“閉合電路歐姆定律”教學(xué)設(shè)計(jì)

1、“閉合電路的歐姆定律”教學(xué)設(shè)計(jì)蘆臺(tái)四中 王義軍一:教材分析1. 閉合電路歐姆定律是恒定電流一章的重點(diǎn)知識(shí) , 高中電流知識(shí)與初中電流知識(shí)的最大區(qū)別就 在這一節(jié)。由于本節(jié)內(nèi)容較多 ,分 2 課時(shí)來(lái)上 ,第 1 課時(shí)主要講閉合電路中能量的轉(zhuǎn)化、電動(dòng)勢(shì)與 內(nèi)外電壓關(guān)系、閉合電路歐姆定律、路端電壓與電流 (負(fù)載關(guān)系。第 2 課時(shí)主要是閉合電路歐姆 定律的運(yùn)用。2. 本課時(shí)對(duì)閉合電路歐姆定律的推導(dǎo)過(guò)程及其理解是重點(diǎn) ; 電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)外電壓關(guān)系的理解和路 端電壓與電流 (負(fù)載的關(guān)系是難點(diǎn)。二:學(xué)生分析 :學(xué)生知道了電源的作用和電源電動(dòng)勢(shì)的定義;學(xué)生已經(jīng)有了能量守恒的思想;學(xué)生知道了焦耳定律及純電阻電路的能量

2、轉(zhuǎn)化;學(xué)生掌握了知道滑動(dòng)變阻器的作用和電壓表、電流表的用法;三:教學(xué)目標(biāo)的確定 :(一知識(shí)目標(biāo)1.經(jīng)歷閉合電路歐姆定律的理論推導(dǎo)過(guò)程。體驗(yàn)?zāi)芰哭D(zhuǎn)化和守恒定律在電路中的具體應(yīng)用 ,理 解內(nèi)外電路的能量轉(zhuǎn)化。2.理解內(nèi)、外電路的電勢(shì)降落 ,知道電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電路電勢(shì)降落之和 ,能從分壓角度理解 內(nèi)、外電壓的關(guān)系。3.理解閉合電路歐姆定律 ,在分析閉合電路的問(wèn)題時(shí),能考慮到電源的內(nèi)阻。4.初步體會(huì)路端電壓隨電流(負(fù)載發(fā)生變化。(二能力目標(biāo)1.培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。2.培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力。3.培養(yǎng)學(xué)生自主參與、主動(dòng)獲取、建構(gòu)物理知識(shí)的能力。(三情感目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)的 ,探究

3、物理的興趣四:教學(xué)器材新干電池兩節(jié)、內(nèi)阻較大的舊干電池 6 節(jié),小燈泡 (3.8V ,單刀單擲開(kāi)關(guān) ,單刀雙擲開(kāi)關(guān) ,滑 動(dòng)變阻器 ,定值電阻、電流表 ,電壓表 ,導(dǎo)線若干 ,實(shí)物投影儀 ,示教板等。五:教育技術(shù)的選擇。教育技術(shù)的使用是為了更好的為實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)目標(biāo)服務(wù) ,是一種手段而非目的。本節(jié)所采用的 教育技術(shù)主要有 :實(shí)驗(yàn)器材 ,將演示實(shí)驗(yàn)作成示教板 ,這樣不必放在水平桌面上演示 ,便于學(xué)生的 觀察 ;使用實(shí)物投影是為了增強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)的可見(jiàn)性 ; 多媒體的使用可以節(jié)約時(shí)間 ,提高效率。 六 :教學(xué)過(guò)程(一 教學(xué)模式的選擇本節(jié)作為一堂物理規(guī)律課的教學(xué) ,重點(diǎn)是規(guī)律的建立與理解。為了使學(xué)生能從感

4、性認(rèn)識(shí)真正上升到理性認(rèn)識(shí) , 就必須使學(xué)生主動(dòng)參與科學(xué)的抽象過(guò)程。 本課采用了學(xué)生為主體的啟發(fā)式教學(xué)模式 , 通過(guò)抓住知識(shí)的產(chǎn)生過(guò)程和演示實(shí)驗(yàn) ,啟發(fā)和幫助學(xué)生通過(guò)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題來(lái)獲取新的知識(shí)。 (二教學(xué)程序 (總體思路1.教師設(shè)計(jì)第一個(gè)演示實(shí)驗(yàn) (兩個(gè)相同的小燈泡接入電動(dòng)勢(shì)不同的電源兩端 ,結(jié)果接到電動(dòng)勢(shì) 大的電源兩端的小燈泡反而暗打破學(xué)生原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)的平衡 (認(rèn)為電動(dòng)勢(shì)越大 ,小燈泡越亮 ,激 發(fā)學(xué)生求知欲。2.教師引導(dǎo)學(xué)生從能量轉(zhuǎn)化和守恒定律角度推導(dǎo)閉合電路歐姆定律。(三種理解3.教師設(shè)計(jì)第二個(gè)演示實(shí)驗(yàn) ,讓學(xué)生體會(huì)路端電壓會(huì)隨電流 (負(fù)載而變化 ,再次打破學(xué)生原 有認(rèn)知結(jié)構(gòu)的平衡

5、(認(rèn)為電源兩端電壓不變 ,為建立新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的平衡作好鋪墊。4.學(xué)生根據(jù)閉合電路歐姆定律分析外路端電壓與電流、外電阻的關(guān)系。5.課堂練習(xí)反饋。(三 教學(xué)主要環(huán)節(jié)1.新課引入 :演示實(shí)驗(yàn) 1:教師拿出示教板進(jìn)行 ,并用多媒體將電路圖顯示到到大屏幕上,便于學(xué)生理解。 師:將電鍵切換到 1 位置 ,接 E 1,燈泡 (2 節(jié)干電池很亮。師:接 E 2(四節(jié)干電池時(shí)小燈泡會(huì)出現(xiàn)什么結(jié)果 ?(先讓學(xué)生猜測(cè) ,再演示結(jié)果比較暗 ,與預(yù)期的結(jié)果出入很大 (學(xué)生形成強(qiáng)烈的反差 ,打破原有的認(rèn)知結(jié)果平衡,提升學(xué)生的求知欲。師:為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢 ?本節(jié)將重點(diǎn)來(lái)學(xué)習(xí)用以解釋這種現(xiàn)象的規(guī)律 閉合電路歐姆定律。2

6、.閉合電路歐姆定律的教學(xué)。(1 師 :請(qǐng)?jiān)倏创笃聊?(利用多媒體顯示右圖的電路圖首先介紹一下閉合電路中的幾個(gè)基本 常識(shí) :(閉合電路、外電路、外電阻、內(nèi)電路、內(nèi)阻閉合電路可分為內(nèi)、外電路兩部分 , 電源內(nèi)部是內(nèi)電路 , 電源外部的用電器、導(dǎo)線組成外電路。(2 師 :下面我們將重點(diǎn)研究閉合電路歐姆定律,請(qǐng)看大屏幕,思考并回答以下問(wèn)題 :合上開(kāi)關(guān) , 電路中有電流 , 同時(shí)由于電流做功 , 會(huì)伴隨能量的轉(zhuǎn)化 ,在 t 時(shí)間內(nèi) ,整個(gè)電路中電能轉(zhuǎn)化成什么能?各是多少 ?若電源為干電池 ,電路中的電能又是從何而來(lái)的 ?在電源內(nèi)部是如何實(shí)現(xiàn)這一能量轉(zhuǎn)化的 ? 在 t 時(shí)間內(nèi) ,有多少化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 ?

7、如何計(jì)算 ?師:指導(dǎo)同學(xué)完成以下框圖 :(虛框已知 ,實(shí)框需填(3結(jié)論?師:(寫出 1、 2 兩式問(wèn)此 2 式反映了閉合電路中的什么規(guī)律?生:閉合電路中能量轉(zhuǎn)化和守恒定律。師:(寫出 3、 4 兩式問(wèn)此 2 式反映了閉合電路中的什么規(guī)律? 生:初步發(fā)表意見(jiàn)。師:小結(jié)并結(jié)合下圖分析 (比喻小孩的滑梯:外電路 ,沿電流方向 a b 靜,電力做正功 ,電勢(shì)降低 , ab 兩點(diǎn)產(chǎn)生電勢(shì)差 ,即外電壓 外 U ,因是電源兩端電壓 ,又稱其為路端電壓。內(nèi)電路 , 正極 a 和負(fù)極 b 附近的化學(xué)反應(yīng)層中由于非靜電力做功, 電勢(shì) “躍升 ”,產(chǎn)生 E 。沿電流方向 c d也有電勢(shì)降落 ,產(chǎn)生電勢(shì)差 , 即內(nèi)

8、電壓 內(nèi) U ,可見(jiàn)內(nèi)電路中電勢(shì) “升中有降 ”,升為主 ,降為次 。師:我們?nèi)绾文芮蟪鲭娐分械碾娏髂?(提示學(xué)生從內(nèi)、外電路分別考慮得到rU RUI內(nèi)外=師:此式 ,還能反映出內(nèi)、外電壓的什么關(guān)系? 生:內(nèi)、外電路分壓與其電阻成正比。師:我們也可以從分壓角度來(lái)理解內(nèi)、外電壓與電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系。師:(寫出 5 式問(wèn) 5 式是怎樣得到的 ?反映了閉合電路中什么規(guī)律 ? R 是什么 ? 生:由 3 式變形得到 ,反映了閉合電路中 ,電流與 E 、 R 、 r 的關(guān)系。師:很好 ,此式反映了閉合電路中的電流與電源電動(dòng)勢(shì)有關(guān) ,還與電源的內(nèi)阻有關(guān) ,這是恒定 電流部分高中與初中的最大區(qū)別 ,這就是閉合電路

9、歐姆定律 (強(qiáng)調(diào) E 和 r , 上式是部分電路定律。 我們研究電路時(shí)要將閉合電路與部分電路綜合考慮。 (給學(xué)生回味、思考的時(shí)間就某一電源來(lái)講 ,一般認(rèn)為電動(dòng)勢(shì) E 和內(nèi)阻 r 是一定的。 (再?gòu)?qiáng)調(diào) E 和 r 師:閉合電路歐姆定律的適用條件 ,適用所有電源 ,外電路是純電阻的電路。 3.路端電壓與負(fù)載關(guān)系教學(xué) (1 演示實(shí)驗(yàn) 2師:請(qǐng)?jiān)倏创笃聊?:(教師將實(shí)驗(yàn)用路圖用多媒體顯示在大屏幕上介紹 :R 0 為保護(hù)電阻 ,此時(shí)我們假設(shè)電壓表和電流表都是理想電表。電壓表測(cè)路端電壓外 U (R與 R 0 的總電壓 ,電流表測(cè)干路電流。大家思考一下 ,當(dāng)滑片向又移動(dòng)時(shí) ,路端電壓和干路電流會(huì)不會(huì)發(fā)生變化

10、呢 ?(目的是克服初 中所學(xué)的認(rèn)為電源兩端電壓不變的思維定勢(shì) ,打破原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的平衡師:(拿出示教板大家比較一下電路圖和實(shí)物是否相符。生:缺少電壓表和電流表。師:很好。 (串入電流表 ,并上電壓表 。 大家注意觀察兩電表的讀數(shù)變化。實(shí)驗(yàn)演示 :讓學(xué)生協(xié)助進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作 ,滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)。 現(xiàn)象 :電流表讀數(shù)變大 , 電壓表讀數(shù)變小。師:請(qǐng)大家試著用閉合電路歐姆定律解釋上面的現(xiàn)象。 (強(qiáng)調(diào)動(dòng)筆推導(dǎo) 教師巡查 ,幫助學(xué)生解決問(wèn)題。幾分鐘后請(qǐng)同學(xué)解釋剛才的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。師:小結(jié) ,可見(jiàn) ,閉合電路中 ,路端電壓不是固定不變的 ,它會(huì)隨 R 發(fā)生變化。電路中 ,消耗 電能的原件常常稱為負(fù)載 ,以后我們會(huì)將 R 稱為負(fù)載變。 (板書路端電壓隨電流 (負(fù)載 R 變化 , 外 U =E-Ir4.課堂反饋訓(xùn)練訓(xùn)練 1:電源的電動(dòng)勢(shì) E= 4.5V,外電阻 R=4.0,路端電壓為 4.0V 。 電源的內(nèi)阻多大 ?若外電路再串聯(lián)一個(gè)4.5 的電阻 ,此時(shí)路端電壓多大 ?訓(xùn)練 2:師:大家還記得實(shí)驗(yàn) 1 中現(xiàn)象嗎 ?思考一下 ,誰(shuí)能定性解釋現(xiàn)象產(chǎn)生的原因 ? 生 :