【《电路及其应用》单元教学设计案例报告10000字（论文）】

《电路及其应用》单元教学设计案例报告目录TOC\o"1-3"\h\u3760《电路及其应用》单元教学设计案例报告 125049第一节分析：确定《电路》单元学习主题 13122一、学习内容分析 123069二、学习者分析 58235三、确定单元学习主题 614982第二节设计：设计《电路》单元学习活动 729204一、单元教学目标设计 74859二、单元教学整体计划 81862三、主要教学活动设计 11分析：确定《电路》单元学习主题本节主要基于单元教学设计的一般流程从教学内容和学习者两方面对《电路及其应用》单元进行整体分析，从而确定单元学习主题，并为确定单元教学目标以及单元教学整体设计提供依据。学习内容分析课标分析通过对《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称《课标》）与《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）解读》（以下简称《解读》）中《电路及其应用》单元的内容要求、活动建议、教学提示和学业要求的研读[3]，归纳出《电路及其应用》单元的核心概念和规律，以及教学过程中需要落实的核心素养目标。如表4-1所示。表4-1《电路及其应用》单元主要概念、规律与对学生核心素养的要求核心概念电源、电阻、电动势、内阻、电功、电功率物理规律串并联电路特点、闭合电路欧姆定律、能量守恒定律核心素养目标要求从“电荷在静电场中的运动”理解电源与电流，培养学生运动与相互作用观理解闭合电路欧姆定律，掌握电源电动势、路端电压与内电压的关系，培养学生能量观理解电功、电功率、电热、热功率等概念，理解焦耳定律，提升学生能量观能够分析和解决家庭电路中的简单问题，发展科学思维通过“恒定电流电路内各处电荷的分布是稳定的”和“电势、电势差”的知识理论分析得出串并联电路特点，培养学生科学思维通过探究影响金属导体电阻的因素，经历提出问题、寻找证据、解释与交流等科学探究的过程，促进实验探究能力的提升用闭合电路欧姆定律设计测量电源电动势，提升科学探究能力通过精确的测量仪器的学习与使用培养学生严谨的科学态度将安全用电与节约用电应用于实际生活，培养学生节约意识本单元先是在初中所学的电流、电压、欧姆定律等物理概念以及前两章所学静电场知识的基础上，围绕电源电阻及串并联电路，对电路中相关物理量进行分析讨论，之后在电场知识与能量守恒定律的基础上学习电功、电功率、焦耳定律、培养学生能量观念，促进科学思维的发展。教材分析1.整合教学内容，梳理知识结构本单元教学是将“电场”与“电路”知识相关联，在静电场的基础上开展探究活动，培养学生物理学科核心素养[55]。通过对教材内容的分析，总结出《电路》单元知识结构如图4-1所示。图4-1《电路》单元知识结构图此外，本次设计对《电路》单元各节教学顺序进行了调整，调整前后的顺序如表4-2所示。通过与一线教师沟通，考虑到第十一章第三节《实验：导体电阻率的测量》中的实验设计涉及到电流表的内接与外接以及滑动变阻器的分压与限流作用，而此部分知识是安排在第四节《串联电路与并联电路》的拓展部分，因此将原先的第三节《实验：导体电阻率的测量》调整至第四节《串联电路与并联电路》之后。对于《实验：练习使用多用电表》一节，2019版《普通高中教科书教师教学用书（物理）必修第三册》在“教材分析与教学建议”板块中提到欧姆档的原理需要在下一章闭合电路欧姆定律之后才能讲清楚[56]，为了让学生更好的掌握欧姆档的原理，将闭合电路欧姆定律的原理与实际相结合，在与一线教师沟通交流之后，将《实验：练习使用多用电表》调整至《实验：电池电动势与内阻的测量》一节之后。表4-2《电路》单元各节教学顺序调整前后对比调整前各节顺序调整后各节顺序第十一章电源与电流电源与电流导体的电阻导体的电阻实验：导体电阻率的测量串联电路与并联电路串联电路与并联电路实验：导体电阻率的测量实验：练习使用多用电表电路中的能量转化第十二章电路中的能量转化闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律实验：电池电动势和内阻的测量实验：电池电动势和内阻的测量实验：练习使用多用电表能源与可持续发展能源与可持续发展2.挖掘隐性知识，剖析知识背后蕴含的育人价值（见表4-3）表4-3《电路》单元隐含的核心素养及科学方法教学内容核心素养及科学方法电流、电源、电阻宏微结合、科学推理串并联电路、电表改装推理论证、等效思想长度测量、导体电阻率测量科学本质、质疑创新、科学态度与责任电功、电功率、焦耳定律能量观、科学推理、科学本质纯电阻与非纯电阻电路能量转化能量观、模型建构、科学推理电动势能量观、科学推理、科学本质、比值定义法闭合电路欧姆定律能量观、模型建构、类比法多用电表原理及使用科学探究、科学态度与责任电源电动势与内阻的测量科学推理、科学探究能量守恒定律科学态度与责任由表4-3可知，本单元教学内容的学习能够促进学生能量观的建构，有利于培养学生物理核心素养，且有助于对学生宏微结合、数形结合、等效思想、比值定义法等科学方法的渗透。教学重点（见表4-4）表4-4《电路》单元教学重点电源、电阻、电功、电功率概念理解电阻定律掌握串并联电路特点理解闭合电路欧姆定律从能量转化与守恒的角度理解电功与电热测电源电动势和内阻的方法和过程由表4-4可知，本单元教学重点包括电源、电阻、电功、电功率等概念，电阻定律、闭合电路欧姆定律等规律以及能量转换与守恒，实验原理等知识。本单元的学习是从概念到规律再到实验的一个循序渐进的学习过程。学习者分析认知基础学生在初中时期已经学习过直流电路相关知识，并且刚刚结束静电场的学习，已经建立了“场”的观念，这就为学生将静电场与电路建立联系提供可能。此外，学生在《普通高中教科书物理必修第二册》已经学习过机械能守恒定律，在初中也学习过能量守恒定律这就为学生学习运用能量守恒观念分析、解决电路问题以及能量转化奠定了基础。思维障碍初中阶段学生已经学习过串、并联电路电流、电压、电阻规律，但是当遇到混联电路时，将这些规律灵活运用的能力不足。学生在初中学习到的是电源电压不变，因此在高中容易产生思维障碍认为电动势就是路端电压，此外对于欧姆定律的适用范围也存在认识不足。通过之前实验学习的积累，学生具备了一定的实验探究与数据处理能力，基本可以依照实验原理及实验步骤独自完成实验探究，但在实验方案的创新设计、系统误差缘由分析以及对探究过程与结果的解释、评估、反思上还需提升。教学难点（见表4-5）表4-5《电路》单元教学难点串并联电路在电表改装、测量导体电阻率中的应用从能量转化的角度理解电功和电热的区别形成电源电动势的物理观念，了解路端电压与负载的关系由表4-5可知，本单元教学难点在于串并联电路的应用、对能量转化过程的掌握以及对电动势路端电压负载等概念的深入理解。确定单元学习主题依据教学内容与学习者的分析，《电路》单元的知识内容紧密联系学生的生活实际，教学过程中所涉及的小灯泡、电动机、电磁炉等案例都属于家庭电路中的一部分，并且电能与这些用电器之间存在能量转换。因此，本单元的单元学习主题为：“探究家庭电路中的能量转换”。而要探究家庭电路中的能量转换，首先要清楚电能概念以及影响因素，此部分对应教材中《电源与电流》《导体的电阻》两节内容。其次要清楚电路中各用电器的连接方式，即电路中是如何传送电能。此部分对应教材中《串联电路与并联电路》的内容。最后要清楚各用电器在工作时，电能如何转换成其他能量？此部分对应《电路中的能连转换》、《闭合电路欧姆定律》、《能源与可持续发展》三节内容。因此在单元主题之下可分为三个子主题分别为：电能有哪些因素决定。电路中如何传送电能？以及电能与其他能量如何转换？三个子主题分别对应一部分教学内容，并将《实验：导体电阻率的测量》、《实验：电池电动势与内阻的测量》、《实验：练习使用多用电表》三节实验内容依据前文所确定的各节顺序穿插在子主题所对应的教学内容中，最终单元主题、子主题与教学内容对应关系如图4-2所示。图4-2《电路》单元教学主题、子主题与教学内容对应关系设计：设计《电路》单元学习活动本节主要基于对上文教学内容分析、学习者分析以及所确定的单元学习主题，结合前文的单元教学设计一般流程制定出单元教学目标、单元学习整体计划并给出主要学习活动设计。单元教学目标设计基于上文分析结合物理学科核心素养制定出以下单元教学目标。物理核心素养教学目标物理观念建立“静电场”与“电路”之间的联系，理解电源、电阻、电流等物理量的意义理解电功、电功率、电热、热功率的概念从能量转化与守恒的角度辨析纯电阻与非纯电阻电路从能量的观点理解电源电动势、路端电压与内电压的关系科学思维通过设计科学合理的测量电源电动势和内阻的实验方案，培养学生科学思维从静电场角度推理理解串并联电路中电流、电压分布规律科学探究通过探究实验理解闭合电路欧姆定律，培养学生探究能力通过探究影响导体电阻率因素的实验，培养科学探究能力通过测量电源电动势与内阻的实验，提升学生探究能力科学态度与责任通过对实验现象的观察以及实验数据的收集和分析，培养学生严谨的科学态度通过对能量守恒定律的学习，培养节约资源的社会责任单元教学整体计划基于单元教学目标以及单元主题制定出单元学习整体计划，详细单元学习整体计划如表4-6所示。表4-6《电路》单元学习整体计划学习阶段学习设计具体内容阶段一电能由哪些因素决定？问题情景创设灯泡与闪电发光的区别？恒定电流能够保持恒定的原因是什么?影响导体电阻大小的因素有哪些？知识内容安排电源、电流、电阻核心素养培养通过建立自由电荷在恒定电场中运动的模型，体会模型在探究物理规律中的作用；通过理解电流、电阻的比值定义法，培养学生科学思维；通过对电源、电流的学习，培养学生将物理知识应用于实际生活的意识学习难点突破通过引导学生将电路与静电场相关知识紧密联系，从而建立起导体内恒定电场的模型以及导体内自由电子运动模型。从微观角度理解电阻的成因。学习检测反馈通过典型课后习题进行检测学习时间计划2-3课时续表4-6《电路》单元学习整体计划阶段二如何传送电能？问题情景创设家庭电路各个不同用电器的连接方式是什么？串并联电路电流及电压规律的理论原理是什么？如何通过实验探究影响电阻的因素?知识内容安排串联电路与并联电路、电阻率的测量核心素养培养结合静电场知识理论分析串并联电路电压及电流的特点；利用控制变量法研究影响导体电阻的因素，培养科学探究能力；通过在电阻率测量实验中，正确选择控制电路和测量电路，促进学生科学思维和科学探究水平发展。学习难点突破采用理论探究与实验探究相结合的方式帮助学生学习滑动变阻器限流式和分压式的原理以及电流表内外接时的误差分析；为更好培养学生动手实验能力，为学生提供开放实验室，以便学生随时做实验探究，此外，为自主探究能力不强的同学提供相应的微课视频，从而帮助学生更好掌握实验原理与步骤，培养学生科学探究能力。学习检测反馈用典型习题检测基本规律根据学生在是实验中的实际操作和所完成的实验报告来检测学生实验探究能力学习时间计划3-4课时阶段三电能与其他能量如何转换？问题情景创设电灯、电磁炉、电风扇、电视等用电器中的能量与电能如何转换?展示锂电池、干电池、太阳能电池、水果电池等不同电池，引导学生思考电源的作用以及不同的电池在工作过程中能量的转化有什么相同点与不同点?演示实验：同样的电源与灯泡，并联多个小灯泡电路中灯泡比只有一个小灯泡电路中的灯泡暗。引导学生思考电源内部特性利用伏特表、安培表、电阻箱、滑动变阻器等器材设计实验,基于闭合电路欧姆定律测量干电池和水果电池的电动势和内阻大小?思考多用电表上为什么欧姆表的表盘是不均匀的?知识内容安排电功、电功率、焦耳定律、电路中的能量转化、电动势、闭合电路欧姆定律、路端电压与负载的关系、电池的电动势和内阻的测量、欧姆表原理与使用核心素养培养在电场知识基础上推导电功的表达式，建立电功、电能、电热等概念，促进学生科学思维的发展通过实例分析纯电阻与非纯电阻电路中的能量转化，区分电功与电热不同的物理意义，基于理论分析与论证的过程，使学生受到理性思维的训练分析，体会用能量转化与守恒的观点分析问题的思想方法通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能，进一步完善“能量观”。辨析电动势与路端电压，培养学生科学推理与分析能力。理解闭合电路的欧姆定律的推导过程，体会它在内外电路的电势降落上的一致性。测量电池的电动势和内阻的实验中，引导鼓励学生设计不同的实验方案，拓宽学生解决问题的思路，培养学生实验创新能力学习难点突破设置导学案，引发学生对电功、电功率、热功率、焦耳定律等基本概念和规律的思考通过演示实验，让学生观察生活中含电动机的用电器，小组讨论电动机的构造以及电动机工作时的能量转化情况通过思考“电源不断地把负极的正电荷经过电源内部搬运至正极的能力从何而来？”这一问题，并结合演示实验来探究路端电压与电流、路端电压与负载之间的关系依据实验方案，完成实验，撰写实验报告，教师可可通过一系列具有引导性的问题，指引学生分析实验系统误差通过组织学生就东北限电事件进行讨论，分析事件起因，对国家、社会以及个人的影响，以及如何避免此类事件再发生，培养学生节约用电的社会态度与责任。学习检测反馈（1）选取有代表性的题目对学生学习结果进行反馈检测，从多角度考查学生对本单元的核心概念和核心规律要点、实验原理、实验方案设计、实验操作、数据处理、误差分析方式的掌握情况（2）撰写实验报告，利用实验类专项习题对学生学习效果进行检测和反馈学习时间计划7-9课时主要教学活动设计本节基于单元教学的整体设计，主要展示单元教学主题与子主题的引入设计以及对单元教学重难点的突破设计，完整教学设计见附录二。单元教学主题与子主题的引入表4-7单元主题的引入教师活动学生活动设计意图课前活动：调查了解自家上月电费以及用电量，课上分享请同学们分享课前调查结果我们家家户户都需要用电，我们使用的电主要由国家电网提供，以前我们国家是按照每月来收电费，上个月用多少电，就相应交多少电费。现在我们国家大多数地方都是先买电，然后再去用，等到快用完的时候再去买。问：我们用买来的电干什么了呢？买来的电让家庭中的用电器正常工作，也就是电能转换成了其它形式的能。引入单元学习主题：“探究家庭电路中的能量转换”结合同学们的讨论，要完成此探究任务，需要解决以下三个子任务：1.影响电能大小的因素有哪些？（子主题一）2.电路中如何传送电能？（子主题二）3.电能与其他能量如何转换？（子主题三）我们先来看第一个问题，影响消耗电能大小的因素有哪些？请同学们回顾我们初中学过的知识想一想电能大小与哪些因素有关？也就是如何计算电能？如果是电能全部转化为内能，而同时没有转化为其它形式的能量，电流产生的热量就等于消耗的电能。从式子中可以看到电能与电流I、电阻R、以及通电时间t有关系，本节课我们先一起来探究电流的特性。分享调查结果答：让用电器工作思考讨论：要了解本单元的探究主题，我们需要解决哪些问题？答：根据焦耳定律：W=Q=I2Rt因此电能与电流、电阻以及通电时间有关。根据计算电能的公式：W=pt=UIt，我认为电能大小与电压、电流、事件有关。由生活中的实际情景引发学生思考，从而引出本单元学习主题表4-8借助主题一对教学内容的引入教师活动学生活动设计意图我们先来看第一个问题，影响消耗电能大小的因素有哪些？请同学们回顾我们初中学过的知识想一想电能大小与哪些因素有关？也就是如何来计算某个用电器在某一段时间内消耗的电能呢？对于某个用电器而言，在一段时间内所消耗的电能如果全部转化为内能，例如电磁炉，同时没有转化为其它形式的能量，那么对于这个用电器而言在这段时间内电流产生的热量就等于消耗的电能。从式子中可以看到电能与电流I、电阻R、以及通电时间t有关系，本节课我们先一起来探究电流的特性。小组讨论：影响电能大小的因素有哪些？并分析原因。W=pt=UItQ=I2Rt基于学生初中电路知识，连接子主题一与本节教学内容表4-9借助子主题二对学习内容的引入教师活动学生活动设计意图上一阶段我们学习了影响电能的两个因素电流和电阻的相关知识，那么电流在家庭电路中是如何将电能传送给各个用电器的呢？接下来我们将围绕家庭电路中的电能是如何传送的这一问题来进行探究。首先请同学们回顾初中的知识结合生活经验想一想在我们家庭电路由哪些部分构成？这些构成部分是如何连接的？不同的连接方式对用电器两端的电压以及通过用电器的电流有什么样的影响？在初中，我们学习过串并联电路中电流的规律和电压的规律，请同学们回忆一下在串联电路中各部分电压与总电压、各部分电流与总电流以及各部分电阻与总电阻之间有什么样的关系？现在用高中物理知识作进一步分析。在此基础上，讨论串、并联电路中各部分电压与总电压、各部分电流与总电流以及各部分电阻与总电阻之间的关系。答：进户线、电能表、保险丝、用电器、开关等答：用电器之间并联；电能表、保险丝串联在干路上回：串联电路中：电流处处相等，总电压等于各个电压之和，总电阻等于各个电阻之和；并联电路中，总电流等于各支路电流之和，总电压等于各支路电压，总电阻倒数等于各电阻倒数之和。通过实验数据总结出的规律。基于学生初中电路知识，连接子主题二与本节教学内容表4-10借助子主题三对学习内容的引入教师活动学生活动设计意图前面我们解决了影响电能大小的因素以及电能在电路中如何传送两个大问题，那么电能传送给用电器之后是如何被使用消耗的呢？接下来我们来看最后一个大问题电路中的能量是如何转化的？请同学们观察下列用电器回忆他们我们生活中的使用情况，思考他们用电器在使用过程中的能量转化？思考讨论：用电器在使用过程中的能连转化回：白炽灯是将电能转化为内能，电烧水壶也是将电能转化为内能，电吹风是将电能转化为内能和动能。从实际生活出发，引出子主题三单元教学重点与难点的突破借助理论分析促进对电路规律的理解学生在初中时期学过串、并联电路的电流、电压、电阻的关系，但初中阶段是通过实验数据总结规律，学生对规律背后的原理并不了解，在高中阶段的不同就在于将所学的静电场知识作为学习基础，提升内容的理论性。如图4-3所示，通过理论分析，从本质理解串、并联电路规律。回顾：串、并联电路电流、电压、电阻规律。从电荷守恒角度分析串、并联电路电流规律从电势差角度分析串、并联电路电压规律由电流、电压规律出发，结合欧姆定律推导出串、并联电路等效电阻关系式图4回顾：串、并联电路电流、电压、电阻规律。从电荷守恒角度分析串、并联电路电流规律从电势差角度分析串、并联电路电压规律由电流、电压规律出发，结合欧姆定律推导出串、并联电路等效电阻关系式表4-11串并联规律部分教学设计教师活动学生活动设计意图回顾：在初中，我们学习过串并联电路中电流的规律和电压的规律，请同学们回忆一下在串联电路中各部分电压与总电压、各部分电流与总电流以及各部分电阻与总电阻之间有什么样的关系？在初中我们又是如何得出这些规律的呢？现在用高中物理知识作进一步分析。在此基础上，讨论串、并联电路中各部分电压与总电压、各部分电流与总电流以及各部分电阻与总电阻之间的关系。先来看电流规律图中是串联电路中的一部分，0、1、2、3四个点分别代表电路中四个不同位置的横截面，根据之前的学习我们知道在恒定电流电路中各处电荷的分布是保持动态平衡，也就是说对于任何位置的电荷在相等的时间内流入和流出的电荷量必须相等。由此可以得到通过所选四个界面的电荷量相同，也就代表通过四个点的电流相同。因此可以得出串联电路中的电流处处相等。即I0=I1=I2=I3在并联电路中，如图在这0点，由于电荷的分布是保持动态平衡。同一时间内从干路流到0点的电荷量，必须等于进入各支路电荷量之和，不然电路就不是动态平衡。因此并联电路的总电流等于各支路电流之和。即I0=I1+I2+I3电流关系清楚了那电压之间有什么关系呢？电压就是各点的电势差，请同学们仿照电流分析方法自行分析，得出电压规律知道了电压和电流规律，那么电阻规律如何得到呢？我们先来看串联电路中的电阻规律。串联电路电阻规律由图可知，R1、R2是串联电路中的两个电阻，那么此电路中总电阻与这两个电阻的大小有什么关系呢？由欧姆定律可得：总电阻等于总电压除以总电流总电压等于各部分电压之和：U=U1+U2，等式两边同除以电流I：电流处处相等I1=I2=I：所以就是第一个导体的电压除以第一个导体的电流，也就是第一个导体的电阻。类似的就是第二个导体的电阻。即R总=R1+R2如果有n个电阻串联，同理可得R总=R1+R2+...+Rn知道了串联电路电阻规律，那么并联电路中总电阻与各个电阻大小之间有什么样的关系呢?②并联电路电阻规律请同学们仿照刚才分析串联电路电阻规律的思路自行尝试分析并联电路电压规律答：串联电路：I0=I1=I2=I3U=U1+U2+U3R总=R1+R2并联电路：I0=I1+I2+I3U=U1=U2=U3通过实验数据总结得出学生分析：图上0点的电势φ0比1点的电势的φ1高U1，同样点1比点2电势高U2，同样点2比点3电势高U3，连起来就是点0比点3电势高U1+U2+U3，这就是串联电路中的电压关系了。所以串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和即U=U1+U2+U3在并联电路当中电阻左端各点是等电势的，电阻右端各点也是等电势的。所以并联电路中各支路两端的电压相等。U=U1=U2=U3学生分析：总电流等于各支路的电流之和：I=I1+I2电流可以写成电压与电阻的比值，两边同除以电压U：并联电路电压相等U=U1=U2利用欧姆定律得：。所以并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。如果有n个电阻并联，那就在后面加上即可。即回顾旧知识，引入新知基于电荷守恒进行分析，培养学生守恒意识。让学生自己类比完成理论分析，培养学生迁移分析能力。借助科学探究促进对纯电阻与非纯电阻电路的构建初中学习过电功以及焦耳定律的计算，但没有区分纯电阻与非纯电阻电功率。因此学生很容易认为电功与电热是同一回事，没有区别。因此通过创设情境、提出问题、开展实验帮助同学进行理解，借助对实验数据的分析让学生了解纯电阻电路与非纯电阻电路的区别。如图4-4所示，通过探究，真正从本质上理解纯电阻电路与非纯电阻电路。提出问题：电流做功W=UIt，电流通过导体产生的焦耳热Q提出问题：电流做功W=UIt，电流通过导体产生的焦耳热Q=I2Rt，那么W=Q吗？探究:电动机M在转动与不转动两种不同状态下，电压、电流、电阻的关系，以及电功与焦耳热的关系？纯电阻电路：W=Q，根据能量关系推出欧姆定律，理解欧姆定律适用条件非纯电阻电路：W=Q+E，欧姆定律不成立，实验数据表明：U>IR,W>Q表4-12电功率与热功率教学设计教师活动学生活动设计意图电热水器工作时，消耗电能，转化为加热管内能，对水加热，使水温度升高，忽略能量损失，电流通过电热水器的电热元件做功时，电能全部转化为导体的内能，像电热水器这样的用电器消耗电能全部用于增加内能，我们可以从能量转化与守恒的角度来推导热量的表达式。通过电热水器的电流大小为I，加热管的电阻大小为R，电热水器通电时间为t，推导电热水器产生的热量表达式。Q=电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比。由前面的分析我们可以知道白炽灯、电热水器工作时电能全部转化为内能，也就是说消耗的电能等于内能的增加，那么所有用电器的工作过程中能量转化都是如此吗？根据同学们的举例可以看到并不是所有的用电器在工作中都是电能全部转化为内能，那么什么情况下用电器所消耗电能等于内能的增加？什么情况下用电器所消耗电能不等于内能的增加？电能与内能如何来区分呢?电流做功W=UIt，电流通过导体产生的焦耳热Q=I2Rt，也就是说W=Q吗？第一步从概念物理意义区分电功是电流做功消耗电能，焦耳定律计算的是通电过程中导体所产生的热量，只是电能转化为内能的那部分能量，因此电热水器工作时，电能和内能相等，而电吹风机在工作中所消耗的电能转化为热能和机械能，所以W>Q第二步从实验探究区分：如图所示连接电路。闭合开关，电动机转动，待电流表和电压表示数稳定后读出示数并记录。然后用手捏住电动机，使之卡住不转动，观察电流表和电压表示数变化，通过调节滑动变阻器，使电压表示数与之前电动机转动时相同，待电表示数稳定后，记录电流表示数和电压表示数。【问题】1、电动机转动和不转动两次实验中，电压相同时电流是怎样的关系？。2、利用实验数据分析两次实验中的电功率和热功率关系。思考讨论：借助生活实例分析电能与内能的关系。回：不一定，例如前面举例中谈及的电吹风机，电能不是全部转化成内能。学生与教师一起从物理意义上区分电功与电热回：我们发现电动机通电转动和不转动时，电压表示数相同，电动机被卡住的电流明显变大。【实验总结】通过对比数据，发现电动机转动时，电功率大于热功率，线圈电阻与U/I相差较大。电动机不转动时，电功率和热功率相差不大，线圈电阻与U/I数值也非常接近电动机转动时P电>P热线圈电阻R<U/I，通过线圈电流I<U/R,电动机不转时P电与P热大小近似相等，电阻R与U/I接近包含电动机的电路，欧姆定律不成立。联系生活设计问题，激发学生思考。先从物理意义进行区分再通过实验探究借助问题情景促进对核心概念的理解学生之前已经学习过电源的作用，能从微观角度解释恒定电流的产生，但在宏观与微观相结合方面认识不够。同学们在初中阶段已经学习过电源电压，并且初中阶段电源电压在一个确定的电路中是不变的，而在高中阶段学习电源电动势时，同学们会不易区分电源电动势与电源两端电压，很容易认为二者时相等的、没有区别。鉴于学生存在的问题，本节教学过程中主要采取如图4-5所示的思路。问题情境创设：引发学生认知冲突，激发学生探究电源内部特性问题的欲望探究电源实现能量转化的途径，引导学生尝试从经典物理的视角建立电源内部模型，引出非静电力的概念。类比法分析水泵克服重力对水做功及不同抽水机抽水能力的差异描述非静电力做功的本领，定义电动势，深化比