閉合電路歐姆定律優(yōu)質(zhì)課教學(xué)設(shè)計(jì)

1、閉合電路的歐姆定律教學(xué)設(shè)計(jì)一、教材分析 課標(biāo)分析：知道電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，理解閉合電路的歐姆定律。 教材地位：閉合電路歐姆定律是恒定電流一章的核心內(nèi)容，具有承前啟后的作用。既是本章知識(shí)的高度總結(jié)，又是本章拓展的重要基礎(chǔ)；通過(guò)學(xué)習(xí)，既能使學(xué)生從部分電路的認(rèn)知上升到全電路規(guī)律的掌握，又能從靜態(tài)電路的計(jì)算提高到對(duì)含電源電路的動(dòng)態(tài)分析及推演。同時(shí)，閉合電路歐姆定律能夠充分體現(xiàn)功和能的概念在物理學(xué)中的重要性，是功能關(guān)系學(xué)習(xí)的好素材。 二、學(xué)情分析 學(xué)生通過(guò)前面的學(xué)習(xí)，理解了靜電力做功與電荷量、電勢(shì)差的關(guān)系、了解了靜電力做功與電能轉(zhuǎn)化的知識(shí)，認(rèn)識(shí)了如何從非靜電力做功的角度描述電動(dòng)勢(shì)，并處理了部分電路歐姆定

2、律的相關(guān)電路問(wèn)題，已經(jīng)具備了通過(guò)功能關(guān)系分析建立閉合電路歐姆定律，并應(yīng)用閉合電路歐姆定律分析問(wèn)題的知識(shí)與技能。 三、教學(xué)目標(biāo) （一）知識(shí)與技能 1、通過(guò)探究推導(dǎo)出閉合電路歐姆定律及其公式，知道電源的電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電路上電勢(shì)降落之和。 2、理解路端電壓與負(fù)載的關(guān)系，知道這種關(guān)系的公式表達(dá)，并能用來(lái)分析有關(guān)問(wèn)題。 3、掌握電源斷路和短路兩種特殊情況下的特點(diǎn)。知道電源的電動(dòng)勢(shì)等于電源沒(méi)有接入電路時(shí)兩極間的電壓。 4、了解路端電壓與電流的UI圖像，認(rèn)識(shí)E和r對(duì)UI圖像的影響。 5、熟練應(yīng)用閉合電路歐姆定律進(jìn)行相關(guān)的電路分析和計(jì)算。 （二）過(guò)程與方法 1、經(jīng)歷閉合電路歐姆定律及其公式的推導(dǎo)過(guò)程，體驗(yàn)?zāi)?/p>

3、量轉(zhuǎn)化和守恒定律在電路中的具體應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生推理能力。 2、通過(guò)路端電壓與負(fù)載的關(guān)系實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)探究物理規(guī)律的科學(xué)思路和方法。 3、了解路端電壓與電流的UI圖像，培養(yǎng)學(xué)生利用圖像方法分析電學(xué)問(wèn)題的能力。 4、利用閉合電路歐姆定律解決一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。 （三）情感態(tài)度價(jià)值觀(guān) 1、通過(guò)探究物理規(guī)律培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。 2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)。 3、通過(guò)實(shí)際問(wèn)題分析，拉近物理與生活的距離，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。 四、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 重點(diǎn)：推導(dǎo)閉合電路歐姆定律，應(yīng)用定律進(jìn)行相關(guān)討論。難點(diǎn)：應(yīng)用閉合電路歐姆定律討論路端電

4、壓與負(fù)載關(guān)系。五、教學(xué)過(guò)程（一）新課引入一天，家里面手電筒不亮了，讀小學(xué)的兒子打開(kāi)一看，有一節(jié)電池已經(jīng)軟得不能用了，另一節(jié)還很硬。他對(duì)我說(shuō)：媽媽?zhuān)o我1塊錢(qián)去買(mǎi)電池。我說(shuō)：怎么才要1塊錢(qián)呢？電筒需要兩節(jié)電池，一節(jié)電池1塊錢(qián)，要2塊錢(qián)才對(duì)??！他說(shuō)：只買(mǎi)一節(jié)就夠了，另一節(jié)還能用。我說(shuō)：兒子，這不行，必須2節(jié)一起換。他問(wèn)：為什么呢？同學(xué)們你們知道為什么嗎？SV各種型號(hào)的干電池的電動(dòng)勢(shì)大約是1.5V，那么把一節(jié)干電池接入電路中，它兩極間的電壓是否還是1.5V呢？用示教板演示，電路如圖所示。結(jié)果：開(kāi)關(guān)閉合前，電壓表示數(shù)是1.5V，開(kāi)關(guān)閉合后，電壓表示數(shù)變?yōu)?.4V. 實(shí)驗(yàn)表明，電路中有了電流后，電源兩極

5、間的電壓減小了。設(shè)問(wèn)：那么減少的電壓哪去了呢？今天我們就學(xué)習(xí)這方面的知識(shí)，板書(shū)課題。（二）教學(xué)過(guò)程1、檢查學(xué)生完成課前學(xué)習(xí)任務(wù)單任務(wù)的情況，對(duì)課前完成任務(wù)情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和點(diǎn)評(píng)（展示課前學(xué)習(xí)任務(wù)單）。（5分鐘）個(gè)人匯報(bào)學(xué)習(xí)情況，如不能完全解決問(wèn)題，進(jìn)行小組討論，小組討論后仍不能解決，請(qǐng)能解決的小組進(jìn)行答疑指導(dǎo)，如仍不能解決，教師整體指導(dǎo)和點(diǎn)評(píng)。最后將正確答案或知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行展示。如學(xué)生沒(méi)有疑問(wèn)，直接點(diǎn)評(píng)后展示正確答案或知識(shí)點(diǎn)，進(jìn)入下一環(huán)節(jié)。2、給出課堂學(xué)習(xí)任務(wù)單，學(xué)生獨(dú)立探索或小組合作完成任務(wù)，并展示交流，教師指導(dǎo)。（展示課堂學(xué)習(xí)任務(wù)單）要求學(xué)生獨(dú)立探究（10分鐘）小組討論（5分鐘）將結(jié)果呈現(xiàn)在大白紙

6、上在方便位置張貼（3分鐘）學(xué)生有序觀(guān)摩各組成果（5分鐘）請(qǐng)各組代表說(shuō)說(shuō)思維過(guò)程（23組，5分鐘）。3、總結(jié)梳理根據(jù)時(shí)間，學(xué)生個(gè)人或小組總結(jié)，或老師直接給出。4、課后拓展，完成課后學(xué)習(xí)任務(wù)單。六、教師參考1、閉合電路的電流方向電勢(shì)變化情況：外電路:正電荷受靜電力作用，從高電勢(shì)向低電勢(shì)運(yùn)動(dòng)。沿電流方向電勢(shì)降低。內(nèi)電路:電源內(nèi)部，非靜電力將正電荷從電勢(shì)低處移到電勢(shì)高處，所以沿著電流方向電勢(shì)升高。在內(nèi)電路中，一方面存在內(nèi)阻，沿電流方向電勢(shì)降低；另一方面，沿電流方向存在電勢(shì)“躍升”。如果電源是一節(jié)干電池，在電源的正負(fù)極附近存在著化學(xué)反應(yīng)層，反應(yīng)層中非靜電力（化學(xué)作用）把正電荷從電勢(shì)低處移到電勢(shì)高處，在這

7、兩個(gè)反應(yīng)層中，沿電流方向電勢(shì)“躍升”。在正負(fù)極之間，電源的內(nèi)阻中也有電流，沿電流方向電勢(shì)降低。 2、閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化若外電路中有用電器是純電阻，在時(shí)間t內(nèi)，有多少電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能？E外Q外I2Rt內(nèi)電路也有電阻r，當(dāng)電流通過(guò)內(nèi)電路時(shí)，也有一部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是多少？E內(nèi)Q內(nèi)I2rt電流流經(jīng)電源時(shí)，若化學(xué)反應(yīng)層的總電動(dòng)勢(shì)為E，在時(shí)間t內(nèi)非靜電力做多少功？WEqEIt以上各能量間有什么關(guān)系？守恒根據(jù)能量守恒定律：非靜電力做功，應(yīng)該等于內(nèi)外電路中電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的總和。WE外E內(nèi)，即EItI2RtI2rt整理后得EIRIr也就是變形公式：EU外U內(nèi)U外Ir電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)外電路電勢(shì)降落之和，適

8、用于任何閉合電路。3、從電勢(shì)升降圖定性理解閉合電路歐姆定律外電路中，AB電流的方向是電勢(shì)降低的方向，電勢(shì)降落為IR，習(xí)慣上叫做路端電壓或外電壓；內(nèi)電路中，CD電流的方向是電勢(shì)降低的方向，電勢(shì)降落為Ir，習(xí)慣上叫做內(nèi)電壓；電流通過(guò)內(nèi)電路時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)是兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)層，即BC及DA，其方向是電勢(shì)升高的方向，電勢(shì)升高為E1E2E，根據(jù)電勢(shì)升降圖可看出EIRIrU外U內(nèi)。4、路端電壓與電流的關(guān)系：UEIr。5、路端電壓隨外電阻的變化規(guī)律對(duì)于給定電源，E和r是一定的。當(dāng)外電阻R增大時(shí)，由知電流I減小，由UEIr知U增大，當(dāng)R增大到無(wú)限大（斷路時(shí)），I0，UE，斷路時(shí)的路端電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)外電阻R減

9、小時(shí)，由知電流I增大，由UEIr知U減小，當(dāng)R減小到0（短路時(shí)），U0，短路時(shí)通過(guò)電源的電流很大，容易燒壞電源，絕不允許將電源兩端用導(dǎo)線(xiàn)直接連接在一起。如圖，斷路及短路時(shí)的電勢(shì)升降圖。6、路端電壓U隨電流I變化的圖像（UI關(guān)系圖）（1）UI圖像的函數(shù)表達(dá)式：UEIrOIU（2）UI圖像特點(diǎn)：位于第一象限，與橫縱坐標(biāo)軸相交的傾斜直線(xiàn)與縱軸交點(diǎn)表示電動(dòng)勢(shì)與橫軸交點(diǎn)表示短路電流直線(xiàn)斜率的大小表示電源的內(nèi)阻7、閉合電路歐姆定律的動(dòng)態(tài)分析方法（1）閉合電路動(dòng)態(tài)分析的思路閉合電路中由于局部電阻變化（或開(kāi)關(guān)的通斷）引起各部分電壓、電流（或燈泡的明暗）發(fā)生變化，分析這類(lèi)問(wèn)題的基本思路：分清電路結(jié)構(gòu)局部電阻變化

10、總電阻變化總電流變化路端電壓變化各部分電壓、電流變化（2）閉合電路動(dòng)態(tài)分析的三種方法程序法：基本思路是“部分整體部分”，即R局增大減小R總增大減小I總減小增大U增大減小I局U局部分電路變化電路總電阻R的變化總電流變化（）路端電壓變化（U = E Ir）用部分電路歐姆定律及串、并聯(lián)電路中電流和電壓的特點(diǎn)判斷部分電路的電流和電壓等的變化。電阻不變的部分，用或U=IR判定電流和電壓的變化。電阻變化的部分，用串、并聯(lián)電路中電流和電壓的特點(diǎn)判定電流和電壓的變化。簡(jiǎn)而言之就是“先總后分，先固定后變化”。分析時(shí)注意：電源的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻不變。結(jié)論法“串反并同”“串反”：是指某一電阻增大（減?。r(shí)，與它串聯(lián)或間

11、接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率等都將減?。ㄔ龃螅！安⑼保?是指某一電阻增大（減?。r(shí)，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率等都將增大（減?。?。特殊值法與極限法：指因滑動(dòng)變阻器滑片滑動(dòng)引起電路變化的問(wèn)題，可將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端分別滑至兩個(gè)極端去討論。一般用于滑動(dòng)變阻器兩部分在電路中都有電流時(shí)的討論。幾個(gè)有用的結(jié)論.外電路中任何一個(gè)電阻增大（或減?。r(shí)外電路的總電阻一定增大（或減小）。.若開(kāi)關(guān)的通斷使串聯(lián)的用電器增多時(shí)，總電阻增大，若開(kāi)關(guān)的通斷使并聯(lián)的支路增多時(shí)，總電阻減小。.分壓電路中的電阻變化在如圖所示的分壓電路中，滑動(dòng)變阻器可以視為由兩段電阻構(gòu)成，其中一段與用電器并聯(lián)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)并聯(lián)段），另一段與并聯(lián)部分相串聯(lián)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)串聯(lián)段）。設(shè)滑動(dòng)變阻器的總電阻為R，燈泡電阻為R燈，與燈泡并聯(lián)的那一段電阻為R并，則分壓電路的總電阻為由上式可以看出，當(dāng)R并減小時(shí)，R總增大；當(dāng)R并增大時(shí)，R總減小。由此可以得出結(jié)論：分壓電路總電阻的變化情況與并聯(lián)段電阻的變化情況相反，與串聯(lián)段電阻的變化情況相同。8、總結(jié)梳理通過(guò)對(duì)閉合電路能量轉(zhuǎn)化的分析得到閉合電路的歐姆定律；進(jìn)而得知電動(dòng)勢(shì)，外電壓，內(nèi)電壓的關(guān)系及外電壓隨著外電阻的增大而增大的規(guī)律。（1）閉合電路歐姆定律內(nèi)容：閉合電路的電流跟電源的電