全电路的欧姆定律的教学设计

1、建构物理知识，发展探究能力 闭合电路的欧姆定律一节的教学设计西安市西光中学 陈艳 一 教材依据人教版普通高中课程标准实验教材物理选修3-1第二章恒定电流中第七节闭合电路的欧姆定律。 二 设计思路1 指导思想及设计理念：闭合电路的欧姆定律是选修3-1第二章恒定电流的重点知识.本章的各部分知识间有紧密的内在联系,知识线索清晰.为了利于学生理解闭合电路的欧姆定律教材先介绍了电源电动势的有关知识,接着讨论了不含电源的部分电路问题,包括部分电路的欧姆定律,串并联电路,焦耳定律.为理解闭合电路的欧姆定律铺垫好了思维线索.因此非常适合以“建构物理知识”为指导，应用探究的手段促使学生“在一个完整、真实的问题背

2、景中，产生强烈的学习需要，实现自主完成建构物理知识的过程，达到应用相关的知识经验和探究方法，通过积极的高水平的思维活动，使新知识在原有经验的基础上“生长”起来。”为了使闭合电路的欧姆定律的教学能有效地发展学生探究能力，实现物理知识的建构，笔者在这一节的教学设计中尝试以建构主义教学观为指导，创设真实的情境帮助学生发现新学习的必要，合理安排教学材料，用学生已掌握的知识情境搭建助其知识生长的“脚手架”，为学生进一步探究提供一定的支撑，使学生的探究逐步深入。鼓励学生的亲自实践，鼓励学生学习的自我生成。.鼓励合作学习通过讨论以形成更为高级的理解。使学业不理想的学生也能做出自己的贡献，从而获得同伴的尊敬。

3、 2 教材分析 = 1 * GB2 教材地位：本课教材内容达成了本章的结果性目标,是恒定电流这一章的重点知识,围绕这个中心知识点将展开对闭合电路的欧姆定律的具体应用.是实现体验性目标的基础保证. = 2 * GB2 教材思路：相同时间内非静电力做的功等于内外电路中能量的消耗.强调了做功与能量的关系问题.优点:很好的体现了功和能的概念的重要性,通过功能关系进行的推理在逻辑上更加严密,利于培养学生将已有知识和方法加工生成新知识的学习能力.不足;由于知识限制学生只能计算电阻消耗的热能，还不会计算非纯电阻元件所消耗的能量,故问题情境只能设置为纯电阻电路,导致由此进行的逻辑推理所得的结果只能适用于纯电阻

4、电路,不具备一般性.虽然教材也强调了闭合电路欧姆定律的标不同表达，但先入为主，学生易忽视闭合电路欧姆定律的一般性表达。 3 学情分析 = 1 * GB2 学生能够根据电路原理图连接电路，会利用电压表和电流表测量电压和电流，具备基本的实验操作能力，可以通过实验观察到路端电压与电流的关系，能够产生新旧知识的碰撞，激发探究热情。 = 2 * GB2 学生具备串并联电路 电势，电动势功能关系，能量守恒焦耳定律的知识，有能力按照逻辑线索组织知识进行推理，得到结论。 = 3 * GB2 学生的思维水平限制了独立梳理逻辑线索的能力，但具备在教师引导下，通过讨论明确逻辑线索的能力。学会如何进行有效思维将使学生

5、的认知和思维上升一个台阶。 = 4 * GB2 学生对部分电路欧姆定律非常熟悉，易产生先入为主地定势思维干扰对闭合电路的欧姆定律的应用，应加强对相关现象的体验，设置冲突性问题帮助学生克服定势思维的干扰。 三 教学目标设计1知识与技能： = 1 * GB2 理解内外电路的电势降落 = 2 * GB2 理解闭合电路的欧姆定律 = 3 * GB2 能够运用闭合电路的欧姆定律分析路端电压与负载的关系 = 4 * GB2 能够运用闭合电路的欧姆定律进行相关的电路分析和计算2过程与方法： = 1 * GB2 经历实验感知的过程使学生体验科学研究的方法，激发探究兴趣。 = 2 * GB2 经历闭合电路的欧姆

6、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。 = 3 * GB2 经历运用闭合电路的欧姆定律分析路端电压与负载的关系过程，相关的电路分析和计算过程，提高应用物理知识分析结决实际问题的能力。3情感、态度与价值观： = 1 * GB3 通过演示实验和探究实验，激发学生求知欲和学习兴趣，享受成功的乐趣，体会物理学研究的科学性。 = 2 * GB3 通过分析路端电压与电流（外电阻）的关系，培养学生严谨的科学态度，感受物理之美。 = 3 * GB3 通过学生之间的讨论、交流与协作探究，培养团队合作精神。 = 4 * GB3 感知物理源自生活，锻炼学生分析实际问题

7、的能力，强化学生的实践意识。4 现代教学手段：使用多媒体辅教系统适时展示问题情境，帮助学生发现新学习的必要；为学生进一步探究提供一定的支撑，使学生的探究逐步深入。 四 教学重点：理解电路中的能量转化关系，推导闭合电路的欧姆定律，掌握不同表达式的应用。五 教学难点：应用闭合电路的欧姆定律分析路端电压与负载的关系。 六 教学准备现象分析非静电力做功的功能关系和静电力做功的功能关系及能量转化E=U外+U内1 U开=E2短路电流等于E/r 应用目标引领主体思维探究达成目标教师进行目标指引，（帮助学生发现新学习的必要，帮助学生用逻辑思维的线联系各个知识的点）学生进行主体思维（动员旧知识，进行感知体验，猜

8、想，推理等）这两条线索并行，使学生发散的思维在目标指引中辐合，让探究过程成为依据已有知识生成新知识的过程，成为提高逻辑思维能力，熟练数理方法，建构知识网络的过程。 2、教学素材设计图1 = 1 * GB2 实验准备图1演示实验:电路图1器材：演示用电压表，电流表，滑动变阻器，电键，干电池，导线学生实验：电路图2器材：电压表，电流表，滑动变阻器，电键，干电池，导线图2 = 2 * GB2 已有知识的准备分为思路准备和知识点准备图2 = 1 * GB3 探究思路:能量转化和守恒观点：电源将化学能转化为电能，电路中电能通过各个元件转化为其他形式的能量。能量转化过程中的功能关系：通过非静电力做功将化学

9、能转化为电能，非静电力做功的值等于化学能转化为的电能；通过静电力做功将电能转化为其他形式的能，静电力做功的值等于转化为其他形式能的电能。 = 2 * GB3 知识准备: 电动势的物理意义；电压的物理意义；功能关系；能量转化和守恒。 七 教学环节环节一：情景导学演示: 路端电压与电流关系的演示实验引导观察：1 电流表的读数变化 2 电压表的读数变化学生回应：电流变小，电压变大。（与定势思维电流变小电压变小发生冲突，激发探究兴趣）鼓励学生自主质疑：由于学生对部分电路的欧姆定律非常熟悉，会产生疑惑：应该是电阻上电流变小电压变小，可为什么实验现象却是电流变小，电压变大呢？鼓励学生发现：对确定的电阻应该

10、是电阻上电流变小电压变小，而实验中的电路电阻发生了变化。导入新课：为什么在闭合电路中电阻变化若引起电流变小，电路的电压反而变大呢？我们今天要探究的内容，闭合电路的欧姆定律就能够为我们解释清楚。自主探究的情境设置和知识准备： 1知识准备rERK内电路外电路 = 1 * GB2 rERK内电路外电路外电路:电源外部的用电器和导线构成外电路.内电路:电源内部是内电路.电源有内阻，即内电路上有电阻。 = 2 * GB2 电源电动势的物理意义?在电源内部非静电力把单位正电荷从电源的负极移到正极所做的功。 = 3 * GB2 两点间电压的物理意义?静电力把单位正电荷从一点移到另一点所做的功。 = 4 *

11、GB2 如何计算电路中电能转化为其它形式的能？电环节二：自主探究探究1 电动势是电压吗？探究2 电动势和电压这两个物理量间有什么共同点？探究3 电路中的能量转化及其对应的功能关系如何？非静电力做功非静电力做功非电电流做功内电路的热能外电路的各种能量化学能电能指明：电路消耗多少能量，电源就提供多少能量结论：非静电力做功=电流对所有元件做功之和探究4 电路中电流流经外电路和内电路的电阻，在整个电路中电流做功如何表示？外探究5 电源电动势的与外电路的电压之间存在什么关系呢？外可以写为外外内 得到闭合电路的欧姆定律的表达式。图2环节三：精讲释疑图2释疑1 外电路的电阻越大，路端电压也越大提出问题：闭合

12、电路中的路端电压随负载变化实验释疑：学生分组进行实验操作和观察。按电路图2连接电路；改变电阻值观察电压表的读数变化情况。得出结论：外电路的电阻越大，路端电压也越大，断路时路端电压最大，电压值等于电源电动势的值。理论推理释疑：由闭合电路欧姆定律得外可知外电路的电阻越大，路端电压也越大，断路时路端电压等于电源电动势。与初中的知识联系：因为开路电压值等于电源电动势的值，所以可利用电压表测电路的开路电压，由此测量电源电动势的值，这就是初中的处理方法。为后面的继续深入学习做准备：电压表实质上是一个电阻，虽然阻值较大，但并不是无穷大，这样测得的开路电压与电源电动势的值是有差别的，只能算是粗略测量，如何更准

13、确的测定电源电动势的值？在今后的学习中我们将进行进一步的探究。释疑2 闭合电路欧的干路电流越小，路端电压越大，开路电压等于电源电动势。提出问题：闭合电路中的路端电压与干路电流的关系是不是与部分电路欧姆定律的结论电流越大电压越大一样呢？实验释疑：学生分组进行实验操作和观察。改变电阻值观察电压表的读数变化情况和电流表的读数变化情况。得出结论：电路中电流越小，路端电压越大；电路中电流越大，路端电压越小。与熟悉的部分电路欧姆定律结论不同。理论推理释疑：由闭合电路欧姆定律得外可知电路的干路电流越小，路端电压越大，若干路电流为零即断路时路端电压等于电源电动势。释疑3 短路电流短。决不允许将电源的正负极直接

14、短接。提出问题：闭合电路中外电路若没有负载（即外电路电阻为零）也叫短路时电路中的电流会是多少？将会引起什么后果？如，干电池的电动势为1.5V，内电阻约为1。理论推理释疑：由闭合电路欧姆定律可知： 短路电流短。对干电池：短=1.5A。进而讨论铅蓄电池的短路电流更大。是电源发热，甚至引发火灾，爆炸。决不允许将电源的正负极直接短接。环节四：盘点提升知识盘点1 闭合电路的欧姆定律外内；外。对纯电阻电路还可以写为，。2外电路的电阻越大，路端电压也越大；电路中电流越小，路端电压越大；开路电压等于电源电动势；短路电流短。基本实验技能盘点: 按电路图进行实物连线时注意电流表和电压表的量程和正负极；电键处于断开

15、状态；滑动变阻器的滑片放在接入电阻最大的一端。能力提升 ：图31 应用能力提升图3例题：在图3中。当开关处于位置1时，电流表的读数；当开关处于位置2时，电流表的读数.求电源的电动势和内阻。解：得代值求得2 解决问题，设计实验的能力提升：上面例题为我们提供了一种测量电源的电动势E和内阻r的方法，提问： = 1 * GB3 此方法需要哪些器材？ = 2 * GB3 以上材料中，若没有两个定值电阻，给你一个电阻箱，能否顺利地完成实验？ = 3 * GB3 以上材料中，若无电流表但给你一个电压表能否测量电源的电动势E和内阻r？ 简述方法。 八 布置作业 = 1 * GB2 思考与讨论：设电源的电动势，

16、内阻。请根据路端电压与电流的关系式，以为纵坐标，为横坐标，作出与关系的函数图象，并讨论以下问题。 = 1 * GB3 外电路断开的状态对应于图中哪个点？这时路端电压与电动势有什么关系？ = 2 * GB3 电动势的大小对图象有什么影响？ = 3 * GB3 电源短路的状态对应于图中哪一个点？这时的电流的大小是多少？ = 4 * GB3 图象能不能反映的大小？ = 2 * GB2 完成课后习题2，3，4题 = 3 * GB2 复习本节内容，预习多用电表的原理。 九 教学反思：本课设计强调新旧知识、经验之间的对接、整合，实现有效新知生成，达到认知的进步与发展。特别强调了创设实验情境帮助学生发现新学

17、习的必要，不仅激发学生强烈的探究愿望，还为探究提供经验支持,助其确定探究方案.为完成本课进行抽象的理论探究建设了“脚手架”，学生的自主探究更加顺利。在实验探究部分给学生留下了继续完善实验探究的余地，有利于发展学生探究能力。本课通过flash动画手段将电路中电势的变化直观比喻为“滑梯”过程，助学生迅速理解电源，电路中电势涨落的关系。通过演示实验激起与定势思维矛盾的问题，使学生的探究积极主动，目标明确。通过学生的探索实验，帮助学生积累经验，并勇于进行理论探究。通过盘点知识技能，引导学生在不同条件下设计实验研究方案，实现能力的提升。课堂上仍有部分小组通过讨论难以完成理论推导，通过调查，发现主要原因有1小组内没有能够组织讨论的学生，且整个小组成员的学习能力均较差，无法形成互帮共进的探究环境。2讨论过程随意性大，一个无关干扰因素即可打乱本该有序紧张的讨论。3不注重基本知识的内涵，不借助已有知识的支撑，不接受思维线索的引导，仍然停留在想当然的状态。4不注重过程，只想得到结论，觉得只要知道结论就行，中间过程无用。对教学的