閉合電路的歐姆定律說課稿教案教學設計

1、一、教學背景分析【 教材分析 】閉合電路歐姆定律是高中物理選修 3-1 第二章恒定電流的第 7 節(jié)內(nèi)容 , 課程標 準是n級要求.在學生學習了 ”歐姆定律","電功”等內(nèi)容之后編排的，是分析和理解部分電 路和全電路的交匯點 ,也是復雜電路分析的基礎 .本節(jié)內(nèi)容在教材中具有承上啟下的作用 ,既 是前面所學知識的鞏固和深化 ， 又為后繼內(nèi)容的學習做出了鋪墊?！?學情分析 】 學生在本節(jié)課前，理解了靜電力做功與電荷量、電勢差的關系。已經(jīng)學習了歐姆定律、 焦耳定律、 伏安法測電阻等，對外電路的研究比較全面， 但對電源內(nèi)部的研究幾乎為零。所 以電動勢的概念很難理解， 即使從能量守恒與

2、轉化的角度來理解， 用比值定義法定義的電動 勢也比較抽象。二、設計理念本教學設計，采用“以問題為中心”的教學模式。這種教學模式在縱向上以“問題”貫穿于教學全過程， 依據(jù)新課程的三維目標， 把教學的內(nèi)容轉化為大量的問題。 通過創(chuàng)設情境， 教師提出有效問題和引導， 組織學生通過獨立思考得到答案， 把教學內(nèi)容分成五個的教學單 元“微教學單元” 。以建構主義為指導思想，在設計中突出發(fā)揮學生的主體作用。三、教學目標（一）知識與技能1. 知道電動勢由電源內(nèi)部的非靜電力決定，明確在閉合回路中電動勢等于電路上內(nèi)、 外電壓之和2. 能夠從能量轉化的角度理解并區(qū)分電動勢和電壓的物理意義。3. 通過教師指導，學生自

3、主推導出閉合電路歐姆定律及其公式4. 理解路端電壓與電流的 U-I圖像，認識E和r對U-I圖像的影響。（二）過程與方法1、經(jīng)歷閉合電路歐姆定律及其公式的推導過程，體驗能量轉化和守恒定律在電路中的 具體應用，培養(yǎng)學生推理能力。2、通過路端電壓與負載的關系實驗，培養(yǎng)學生利用實驗探究物理規(guī)律的科學思路和方 法。3、了解路端電壓與電流的 U-I圖像，培養(yǎng)學生利用圖像方法分析電學問題的能力。（三）情感、態(tài)度與價值觀通過發(fā)現(xiàn)問題到解決問題這一完整的教學過程，學生親身感受知識的建立過程，得到成功的體驗，享受成功的愉悅，增加了探索自然規(guī)律的興趣。四、教學重難點推導閉合電路歐姆定律， 應用定律進行相關討論是本節(jié)

4、的重點，幫助學生理解電路中的能量轉化關系是基礎和關鍵。應用閉合電路歐姆定律討論路端電壓與負載關系是本節(jié)難點。五、教學用具1、新舊干電池各一對、小燈泡、滑動變阻器、電壓表、電流表、定值電阻，導線若干,2、 多媒體設備一套：可供播放視頻和ppt文稿等.六、教學過程創(chuàng)設情景：教師做演示實驗，如圖所示電路。打開開關，小燈泡發(fā)光微弱,（一）引入新課疑問，是不是電池快沒電了？取出電池，用電壓表測量有2.7V ;告訴學生小燈泡額定電壓是 2.5V.那小燈泡為什么不超常發(fā)光呢？設計意圖：根據(jù)二中的實際，利用有限的資源，引導學生思考，激起學生學習興趣，引入新 課。（二）進行新課1. 認識閉合電路教師提問：問題1

5、:最簡單的閉合電路是由哪幾部分組成的？問題2：在外電路中，沿電流方向，電勢如何變化？為什么?在內(nèi)電路中，沿電流方向，電勢如何變化？教師講解：電源電動勢和電源在電路中的作用1.用flash演示。電路中內(nèi)、外電路電勢總下降多少，電源的作用就好比是再把電勢提升多少。所以這個定值可以反映出電源本身的特性。我們稱它為：電源電動勢，它是一個反映電源提升電勢本領的物理量，用E來表示。2, 電源能把電勢再次提升上去，又是怎么做到的呢？（演示水泵抽水工作） 觀察電源內(nèi)部情況，類比抽水機能將水抽到高處，恰恰利用到了水泵的葉輪對水 的非重力作用，通過做功，消耗了電能同時把水的重力勢能增加。同樣，在電源 內(nèi)部也有著非

6、靜電力作用做功，把其他形式的能轉化為電荷的電勢能。不同的電 源，非靜電力來源不一樣，轉換的能量也不同。例舉干電池，和發(fā)電機等。設計意圖：對電路電源內(nèi)部非靜電力做功的分析，通過類比抽水機模型， 加深對電源作用的理解，使學生更好的理解電動勢這一比較抽象的物理概念。2閉合電路中的能量轉化如圖，若外電路兩端的電勢降落，即電勢差為U外；內(nèi)電路中的電勢降落， 即電勢差為U內(nèi)；電源電動勢為 E;當電鍵閉合后，電路中的電流為I，通電時間為t。教師提問：問題 1在t時間內(nèi)，外電路中靜電力做的功 W外為多少？ 問題2:在t時間內(nèi),內(nèi)電路中靜電力做的功 W內(nèi)為多少？ 問題3:電池化學反應層在t時間內(nèi)，非靜電力做的功

7、 We為多少？ 問題4:靜電力做的功等于消耗的電能，非靜電力做的功等于轉化 的電能，根據(jù)能量守恒你能得到什么？教師總結：我們對閉合電路要做一個重新的認識：電源內(nèi)部也是一段電路，叫內(nèi)電路，外部的導線，開關，用電器組成了外電路 （能用眼睛看到的部分）。在畫電路圖時候， 內(nèi)阻可以用r來表示。設計意圖：應用靜電力做功與電荷量、 電勢差的關系。得到內(nèi)外電壓之和大小等于電源電動 勢大小的規(guī)律。3閉合電路歐姆定律教師提問：問題1：若外電路是純電阻電路（如下圖所示），依據(jù)上面得到的結果，推導出閉合電路中的電流I與電動勢E、內(nèi)電阻r、外電阻R的關系式？問題2:根據(jù)部分電路歐姆定律，總結閉合電路歐姆定律的內(nèi)容、表

8、達式，并思考閉合電路歐姆定律的適用條件?學生活動:(1) E 外=|2Rt(2) E 內(nèi)=I 2rt(3)W=Eq=EIt根據(jù)能量守恒定律，W= E外+E內(nèi)即 EIt =I 2Rt+ I 2rt整理得：E =IR+ Ir或者I教師總結：這就是閉合電路的歐姆定律。適用條件：外電路是純電阻的電路。設計意圖：從能量守恒與轉化的角度， 理論上再次回歸到內(nèi)外電壓之和大小等于電動勢大小的規(guī)律，再結合部分電路歐姆定律，推導出閉合電路歐姆定律。4. 路端電壓與負載的關系創(chuàng)設情景：演示實驗：探討路端電壓隨外電阻變化的規(guī)律。讓學生用理論自主分析演示實驗的現(xiàn)象產(chǎn)生的原因？教師提問：問題1對給定的電源，E、r均為定值

9、，外電阻變化時,電路中的電流如何變化？問題2:當外電阻R增大時，路端電壓 U路如何變化?問題3:當外電阻R減少時，路端電壓 U路又如何變化?設計意圖 培養(yǎng)學生利用閉合電路歐姆定律分析問題的能力，同時要求學生會應用課堂知識解釋實際生活中的一些現(xiàn)象拓展性學習舊電池帶不起白熾燈小燈泡了，可放到 LED手電筒里，亮光卻很強，為什么？ 2014年 10月7日兩名日本科學家和一名美籍日裔科學家因發(fā)明“高效藍色發(fā)光二極管”而獲得諾 貝爾物理學獎“他們的發(fā)明具有革命性，”評選委員會的聲明說，“白熾燈點亮了 20世紀，21世紀將由LED燈點亮?！痹O計意圖：激勵同學們，將青春夢科學夢同祖國繁榮富強結合起來，為實現(xiàn)

10、中國夢而努力學習！5閉合電路的U-I圖像0.005 Q 0.1 Q,干電池教師講解：一般情況下，電源內(nèi)阻很小，像鉛蓄電池的內(nèi)阻只有的內(nèi)阻通常也不到1 Q,所以短路時電流很大，可能燒壞電源，甚至引起火災。過渡：依據(jù)實驗的數(shù)據(jù)，以路端電壓U為縱坐標，電流I為橫坐標，采用描點、擬合圖像的方法，作出 U與I的圖像分析：5教師提問：問題1:若出現(xiàn)短路現(xiàn)象，電路中電流怎么表示？如果是斷路呢？問題2:外電路斷開的狀態(tài)對應于圖中的哪個點？此時，路段電壓對應圖像的什 么長度？路端電壓與電源的電動勢有什么關系？問題3:電源短路的狀態(tài)對應于圖中的哪個點？此時，電流大小對應圖像的什么 長度？問題4:電動勢E的大小對圖像有什么影響？問題5:直線與縱軸的交點表示的物理意義是什么？直線的斜率呢？問題6: r的大小對圖像有什么影響設計意圖培養(yǎng)學生利用從簡單到復雜的思維方法分析問題、理解U-I圖像的含義。6.例題分析（投影儀打出課本例題）如圖的電路中 R=