2024-2025學年高中物理 第2章 習題課3 閉合電路歐姆定律的應(yīng)用教案 教科版選修3-1

2024-2025學年高中物理第2章習題課3閉合電路歐姆定律的應(yīng)用教案教科版選修3-1主備人備課成員教學內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學內(nèi)容為高中物理第2章習題課3，圍繞閉合電路歐姆定律的應(yīng)用進行深入探討。教學內(nèi)容涉及教科版選修3-1中的閉合電路歐姆定律的基本概念、公式推導以及在實際電路中的應(yīng)用。

教學內(nèi)容與學生已有知識的聯(lián)系：學生在之前的學習中已經(jīng)掌握了歐姆定律的基礎(chǔ)知識，理解了電阻、電流、電壓之間的關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，本節(jié)課將引導學生將理論知識應(yīng)用于閉合電路中，分析實際電路問題，培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。通過本節(jié)課的學習，學生將能更好地理解閉合電路歐姆定律在電路分析中的應(yīng)用，為后續(xù)學習電磁學等領(lǐng)域打下堅實基礎(chǔ)。核心素養(yǎng)目標本節(jié)課旨在培養(yǎng)學生以下學科核心素養(yǎng)：

1.物理觀念：通過探究閉合電路歐姆定律的應(yīng)用，使學生在實際情境中建立完整的電路觀念，深化對電流、電壓、電阻等物理量的理解。

2.科學思維：訓練學生運用歐姆定律解決實際問題的能力，學會分析電路結(jié)構(gòu)，提高邏輯推理和問題解決能力。

3.科學探究：鼓勵學生通過小組合作、實驗探究等方法，探索閉合電路中電流、電壓的變化規(guī)律，培養(yǎng)實驗操作和數(shù)據(jù)處理能力。

4.科學態(tài)度與責任：培養(yǎng)學生對物理現(xiàn)象的好奇心，激發(fā)學習興趣，認識到物理知識在實際生活中的應(yīng)用價值，增強社會責任感。學情分析本節(jié)課面向的是高中年級的學生，他們在知識層面已經(jīng)掌握了基本的電路概念，熟悉歐姆定律及其應(yīng)用，具備一定的物理理論基礎(chǔ)。在能力方面，學生具備簡單的邏輯推理和問題解決能力，但將理論知識應(yīng)用于復(fù)雜閉合電路的分析能力仍有待提高。此外，學生在數(shù)據(jù)處理和實驗操作方面存在一定差距，需要進一步鍛煉。

在素質(zhì)方面，學生普遍具有探究精神和合作意識，但個體差異較大，部分學生對物理學科興趣濃厚，表現(xiàn)積極；另一部分學生則相對被動，學習積極性有待提高。行為習慣方面，部分學生課堂紀律良好，能認真聽講、主動提問；但也有部分學生注意力容易分散，課堂參與度不高。

這些因素將對課程學習產(chǎn)生影響，因此教學過程中應(yīng)關(guān)注以下幾點：1.針對不同層次的學生，設(shè)計難易適度的教學活動，提高全體學生的參與度；2.注重培養(yǎng)學生實驗操作和數(shù)據(jù)處理能力，提高實際問題解決能力；3.激發(fā)學生興趣，引導他們認識到物理知識在實際生活中的價值，提升學科素質(zhì)。通過以上措施，幫助學生更好地適應(yīng)課程學習，提高教學效果。學具準備Xxx課型新授課教法學法講授法課時第一課時師生互動設(shè)計二次備課教學資源準備1.教材：確保每位學生都準備了教科版選修3-1教材，提前復(fù)習第2章相關(guān)內(nèi)容。

2.輔助材料：準備閉合電路歐姆定律相關(guān)的圖片、圖表、視頻等多媒體資源，以便直觀展示電路原理和實驗操作。

3.實驗器材：準備充足的實驗器材，如電源、電阻、導線、電流表、電壓表等，確保實驗器材的完整性和安全性。

4.教室布置：將教室劃分為理論學習區(qū)和實驗操作區(qū)，設(shè)置分組討論區(qū)，便于學生進行合作學習與實驗探究。同時，確保多媒體設(shè)備正常運行，以便展示輔助教學資源。教學過程1.導入新課

（1）復(fù)習提問：

同學們，上節(jié)課我們學習了閉合電路歐姆定律的基本概念，誰能來說說閉合電路歐姆定律的表達式是什么？它揭示了哪些物理量之間的關(guān)系？（學生回答）

很好，閉合電路歐姆定律表達式為：I=E/(R+r)，其中I表示電路中的電流，E表示電源電動勢，R表示外部電阻，r表示內(nèi)阻。

（2）導入新課：

閉合電路歐姆定律在電路分析中具有重要作用。今天我們將進一步探討閉合電路歐姆定律在實際電路中的應(yīng)用。

2.理論講解

（1）閉合電路歐姆定律的內(nèi)涵

首先，我們來復(fù)習一下閉合電路歐姆定律的內(nèi)涵。閉合電路歐姆定律是指在閉合電路中，電流與電源電動勢成正比，與總電阻（包括外部電阻和內(nèi)阻）成反比。

（2）閉合電路歐姆定律的應(yīng)用

案例1：一個電池的電動勢為E，內(nèi)阻為r，現(xiàn)在外接一個電阻R，請同學們分析以下問題：

a.電流I是多少？

b.電阻R上的電壓是多少？

c.電阻R上的功率是多少？

（學生思考并回答）

案例2：如果現(xiàn)在將電阻R替換為一個電阻箱，要求同學們通過調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流I達到某個特定值，應(yīng)該如何操作？

（學生討論并回答）

3.實驗探究

（1）實驗?zāi)康模?/p>

（2）實驗器材：

電源、電阻、導線、電流表、電壓表、電阻箱等。

（3）實驗步驟：

a.搭建實驗電路，連接電源、電阻、電流表和電壓表。

b.測量并記錄不同電阻下的電流和電壓值。

c.分析數(shù)據(jù)，驗證閉合電路歐姆定律。

d.通過調(diào)節(jié)電阻箱，使電流達到特定值，并記錄對應(yīng)的電阻值。

（4）實驗注意事項：

實驗過程中要注意安全，正確使用電流表、電壓表等器材。

4.知識拓展

（1）討論：閉合電路歐姆定律在實際生活中的應(yīng)用實例。

（2）思考：閉合電路歐姆定律與簡單電路歐姆定律之間的關(guān)系。

5.總結(jié)與作業(yè)

（1）總結(jié)：

（2）作業(yè)：

課后請同學們完成教材第2章習題課3的相關(guān)練習題，鞏固所學知識。

6.課后反思

本節(jié)課通過理論講解、實驗探究、知識拓展等環(huán)節(jié)，使同學們掌握了閉合電路歐姆定律的應(yīng)用。在教學過程中，要注意關(guān)注學生的個體差異，充分調(diào)動他們的學習積極性。同時，加強實驗操作和數(shù)據(jù)處理能力的培養(yǎng)，提高學生解決實際問題的能力。在今后的教學中，要不斷優(yōu)化教學方法，提高教學質(zhì)量。拓展與延伸1.拓展閱讀材料：

（1）《電路原理與應(yīng)用》一書中的第3章“閉合電路歐姆定律及其應(yīng)用”，詳細介紹了閉合電路歐姆定律的推導過程、應(yīng)用實例以及在實際電路中的注意事項。

（2）教材選修3-1中的第4章“電磁學基礎(chǔ)知識”，了解閉合電路歐姆定律在電磁學領(lǐng)域的應(yīng)用。

2.課后自主學習和探究：

（1）研究閉合電路歐姆定律在實際生活中的應(yīng)用，例如：電池的使用、家用電器的工作原理等。

（2）探究不同類型電源（如直流電源、交流電源）對閉合電路歐姆定律的影響。

（3）分析電路中各元件（如電阻、電容、電感）對閉合電路歐姆定律的影響，總結(jié)元件的作用和適用場合。

（4）通過查閱資料，了解閉合電路歐姆定律在電子技術(shù)、電力工程等領(lǐng)域的應(yīng)用。

（5）研究閉合電路歐姆定律與能量守恒定律之間的關(guān)系，探討電路中能量的轉(zhuǎn)換與傳遞過程。

同學們，本節(jié)課我們學習了閉合電路歐姆定律的應(yīng)用。為了加深對這部分知識的理解，希望大家在課后進行以上拓展與延伸的學習和探究。通過自主學習，提高自己的理論水平和實際應(yīng)用能力，為將來的學習和工作打下堅實基礎(chǔ)。同時，也要注意將所學知識與其他學科進行整合，發(fā)揮跨學科優(yōu)勢，提高自己的綜合素質(zhì)。祝大家學習進步！板書設(shè)計①重點知識點：

1.閉合電路歐姆定律表達式：I=E/(R+r)

2.閉合電路歐姆定律內(nèi)涵：電流與電動勢成正比，與總電阻成反比。

3.閉合電路歐姆定律應(yīng)用：電流、電壓、功率的計算。

②關(guān)鍵詞：

1.閉合電路

2.歐姆定律

3.電動勢

4.總電阻

5.電流

6.電壓

7.功率

③重點句：

1.閉合電路歐姆定律在實際電路分析中具有重要作用。

2.通過調(diào)節(jié)電阻值，可以使電路中的電流達到特定值。

3.了解閉合電路歐姆定律在生活中的應(yīng)用，提高實際問題解決能力。

板書設(shè)計示例：

```

閉合電路歐姆定律

一、定律表達式：

I=E/(R+r)

二、定律內(nèi)涵：

電流I與電動勢E成正比

電流I與總電阻(R+r)成反比

三、應(yīng)用實例：

1.計算電流I

2.計算電壓U

3.計算功率P

四、關(guān)鍵詞：

閉合電路、歐姆定律、電動勢、總電阻、

電流、電壓、功率

五、重點句：

1.實際電路分析中的重要工具

2.調(diào)節(jié)電阻值，控制電流

3.生活應(yīng)用與問題解決能力

```

板書設(shè)計要求簡潔明了，突出重點，同時注重藝術(shù)性和趣味性，激發(fā)學生學習興趣和主動性。通過板書，使學生能夠直觀地理解和記憶閉合電路歐姆定律的相關(guān)知識。教學評價與反饋1.課堂表現(xiàn)：學生在課堂上的聽講、提問、回答問題等表現(xiàn)，是評價學生學習狀態(tài)的重要指標。在本節(jié)課中，觀察學生是否能認真聽講、積極參與課堂討論，對閉合電路歐姆定律的應(yīng)用問題能否主動思考、提出疑問。

2.小組討論成果展示：將學生分成小組，針對閉合電路歐姆定律的應(yīng)用實例進行討論。評價各小組在討論過程中的合作程度、分析問題的深度以及展示成果的清晰度。

3.隨堂測試：通過設(shè)計相關(guān)的測試題，檢驗學生對閉合電路歐姆定律的理解程度和實際應(yīng)用能力。測試題目可包括選擇題、計算題和實驗操作題等。

4.實驗報告：學生在實驗探究過程中，需提交實驗報告。評價實驗報告的完整性、數(shù)據(jù)處理的準確性以及實驗結(jié)果的合理性。

5.教師評價與反饋：

a.對學生在課堂上的表現(xiàn)，給予及時的表揚和鼓勵，提高學生的自信心和積極性。

b.針對小組討論成果，給予客觀、公正的評價，指出優(yōu)點和不足，引導學生相互學習、共同進步。

c.通過隨堂測試和實驗報告，了解學生的學習掌握情況，對存在的問題進行針對性指導，幫助學生鞏固知識點。

d.定期對教學效果進行反思，根據(jù)學生的反饋調(diào)整教學方法和策略，以提高教學質(zhì)量。重點題型整理1.計算題：一個電動勢為10V，內(nèi)阻為2Ω的電池，外接一個電阻R，求當R=4Ω時，電路中的電流I、電阻R上的電壓U和功率P。

解答：

根據(jù)閉合電路歐姆定律，I=E/(R+r)

代入數(shù)據(jù)，得：I=10V/(4Ω+2Ω)=2A

電阻R上的電壓U=IR=2A×4Ω=8V

功率P=IU=2A×8V=16W

2.計算題：一個電動勢為E，內(nèi)阻為r的電池，外接一個電阻R，已知電流I為2A，求當電動勢E為12V，內(nèi)阻r為1Ω時，電阻R的阻值。

解答：

根據(jù)閉合電路歐姆定律，I=E/(R+r)

代入數(shù)據(jù)，得：2A=12V/(R+1Ω)

解得：R=5Ω

3.計算題：一個電阻R為10Ω的電阻器，接在一個電動勢為15V，內(nèi)阻為3Ω的電池上，求電阻器上的電壓U和功率P。

解答：

電流I=E/(R+r)=15V/(10Ω+3Ω)=1.25A

電阻器上的電壓U=IR=1.25A×10Ω=12.5V

功率P=IU=1.25A×12.5V=15.625W

4.實際應(yīng)用題：某學生制作了一個簡單電路，包括一個電動勢為9V的電池，一個電阻R1和一個小燈泡（視為純電阻）。當電阻R1為10Ω時，小燈泡正常發(fā)光。若想使小燈泡更亮，請給出以下兩種方法中的一種，并計算相應(yīng)的電阻R1值。

方法一：增加電池電動勢。

方法二：減小電阻R1。

解答：

方法一：設(shè)增加后的電動勢為E1，保持燈泡正常發(fā)光，則有：

I=E1/(R1+r)

因為燈泡正常發(fā)光時的電流I為：I=E/(R1+r)=9V/(10Ω+r)

解得：E1=I×(R1+r)=9V/(10Ω+r)×(10Ω+r)=9V

為使燈泡更亮，可增加電動勢E1，例如E1=12V，此時電阻R1的阻值為：

R1=(E1/I)-r=(12V/(9V/(10Ω+r)))-r=20Ω-r

方法二：設(shè)減小后的電阻R1為R1'，則有：

I=E/(R1'+r)

為使燈泡更亮，可減小電阻R1'，例如R1'=5Ω，此時電流I為：

I=9V/(5Ω+r)

為保持燈泡正常發(fā)光時的電流，可得：

9V/(10Ω+r)=9V/(5Ω+r)

解得：r=5Ω

此時，電阻R1的阻值為5Ω。

5.分析題：一個閉合電路中，電動勢E為12V，內(nèi)阻r為2Ω，外接一個電阻R。當電阻R從4Ω變化到8Ω時，電路中的電流I如何變化？為什么？

解答：

當電阻R從4Ω變化到8Ω時，電路中的電流I減小。

因為根據(jù)閉合電路歐姆定律，I=E/(R+r)，當電動勢E和內(nèi)阻r不變時，電流I與總電阻R+r成反比。當電阻R增大時，總電阻R+r增大，從而導致電流I減小。反思改進措施a.采用案例教學，將閉合電路歐姆定律的應(yīng)用實例融入課堂，提高學生的實際應(yīng)用能力。

b.實驗探究與理論教學相結(jié)合，通過實際操作加深學生對閉合電路歐姆定律的理解。

2.存在主要問題：