閉合電路歐姆定律優(yōu)質課教學設計

1、閉合電路的歐姆定律教學設計一、教材分析 課標分析：知道電源的電動勢和內阻，理解閉合電路的歐姆定律。 教材地位：閉合電路歐姆定律是恒定電流一章的核心內容，具有承前啟后的作用。既是本章知識的高度總結，又是本章拓展的重要基礎；通過學習，既能使學生從部分電路的認知上升到全電路規(guī)律的掌握，又能從靜態(tài)電路的計算提高到對含電源電路的動態(tài)分析及推演。同時，閉合電路歐姆定律能夠充分體現(xiàn)功和能的概念在物理學中的重要性，是功能關系學習的好素材。 二、學情分析 學生通過前面的學習，理解了靜電力做功與電荷量、電勢差的關系、了解了靜電力做功與電能轉化的知識，認識了如何從非靜電力做功的角度描述電動勢，并處理了部分電路歐姆定

2、律的相關電路問題，已經(jīng)具備了通過功能關系分析建立閉合電路歐姆定律，并應用閉合電路歐姆定律分析問題的知識與技能。 三、教學目標 （一）知識與技能 1、通過探究推導出閉合電路歐姆定律及其公式，知道電源的電動勢等于內、外電路上電勢降落之和。 2、理解路端電壓與負載的關系，知道這種關系的公式表達，并能用來分析有關問題。 3、掌握電源斷路和短路兩種特殊情況下的特點。知道電源的電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓。 4、了解路端電壓與電流的UI圖像，認識E和r對UI圖像的影響。 5、熟練應用閉合電路歐姆定律進行相關的電路分析和計算。 （二）過程與方法 1、經(jīng)歷閉合電路歐姆定律及其公式的推導過程，體驗能

3、量轉化和守恒定律在電路中的具體應用，培養(yǎng)學生推理能力。 2、通過路端電壓與負載的關系實驗，培養(yǎng)學生利用實驗探究物理規(guī)律的科學思路和方法。 3、了解路端電壓與電流的UI圖像，培養(yǎng)學生利用圖像方法分析電學問題的能力。 4、利用閉合電路歐姆定律解決一些簡單的實際問題，培養(yǎng)學生運用物理知識解決實際問題的能力。 （三）情感態(tài)度價值觀 1、通過探究物理規(guī)律培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。 2、通過實驗探究，加強對學生科學素質的培養(yǎng)。 3、通過實際問題分析，拉近物理與生活的距離，增強學生學習物理的興趣。 四、教學重點、難點 重點：推導閉合電路歐姆定律，應用定律進行相關討論。難點：應用閉合電路歐姆定律討論路端電

4、壓與負載關系。五、教學過程（一）新課引入一天，家里面手電筒不亮了，讀小學的兒子打開一看，有一節(jié)電池已經(jīng)軟得不能用了，另一節(jié)還很硬。他對我說：媽媽，給我1塊錢去買電池。我說：怎么才要1塊錢呢？電筒需要兩節(jié)電池，一節(jié)電池1塊錢，要2塊錢才對??！他說：只買一節(jié)就夠了，另一節(jié)還能用。我說：兒子，這不行，必須2節(jié)一起換。他問：為什么呢？同學們你們知道為什么嗎？SV各種型號的干電池的電動勢大約是1.5V，那么把一節(jié)干電池接入電路中，它兩極間的電壓是否還是1.5V呢？用示教板演示，電路如圖所示。結果：開關閉合前，電壓表示數(shù)是1.5V，開關閉合后，電壓表示數(shù)變?yōu)?.4V. 實驗表明，電路中有了電流后，電源兩極

5、間的電壓減小了。設問：那么減少的電壓哪去了呢？今天我們就學習這方面的知識，板書課題。（二）教學過程1、檢查學生完成課前學習任務單任務的情況，對課前完成任務情況進行統(tǒng)計和點評（展示課前學習任務單）。（5分鐘）個人匯報學習情況，如不能完全解決問題，進行小組討論，小組討論后仍不能解決，請能解決的小組進行答疑指導，如仍不能解決，教師整體指導和點評。最后將正確答案或知識點進行展示。如學生沒有疑問，直接點評后展示正確答案或知識點，進入下一環(huán)節(jié)。2、給出課堂學習任務單，學生獨立探索或小組合作完成任務，并展示交流，教師指導。（展示課堂學習任務單）要求學生獨立探究（10分鐘）小組討論（5分鐘）將結果呈現(xiàn)在大白紙

6、上在方便位置張貼（3分鐘）學生有序觀摩各組成果（5分鐘）請各組代表說說思維過程（23組，5分鐘）。3、總結梳理根據(jù)時間，學生個人或小組總結，或老師直接給出。4、課后拓展，完成課后學習任務單。六、教師參考1、閉合電路的電流方向電勢變化情況：外電路:正電荷受靜電力作用，從高電勢向低電勢運動。沿電流方向電勢降低。內電路:電源內部，非靜電力將正電荷從電勢低處移到電勢高處，所以沿著電流方向電勢升高。在內電路中，一方面存在內阻，沿電流方向電勢降低；另一方面，沿電流方向存在電勢“躍升”。如果電源是一節(jié)干電池，在電源的正負極附近存在著化學反應層，反應層中非靜電力（化學作用）把正電荷從電勢低處移到電勢高處，在這

7、兩個反應層中，沿電流方向電勢“躍升”。在正負極之間，電源的內阻中也有電流，沿電流方向電勢降低。 2、閉合電路中的能量轉化若外電路中有用電器是純電阻，在時間t內，有多少電能轉化為內能？E外Q外I2Rt內電路也有電阻r，當電流通過內電路時，也有一部分電能轉化為內能，是多少？E內Q內I2rt電流流經(jīng)電源時，若化學反應層的總電動勢為E，在時間t內非靜電力做多少功？WEqEIt以上各能量間有什么關系？守恒根據(jù)能量守恒定律：非靜電力做功，應該等于內外電路中電能轉化為其他形式的能的總和。WE外E內，即EItI2RtI2rt整理后得EIRIr也就是變形公式：EU外U內U外Ir電動勢等于內外電路電勢降落之和，適

8、用于任何閉合電路。3、從電勢升降圖定性理解閉合電路歐姆定律外電路中，AB電流的方向是電勢降低的方向，電勢降落為IR，習慣上叫做路端電壓或外電壓；內電路中，CD電流的方向是電勢降低的方向，電勢降落為Ir，習慣上叫做內電壓；電流通過內電路時產(chǎn)生的電動勢是兩個化學反應層，即BC及DA，其方向是電勢升高的方向，電勢升高為E1E2E，根據(jù)電勢升降圖可看出EIRIrU外U內。4、路端電壓與電流的關系：UEIr。5、路端電壓隨外電阻的變化規(guī)律對于給定電源，E和r是一定的。當外電阻R增大時，由知電流I減小，由UEIr知U增大，當R增大到無限大（斷路時），I0，UE，斷路時的路端電壓等于電源電動勢。當外電阻R減

9、小時，由知電流I增大，由UEIr知U減小，當R減小到0（短路時），U0，短路時通過電源的電流很大，容易燒壞電源，絕不允許將電源兩端用導線直接連接在一起。如圖，斷路及短路時的電勢升降圖。6、路端電壓U隨電流I變化的圖像（UI關系圖）（1）UI圖像的函數(shù)表達式：UEIrOIU（2）UI圖像特點：位于第一象限，與橫縱坐標軸相交的傾斜直線與縱軸交點表示電動勢與橫軸交點表示短路電流直線斜率的大小表示電源的內阻7、閉合電路歐姆定律的動態(tài)分析方法（1）閉合電路動態(tài)分析的思路閉合電路中由于局部電阻變化（或開關的通斷）引起各部分電壓、電流（或燈泡的明暗）發(fā)生變化，分析這類問題的基本思路：分清電路結構局部電阻變化

10、總電阻變化總電流變化路端電壓變化各部分電壓、電流變化（2）閉合電路動態(tài)分析的三種方法程序法：基本思路是“部分整體部分”，即R局增大減小R總增大減小I總減小增大U增大減小I局U局部分電路變化電路總電阻R的變化總電流變化（）路端電壓變化（U = E Ir）用部分電路歐姆定律及串、并聯(lián)電路中電流和電壓的特點判斷部分電路的電流和電壓等的變化。電阻不變的部分，用或U=IR判定電流和電壓的變化。電阻變化的部分，用串、并聯(lián)電路中電流和電壓的特點判定電流和電壓的變化。簡而言之就是“先總后分，先固定后變化”。分析時注意：電源的電動勢及內阻不變。結論法“串反并同”“串反”：是指某一電阻增大（減?。r，與它串聯(lián)或間

11、接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率等都將減?。ㄔ龃螅！安⑼保?是指某一電阻增大（減小）時，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率等都將增大（減小）。特殊值法與極限法：指因滑動變阻器滑片滑動引起電路變化的問題，可將滑動變阻器的滑動端分別滑至兩個極端去討論。一般用于滑動變阻器兩部分在電路中都有電流時的討論。幾個有用的結論.外電路中任何一個電阻增大（或減小）時外電路的總電阻一定增大（或減?。?若開關的通斷使串聯(lián)的用電器增多時，總電阻增大，若開關的通斷使并聯(lián)的支路增多時，總電阻減小。.分壓電路中的電阻變化在如圖所示的分壓電路中，滑動變阻器可以視為由兩段電阻構成，其中一段與用電器并聯(lián)（以下簡稱并聯(lián)段），另一段與并聯(lián)部分相串聯(lián)（以下簡稱串聯(lián)段）。設滑動變阻器的總電阻為R，燈泡電阻為R燈，與燈泡并聯(lián)的那一段電阻為R并，則分壓電路的總電阻為由上式可以看出，當R并減小時，R總增大；當R并增大時，R總減小。由此可以得出結論：分壓電路總電阻的變化情況與并聯(lián)段電阻的變化情況相反，與串聯(lián)段電阻的變化情況相同。8、總結梳理通過對閉合電路能量轉化的分析得到閉合電路的歐姆定律；進而得知電動勢，外電壓，內電壓的關系及外電壓隨著外電阻的增大而增大的規(guī)律。（1）閉合電路歐姆定律內容：閉合電路的電流跟電源的電