“闭合电路欧姆定律”教学设计

1、“闭合电路的欧姆定律”教学设计芦台四中 王义军一:教材分析1. 闭合电路欧姆定律是恒定电流一章的重点知识 , 高中电流知识与初中电流知识的最大区别就 在这一节。由于本节内容较多 ,分 2 课时来上 ,第 1 课时主要讲闭合电路中能量的转化、电动势与 内外电压关系、闭合电路欧姆定律、路端电压与电流 (负载关系。第 2 课时主要是闭合电路欧姆 定律的运用。2. 本课时对闭合电路欧姆定律的推导过程及其理解是重点 ; 电动势与内外电压关系的理解和路 端电压与电流 (负载的关系是难点。二:学生分析 :学生知道了电源的作用和电源电动势的定义;学生已经有了能量守恒的思想;学生知道了焦耳定律及纯电阻电路的能量

2、转化;学生掌握了知道滑动变阻器的作用和电压表、电流表的用法;三:教学目标的确定 :(一知识目标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 ,知道电动势等于内、外电路电势降落之和 ,能从分压角度理解 内、外电压的关系。3.理解闭合电路欧姆定律 ,在分析闭合电路的问题时,能考虑到电源的内阻。4.初步体会路端电压随电流(负载发生变化。(二能力目标1.培养运用所学物理知识解决实际问题的能力。2.培养学生的实验观察能力。3.培养学生自主参与、主动获取、建构物理知识的能力。(三情感目标培养学生热爱科学的 ,探究

3、物理的兴趣四:教学器材新干电池两节、内阻较大的旧干电池 6 节,小灯泡 (3.8V ,单刀单掷开关 ,单刀双掷开关 ,滑 动变阻器 ,定值电阻、电流表 ,电压表 ,导线若干 ,实物投影仪 ,示教板等。五:教育技术的选择。教育技术的使用是为了更好的为实现课堂教学目标服务 ,是一种手段而非目的。本节所采用的 教育技术主要有 :实验器材 ,将演示实验作成示教板 ,这样不必放在水平桌面上演示 ,便于学生的 观察 ;使用实物投影是为了增强演示实验的可见性 ; 多媒体的使用可以节约时间 ,提高效率。 六 :教学过程(一 教学模式的选择本节作为一堂物理规律课的教学 ,重点是规律的建立与理解。为了使学生能从感

4、性认识真正上升到理性认识 , 就必须使学生主动参与科学的抽象过程。 本课采用了学生为主体的启发式教学模式 , 通过抓住知识的产生过程和演示实验 ,启发和帮助学生通过发现问题、解决问题来获取新的知识。 (二教学程序 (总体思路1.教师设计第一个演示实验 (两个相同的小灯泡接入电动势不同的电源两端 ,结果接到电动势 大的电源两端的小灯泡反而暗打破学生原有认知结构的平衡 (认为电动势越大 ,小灯泡越亮 ,激 发学生求知欲。2.教师引导学生从能量转化和守恒定律角度推导闭合电路欧姆定律。(三种理解3.教师设计第二个演示实验 ,让学生体会路端电压会随电流 (负载而变化 ,再次打破学生原 有认知结构的平衡

5、(认为电源两端电压不变 ,为建立新的认知结构的平衡作好铺垫。4.学生根据闭合电路欧姆定律分析外路端电压与电流、外电阻的关系。5.课堂练习反馈。(三 教学主要环节1.新课引入 :演示实验 1:教师拿出示教板进行 ,并用多媒体将电路图显示到到大屏幕上,便于学生理解。 师:将电键切换到 1 位置 ,接 E 1,灯泡 (2 节干电池很亮。师:接 E 2(四节干电池时小灯泡会出现什么结果 ?(先让学生猜测 ,再演示结果比较暗 ,与预期的结果出入很大 (学生形成强烈的反差 ,打破原有的认知结果平衡,提升学生的求知欲。师:为什么会出现这种现象呢 ?本节将重点来学习用以解释这种现象的规律 闭合电路欧姆定律。2

6、.闭合电路欧姆定律的教学。(1 师 :请再看大屏幕 (利用多媒体显示右图的电路图首先介绍一下闭合电路中的几个基本 常识 :(闭合电路、外电路、外电阻、内电路、内阻闭合电路可分为内、外电路两部分 , 电源内部是内电路 , 电源外部的用电器、导线组成外电路。(2 师 :下面我们将重点研究闭合电路欧姆定律,请看大屏幕,思考并回答以下问题 :合上开关 , 电路中有电流 , 同时由于电流做功 , 会伴随能量的转化 ,在 t 时间内 ,整个电路中电能转化成什么能?各是多少 ?若电源为干电池 ,电路中的电能又是从何而来的 ?在电源内部是如何实现这一能量转化的 ? 在 t 时间内 ,有多少化学能转化为电能 ?

7、如何计算 ?师:指导同学完成以下框图 :(虚框已知 ,实框需填(3结论?师:(写出 1、 2 两式问此 2 式反映了闭合电路中的什么规律?生:闭合电路中能量转化和守恒定律。师:(写出 3、 4 两式问此 2 式反映了闭合电路中的什么规律? 生:初步发表意见。师:小结并结合下图分析 (比喻小孩的滑梯:外电路 ,沿电流方向 a b 静,电力做正功 ,电势降低 , ab 两点产生电势差 ,即外电压 外 U ,因是电源两端电压 ,又称其为路端电压。内电路 , 正极 a 和负极 b 附近的化学反应层中由于非静电力做功, 电势 “跃升 ”,产生 E 。沿电流方向 c d也有电势降落 ,产生电势差 , 即内

8、电压 内 U ,可见内电路中电势 “升中有降 ”,升为主 ,降为次 。师:我们如何能求出电路中的电流呢?(提示学生从内、外电路分别考虑得到rU RUI内外=师:此式 ,还能反映出内、外电压的什么关系? 生:内、外电路分压与其电阻成正比。师:我们也可以从分压角度来理解内、外电压与电动势的关系。师:(写出 5 式问 5 式是怎样得到的 ?反映了闭合电路中什么规律 ? R 是什么 ? 生:由 3 式变形得到 ,反映了闭合电路中 ,电流与 E 、 R 、 r 的关系。师:很好 ,此式反映了闭合电路中的电流与电源电动势有关 ,还与电源的内阻有关 ,这是恒定 电流部分高中与初中的最大区别 ,这就是闭合电路

9、欧姆定律 (强调 E 和 r , 上式是部分电路定律。 我们研究电路时要将闭合电路与部分电路综合考虑。 (给学生回味、思考的时间就某一电源来讲 ,一般认为电动势 E 和内阻 r 是一定的。 (再强调 E 和 r 师:闭合电路欧姆定律的适用条件 ,适用所有电源 ,外电路是纯电阻的电路。 3.路端电压与负载关系教学 (1 演示实验 2师:请再看大屏幕 :(教师将实验用路图用多媒体显示在大屏幕上介绍 :R 0 为保护电阻 ,此时我们假设电压表和电流表都是理想电表。电压表测路端电压外 U (R与 R 0 的总电压 ,电流表测干路电流。大家思考一下 ,当滑片向又移动时 ,路端电压和干路电流会不会发生变化

10、呢 ?(目的是克服初 中所学的认为电源两端电压不变的思维定势 ,打破原有的认知结构的平衡师:(拿出示教板大家比较一下电路图和实物是否相符。生:缺少电压表和电流表。师:很好。 (串入电流表 ,并上电压表 。 大家注意观察两电表的读数变化。实验演示 :让学生协助进行实验操作 ,滑动变阻器滑片向右移动。 现象 :电流表读数变大 , 电压表读数变小。师:请大家试着用闭合电路欧姆定律解释上面的现象。 (强调动笔推导 教师巡查 ,帮助学生解决问题。几分钟后请同学解释刚才的实验现象。师:小结 ,可见 ,闭合电路中 ,路端电压不是固定不变的 ,它会随 R 发生变化。电路中 ,消耗 电能的原件常常称为负载 ,以后我们会将 R 称为负载变。 (板书路端电压随电流 (负载 R 变化 , 外 U =E-Ir4.课堂反馈训练训练 1:电源的电动势 E= 4.5V,外电阻 R=4.0,路端电压为 4.0V 。 电源的内阻多大 ?若外电路再串联一个4.5 的电阻 ,此时路端电压多大 ?训练 2:师:大家还记得实验 1 中现象吗 ?思考一下 ,谁能定性解释现象产生的原因 ? 生 :