閉合電路歐姆定律說課稿教案

閉合電路的歐姆定律本節(jié)分析閉合電路歐姆定律是本章的核心內(nèi)容，含有承前啟后的作用，既是本章知識的高度總結(jié)，又是本章知識拓展的重要基礎(chǔ)．通過學(xué)習(xí)，既能使學(xué)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，閉合電路的歐姆定律能夠充足體現(xiàn)功和能的概念在物理學(xué)中的重要性，是加深對功效關(guān)系理解的好素材．學(xué)情分析學(xué)生通過前面的學(xué)習(xí)，對靜電力做功的特點、靜電力做功與電能的轉(zhuǎn)化以及如何從非靜電力做功的角度描述電動勢有了比較進一步的理解．借助于部分電路的歐姆定律的有關(guān)知識，已經(jīng)含有了能夠通過功效關(guān)系分析建立閉合電路歐姆定律的可能．教學(xué)目的eq\b\lc\(\a\vs4\al\co1(●))知識與技能(1)經(jīng)歷閉合電路歐姆定律的理論推導(dǎo)過程．體驗?zāi)芰哭D(zhuǎn)化和守恒定律在電路中的具體應(yīng)用，理解內(nèi)、外電路的能量轉(zhuǎn)化．(2)理解內(nèi)、外電路的電勢降落，理解閉合電路的歐姆定律．(3)會用閉合電路的歐姆定律分析路端電壓與負載、電流的關(guān)系．eq\b\lc\(\a\vs4\al\co1(●))過程與辦法(1)學(xué)會用已知的電學(xué)知識和規(guī)律，推導(dǎo)得到新的知識和規(guī)律．(2)學(xué)會用實驗辦法，驗證并理解新的知識和規(guī)律．(3)學(xué)會運用數(shù)學(xué)辦法來理解和解決有關(guān)物理問題．eq\b\lc\(\a\vs4\al\co1(●))情感、態(tài)度與價值觀(1)倡導(dǎo)師生協(xié)作，激勵學(xué)生通過討論、交流營造探究合作的學(xué)習(xí)氛圍，培養(yǎng)團體合作能力．(2)加強對學(xué)生科學(xué)素質(zhì)、創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)．教學(xué)重難點1．閉合電路的歐姆定律的推導(dǎo)及理解．2．路端電壓與負載、電流的關(guān)系，能進行有關(guān)的電路分析和計算．教學(xué)辦法教師啟發(fā)引導(dǎo)教學(xué)與學(xué)生小組合作探究法相結(jié)合．教學(xué)準備多媒體教學(xué)課件、演示實驗電路板、電源、數(shù)字電壓表、數(shù)字電流表等．教學(xué)設(shè)計（一） （設(shè)計者：周靜忠，徐會強改編）教學(xué)過程設(shè)計重要教學(xué)過程教學(xué)設(shè)計教師活動學(xué)生活動一、引入新課【演示實驗一】當開關(guān)S1閉合，燈泡L1發(fā)光.當開關(guān)S2閉合，請觀察燈泡L1亮度的變化.（設(shè)計意圖：通過實驗激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的愛好，為新課的教學(xué)以及背面的照應(yīng)做好伏筆.）觀察實驗現(xiàn)象，帶著問題走進新知識的探究活動中.二、新課教學(xué)（一）認識閉合電路1.閉合電路：當開關(guān)S閉合，電源、導(dǎo)線、用電器構(gòu)成閉合電路.2.外電路：由用電器、導(dǎo)線和開關(guān)構(gòu)成外電路.3.內(nèi)電路：電源內(nèi)部是內(nèi)電路.（1）電源起什么作用？提供電能.（2）電源怎么提供電能？通過非靜電力做功，把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能.（3）如何描述電源把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)？定義：E＝eq\f(W,q).（4）如何定量描述非靜電力做的功？W＝Eq＝EIt.（5）電源提供的電能消耗到了哪里？外電路：Q外＝I2Rt內(nèi)電路：Q內(nèi)＝I2rt（設(shè)計意圖：借助對閉合電路及其能量的分析，為理論推導(dǎo)閉合電路的歐姆定律做好鋪墊.）學(xué)生在教師的引導(dǎo)下主動追憶，溫故知新、構(gòu)建知識構(gòu)造.主動思考，用能量觀點分析總結(jié)閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化和守恒，在理論層面推導(dǎo)閉合電路的歐姆定律.（二）理論推導(dǎo)閉合電路的歐姆定律由能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律得：W＝Q外＋Q內(nèi)EIt＝I2Rt＋I2rtE＝IR＋IrI＝eq\f(E,R＋r)閉合電路的歐姆定律：閉合電路的電流跟電源的電動勢成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比.（設(shè)計意圖：進一步加深學(xué)生對閉合電路中能量轉(zhuǎn)化及其守恒定律的理解.）【例題】如圖所示，R1＝14Ω，R2＝9Ω.當開關(guān)處在位置1時，電流表讀數(shù)I1＝0.2A；當開關(guān)處在位置2時，電流表讀數(shù)I2＝0.3A.求電源的電動勢E和內(nèi)阻r.解：根據(jù)閉合電路的歐姆定律和題述的兩種狀況，能夠列出下面兩個方程：E＝I1R1＋I1rE＝I2R2＋I2r消去E，解出r，得：r＝eq\f(I1R1－I2R2,I2－I1)代入數(shù)值，得：r＝1Ω將r、I1、R1的值代入E＝I1R1＋I1r中，得：E＝3V.（設(shè)計意圖：結(jié)合具體問題情景，培養(yǎng)學(xué)生使用閉合電路的歐姆定律解決實際問題的能力.）結(jié)合問題情景進行討論交流，初步掌握使用閉合電路的歐姆定律求解問題的基本思路和辦法，進一步加深對閉合電路的歐姆定律的理解.（三）討論及應(yīng)用1.路端電壓、內(nèi)電壓和電動勢的關(guān)系U路＝IR，U內(nèi)＝IrE＝U路＋U內(nèi)（1）實驗驗證：U路＋U內(nèi)是一種定值.【演示實驗二】解決幾個問題：①用V1測路端電壓.②用V2來理解內(nèi)阻r上沿電流方向有電勢降落，并可測內(nèi)電壓.如圖實驗裝置，變化滑動變阻器接入電路的阻值，統(tǒng)計外電路電壓和內(nèi)電路電壓的數(shù)據(jù).（2）從教材“圖2.7-2閉合電路的電勢”分析得出：內(nèi)、外電路電勢降落之和U外＋U內(nèi)，等于電源升高的電勢E.即E＝U外＋U內(nèi).（設(shè)計意圖：從多角度證明閉合電路的歐姆定律，增強學(xué)生的探究體驗.）2.路端電壓與電流的關(guān)系（1）U路＝E－Ir，當電流增大時，路端電壓減小.應(yīng)用：演示實驗一中，當開關(guān)S2閉合時，燈泡L1變暗，請同窗們解釋實驗現(xiàn)象.當開關(guān)S2閉合時，外電阻R減小，由I＝eq\f(E,R＋r)可知，電流I增大，由U路＝E－Ir可知，路端電壓U路減小，燈泡L1兩端電壓減小，因此變暗.問題：當開關(guān)S3閉合時，燈泡L1、L2的亮度會有什么變化？請同窗們分析得出結(jié)論.（設(shè)計意圖：理論聯(lián)系實際，與引入新學(xué)時的演示實驗做好呼應(yīng).）（2）討論U路-I的關(guān)系圖線的物理意義.①圖線與縱坐標交點的物理意義：I＝0，外電路斷路，此時U路＝E應(yīng)用：演示實驗二用電壓表粗測一節(jié)干電池的電動勢.②圖線與橫坐標交點的物理意義：U路＝0，外電路短路，此時Im＝eq\f(E,r)應(yīng)用：絕對不允許將電源兩端用導(dǎo)線直接連接在一起?、壑本€斜率的物理意義k＝eq\f(ΔU,ΔI)＝－r，eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔU,ΔI)))＝r（設(shè)計意圖：進一步加深對閉合電路的歐姆定律的理解，為用圖象法解決《實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻》的數(shù)據(jù)做好準備.）在教師的引導(dǎo)下，從理論層面分析論證電動勢與路端電壓以及內(nèi)電壓的關(guān)系，進一步加深對閉合電路的歐姆定律的理解.在教師的介紹下，熟悉測量路端電壓以及內(nèi)電壓的實驗裝置，為實驗驗證做好準備.學(xué)生思考、討論、展示、交流，用所學(xué)的知識，分析解決實際問題.學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，分析討論U路-I圖象截距的物理意義，掌握運用圖象求解電源電動勢和內(nèi)阻的辦法.三、課堂小結(jié)引導(dǎo)學(xué)生從三維目的出發(fā)，對本節(jié)進行總結(jié).對本節(jié)進行總結(jié).四、課后作業(yè)完畢學(xué)案.獨立完畢練習(xí)，鞏固知識.板書設(shè)計7閉合電路的歐姆定律一、認識閉合電路閉合電路：開關(guān)S閉合，電源、導(dǎo)線、用電器構(gòu)成閉合電路外電路：由用電器和導(dǎo)線構(gòu)成外電路內(nèi)電路：電源內(nèi)部是內(nèi)電路二、閉合電路的歐姆定律閉合電路的歐姆定律：閉合電路的電流跟電源的電動勢成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比，這個結(jié)論叫做閉合電路的歐姆定律I＝eq\f(E,R＋r)E＝U外＋U內(nèi)三、討論及應(yīng)用1．路端電壓、內(nèi)電壓和電動勢的關(guān)系2．路端電壓U與電流I的關(guān)系(1)U路＝E－Ir(2)U路I的關(guān)系圖線的物理意義①與U路軸的截距的物理意義：斷路狀態(tài)，斷路時的路端電壓等于電源電動勢②與I軸的截距的物理意義：短路狀態(tài)，短路電流很大，不允許出現(xiàn)短路③圖線斜率的物理意義：圖線傾斜程度跟內(nèi)阻r有關(guān)，圖線斜率絕對值越大，內(nèi)阻越大教學(xué)反思本節(jié)的教學(xué)活動，基于學(xué)生基礎(chǔ)、動手能力、思維方式等特點，如何引導(dǎo)學(xué)生共同完畢探究活動，要注意下列幾點：1.明確教學(xué)目的，掌握物理思維特點，培養(yǎng)學(xué)生思維能力.本節(jié)重點即定律的內(nèi)容不是老師強加到學(xué)生腦中，而是通過學(xué)生自主的探究，在一定思考和推理狀況下學(xué)到的，因此教師設(shè)計教學(xué)一定要符合高中學(xué)生的思維能力，通過“猜想—實驗—驗證”嚴密的科學(xué)探究辦法，培養(yǎng)學(xué)生的能力.（1）采用實驗引入，實驗現(xiàn)象和學(xué)生初中的學(xué)習(xí)認知產(chǎn)生沖突，由此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)愛好與學(xué)習(xí)熱情，這個效果較好，學(xué)生的主動性完全調(diào)動起來.（2）對電路的認識，由于之前已有鋪墊，因此不需要過多敘述，而應(yīng)當通過學(xué)生的課前預(yù)習(xí)，讓學(xué)生自主完畢，由本節(jié)效果來看，學(xué)生的預(yù)習(xí)成果明顯.（3）在探究路端電壓與負載關(guān)系實驗時，測量自制電源的路端電壓和內(nèi)電壓，并將成果用數(shù)字電壓表顯示出來，學(xué)生統(tǒng)計實驗數(shù)據(jù)，然后分析解決實驗數(shù)據(jù)，找到路端電壓與內(nèi)電壓的和不變的關(guān)系.（4）基于學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的特點，在研究路端電壓與電流關(guān)系時，讓學(xué)生從圖象出發(fā)研究，從教學(xué)效果看，學(xué)生很容易理解和掌握.2.本節(jié)教學(xué)能充足聯(lián)系生活實際，培養(yǎng)了學(xué)生的知識綜合應(yīng)用能力.如電源的短路問題；與生活緊密聯(lián)系，在學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識的同時，對于生活中的有關(guān)現(xiàn)象有了更深層次的理解.3.本節(jié)教學(xué)能讓學(xué)生參加進來，主動探討電路動態(tài)分析的問題.學(xué)生還能夠按自己的水平層次將課堂內(nèi)未完畢的內(nèi)容拓展到課外，做到課題學(xué)習(xí)和課外思考的互通.教學(xué)設(shè)計（二） （設(shè)計者：陳國文，徐會強改編）教學(xué)過程設(shè)計重要教學(xué)過程教學(xué)設(shè)計教師活動學(xué)生活動一、引入新課演示一：四盞小燈泡并聯(lián)，由四個開關(guān)控制，外電路如圖所示，用四節(jié)干電池串聯(lián)作為電源，接入A、B兩端，逐個閉合開關(guān)，觀察小燈泡的亮度變化狀況；再逐個斷開開關(guān)，觀察小燈泡的亮度變化狀況.演示二：換一種電源，用學(xué)生電源的直流6V擋供電，逐個閉合開關(guān)，觀察小燈泡的亮度變化狀況；再逐個斷開開關(guān)，觀察小燈泡的亮度變化狀況.演示三：在圖示電路的干路上加一種約為1Ω的電阻，再接學(xué)生電源的直流6V擋，逐個閉合開關(guān)，觀察小燈泡的亮度變化狀況；再逐個斷開開關(guān)，觀察小燈泡的亮度變化狀況.(設(shè)計意圖：目的是克服初中所學(xué)的認為電源兩端電壓不變的思維定式，實驗現(xiàn)象和學(xué)生現(xiàn)有認知相沖突激發(fā)學(xué)生的求知欲，使學(xué)生很快進入新課學(xué)習(xí)的狀態(tài)．并通過三個實驗的對比讓學(xué)生認識到電池能夠當作由恒定的電動勢和定值內(nèi)阻構(gòu)成．)學(xué)生描述觀察實驗現(xiàn)象.學(xué)生談自己的體驗，嘗試解釋實驗現(xiàn)象：演示一：燈泡變暗，闡明燈泡兩端的電壓變?。?學(xué)生疑惑：誰分走了那一部分電壓？)演示二：學(xué)生電源提供的是穩(wěn)定的電壓，因此亮度不變化，能夠闡明演示一中電壓的減小不是由于導(dǎo)線分走的電壓所至.演示三：現(xiàn)象與演示一類似，學(xué)生猜想，與否能夠認為干電池能夠當作由恒定的電動勢和定值內(nèi)阻構(gòu)成.二、新課教學(xué)(一)電路的構(gòu)造上述實驗有不同的電源供電，外電路也比較復(fù)雜，要搞清晰整個電路所支配的規(guī)律，有必要研究閉合電路的歐姆定律.那么閉合電路由哪些部分構(gòu)成？(設(shè)計意圖：加強概念教學(xué)，使學(xué)生形成清晰對的的電路構(gòu)造．)閉合電路由外電路和內(nèi)電路構(gòu)成，如圖所示用電器、導(dǎo)線構(gòu)成外電路，電源內(nèi)部是內(nèi)電路.定性介紹內(nèi)、外電路的電勢升、降狀況.(設(shè)計意圖：對閉合電路有整體定性的理解．)學(xué)生定性理解內(nèi)外電路的電勢降落狀況．在外電路中，正電荷在恒定電場的作用下由正極移向負極；在電源中，非靜電力把正電荷由負極移到正極.(二)閉合電路的歐姆定律探究一：電源沒有接入外電路時，電源電動勢與極板電勢提高的關(guān)系.測出各接線柱間的電勢差.實驗成果：UAB＝UAD＋UCB，UCD＝0數(shù)據(jù)分析：電源的電動勢為電極附近由于非靜電力做功，兩次電勢提高之和.提問：UCD＝0的因素是什么？探究二：電源有接入外電路的狀況，電源電動勢與內(nèi)外電路電勢降落的關(guān)系.變化外電阻，測出幾組內(nèi)、外電壓.學(xué)生按下表統(tǒng)計數(shù)據(jù)，并進行分析.U外/VU內(nèi)/V(U外＋U內(nèi))/V實驗成果：U外＋U內(nèi)＝定值(設(shè)計意圖：通過實驗，讓學(xué)生比較直觀地理解到電動勢與內(nèi)、外電路的電勢升、降關(guān)系．)提問：談?wù)剬滩闹袌D2.7-2的理解根據(jù)能量守恒定律推導(dǎo)閉合電路的歐姆定律(1)寫出在t時間內(nèi)，外電路中消耗的電能E外的體現(xiàn)式；(2)寫出在t時間內(nèi)，內(nèi)電路中消耗的電能E內(nèi)的體現(xiàn)式；(3)寫出在t時間內(nèi)，電源中非靜電力做的功W非的體現(xiàn)式.從能量守恒的角度推導(dǎo)閉合電路的歐姆定律.根據(jù)能量守恒定律，W＝E外＋E內(nèi)即EIt＝I2Rt＋I2rt整頓得：E＝IR＋Ir或者I＝eq\f(E,R＋r)，這就是閉合電路的歐姆定律.閉合電路的歐姆定律：閉合電路的電流跟電源的電動勢成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比，這個結(jié)論叫做閉合電路的歐姆定律.(設(shè)計意圖：培養(yǎng)學(xué)生的分析歸納能力，并介紹閉合電路的歐姆定律研究的科學(xué)史，對的完整構(gòu)建物理知識體系．)學(xué)生：UCD＝0的因素是內(nèi)電路沒有電流，內(nèi)電阻上沒有電勢的降落.在閉合電路中，電源內(nèi)部電勢升高的數(shù)值等于內(nèi)、外電路中電勢降落的數(shù)值，即E＝U外＋U內(nèi).(1)E外＝I2Rt(2)E內(nèi)＝I2rt(3)W非＝Eq＝EIt(三)路端電壓與負載的關(guān)系由于電源內(nèi)阻的存在，當外電阻發(fā)生變化時，干路電流也就會變化，路端電壓也隨之發(fā)生變化.下面我們運用實驗探究路端電壓與負載(或干路電流)的變化關(guān)系.學(xué)生分組實驗教師引導(dǎo)：1.觀察實驗中調(diào)節(jié)滑動變阻器時電壓表和電流表的變化規(guī)律；2.討論分析解釋實驗現(xiàn)象U＝E－Ir；3.作UI圖線并分析圖線的特點.請學(xué)生代表展示探究成果.(設(shè)計意圖：使學(xué)生理解函數(shù)圖線的物理意義，并培養(yǎng)運用物理圖線解決物理問題的能力．)教師評價探究成果：(1)重點運用觀察到的現(xiàn)象分析路端電壓與負載(或干路電流)的關(guān)系；并借助多媒體課件，進行分析討論得到斷路、短路的兩種特殊狀況，及圖線斜率的物理意義.(2)展示學(xué)生作的U-I圖線.【鞏固提高】如圖所示，R1＝14Ω，R2＝9Ω.當開關(guān)處在位置1時，電流表達數(shù)I1＝0.2A；當開關(guān)處在位置2時，電流表達數(shù)I2＝0.3A．求電源的電動勢E和內(nèi)阻r.(設(shè)計意圖：通過練習(xí)強化學(xué)生對閉合電路的歐姆定律的理解，培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際問題的能力