高中物理第二章恒定电流第7节闭合电路的欧姆定律教案.docx

7闭合电路的欧姆定律本节分析闭合电路欧姆定律是本章的核心内容，具有承前启后的作用，既是本章知识的高度总结，又是本章知识拓展的重要基础通过学习，既能使学生从部分电路的认知上升到全电路规律的掌握，又能从静态电路的计算提高到对含电源电路的动态分析及推演同时，闭合电路的欧姆定律能够充分体现功和能的概念在物理学中的重要性，是加深对功能关系理解的好素材学情分析学生通过前面的学习，对静电力做功的特点、静电力做功与电能的转化以及如何从非静电力做功的角度描述电动势有了比较深入的理解借助于部分电路的欧姆定律的相关知识，已经具备了可以通过功能关系分析建立闭合电路欧姆定律的可能教学目标知识与技能（1）经历闭合电路欧姆定律的理论推导过程体验能量转化和守恒定律在电路中的具体应用，理解内、外电路的能量转化（2）理解内、外电路的电势降落，理解闭合电路的欧姆定律（3）会用闭合电路的欧姆定律分析路端电压与负载、电流的关系过程与方法（1）学会用已知的电学知识和规律，推导得到新的知识和规律（2）学会用实验方法，验证并理解新的知识和规律（3）学会利用数学方法来理解和解决相关物理问题情感、态度与价值观（1）倡导师生协作，鼓励学生通过讨论、交流营造探究合作的学习氛围，培养团队合作能力（2）加强对学生科学素质、创新精神和实践能力的培养教学重难点1闭合电路的欧姆定律的推导及理解2路端电压与负载、电流的关系，能进行相关的电路分析和计算教学方法教师启发引导教学与学生小组合作探究法相结合教学准备多媒体教学课件、演示实验电路板、电源、数字电压表、数字电流表等教学过程设计主要教学过程教学设计教师活动学生活动一、引入新课【演示实验一】当开关S1闭合，灯泡L1发光.当开关S2闭合，请观察灯泡L1亮度的变化.（设计意图：通过实验激发学生学习的兴趣，为新课的教学以及后面的照应做好伏笔.）观察实验现象，带着问题走进新知识的探究活动中.二、新课教学（一）认识闭合电路1.闭合电路：当开关S闭合，电源、导线、用电器组成闭合电路.2.外电路：由用电器、导线和开关组成外电路.3.内电路：电源内部是内电路. （1）电源起什么作用？提供电能.（2）电源怎么提供电能？通过非静电力做功，把其他形式的能转化为电能.（3）如何描述电源把其他形式的能转化为电能的本领？定义：E.（4）如何定量描述非静电力做的功？WEqEIt.（5）电源提供的电能消耗到了哪里？外电路：Q外I2Rt内电路：Q内I2rt（设计意图：借助对闭合电路及其能量的分析，为理论推导闭合电路的欧姆定律做好铺垫.）学生在教师的引导下积极追忆，温故知新、构建知识结构.积极思考，用能量观点分析总结闭合电路中的能量转化和守恒，在理论层面推导闭合电路的欧姆定律.（二）理论推导闭合电路的欧姆定律由能量的转化和守恒定律得：WQ外Q内EItI2RtI2rtEIRIrI闭合电路的欧姆定律：闭合电路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.（设计意图：进一步加深学生对闭合电路中能量转化及其守恒定律的理解.）【例题】如图所示，R114 ，R29 .当开关处于位置1时，电流表读数I10.2 A；当开关处于位置2时，电流表读数I20.3 A.求电源的电动势E和内阻r.解：根据闭合电路的欧姆定律和题述的两种情况，可以列出下面两个方程：EI1R1I1rEI2R2I2r消去E，解出r，得：r代入数值，得：r1 将r、I1、R1的值代入EI1R1I1r中，得：E3 V.（设计意图：结合具体问题情景，培养学生使用闭合电路的欧姆定律解决实际问题的能力.）结合问题情景进行讨论交流，初步掌握使用闭合电路的欧姆定律求解问题的基本思路和方法，进一步加深对闭合电路的欧姆定律的理解.（三）讨论及应用1.路端电压、内电压和电动势的关系U路IR，U内IrEU路U内（1）实验验证：U路U内是一个定值.【演示实验二】解决几个问题：用V1测路端电压.用V2来理解内阻r上沿电流方向有电势降落，并可测内电压.如图实验装置，改变滑动变阻器接入电路的阻值，记录外电路电压和内电路电压的数据.（2）从教材“图2.7-2闭合电路的电势”分析得出：内、外电路电势降落之和U外U内，等于电源升高的电势E.即EU外U内.（设计意图：从多角度证明闭合电路的欧姆定律，增强学生的探究体验.）2.路端电压与电流的关系（1）U路EIr，当电流增大时，路端电压减小.应用：演示实验一中，当开关S2闭合时，灯泡L1变暗，请同学们解释实验现象.当开关S2闭合时，外电阻R减小，由I可知，电流I增大，由U路EIr可知，路端电压U路减小，灯泡L1两端电压减小，所以变暗.问题：当开关S3闭合时，灯泡L1、L2的亮度会有什么变化？请同学们分析得出结论.（设计意图：理论联系实际，与引入新课时的演示实验做好呼应.）（2）讨论U路-I的关系图线的物理意义.图线与纵坐标交点的物理意义：I0，外电路断路，此时U路E应用：演示实验二用电压表粗测一节干电池的电动势.图线与横坐标交点的物理意义：U路0，外电路短路，此时Im应用：绝对不允许将电源两端用导线直接连接在一起！直线斜率的物理意义kr，r（设计意图：进一步加深对闭合电路的欧姆定律的理解，为用图象法处理实验：测定电池的电动势和内阻的数据做好准备.）在教师的引导下，从理论层面分析论证电动势与路端电压以及内电压的关系，进一步加深对闭合电路的欧姆定律的理解.在教师的介绍下，熟悉测量路端电压以及内电压的实验装置，为实验验证做好准备.学生思考、讨论、展示、交流，用所学的知识，分析解决实际问题.学生在教师的引导下，分析讨论U路-I图象截距的物理意义，掌握利用图象求解电源电动势和内阻的方法.三、课堂小结引导学生从三维目标出发，对本节进行总结.对本节进行总结.四、课后作业完成学案.独立完成练习，巩固知识.板书设计7闭合电路的欧姆定律一、认识闭合电路闭合电路：开关S闭合，电源、导线、用电器组成闭合电路外电路：由用电器和导线组成外电路内电路：电源内部是内电路二、闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律：闭合电路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，这个结论叫做闭合电路的欧姆定律IEU外U内三、讨论及应用1路端电压、内电压和电动势的关系2路端电压U与电流I的关系（1）U路EIr（2）U路I的关系图线的物理意义与U路轴的截距的物理意义：断路状态，断路时的路端电压等于电源电动势与I轴的截距的物理意义：短路状态，短路电流很大，不允许出现短路图线斜率的物理意义：图线倾斜程度跟内阻r有关，图线斜率绝对值越大，内阻越大教学反思本节的教学活动，基于学生基础、动手能力、思维方式等特点，如何引导学生共同完成探究活动，要注意以下几点：1.明确教学目的，掌握物理思维特点，培养学生思维能力.本节重点即定律的内容不是老师强加到学生脑中，而是通过学生自主的探究，在一定思考和推理情况下学到的，因此教师设计教学一定要符合高中学生的思维能力，通过“猜想实验验证”严密的科学探究方法，培养学生的能力.（1）采用实验引入，实验现象和学生初中的学习认知产生冲突，由此激发学生的学习兴趣与学习热情，这个效果很好，学生的积极性完全调动起来.（2）对电路的认识，由于之前已有铺垫，所以不需要过多阐述，而应该通过学生的课前预习，让学生自主完成，由本节效果来看，学生的预习成果显著.（3）在探究路端电压与负载关系实验时，测量自制电源的路端电压和内电压，并将结果用数字电压表显示出来，学生记录实验数据，然后分析处理实验数据，找到路端电压与内电压的和不变的关系.（4）基于学生数学基础的特点，在研究路端电压与电流关系时，让学生从图象出发研究，从教学效果看