高中物理 人教版 必修三《电路及其应用》

《电路及其应用》单元设计单元基本信息学科物理实施年级高二设计者曹豆豆、刘志亮、年秀芹、沈怀侠、赵婷婷使用教材人教版高中物理必修第三册单元名称第十一章电路及其应用单元课时5课时引领性学习主题1.主题名称电路及其应用2.主题概述本单元主要包括描述部分电路的基本概念和规律，以及研究、解决问题所涉及的主要方法。按照循序渐进的原则，在认识电路中电源的功能和恒定电流特点（11.1电源和电流）的基础上，先探究导体电阻与长度、横截面积和材料的关系（11.2电阻定律），接着安排测量电阻率（11.3实验：导体电阻率的测量），本单元主要是讨论电路，其外电路主要是串、并联电路，所以之后安排导体的串、并联规律（11.4串联电路和并联电路），还把电压表和电流表的内容也放在这一节，阐述电表改装的方法和原理。这样处理，不仅有利于学生用串、并联电路的规律认识电表改装的基本思路，更重要的是渗透了电压表、电流表在直流电路中的本质就是一个“电阻”这样一个观念。最后再练习使用多用电表（11.4实验：练习使用多用电表），这样安排使知识学习有合理的顺序和节奏，有利于学生知识的建构。3.主题学情分析学生在初中也学过直流电路知识，与初中不同的是，高中对此知识的学习最突出的就是它可以将所学过的静电场知识作为学习的基础，从而大大提升了高中内容的理论性，同时也为学生将电路与静电场建立联系提供可能。电的知识与学生的生活密切相关，学生对电源、电阻和电路都有一定的感性认识，这对本章内容的学习会有很大帮助，本章内容有丰富实验素材和视频资源，这也有利于提高学生对物理学习的兴趣。但由于本章学习的理论性比较强，所以在学习过程中要注重知识之间的内在联系。4.开放性学习环境智慧课堂、多媒体设备、视频资源、数字化实验、网络平台等。5.课标要求观察并能识别常见的电路元器件，了解它们在电路中的作用。会使用多用电表。通过实验，探究并了解金属导体的电阻与材料、长度和横截面积的定量关系。会测量金属丝的电阻率。了解串、并联电路电阻的特点。课标素养名称6.核心素养导向的单元学习目标物理观念1、理解电流和电源的概念；2、了解导体中的恒定电场和恒定电流；3、通过对电阻概念的学习，培养学生用比值定义物理量的观念，明确导体的电阻是导体本身的特性所决定的；4、掌握游标卡尺或螺旋测微器的测量原理和使用读数方法；5、了解串联和并联电路的连接方式，掌握串、并联电路的电流和电压特点；6、了解电流表（表头）的原理，知道什么是满偏电流和满偏电压；7、了解多用电表的表盘及测量功能，会根据需要正确选择挡位。科学思维1、能从微观视角和宏观表现分析电流的形成,对统计方法有初步了解;能对他人观点提出有依据的质疑；通过对电阻影响因素的探究，理解决定电阻值大小的本质；通过实验探究了解温度对电阻率的影响；4、理解电阻率的测量是间接测量，需要测量长度和电阻等基本物理量；5、正确理解电路中各种元件的作用，理解电表接法和滑动变阻器接法对电路测量的作用。科学探究1、经历观察、实验以及探究，培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度；2、通过亲身的体验和感悟，使学生获得对物理知识的感性认识，为深入理解和应用这些知识打基础；3、通过探究性物理学习活动，使学生获得成功的喜悦，培养学生对参与物理学习活动的兴趣，提高学习的自信心。科学态度与责任培养学生严谨认真、实事求是、持之以恒的科学态度，教科书每章前富有针对性的名人语录也能在态度与责任方面起到很好的教育作用。挑战性学习活动/任务（以课时为单位规划）课时任务序号7.教学过程8.评价建议第1课时活动1学生“制造”瞬时电流，总结电流产生的条件。活动目的：学生分组实验“制造”瞬时电流，探究电流产生的条件活动内容及过程：利用电容器放电“制造”电流器材：导线、电池、电容器、小用电器（风扇、音乐盒、电子表、灯泡）等器材问题链问题1：观察到什么现象？问题2：实验现象说明了什么？问题3：用静电场知识解释电流为什么是瞬时的？（结合PPT）学生讨论总结：电流产生的条件。要充分发挥学生的自主性，让学生直观感受物理规律总结的一般方法。体验“制造”电流的快乐，引发对电流产生条件的思考。第1课时活动2学生利用水流类比得出持续电流和持续稳定的电流的产生条件及特点。活动目的：类比水流，总结出持续电流产生的必要条件和持续稳定的电流即恒定电流产生的条件。活动内容及过程：利用水流类比看不见的电流。引导学生思考怎么才能获得持续的水流？得出持续电流产生的必要条件--电源。电源的作用：搬运电荷，维持导体两端的电势差。设疑:用水舀子转移水，水流是否稳定？如果用抽水机呢？在用抽水机转移水形成持续水流的过程中，用水笔在水面上做标记。设疑:问题1：你观察到水位有什么特点？问题2：水的分布有什么特点？问题3：水流是否稳定？受此启发，要得到持续稳定的电流，要加稳压电源，使导体两端有恒定的电势差。电荷分布也应该是稳定的，但也是处在”你来我走”的运动中.用水流类比，可以很自然的得到持续稳定的电流产生的条件、产生原因。知识的获取的过程是学生自主探究的过程，学生理解起来也比较简单。第2课时活动3利用传感器获取导体的电压随电流变化的图像活动目的：导体的电阻的定义活动内容及过程：演示实验，通过传感器获取对应的电流和电压值，并且在计算机中绘制U—I图像并引导学生思考电压与电流比值的物理意义。如图所示，调节学生电源的电压值，来调节导体两端的电压和电流，通过传感器获取对应的电流和电压值，并且在计算机中绘制U—I图像。更换导体，再次实验。发现导体两端的电压随电流变化的图像是过原点的倾斜直线，也就说明导体两端的电压与电流的比值不会随电流电压的变化而变化，那么这个比值又会因导体的不同而不同，所以，这个比值是一个可以用来表示导体某种特性的物理量，这个物理量用R表示，即。进一步分析比较两个U—I图像可以发现，当电压相同时，R越大的导体电流越小，这说明R这个物理量可以反映导体对电流的阻碍作用，R越大导体的阻碍作用越强，R越小导体的阻碍作用越弱，在物理学中我们把这个表示导体对电流阻碍作用强弱的物理量叫作导体的电阻。通过引导，学生结合手边的仪器认真听讲，了解实验思路，为接下来的实验做准备。第2课时活动4实验探究影响导体电阻的因素活动目的：探究导体电阻与长度、横截面积的定量关系活动内容及过程：控制变量法探究导体电阻与长度、横截面积的定量关系，学生进行分组实验：保持导体横截面积和材料不变，实验设计电路图所示，将接入电路的导体的长度（）设置为d、2d、3d、4d、，测出对应长度导体的电阻R1、R2、R3、R4、，填入下表，以导体的电阻为纵坐标、导体的长度为横坐标，绘制R-图像。1234长度（）电阻（R）通过图像得出结论：在保持导体横截面积和材料不变时，导体的电阻与导体的长度成正比。保持导体长度和材料不变，实验设计电路图所示，将接入电路的导体的横截面积设置为s、2s、3s、4s、，测出对应横截面积的导体的电阻R1、R2、R3、R4、，观察数据，以导体的电阻为纵坐标、导体长度的倒数为横坐标，绘制R-图像。1234横截面积（S）电阻（R）通过图像得出结论：在保持导体长度和材料不变时，导体的电阻与导体的横截面积成反比。培养学生的探究精神和细致严谨的科学态度。动手操作的能力，发现问题的意识以及表达解释的能力。第3课时活动5螺旋测微器的测量原理及读数方法活动目的：游标卡尺和螺旋测微器的测量原理及读数方法活动内容及过程：两种测量仪器的使用：游标卡尺和螺旋测微器——游标卡尺：（1）结构（图2）内测量爪紧固螺钉内测量爪紧固螺钉游标尺主尺深度尺外测量爪（2）原理——错位放大原理图3图4（3）使用测量笔筒的内径、外径、深度（4）读数规格10分度20分度50分度精确度0.1mm0.05mm0.02mm表1利用GGB软件，练习读数——螺旋测微器：（1）结构（图5）图5（2）原理——放大原理（3）使用测量金属丝的直径（4）读数示数=主尺读数+可动刻度(需要估读)×0.01mm利用GGB软件练习读数掌握原理、读数、使用方法，并能进行操作，正确测量读数。引导学生理解测量原理中的转化方法。第3课时活动6分组实验:金属丝电阻率的测量活动目的：设计实验测量金属丝的电阻率活动内容及过程：伏安法测电阻实验小组安排：实验中根据学生人数，分成四组。在实验中提供了两种粗细的镍铬合金丝，两种粗细的康铜丝，长度均不受限制。第一组：研究0.2mm粗细，长度分别为25cm和50cm康铜丝0.2mm康铜丝25cmU/VI/A50cmU/VI/A横坐标表2第二组：研究0.4mm粗细，长度分别为25cm和50cm康铜丝0.4mm康铜丝25cmU/VI/A横坐标50cmU/VI/A横坐标表3第三组：研究0.2mm粗细，长度为25cm和50cm镍铬合金丝0.2mm镍铬合金丝25cmU/VI/A50cmU/VI/A横坐标表4第四组：研究0.4mm粗细，长度为25cm和50cm镍铬合金丝0.4mm镍铬合金丝25cmU/VI/A横坐标50cmU/VI/A横坐标表5数据处理：图13结论：不同的金属的电阻率跟材料有关参考数据：镍铬合金的电阻率为1.0×10康铜丝的电阻率为1.7×10误差分析：系统误差1、电阻测量时，因为电表均不是理想电表2、因为电流的热效应。偶然误差3、测量接入电路中的长度和电阻丝直径4、电表的读数。实验总结：如何测量电阻率。在学生既有电路知识的基础上，正确连接，正确操作。小组合作对数据进行处理。比对实验结果和参考数据之间的差异，并能进行正确的误差分析。第4课时活动7设计电路把小量程表头改为电压表和电流表活动目的：设计电路利用小量程表头改装电压表和大量程电流表活动内容及过程：表头G改装成大量程的电压表U任务一：如何用小量程的电流表测大电压？任务二：串联电阻R=2500Ω，改装电表的量程是多大？任务三：串联多大电阻，改装后电表量程是3V?任务四：改装后电压表的内阻是多大？UUIgRgURIgRgRVU表头G改装成大量程的电流表任务一：如何用小量程的电流表测大电流？任务二：并联电阻R=2500Ω，改装电表的量程是多大？任务三：并联多大电阻，改装后电表量程是0.6A?任务四：改装后电流表的内阻是多大？IIgRgIRgIgIRRAIgRgI学生利用串联分压的思想结合欧姆定律回答问题，理解对电流表如何改装成电压表和电流表。掌握计算方法和利用数量关系转换的思想。第4课时活动8分组实验使电流表扩大量程活动目的：完成相关的计算，分组实验改装电流表活动内容及过程：利用Notebook介绍电路连接方式。请同学们把桌上Ig=300uA、Rg=2500Ω的电流计改装成0〜3V的电压表和0〜0.6A的电流表！教师指导学生实验，分析比对改装表和标准表实验数据，说明改装成功。学生把器材置于易于接线的位置，在老师引导下完成接线.计算并调节分流电阻的阻值。学生能在老师的引导下，顺利完成相关的计算，设计电路并测量。第5课时活动9认识多用电表活动目的：认识多用电表活动内容及过程：展示缺少部分标识的多用电表的外形图展板，引导学生填补展板上遗漏的参数和元件符号。首先让学生认真观察多用电表的外形图。【活动】展示缺少部分标识的多用电表的外形图展板，引导学生填补展板上遗漏的参数和元件符号。师生互动，共同认识多用电表的表盘和功能区域，了解基本使用方法:1.使用前应该调整指针定位螺丝，使指针指到零刻度。2.使用时，应先将选择开关旋转到与被测物理量对应的位置上并选择合适的量程。3.不使用的时候应该把选择开关旋转到OFF位置或交流电压最高挡，拔出表笔。如果长期不用，将电池取出。认识了多用电表的表盘和功能区域，了解了基本使用方法，首先请学生练习使用多用电表测量刚才闭合回路中灯泡的电压、电流。学生观察多用电表的外形图，认识多用电表的外部结构，测量功能及基本使用方法。第5课时活动10练习使用多用电表，用多用电表测电阻活动目的：利用多用电表测量电阻活动内容及过程：学生分组实验，练习使用多用电表测电阻，【学生分组实验1】器材：多用电表、灯泡、定值电阻。请各组按照表格中选择好的倍率分别测量灯泡和定值电阻的阻值。测量对象选择的倍率电阻值R小灯泡定值电阻（1）机械调零；（2）选择欧姆挡（3）欧姆调零：短接红、黑表笔调节欧姆调零旋钮，使指针指在欧姆0刻线；（4）测量：红黑表笔分别连接电阻两端，测量电阻；（5）刻度盘读数：电阻值R=读数×倍率；（6）测量结束，将多用电表选择开关旋转到OFF处。分组实验，平板拍照各组数据投屏展示，对比分析测量结果，发现：1.改变不同倍率的欧姆挡后，要重新欧姆调零。2.先估测待测电阻阻值，选择合适的倍率。问题：如果不知道待测电阻阻值，如何选择倍率？学生：先用中等倍率的欧姆挡试测。“偏小换大挡，偏大换小挡”过渡：通过刚才的实验我们掌握了使用多用电表测电阻的方法，下面我们使用多用电表测量一些常见的电阻，自然界中有很多导体，人体就是其中之一，人体的电阻有多大？【学生分组实验2】测量对象电阻值

R人体

测量人体电阻时表笔分别与两手接触。学生分组实验，测量出人体电阻很大，所以测量时，人手不能同时接触电阻和两表笔的金属部分。PPT课件展示一些二极管的图片【学生分组实验4】学生分组实验，测出二极管正反向电阻，平板拍照各组数据投屏展示。请学生思考：各组测出的二极管正反向电阻有什么共同的特点？有什么不同之处？老师：阻值小的称为正反向电阻，阻值大的称为反向电阻。测量对象选择的倍率电阻值R二极管请两位同学到前面演示，平板投屏。其他同学分组实验，记录测量结果。演示的同学将测量结果写在黑板上，其他各组记录在表格中。在之前学习的基础上，进一步检查学生电表读数掌握的情况。反思性教学改进课时课时教学反思单元教学反思第1课时(1)本节课教学设计时重视学生的体验，分组实验和演示实验，有助于激发学生的求知欲。(2)创造物理情境，进行有意识的引导，点拨，激发学生的求知欲。在本课的教学中，后面理论分析部分留给学生自主学习的空间有待拓展。（1）教学不能太过注重知识本身，而忽略知识和规律的生成过程和方法。因此单元设计要让学生去提出猜想——实验探究——分析数据——最后得出物理规律，要注重物理概念和生成过程。(2)用贴近学生的生活实例，让学生从感性认识上升为理性认识，从而深刻理解物理知识和规律。用身边随处可见的物品去做实验也能够拉近物理科学与学生间的距离，认识到物理科学就在我们身边。让学生动手设计实验过程，培养学生的动手能力，通过把知识转化为能力，从而实现知识的价值。第2课时(1)设计实验让学生全程体验物理知识和规律的生成过程，体验科学探索的艰辛，同时也培养了学生严谨的科学探究能力。(2)课堂中教师可以多指导学生实验，帮助学生来完成实验，注意引导学生对实验结果的分析，以提升学生的科学思维能力。第3课时课前准备的实验器材丰富了学生观察能力和探究活动，给学生创造了参与教学活动的机会。不同组的学生测量了不同金属的电阻率，真正做到了自主探究。(2)通过学生分组实验探究，完成了对几种测量工具的使用原理和读数的方法的掌握、完成了测量金属丝电阻率的测量的教学任务。(3)学生在连接实物电路、操作实验、数据处理方面还有进步空间。根据学生的学习情况，安排适量的教学内容，选择可视的教学手段增强学生的感性认识，激发学习兴趣。第4课时通过教师演示讲解、学生分组实验探究，完成了串并联电路的电学特点和电表的改装由于受到时间限制，没有设置太多的例题。(2)在学生实验中，教师要提醒学生实验的规范和严谨，从器材的选取和运用，设计电路，遇到问题（例如电压表改装时一个变阻箱阻值不够），培养学生遇到问题解决问题的能力。第5课时用电表是日常生活中应用比较广泛的电学测量仪器，掌握多用电表的使用方法，对提高学生科学素养具有重要的意义。(2)教学中更要重视学生动手操作和实践能力的培养，在本节课的各个环节上，充分发挥了学生的能动性，学生积极参与到了课堂中来，课堂上有积极地思考，有高效的展示，有小组间的合作与探究，培养了学生的科学态度和科学责任。9.单元作业（1）教材课后习题1、2、3，自主学习锂电池原理，查资料了解锂电池的发展前景和局限性。（课时1）（2）教材课后习题1、3、5、6，查阅资料了解脂肪测量仪如何利用测电阻来工作的。（课时2）（3）教材课后习题1、2、3，自学游标卡尺原理，自制游标卡尺模型。（课时3）（4）教材课后习题1、2、3、4、5，（课时4）（5）教材课后习题1、2、3、5，练习使用多用电表。（课时5）11.1《电源和电流》教学设计一、设计思想一、设计思想学习是在相似的基础上不断建构新知识的过程，在教学中应充分挖掘与将学的新知识相似度高的原有知识与经验，。由于电流看不到摸不着，电流的产生过程也比较抽象，类比作为科学研究重要方法，在本节课中被大量的应用。受通过研究可见的力的作用效果来研究抽象的力的启发，本节一开始就引导学生通过研究电流引发的可见效应来研究微观的电流，所以本节教学设计突出的特点就是注重科学方法的渗透。本章从电流开始延伸到电阻、电功、电功率、电热、电动势等概念及电路结构、电路规律，所以正确理解电流概念是进一步学习电路知识的基础，本节的主要内容是电流的产生和描述。本案例从对“电火花”的研究出发，先探究瞬时电流产生的条件，再分析导体内持续电流是怎么产生的，然后分析恒定电流是怎么形成的，进而说明怎样定量描述电流的强弱以及影响电流的微观因素，内容安排从现象到本质，从定性到定量，层层递进。本节的难点是恒定电流的产生及定义式中q的理解。本案例通过巧用类比，细化过程，从恒定电势差到恒定电场最后从理论和实验两个角度说明恒定电流的特点。有效的突破了难点。另外，当导体内同时有正、负离子做定向移动时，怎么计算q也是学生容易困惑的地方。二、学习目标二、学习目标一、物理观念1、理解电流和电源的概念；2、了解导体中的恒定电场和恒定电流；二、科学思维1、通过对比静电平衡条件，引导学生思考电路中的电场特点和电荷运动情况，培养学生的逻辑推理能力；2、能从微观视角和宏观表现分析电流的形成,对统计方法有初步了解;能对他人观点提出有依据的质疑。三、科学探究1、通过实例对比，通过类比的方法理解电源的作用，引导学生思考持续电流形成的原因，培养学生利用物理语言归纳总结规律的能力；2、通过实验探究培养学生应用物理规律分析问题、解决问题的能力；四、科学态度与责任1、了解电源的作用，通过对常见电源的认识，体会电能的使用对人类生活和社会发展的影响。2、感受相似现象和规律，体悟物理世界的和谐美。三、课前准备三、课前准备课件，数字化实验仪器，自制教具,电路板，水果（盐水）电池材料、小电风扇、灯泡等四、重点难点四、重点难点重点：1．电流概念的建立和电流定义式。2．电流的微观表达。难点：1．恒定电流的产生及定义式中q的理解2．电流的微观表达。五五、教学过程【教学活动过程设计】教学环节教学任务教师活动预测学生活动设计意图环节1创设情景引入新课单元引入从生活实际出发，使学生认识到电与人类生活密切相关，从而引出本单元的主题：电路及其应用。引发学生的思考，学生对将要学习的内容有大致的了解。利用魔术“隔空取电”和学生初中阶段形成的认识“有电源和闭合回路才有电流”的冲突,激发学生学习本课的兴趣,同时培养学生的观察能力。新课引入通过魔术表演，激发学生学习兴趣，利用“不接电源，却有电流”的知识冲突，引出本节课题：电源和电流。学生认真观察，积极思考,激发起学习本课的兴趣。环节2电流产生条件从人类对“电火花”研究历程出发，通过演示实验和问题链，引出对电流产生条件的探究。[演示实验1]播放闪电视频后利用静电起电机制造“人工闪电”通过问题链，引发对电流产生所需条件的探索。问题1：用静电场知识说明电火花是怎么形成的？（继续摇动起电机）问题2：如果在两球之间接导线，导线中会不会有电流？问题3：你们怎么知道有电流？能看到电流吗？问题4：初中都怎么研究电流的？想个方法来判断导线中有无电流产生？最终引导学生得出研究看不见的电流，需要观察看得见的效应的科学方法，激发学生亲自实验的热情。学生观察演示实验并思考，积极回答问题。问题1：金属球分别积累正、负电荷,电荷量较多后，就会使两球之间产生强电场使空气分子电离。产生瞬间电流。问题2：会有电流问题3：学生思考，看不见问题4：电流表和用电器形成研究电流的方法。人类对电的研究历程中对“电火花”的研究是关键一步。通过演示静引发学生思考。教师引导、交流、讨论，启迪学生思维，发展学生科学方法的核心素养，培养学生的怀疑精神。通过学生分组实验“制造”瞬时电流，利用静电场知识，通过问题链引发思考讨论，总结出电流产生的条件。[学生分组实验1]器材：导线、电池、电容器、小用电器（风扇、音乐盒、电子表、灯泡）等利用电容器放电“制造”电流问题链问题1：观察到什么现象？问题2：实验现象说明了什么？问题3：用静电场知识解释电流为什么是瞬时的？（结合PPT）学生讨论总结：电流产生的条件。学生认真实验，在教师引导下思考并积极回答问题。体验“制造”电流的快乐，引发电流产生条件的思考。充分发挥学生的自主性，让学生直观感受物理规律总结的一般方法。以静电场知识为基础，探寻电流产生最基本的原理，拓宽学生思维广度。环节3持续电流产生的条件--电源利用带电金属球“点亮”日光灯的演示实验，引出持续电流产生条件的探究，得出课题另一关键词--电源。通过类比水流，总结出持续电流产生的必要条件，了解电源的作用。[演示实验2]学生配合演示带电金属球点亮工作电压是220伏日光灯管。此实验起到承上启下的作用：既是对前面所总结电流产生条件的验证，又引出了对持续电流的探究。设疑：问题1：怎么才能获得持续的电流？问题2：怎样才能有持续的电势差？[演示实验3]利用水流类比看不见的电流。引导学生思考怎么才能获得持续的水流？得出持续电流产生的必要条件--电源。电源的作用：搬运电荷，维持导体两端的电势差。学生观察实验，积极思考教师提出的问题。通过讨论交流，问题1：学生容易想到获得持续的电流需要有持续的电势差。问题2：怎么能有持续的电势差对学生来说就比较难了，因为这部分内容比较抽象。学生观察并思考，得出持续水流产生的条件。利用电流和水流的相似性，通过知识迁移，总结出持续电流产生的必要条件--要有个类似水泵的装置电源。通过学生解答反馈，掌握学情，利用问题引出对看不见的电流的第二种研究方法--类比。在电学发展史上，人们对电源的研究最初就是利用类比的方法。而本节课内容比较抽象，与生活中的一些常见现象进行类比，大大的降低了学生理解难度。学生体验利用水果电池和盐水电池，“制造”持续电流。[学生分组实验2]器材：导线、水果、食用盐、自来水、镁片、铜片、小用电器（风扇、音乐盒、电子表、灯泡）等利用原电池“制造”持续电流最后了解各组让哪些用电器工作（为电流强弱的描述埋下伏笔）。分组实验：学生进行实验，体验着简单的几件材料，就能“制造”出持续电流让用电器工作的神奇。前面是理论分析，紧接设计学生体验活动，不仅仅是激发学生兴趣，加深学生的理解，也为后面电流的定义埋下伏笔。认识常见电源--电池，利用风扇给平板充电见识不同的电源。设疑：除了电池，还知道哪些是电源？[演示实验4]请一位肺活量大的同学利用风扇转动给平板充电。过渡：如果要持续稳定的充电，就需要有持续稳定的电流，从而引出对持续稳定的电流即恒定电流的探究。演示实验时：一位同学到前面演示，其他同学观察实验。学生演示活动的目的是活跃课堂气氛、拓展学生的思维，电源不仅限于电池，也不仅限于直流电源。环节4持续稳定的电流即恒定电流的产生机制观察持续稳定的水流的特点，通过类比得出持续稳定的电流的产生条件及特点。持续稳定顾名思义就是一直有，且不随时间变化。继续类比，看看持续稳定的水流有什么特点？[演示实验5]设疑:用水舀子转移水，水流是否稳定？如果用抽水机呢？在用抽水机转移水形成持续水流的过程中，用水笔在水面上做标记。设疑:问题1：你观察到水位有什么特点？问题2：水的分布有什么特点？问题3：水流是否稳定？受此启发，要得到持续稳定的电流，要加稳压电源，使导体两端有恒定的电势差。电荷分布也应该是稳定的，但也是处在你来我走的运动中。学生观察水流，思考持续稳定的水流的特点。回答：问题1：当容器两端接上水泵，我们发现水槽水位很快就不再变化，这时两端的差恒定。问题2：不变。意味着每一个位置，有多少水“流出”的同时就有多少水“流入”，水管里的水处于动态平衡。问题3：水流稳定。用水流类比，可以很自然的得到持续稳定的电流产生的条件、产生原因。知识的获取的过程是学生自主探究的过程，学生理解起来也比较简单。恒定电场的概念及特点。过渡：电荷为什么运动？受到电场力导体中的电场是怎样的？PPT展示：对比静电场，得出导体中的电场是各处电荷共同激发的，因电荷分布不变，导体中激发的电场也不随时间发生变化。学生积极思考，回答问题。回忆静电场的知识，总结恒定电场的特点，了解恒定电场和静电场的异同。恒定电场的特点和恒定电流的形成过程是本节课的重难点。有了前面水流的启发，很容易得出电荷分布的特点。进而得出恒定电场的概念和特点，为恒定电流的理解打下基础。自由电荷在恒定电场下的运动分析，从实验和理论两个角度电场恒定电流的概念及特点。通过问题链过渡：问题1：自由电荷在恒定电场中具体的会做什么运动？。问题2：电荷会一直加速吗？提示：导线中的微观粒子除了自由电子就别无它物了吗？还有正离子等微观粒子。问题3：微观粒子的数目多不多？它们对潮水般涌过来的电子有什么影响？电荷就会加速一碰撞一加速一碰撞，这样电路里有大量电荷定向运动的平均速率是不变的。虽然暂时不知道电荷的平均速率与电流有什么关系，先留着悬念。研究物理问题的途径：除了理论，还有实验。用数字传感器测了加稳压电源的简单电路的电流随时间变化的图像，得出恒定电流的概念。大小和方向都不随时间变化的电流叫恒定电流。本单元主要研究恒定电流。学生积极思考，主动回答问题。问题1：恒定电场对电荷施加电场力，促使电荷加速定向运动。问题2：不会问题3：很多。电子在前进过程中会与这些不动的粒子发生碰撞，从而减速。观察电流随时间变化的图像利用数字传感器测电流随时间变化的图像，非常直观的显示了恒定电流的特点。突出了不随时间变化，也就是稳定的特点。从理论和实验两个角度得出恒定电流，培养学生严谨缜密的思维习惯。环节5电流的定义环节6电流的微观表达式电流的定义的得出和理解，通过对电解液中的电流计算加深对定义的理解。过渡：前面实验时，盐水电池能让小灯泡亮起来，水果电池却没能让灯泡亮起来，这是为什么？加水果电池灯泡里有没有电流？有电流为什么灯没亮？电流较弱（小）引出电流的定义，从车流量出发，通过类比，让学生自己给电流下定义。实例分析除金属里自由电子外，其他形式的电流，加深对电流概念的理解。学生回忆思考，积极回答问题。从生活实例中得到启发，自主得出电流的定义。回忆初中所学电流的方向、单位等，通过对电解液中的电流计算加深对电流的理解。从分组体验活动的实验结果和生活实例出发，拉近物理概念与学生之间的距离。拓宽学生视野，启迪学生思维，发展学生的核心素养。建立微观模型，推导电流的微观表达式过渡：电流的具体形式是很多的，只要有电荷的定向移动，就存在电流。设疑：既然自由电荷在定向移动，就有一个移动速率的问题。猜猜导体中电子的定向运动速率更接近哪一个？蜗牛爬：人骑车；飞机飞；光速。顺势引出对微观表达式的探究。引导学生建立微观模型，解决问题利用PPT动画，直观显示出模型，学生自主推导出电流的微观表达式。学生猜想，根据经验，大部分同学觉得电荷定向移动的速率是光速。根据动画直观的看到通过截面的电荷，学生自主推导出电流的微观表达式。完整经历建立微观模型的过程，培养学生建模能力。动画演示电荷定向移动过程，辅助学生推导，加深了印象。形成了流体模型建立的一般方法。对电流微观表达式的理解对微观表达式的理解回答了之前所留悬念，nqs确定，v不变则电流I不变。材料的导电性能和哪个量有关？学生理解了每个字母的含义，通过几个实例，学生积极思考回答，就理解了微观表达式的含义。环节7魔术解密和小结解密魔术，利用电流产生的基本原理解释交流电的形成。观察思考，形成物理学研究的目的是寻找基本原理的观念。灯管里产生的实际是交流电，但电流产生的基本原理一样的，有持续的电流依然需要电源，没有深入讲解，为学生以后学习交流电做了铺垫，使知识更有系统性。环节8小结学生自己总结，画思维导图，布置作业六六、教学反思教学后记电源和电流是电学的入门，电流的概念是比较抽象的，在本节课教学时我重视学生的体验，设计了一些分组实验和演示实验，有助于激发学生的求知欲，培养终身探索的兴趣；让学生在探索并解决问题过程中，体会成功的快乐。教学中，我更注重方法的渗透，类比方法贯彻整节课，所举实例尽可能的联系生活，让抽象的知识通俗易懂。也有试图潜移默化，影响学生的价值观，让学生感受相似现象和规律，体悟物理世界的和谐美和简单美。11.2导体的电阻教学设计一、设计思想一、设计思想本节教学内容看起来很简单，很容易理解，的确学生在学习这块内容时并没有什么难度。我觉得教材在这一块安排这部分内容有以下三方面考虑：一是对初中学习知识的深化，二是通过本节探究实验加强学生的科学探究的精神和态度，三是为下一节内容做铺垫。学生在初中学习过相关内容之后再来学习这一节基本上没有什么难度，可以说是水到渠成。二、学习目标二、学习目标一、物理观念1.知道电阻的定义式和决定式。2.知道电阻率的概念，知道电阻与电阻率的关系。二、科学思维1.理解电阻的定义式，进一步体会用比值法定义物理量的科学思想。2.利用实验探究得到的结论，通过科学推理和分析，得出导体的电阻率。三、科学探究1.利用电流传感器和电压传感器结合自己设计的实验探究L、S对导体电阻的影响，得出电阻定律和电阻率。2.设计实验，定性分析温度对电阻的影响。四、科学态度与责任通过超导现象的学习，和对中国科学家在这一领域的贡献介绍，提升学生学习物理的兴趣，激励学生树立远大理想目标。三、课前准备三、课前准备计算机，电流传感器，电压传感器，学生电源，电阻定律实验板，灯泡，打火机，导线等。四、重点难点四、重点难点教学重点：电阻的定义式和决定式的理解和掌握；教学难点：通过实验得出电阻定律，理解电阻率的物理意义。五五、教学过程【教学活动过程设计】教学环节教学任务教师活动预测学生活动设计意图环节1引入新科创设情景引入新课播放视频“中国力量”学生观看视频，说说自己的观后感。一方面导入新课，另一方面培养学生的社会责任感和爱国热情。环节2感受电阻调节金属丝接入电路的长度，观察小灯泡的亮度变化，。教师按照电路图接线，进行实验演示。学生观察实验现象，感受导体对电流的阻碍作用。让学生定性的感受导体对电流的阻碍作用，为下一环节做准备环节3电阻概念的得出利用传感器获取导体中的电压随电流变化的图像，教师经行实验，并引导学生思考电压与电流比值的物理意义，如图所示，调节学生电源的电压值，来调节导体两端的电压和电流，通过传感器获取对应的电流和电压值，并且在计算机中绘制U—I图像。更换导体，再次实验。发现导体两端的电压随电流变化的图像是过原点的倾斜直线，也就说明导体两端的电压与电流的比值不会随电流电压的变化而变化，那么这个比值又会因导体的不同而不同，所以，这个比值是一个可以用来表示导体某种特性的物理量，这个物理量用R表示，即。进一步分析比较两个U—I图像可以发现，当电压相同时，R越大的导体电流越小，这说明R这个物理量可以反映导体对电流的阻碍作用，R越大导体的阻碍作用越强，R越小导体的阻碍作用越弱，在物理学中我们把这个表示导体对电流阻碍作用强弱的物理量叫作导体的电阻。教师板书：导体的电阻相关内容，包括定义，定义式和单位等。学生处理数据，绘制电压随电流变化的图像，通过图像研究导体对电流的阻碍作用的描述方式。通过分析图像引出电阻的概念。环节4实验思路分析教师介绍：研究影响导体电阻的因素的实验思路首先，教师引导学生从课堂导入的演示实验，去猜想导体电阻决定因素。然后利用多媒体电路和实物向学生介绍研究影响导体电阻的因素的实验思路。由于影响因素是多方面的，所以本实验采用控制变量进行实验探究。利用电压表（电压传感器）和电流表（电流传感器），测出电压和电流，根据定义式计算导体的电阻。控制变量法进行分组实验：保持导体横截面积和材料不变，实验设计电路图所示，将接入电路的导体的长度（）设置为d、2d、3d、4d、，测出对应长度导体的电阻R1、R2、R3、R4、，填入下表，以导体的电阻为纵坐标、导体的长度为横坐标，绘制R-图像。1234长度（）电阻（R）通过图像得出结论：在保持导体横截面积和材料不变时，导体的电阻与导体的长度成正比。保持导体长度和材料不变，实验设计电路图所示，将接入电路的导体的横截面积设置为s、2s、3s、4s、，测出对应横截面积的导体的电阻R1、R2、R3、R4、，观察数据，以导体的电阻为纵坐标、导体长度的倒数为横坐标，绘制R-图像。1234横截面积（S）电阻（R）通过图像得出结论：在保持导体长度和材料不变时，导体的电阻与导体的横截面积成反比。学生结合手边的仪器认真听讲，了解实验思路，为接下来的实验做准备。让学生明白我们的探究思路环节5学生分组实验探究实验探究将学生分为四组，指导学生经行实验第一组：用康铜丝探究导体电阻与导体长度的关系，第二组：用康铜丝探究导体电阻与导体横截面积的关系，第三组：用镍铬合金丝探究导体电阻与导体长度的关系，第四组：用镍铬合金丝探究导体电阻与导体横截面积的关系。学生进行实验通过实验寻找各影响因素与电阻的定量关系环节6学生进行实验结果汇报实验结果展示教师组织学生展示实验结果，引导学生分析实验结果。各小组组长简单介绍自己的实验，向大家展示实验数据和实验结果，得出实验结论。数据展示：图像展示：实验结论：提高学生的参与度，让学生锻炼综合素质环节7实验结论得出分析实验结果，通过图像斜率意义的分析，引出导体的电阻率教师根据学生的实验结果，带领学生进行如下分析：，，两者结合可以得出：，添加比例系数可得：，引导学生对比几个比例关系式，思考：中的比例系数的物理意义是什么？如何获得比例系数？教师引导学生利用实验数据去作的图像，利用图像斜率去分析的物理意义。由于学生实验中第一组和第二同学用的是康铜丝材料，第三组和第四组用的是镍铬合金丝种材料，所以第一组和第二同学得出的比例系数是相同的，第三组和第四组得出的比例系数是也是相同的。但是两组同学所得出的比例系数却是不同的，这说明，比例系数是由导体的材料决定的一个物理量，它反映了材料的导电性能，在物理学中我们把这个物理量叫作导体的电阻率。学生跟随教师思路总结实验结论，并且进一步处理数据，比较图像斜率，得出电阻率。总结实验结论，得出电阻率。环节8电阻率学习电阻率的学习教师引导学生分析表格数据，回答相关问题，并且进行演示实验，让学生感受电阻率与温度的关系。让学生通过课本上常见材料在20℃的电阻率的表格了解常见材料的电阻率，提出以下两个问题：（1）通常用什么材料做导线？为什么不选择其他材料？（2）表格上方说常见材料在20℃的电阻率，这里暗示我们电阻率与什么因素有关？学生思考讨论后分组回答：通常选用铜做导线，一方面电阻率小，另外相对来说铜矿含量多；电阻率除了与材料有关之外还与温度有关。教师通过下图实验，演示温度对导体的电阻率的影响。教师给钨丝加热，发现原来正常发光的小灯泡亮度变暗了，说明温度升高，钨丝的电阻增大了，而钨丝的长度和横截面积没有明显的变化，所以，是温度影响了导体的电阻率。等待钨丝冷却，灯泡回复原来亮度，反过来想，降低温度会让导体的电阻率减小，温度不断降低，电阻率不断减小，导体的电阻不断减小，当温度低到一定程度时，导体的电阻消失，这个时候导体对电流将无阻碍作用，我们把这种现象叫做超导现象。播放超导视频，激发学生的兴趣。简单介绍我国科学家在超导体方面取得的成就。（1）1987年赵忠贤院士研制出钇-钡-铜-氧系超导体。（2）2022年中国科大，笼目结构超导体取得巨大进展。知识点提炼：（1）一般金属材料的电阻率随温度升高而增大，应用：金属温度计；（2）一般半导体材料的电阻率随温度的升高而减小，（3）有些材料的电阻率几乎不受温度的影响，应用：标准电阻（4）超导现象：一些金属在温度降低到特别低的程度时电阻减小为0的现象。学生观察表格中的数据，回答问题，观看实验现象，总结电阻率与温度的关系。让学生感知电阻率的影响因素。环节9课堂小结和布置作业。用思维导图的方式帮助学生总结本节课主要内容，通过智慧课堂布置课下作业。1、自学“拓展学习---伏安特性曲线”2、查阅资料，了解导体的电阻在各行业上的用途；3、完成智学网上的作业。学生在脑海中构建相关知识的思维导图。让学生学习的知识更加成体系。六六、板书设计教学后记11.2导体的电阻一、电阻1、定义：导体两端的电压与通过导体的电流的比值。2、定义式：3、单位：欧姆，4、物理意义：描述导体对电流阻碍作用大小的物理量。二、影响导体电阻的因素1、实验：控制变量法2、实验结果：，三、导体的电阻率1、电阻定律：同种材料的导体，其电阻R与它的长度l成正比，与它的横截面积S成反比；导体的电阻还与构成它的材料有关。2、表达式：3、电阻率：由材料和温度决定。七七、教学反思教学后记电学实验对学生动手能力要求较高，所以课堂实验会占据大量课堂时间，这一点需要老师有所掌控，课堂中教师可以多指导学生实验，帮助学生来完成实验，注意引导学生对实验结果的分析，以提升学生的科学思维能力。11.3《实验：导体电阻率的测量》教学设计一、设计思想一、设计思想《实验：导体电阻率的测量》是《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》必修课程必修3模块中“电路及其应用”主题下的内容。课程标准要求为：会测量金属丝的电阻率。在实验过程中，让学生了解游标卡尺和螺旋测微器的工作原理，在测量导体直径的实验中，学会正确使用螺旋测微器，培养学生在科学实验中严谨的科学态度。本节包括两个学生分组实验，首先要求学生掌握游标卡尺和螺旋测微器的原理、使用与读数方法，为测量金属丝直径做准备。教学中要求学生理解长度测量工具的原理，在掌握原理基础上掌握读数方法。测量金属电阻率的理论基础是电阻定律R=ρeq\f(l,S)，根据表达式分析需要测量的物理量和每个物理量的测量方法。用伏安法测电阻涉及电流表内接和外接，由于金属丝电阻与电流表内阻在同一数量级，选择电流表外接测量误差较小。学生在第2节学习了金属导体电阻的决定式，从电阻定律推理得到电阻率的测量表达式，学生能理解测量电阻率的原理、分析需要测量的物理量。学生初中已经学习了电压表和电流表的连接方法，但对电表读数规则不熟悉，可以举例帮助学生理解电流表和电压表读数方法。二、学习目标二、学习目标一、物理观念学生体会科学探究与逻辑思维相结合的物理观念，体验逻辑思维的力量。二、科学思维培养学生控制变量，利用实验抽象概括出物理规律的能力三、科学探究用控制变量法，探究导体电阻的决定因素四、科学态度与责任通过电阻温度计的教学，培养学生理论联系实际、学以致用的思维品质三、课前准备三、课前准备课件，自制教具,展示电路电学仪器，胶片等四、重点难点四、重点难点重点：测量金属电阻率原理难点：游标卡尺和螺旋测微器得工作原理、连接实物电路图五、教学过程五、教学过程【教学活动过程设计】环节教师活动学生活动设计意图导入新课播放饮用水被污染的新闻视频。图1引入电导率是检验水质合格的标准之一，电导率是电阻率的倒数，我们能不能自制简易检测水质的仪器？学生观看视频，知道纯净水水质指标之一“电导率”。知道电导率和电阻率之间是倒数关系。利用身边的饮用水为例，引入问题。学生有相应的生活经验，更容易开展教学。同时也能激发学生的实践激情。讲授新课实验思路：如何测量金属丝的电阻率？问题1：原理是什么？原理：电阻率ρ=物理量的测量：电阻丝的有效长的的测量l、电阻丝直径的测量S、电阻R问题2：金属丝的横截面积S可以直接测量得到吗？若不能，需要测量哪些量？如何计算横截面积S？导体截面积S不能直接测量，可测出金属丝直径d，截面积S=π(eq\f(d,2))2.可得电阻率的计算表达式，ρ=eq\f(πd2R,4l)两种测量仪器的使用：游标卡尺和螺旋测微器——游标卡尺：结构（图2）内测量爪紧固螺钉内测量爪紧固螺钉游标尺主尺深度尺外测量爪图2（2）原理——错位放大原理图3图4（3）使用测量笔筒的内径、外径、深度（4）读数规格10分度20分度50分度精确度0.1mm0.05mm0.02mm表1利用GGB软件，练习读数——螺旋测微器：（1）结构（图5）图5（2）原理——放大原理（3）使用测量金属丝的直径（4）读数示数=主尺读数+可动刻度(需要估读)×0.01mm利用GGB练习读数问题3：如何测量金属丝的电阻？常用的是伏安法测电阻。问题4：设置电流表的接法？由于电压表和电流表均不是理想电表，需要考虑系统误差，所以该部分采用试触法决定电流表的内外接。试触法：图6图7内接法图8外接法理论分析：由于实验中使用的铜丝，镍铬合金丝，导线的长度为50cm左右，粗细为0.500mm左右，所以金属丝的阻值为几欧姆，一般实验中电压表的变化比较明显，所以采用电流表外接法。问题5：满足大范围内测量，怎么连接滑动变阻器？滑动变阻器选择分压式接法，电阻两端的电压可以从“0”开始调节，而且电压的调节范围较广，可以实现测量多组数据。图9限流电路图10分压电路由以上分析可得，控制电路如下图：图11实验原理图图12实物图实验小组安排：实验中根据学生人数，分成四组。在实验中提供了两种粗细的镍铬合金丝，两种粗细的康铜丝，长度均不受限制。第一组：研究0.2mm粗细，长度分别为25cm和50cm康铜丝0.2mm康铜丝25cmU/VI/A50cmU/VI/A横坐标表2第二组：研究0.4mm粗细，长度分别为25cm和50cm康铜丝0.4mm康铜丝25cmU/VI/A横坐标50cmU/VI/A横坐标表3第三组：研究0.2mm粗细，长度为25cm和50cm镍铬合金丝0.2mm镍铬合金丝25cmU/VI/A50cmU/VI/A横坐标表4第四组：研究0.4mm粗细，长度为25cm和50cm镍铬合金丝0.4mm镍铬合金丝25cmU/VI/A横坐标50cmU/VI/A横坐标表5数据处理：图13结论：不同的金属的电阻率跟材料有关参考数据：镍铬合金的电阻率为1.0×10康铜丝的电阻率为1.7×10误差分析：系统误差1、电阻测量时，因为电表均不是理想电表2、因为电流的热效应。偶然误差3、测量接入电路中的长度和电阻丝直径4、电表的读数。实验总结：如何测量电阻率学生相互讨论，以小组为单位，回答问题1、2、3。10分度和20分度的游标卡尺，观看“利用橡皮筋显示等比例缩小”，展示错位放大的原理。拓展到50分度也是同样的道理，并说明50分度的有标尺的表示细微变化。设计学生竞答环节，练习使用，并调动气氛。同上学生动手操作，在实践中观察电流表的两种接法，在实践中分析先择电流表外接。问题5：研究影响电阻率的影响因素。如何尽量减小电流的热效应对金属丝电阻率的影响。综上所述：从整体的角度，设计规划实验电路。根据各自小组配备的实验器材，理清实验操作的思路。测量接入电路的有效长度和金属丝直径。按照电路图连接实物，正确连接，正确操作。小组合作对数据进行处理。比对实验结果和参考数据之间的差异，并能进行正确的误差分析。问题1：是从电阻定律变形得到的。问题2、问题3：均是从原理出发设计的问题。在问题中涉及仪器的选择和使用。采用引导和启发式的教学方式，发展学生的逻辑思维能力。问题4是让学生的理论知识和实际操作之间产生矛盾，激发学生学习的兴趣，培养学生的批判思维。也是为后面的实验误差分析做好铺垫。问题5：由于电阻率的影响因素之一“温度”，在实验中一定要尽量做到即测即断，同时还应让电阻丝的电压、电流尽量小，减小电流热效应。发展学生的高阶思维。也是为后面的实验误差分析做好铺垫。利用GGB软件，动态演示分压式和限流式电路，激发学生的求知欲。研究电阻丝两端电压或者流经电流的大小变化，锻炼学生的逻辑思维能力。给学生提供动手操作的机会，在实际操作中，培养学生的动手实践能力，提高学生的安全意识。通过对数据的处理，培养学生严谨的科学态度，追求实事求是，能在实践中培养学生核心素养。课堂小结1、根据电阻定律，变形找到电阻率测量的原理。2、根据原理，测量相应的物理量3、根据实际情况，设计实验电路，正确连接电路4、实验的数据分析、误差分析学生总结板书六、教学反思教学后记六、教学反思教学后记教学内容的安排上，量大，梯度明显。学生理解两个测量仪器原理有难度，若能有直观的物品展示，效果会更好。学生在连接实物电路、操作实验、数据处理方面还有进步空间。根据学生的学习情况，安排适量的教学内容，选择可视的教学手段增强学生的感性认识，激发学习兴趣。在数据处理方面还需要强化数理结合的观念，提高学生处理数据的能力。11.4《串联电路和并联电路》教学设计一、一、教材分析本节课所采用的教材是人教版高中物理必修3第11章第4节的内容，本节教材内容主要的知识线索：根据“恒定电流电路内电荷的稳定分布”分析得出串、并联电路的电流关系；根据电势和电势差的概念，通过理论分析得到串、并联电路的电压关系；在此基础上，得到串、并联电路的电阻关系。然后，从应用角度出发，通过对电表量程的改装、电流表和电压表电路模型的建立等内容使知识得以拓展。教学中要通过分析，让学生体会到高中与初中的区别，提高理论分析能力，与初中相比，本节教材内容注重串、并联电路有关规律的理论推导和实际应用。注重学生逻辑思维能力的提高。二、二、学情分析本节课是在初中已有串并联电路知识的基础上,进一步归纳总结出串联电路和并联电路的电流特点、电压特点,并进一步推出串联电路和并联电路中电阻的计算方法.学生已经有了一定的基础,但高中知识的综合性、难度都加大了,要求学生认真对待,而不是还沉浸在对初中串、并联电路规律的应用上。三三、学习目标物理观念通过对电表量程的改装构建电流表和电压表电路模型。二、科学思维通过推导电流，电压关系和串、并联电路的电阻关系，培养提高学生的逻辑思维能力。三、科学探究通过对电表改装的分析，提高学生综合运用物理规律来分析解决问题的能力。四、科学态度与责任通过本节课的教学活动，要培养学生的应用意识，引导学生关心实际问题，有志于把所学物理知识应用到实际中去。四四、重点难点重点：熟练掌握串并联电路的特点以及电阻的串并联的计算。难点：表头G改装成大量程电压表V和电流表A的原理，并会计算分压电阻和分流电阻。五五、课前准备多媒体课件、数字化实验仪器、自制教具等。六六、教学过程教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课回顾前面所学内容：一个导体的电阻和影响导体电阻的因素。R1R2提出问题：电路中可能不止一个电阻，它们可能串联或者并联在一起同时使用。例如把两个电阻R1、R2串联或并联后看成一个电阻R，这个电阻R跟R1、R1R2RR2R1今天我们用高中物理知识做进一步分析。学生回忆初中串、并联电路知识，思考如果把两个电阻R1、R2串联或并联后看成一个电阻R，它们应该是怎样的关系？温故而知新通过思考电阻R1、R2串联或并联引起学生学习的兴趣。讲授新课一、串、并联电路中的电流二、串、并联电路中的电压三、串、并联电路中的电阻四、电压表和电流表的电路结构一、串、并联电路中的电流1.串联电路中的电流（1）提问：串联电路中的电流处处相等，怎么证明？为什么呢？利用DIS演示实验,直观说明串联电路并联电路电流关系。我们能不能从物理原理得到这个规律呢？恒定电流电路中各处电荷的分布是稳定的，即电路中各处的电荷分布保持不变，所以相同时间内通过0、1、2、3各点的电荷量必然相等。I0=I1=I2=I3串联电路中的电流处处相等。2.并联电路中的电流432014320156（2）恒定电流电路中各处电荷的分布是稳定的，即电路中各处的电荷分布保持不变，所以相同时间内通过流过干路0点的电荷量等于进入各支路1、2、3各点的电荷量之和。I0=I1+I2+I3并联电路的总电流等于各支路电流之和。二、串、并联电路中的电压1.串联电路中的电压01230123φ0φ1φ2φ3φφ3φ3如图各点的电势与各点之间的电势差之间的关系：,，因此：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。2.并联电路中的电压并联电路的总电压与各支路电压相等，为什么呢？思考：如图不考虑导线的电阻，0、1、2、3各点之间的电势关系？4、5、6点的电势关系呢?443201U56φ0=φ1=φ2=φ3φ4=φ5=φ6因此，并联电路的总电压与各支路电压相等三、串、并联电路中的电阻1.串联电路中的电阻UU1U2IR1R2如图两个电阻RUU1U2IR1R2由于R1与R2是串联的，它们两端的总电压U等于两个电阻两端电压U1、U2之和，即U=U1+U2由，通过这两个电阻的电流I是一样的，上式两边都除以电流I，即可得R=R1+R2如果n个电阻串联，那么R=R1+R2+…+Rn即串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和。R2R2R1IUI1I2如图所示，在并联电路中，I=I1+I2由，两个电阻上的电压U是相同的，把上式两边都除以U，得可得：eq\f(1,R)＝eq\f(1,R1)＋eq\f(1,R2)如果n个电阻并联，那么即并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。思考讨论：①个相同的电阻并联，总电阻为一个电阻的—————————；②若不同的电阻并联，总电阻———————其中最小的电阻；③若某一支路的电阻增大，则总电阻——————————；④若并联的支路增多时，总电阻将——————；⑤当一个大电阻与一个小电阻并联时，总电阻接近——————。思考：在家庭电路中，为什么用电高峰时灯泡发暗，使用大功率的电炉、电热器时灯泡也发暗，断开后灯泡马上又亮起来？某同学想描绘标有“2.5V，0.3A”的小灯泡伏安特性曲线，可是只有如下器材，同学们可以帮他完成任务吗？四、电压表和电流表的电路结构1.小量程电流表（表头）（1）工作原理：通电后，线圈在磁场力的作用下带动指针偏转，电流越大，指针偏角越大。（2）从电路的角度看，表头就是一个电阻，遵从欧姆定律。通过表头的电流是可以从刻度盘上读出来的。（3）表头的三个特征量①内阻Rg：表头的电阻Rg叫作电流表的内阻。②满偏电流Ig：指针偏转到最大刻度时的电流Ig叫作满偏电流。③满偏电压Ug：表头通过满偏电流时，加在它两端的电压Ug叫作满偏电压。由欧姆定律可知：Ug＝IgRg表头的满偏电压Ug和满偏电流Ig一般都比较小。2.表头G改装成大量程的电压表U任务一：如何用小量程的电流表测大电压？任务二：串联电阻R=2500Ω，改装电表的量程是多大？任务三：串联多大电阻，改装后电表量程是3V?任务四：改装后电压表的内阻是多大？UUIgRgURIgRgRVU3.表头G改装成大量程的电流表任务一：如何用小量程的电流表测大电流？任务二：并联电阻R=2500Ω，改装电表的量程是多大？任务三：并联多大电阻，改装后电表量程是0.6A?任务四：改装后电流表的内阻是多大？IIgRgIRgIgIRRAIgRgI提出问题：理论需要实践检验，怎么证明我们改装的是否正确？利用Notebook介绍电路连接方式。请同学们把桌上Ig=300uA、Rg=2500Ω的电流计改装成0〜3V的电压表和0〜0.6A的电流表！教师指导学生实验。分析比对改装表和标准表实验数据，说明改装成功。综上，我们可以看出电表是一个可以显示两端电压或通过它电流的电阻。4.理想电表和实际电表提问：实际电表视为理想电表的条件是什么？当与电压表并联的电阻远小于电压表内阻，或对实验精度要求不高时，可以把电压表看做理想表。当与电流表串联的电阻远大于电流表内阻，或对实验精度要求不高时，可以忽略电流表的内阻，看做理想表。思考问题给出方案观察实验现象学生推导出串联电路和并联电路的电流规律。根据电势和电势差的概念，通过理论分析得到串、并联电路的电压关系。根据欧姆定律推导串并联电路电阻。学生思考讨论问题并填空分析生活现象，学以致用阅读课文了解小量程电流表电流表内阻是2500Ω，在刻度盘上标出相应的电压数据。学生讨论如何解决问题，提出方案，分组实验，把桌上Ig=300uA、Rg=2500Ω的电流计改装成3V的电压表！在教师的引导下分析解决问题学生讨论如何解决问题，提出方案，分组实验。需要标准的电压表和电流表进行比对。学生体会理想电表和实际电表的差异。学生通过实验感受串并联电路规律锻炼学生逻辑思维能力。让学生体会到高中与初中的区别，提高理论分析能力。帮助学生进一步理解串并联电路的电阻关系。教师设置思考题，引导学生做更进一步思考，学生运用学到的知识分析总结电路参量变化特点，为后面深入研究做准备。学生体会表头就是一个电阻。它们完全遵从电阻的串、并联规律．认识电表的这一电阻模型可为灵活解决电路问题奠定很好的基础。通过阶梯式任务设置，培养学生运用已有知识解决问题的能力。培养学生实事求是的科学态度。学生体会理想化模型的意义课堂小结1.串联电路I=I1=I2=…=InU=U1+U2+…+UnR=R1+R2+…+Rn2.并联电路I=I1+I2+…+InU=U1=U2=…=Un3.表头在电路中就是一个电阻，是一个小量程的电流表4.表头改装成大量程的电压表串联一个大的分压电阻5.表头改装成大量程的电流表并联一个小的分流电阻梳理自己本节所学知识进行交流。根据学生表述，查漏补缺，并有针对性地进行讲解补充，明确本节课重难点知识。作业课本71页第4题第5题巩固所学知识板书一、串、并联电路中的电流1.串联电路中的电流处处相等I=I1=I2=…=In2.并联电路的总电流等于各支路电流之和I=I1+I2+I3+…二、串、并联电路中的电压1.串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和：U=U1+U2+U32.并联电路的总电压与各支路电压相等:U=U1=U2=U3。三、串、并联电路中的电阻R=R1+R2+…+Rn四、电压表和电流表的电路结构1.表头在电路中就是一个电阻，是一个小量程的电流表2.表头改装成大量程的电压表串联一个大的分压电阻3.表头改装成大量程的电流表并联一个小的分流电阻七、教学反思七、教学反思对于串、并联电路的电流、电压和电阻规律，采用问题链方式，引导学生逐个解决问题，最终推导出物理规律，让学生将本节内容与前面学习的恒定电场、电势知识等联系起来，而不能让学生机械记忆这些规律。电流表改装采用探究式教学方法，提出问题激发学生兴趣，让学生通过讨论提出解决方案，通过实验进行验证，培养学生解决实际问题的能力，同时也获得学习的成就感。学生动手动脑切实理解分压电阻和分流电阻的含义，时间有点紧探究不够深入。11.5实验：练习使用多用电表一、教材分析一、教材分析本节是学生分组实验课，教科书先介绍多用电表的表盘和功能区域，然后介绍如何正确使用多用电表进行测量，包括调零、选挡、连接、使用后复位，最后介绍数字式多用电表的特点。教学的重点是认识和使用多用电表，而不是多用电表的原理，特别是欧姆挡的原理，要在下一章讲完闭合电路的欧姆定律才能讲清楚。本节的难点不是思维上的跨度，而是如何引导学生进行正确、规范的操作，养成良好的实验习惯。二、核心素养目标二、核心素养目标1.物理观念：通过操作实验，让学生形成严谨科学态度的观念。2.科学思维：通过应用多用电表测量电阻和电压，培养学生的动手实践能力和严谨的逻辑思维能力。3.科学探究：通过操作多用表测电流、电压、电阻，感受使用多用表的过程。4.科学态度与责任：通过分组实验活动，激发合作意识，养成严谨科学态度，增强理论联系实际的自觉性。三、教学重难点三、教学重难点重点：多用电表测电阻以及多用电表正确使用的方法和读数。难点：使用多用电表测电阻的的操作规范。四、教具准备四、教具准备指针式多用电表，数字式多用电表，电源，开关，滑动变阻器，电压表、电流表、小灯泡，定值电阻，二极管，导线等。五、教学方法五、教学方法演示、实验、讲授、讨论、对比六、课时安排六、课时安排七、教学过程1课时七、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课展示伏安法测小灯泡电阻实验的实物连接图，电压表并联在小灯泡两端，电流表串联在电路中，闭合开关，调节滑动变阻器，小灯泡发光，请学生读出此时电压表和电流表的示数。根据部分电路欧姆定律，算出灯泡的电阻。在这个实验中，我们分别用到了电压表，电流表来测量电压，电流，进而得出电阻值，为了测量更加方便，今天我们带来了一种多功能仪表，它既能测直流电压，直流电流，又能测交变电压，交变电流以及电阻，这就是多用电表。学生认真观察，读出电压表、电流表示数,激发起学习本课的兴趣。回顾旧知，检查学生对电压表、电流表读数掌握的情况，激发学生学习本课的兴趣，以及培养学生的观察能力。新课教学一、认识多用电表首先让学生认真观察多用电表的外形图。【活动】展示缺少部分标识的多用电表的外形图展板，引导学生填补展板上遗漏的参数和元件符号。师生互动，共同认识多用电表的表盘和功能区域，了解基本使用方法:1.使用前应该调整指针定位螺丝，使指针指到零刻度。2.使用时，应先将选择开关旋转到与被测物理量对应的位置上并选择合适的量程。3.不使用的时候应该把选择开关旋转到OFF位置或交流电压最高挡，拔出表笔。如果长期不用，将电池取出。认识了多用电表的表盘和功能区域，了解了基本使用方法，首先请学生练习使用多用电表测量刚才闭合回路中灯泡的电压、电流。使用多用电表1．测量小灯泡的电压、电流思考：如何使用多用电表测量灯泡的电压、电流？学生思考并回答，老师补充完善。【学生分组实验1】器材：多用电表、电源、滑动变阻器