《10B闭合电路欧姆定律》案例

《闭合电路欧姆定律》教学案例【教学内容】华东师范大学出版社拓展课程Ⅰ第二册第十章电路B闭合电路欧姆定律Ⅰ：教案一、【教学目标】1、知识与技能：（1）知道闭合电路内电压、外电压之和等于电动势；（2）理解闭合电路欧姆定律；（3）理解路端电压与电流的关系，知道这种关系的公式表达和图线表达，并能用来分析、计算有关问题。2、过程与方法：（1）通过研究闭合电路内电压、外电压之间的关系，感受利用实验研究、得出结论的探究物理规律的科学思路和方法；（2）通过研究路端电压与电流关系的公式、图线及图线的物理意义，培养用多种方式分析物理问题能力。3、情感、态度与价值观：（1）在探索性实验中自己摸索方法，观察和分析现象，从现象中探索出“新”的物理规律。从而培养发散思维和收敛思维能力，激发创造动力；（2）逐步形成合作交流、善于表达想法和观点的态度。二、【教学重点与难点】重点：（1）闭合电路内电压外电压之和等于电动势；（2）用图像描述闭合电路中物理量的关系。难点：实验探究闭合电路内电压外电压之间的关系。三、【教学准备】1．伏干电池、灯泡、可调内阻电池、导线、数字式电表、电键等；2．自制伏打电池等；3．多媒体课件。四、【教学过程】1、教学流程图问题2：为何电动势大，灯泡反而不亮？问题2：为何电动势大，灯泡反而不亮？问题1：接不同电源，哪次小灯泡更亮？演示2不同电源给灯泡供电演示1测不同电源电动势闭合电路欧姆定律闭合电路内、外电压之和为电动势闭合电路欧姆定律闭合电路内、外电压之和为电动势实验探究内、外电压关系实验探究内、外电压关系问题3：闭合电路内、外电压有何关系？问题4：可否用图像表示U—I关系？断路、断路是电路的特点自主活动问题4：可否用图像表示U—I关系？断路、断路是电路的特点自主活动探究U—I图线分析为何接5伏电源小灯泡反而不亮课后小结、布置作业课后小结、布置作业2、流程图说明本设可分为三个环节：第一环节，实验引入，提出闭合电路中内、外电压有何关系。第二环节，实验探究闭合电路内、外电压关系，让学生学会在探索性实验中自己摸索方法，观察和分析现象，从现象中探索出“新”的物理规律——闭合电路欧姆定律。第三环节，学生自主活动，在学习闭合电路欧姆定律的基础上，用图像表示闭合电路中电流、电压的关系，培养用多种方式分析物理问题能力。3、教学过程：1．情景引入我们已经知道包含电源、用电器和导线等的完整回路叫做闭合电路。演示1：一节电动势为伏的干电池，一个可调内阻的电动势为5伏的电池，用演示电表先分别测出两个电源两端电压。问题1：用同一个灯泡分别接在两个电源两端，那一次更亮？学生根据已有的“部分电路欧姆定律”很快会得出接在5伏电源两端的灯泡亮。演示2：分别接好后发现接在5伏电池两端的灯泡几乎不亮。问题2：既然5伏电压高，为何灯泡不亮？而干电池电压低，小灯泡却能正常发光？学生讨论得出和电源内部结构有关。问题3：灯泡不亮，说明有一部分电压被分配到了电源内部，我们称为【内电压】，电源外部的电压称为【外电压】，又称【端电压】，那么有没有办法可以测量电源内电压？内、外电压到底有何关系？引导学生通过实验探究内、外电压的关系。2.实验探究过程把学生分成6—8个小组进行实验，可以在实验中分工合作，培养他们的相互合作精神。实验装置如图：开始时先测量该电源的电动势。（本实验改装了教材上的实验装置,较好地提高了实验的精度）教师在巡视过程中纠正学生实验中可能出现的问题，如果需要可使用“提示卡”。实验结论：在误差允许的范围内，内、外电压的和是一个常数。这个常数的大小等于开始时测得的电源电动势。数学表达式：U内+U外=可见：电源内部并非真空世界，电源里面也有一个电路。内部也有电阻，我们称为【内电阻】有了这个公式，我们可以把闭合电路中各物理量之间的关系都找到。U内+U外=Ir+IR=【闭合电路欧姆定律】：闭合电路里的电流强度跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比。（比较以前学的部分电路欧姆定律，并说明式中各物理量的意义）学生讨论：运用所学的定律，分析为何灯泡接在5伏电源两端灯泡不亮，而接在伏干电池两端反而能正常发光。（前后呼应）3.学生自主活动问题4：用推导闭合电路欧姆定律的方法推导闭合电路中外电压和干路电流的关系，是否可以用图像表示他们的关系？利用该图像可以求出哪些物理量？学生推导得U外=-rI+比较数学一次函数得到图像从图像可以求得电源电动势和内阻。学生讨论：（根据图像）断路时，即外电阻变成无穷大，电流为零，内电压为零，端压等于电动势。短路时，外电阻接近于零，端压接近零，电流I=，由于内电阻很小，电流将很大（注意不是无穷大），极易损坏电源，因此要防止短路。4.课堂小结5.布置作业1）我们课堂中用实验验证了在误差允许的范围内，内、外电压的等于电动势。请大家看书上28页同样有研究内、外电压关系的实验，利用课后时间，以小组为单位进行探究。根据探究结果，比较两种实验装置的优劣，谈谈原因。2）用所学的知识，思考一下还有哪些方法可以测量电源的电动势和内电阻？需要哪些实验仪器？3）查找历史上欧姆定律是怎样被发现的，并以此写一篇小论文。Ⅱ：教案设计说明根据本节的特点，以实验为探索问题的基础，引导学生注意观察、学会观察，发展观察力，同时改分组实验为随堂分组实验，辅之于问题讨论法、引导――发现法，，让学生积极主动的探求科学结论，成为知识的探索者和“发现者”，从而在获得知识的同时发展能力。具体的操作过程如下：通过提出问题，配合演示实验、学生分组探究性实验及作图过程引导学生观察、分析、讨论结合理论推导，总结得出结论。在教学中要特别注意的关键：做好实验，突破难点。内、外电压之和等于电动势是一个难点，改进了书本的实验器材，提高了实验的精度，对学生正确认识物理规律十分重要。引导学生讨论，路端电压与电流的关系图线，使学生熟悉直观地表示出路端电压与电流的关系的图线。再从数学表达式中探究物理规律，培养学生处理信息和转换信息的能力。完成本设计的内容约需1课时。Ⅲ：教学反思一、课题选择背景：随着普通高中物理新课程标准的大力推进，必然引起一场学习物理方式的深刻变革。新课标指出：“高中物理课程有助于学生继续学习基本的物理知识与技能；体验科学探究过程，了解科学研究方法；增强创新意识和实践能力，发展探索自然、理解自然的兴趣与热情；认识物理学对科技的进步”。如何构建具有“探究性的学习、问题式的教学、合作化的课堂”的课堂教学方式，使学生能真正了解自然科学探究的含义，是每一位物理老师的责任。二、教材内容及教学对象分析：《闭合电路欧姆定律》是高中物理第二册（必修加选修）第十四章第六节的内容。其主要教学内容有两部分：电动势和闭合电路欧姆定律。1、学生接受电动势这个概念是掌握闭合电路欧姆定律的关键和基础．但是电动势这个概念比较抽象，涉及的知识面较广，要使学生全面、深刻地理解它是有困难的．新教材考虑到学生的接受能力和满足后续知识的需要，简化了电动势的教学，其基本内容有下列两方面：一个是电源电动势是由电源本身的性质决定的，它表征了电源将其他形式的能转化为电能的本领．另一个是电源电动势的值可用电压表测出——电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压；在闭合电路里，电源电动势等于内、外电压之和．教材提出电动势这个概念，但没有给电动势下定义，只是讲它“等于”什么。2、路端电压U与外电阻R的关系，是一个难点．演示实验由学生自己通过仿