0．1Ω之间。请大家再做实验，比较这两个电源U随R变化的特点。
生：（实验操作，教师巡回指导）
实验结论：内电阻很小的电源，端电压随外电阻的变化不明显。
师：大家推测一下，当电源内电阻为零时，外电压还随外电阻的变化而变化吗？
生：不随。
师：能否理论推导一下？
生：r=0，无论I如何变化，U′=Ir=0，故U=E－U′=E不变。
师：内电阻等于零的电源叫理想电源，它的端压是不定值，不随外电阻的变化而变化，初中讨论的都是这样的电源。可是，实际的电源都有内阻。正是由于r≠0，才导致U随R的变化。可见，U随R变化的根本原因是……
生：r≠0。
3．规律应用演示实验：（装置见图5）
师：（简单介绍实验装置，电源为6V干电池组）逐个合上电键，灯泡的亮度会不会发生变化？
生：（讨论，看法不一）
师：（实验。结果发现接入电路中的小灯泡亮度逐渐变暗。）怎样解释看到的现象？
生：随着灯泡逐渐接入，外电路的总电阻逐渐减小，外电路的端压逐渐减小，由知，灯泡消耗的实际功率逐渐变小，灯泡亮度变暗。
师：（改用蓄电池作电源，再做上述实验，结果发现灯泡亮度几乎不变）
生：蓄电池内阻很小，外电路电阻变化时，端压变化非常小，灯泡消耗的实际功率变化很小，因而亮度几乎不变。
师：这一现象再次说明了……
生：内电阻不为零是端压变化的根本原因。
师：请大家思考，开始上课时做的演示实验为什么会出现那样一个结果？
生：（讨论后得出）电源的内阻很大，比灯泡的电阻还要大，因此内阻分压也大，第二次加在灯泡两端的外电压没有第一次的大。
师：你们的推理是否正确，实际测量一下就知道了。
演示实验：
师：（测图1灯泡两端在电键按1和2两种情况下的端压。结果表明，第二次的端压小于第一次）
生：（露出满意的笑容）
师：通过这节课的学习，我们解决了上一节课学习电动势时产生的“端压为什么会随外电阻的变化而变”的疑问，得到了闭合电路的欧姆定律，搞清了端压变化的根本原因。在本节课的学习中，有没有新的问题？
生：实验测量中发现，随着外电阻的增大，端压并不是一直增大的，这是为什么？
师：（表扬提问题的学生，引导大家讨论，然后解释）当外电阻大到一定程度时，由闭合电路欧姆定律知，总电流极小，内电阻止的分压趋近于零，端压趋近于电源的电动势，接近于发生了断路现象。
生：老师，你是怎样知道干电池和蓄电池的内阻的？
师：这个问题提的好。我们是在干电池组内阻大于蓄电池组内阻的前提下得出端压变化的根本原因的，如果事实不是这样，则结论也就不成立了，这个问题留做课后思考，下节课我们将通过实验来测定电源的电动势和内阻。实际上今天的课已经告诉了你一种测量方法了……大家还有问题吗？
生：……
4．小结
4．l闭合电路欧姆定律是高中电学中的重要规律之一，要掌握其内容并会运用它分析电流强度、端压随外电阻的变化规律。以及端压跟电流强度的关系。根据I=E′（R+r）、U′=Ir、U=E-Ir可知：
RIU′U
R=0，I=E/r，U′=E，U=0（短路）
RIU′U
R∞，I=0，U′=0，U=E（断路）
4．2在初中讨论电路问题时，不考虑电源内阻。到了高中，有些问题常要考虑电源内阻。路端电压随外电阻变化而变化，其根本原因是因为电源有内阻。我们关心路端电压的变化情况，是关系到用电器能否正常工作的问题，这在实际应用中有现实意义。
5．布置作业（略）。
【教学设计说明】
1．闭合电路的欧姆定律在高中“恒定电流”一章中占有重要地位，这是一节承上启下的课。在设计本节课时，我十分注意对学生科学素质的培养。在教学中实施素质教育的核心是培养学生的创新精神和实践能力。对于中学生来说，创新精神主要体现在学生应具有创新的意识，其直接的表现就是善于发现问题，善于提出问题。因此在课堂上应把主要精力放在引导学生发现问题并寻找解决问题的途径上。根据上一节课中学生对端压会发生变化所产生的疑问，我设计了本节课的教学流程，旨在通过学生的亲身实践，得到掌握知识、培养能力、形成习惯的最终目的。在这节课的最后，还留给学生一段时间，让他们自己来提问题，并讨论、解答，这也是出于培养创新意识的需要。
2．利用实验发现规律，利用实验验证结论是贯穿整个课堂教学的一条主旋律。本节课一开始，就利用学生的日常生活经验与演示实验的矛盾巧设“悬念”，使他们的心理经历了一次前科学意识与物理规律的强烈碰撞，求知欲望之火被迅速点燃，从而兴致勃勃地进入了主动学习的“角色”。在教学活动中，一个个演示、学生实验不断地开后学生思维的“阀门”，他们时而全神贯注，时而心领神会，在一系列“发现问题，提出假设，实验研究，得出结论”的过程中，错误的前概念逐步被纠正，科学的物理规律在脑海里扎下了很。物理教学活动的科学性和艺术性得到了有机的统一，科学美的教育也渗透在其中了。
