2024-2025學年高中物理 第二章 直流電路 4 電源的電動勢和內阻 閉合電路歐姆定律教案 教科版選修3-1

2024-2025學年高中物理第二章直流電路4電源的電動勢和內阻閉合電路歐姆定律教案教科版選修3-1學校授課教師課時授課班級授課地點教具課程基本信息1.課程名稱：高中物理——電源的電動勢和內阻

2.教學年級和班級：高中二年級1班

3.授課時間：2024年10月10日

4.教學時數：45分鐘

二、教學內容與目標

1.教學內容：

-理解電源的電動勢概念

-掌握電源內阻對電路的影響

-應用閉合電路歐姆定律進行簡單計算

2.教學目標：

-學生能描述電源的電動勢及其物理意義

-學生能通過實驗觀察電源內阻對電流的影響

-學生能運用閉合電路歐姆定律解決問題

三、教學步驟

1.導入新課（5分鐘）

-通過復習上一章節(jié)的電路基礎知識，引入電源電動勢和內阻的概念

2.知識講解（15分鐘）

-使用PPT展示電動勢的定義和計算公式

-講解電源內阻的概念及其對電路的影響

3.實驗觀察（10分鐘）

-安排學生進行實驗，觀察不同電源內阻對電流的影響

-引導學生記錄數據并嘗試分析

4.應用練習（10分鐘）

-給學生發(fā)放練習題，運用閉合電路歐姆定律解決問題

-引導學生分組討論并解答問題

5.總結反饋（5分鐘）

-學生分享實驗觀察結果和練習題解答過程

-教師點評并總結課程要點

四、教學資源

1.PPT課件

2.實驗器材：電源、電阻、電流表、電壓表等

3.練習題冊

五、作業(yè)布置

1.復習本節(jié)課內容，整理筆記

2.完成練習題冊的相關習題核心素養(yǎng)目標1.科學探究能力：通過實驗觀察和數據分析，培養(yǎng)學生運用科學方法探究電源電動勢和內阻的能力，提高學生對物理現象的探究興趣和探究能力。

2.邏輯推理能力：通過學習閉合電路歐姆定律，培養(yǎng)學生運用邏輯推理方法分析電路問題的能力，提高學生的思維品質和解決問題的能力。

3.數學運用能力：運用數學知識和方法進行物理計算，培養(yǎng)學生解決物理問題的數學運用能力，提高學生的學科綜合運用能力。

4.證據意識：在實驗觀察和問題解決過程中，培養(yǎng)學生注重實證、尊重證據的意識和習慣，提高學生分析和評價問題的能力。重點難點及解決辦法重點：

1.電源的電動勢概念的理解和計算

2.電源內阻對電路的影響

3.閉合電路歐姆定律的應用

難點：

1.電源電動勢的物理意義和計算方法的掌握

2.電源內阻對電路影響的理解和應用

3.閉合電路歐姆定律在復雜電路中的應用

解決辦法：

1.對于電源電動勢的概念和計算，通過實驗演示和PPT講解，讓學生在實踐中理解和掌握。

2.對于電源內阻的影響，通過實驗觀察和數據分析，讓學生直觀感受內阻對電路的影響，并通過討論交流深化理解。

3.對于閉合電路歐姆定律的應用，通過例題講解和練習題解答，讓學生在實踐中掌握定律的應用方法。

突破策略：

1.對于電動勢的物理意義，引導學生從能量轉化的角度理解，強化其與電壓的區(qū)別。

2.對于內阻的影響，設計相關實驗，讓學生通過實驗數據理解內阻對電流和電壓的影響。

3.對于閉合電路歐姆定律的應用，通過分步驟講解和練習，讓學生逐步掌握復雜電路的分析方法。教學方法與策略1.教學方法

-講授法：用于講解電源電動勢和內阻的基本概念、閉合電路歐姆定律的理論部分。

-實驗法：通過安排實驗活動，讓學生直觀地觀察電源電動勢和內阻對電路的影響。

-討論法：在課堂上組織學生針對實驗結果和習題進行分組討論，促進學生之間的交流和思維碰撞。

-案例研究法：通過分析具體的電路案例，讓學生運用閉合電路歐姆定律解決實際問題。

2.教學活動設計

-角色扮演：讓學生扮演電源、電動勢、內阻等角色，通過情景模擬的方式，加深對概念的理解。

-實驗活動：安排學生進行電源電動勢和內阻的實驗，讓學生親自操作測量，培養(yǎng)實驗技能和觀察能力。

-小組合作：讓學生分組進行電路設計，應用閉合電路歐姆定律解決實際問題，培養(yǎng)團隊合作和問題解決能力。

-辯論賽：組織學生就電源電動勢和內阻的影響進行辯論，提高辯證思考和表達能力。

3.教學媒體和資源

-PPT課件：制作內容豐富、結構清晰的PPT課件，輔助講解和展示電源電動勢、內阻和閉合電路歐姆定律的相關知識。

-視頻資源：利用實驗操作視頻，讓學生重復觀看，加深對實驗步驟和結果的理解。

-在線工具：使用在線電路模擬軟件，讓學生可以隨時隨地搭建電路、測試結果，增強互動性和實踐性。

-實物教具：準備實物電路元件，如電源、電阻、電流表、電壓表等，進行直觀展示和操作演示。

-練習題庫：創(chuàng)建包含不同難度題目的練習題庫，供學生課后鞏固和自我檢測。教學流程（一）課前準備（預計用時：5分鐘）

學生預習：

發(fā)放預習材料，引導學生提前了解電源的電動勢和內阻的學習內容，標記出有疑問或不懂的地方。

設計預習問題，激發(fā)學生思考，為課堂學習電源的電動勢和內阻內容做好準備。

教師備課：

深入研究教材，明確電源的電動勢和內阻教學目標和重難點。

準備教學用具和多媒體資源，確保電源的電動勢和內阻教學過程的順利進行。

設計課堂互動環(huán)節(jié)，提高學生學習電源的電動勢和內阻的積極性。

（二）課堂導入（預計用時：3分鐘）

激發(fā)興趣：

提出問題或設置懸念，引發(fā)學生的好奇心和求知欲，引導學生進入電源的電動勢和內阻學習狀態(tài)。

回顧舊知：

簡要回顧上節(jié)課學習的電路基礎知識，幫助學生建立知識之間的聯系。

提出問題，檢查學生對舊知的掌握情況，為電源的電動勢和內阻新課學習打下基礎。

（三）新課呈現（預計用時：25分鐘）

知識講解：

清晰、準確地講解電源的電動勢和內阻知識點，結合實例幫助學生理解。

突出重點，強調難點，通過對比、歸納等方法幫助學生加深記憶。

互動探究：

設計小組討論環(huán)節(jié)，讓學生圍繞電源的電動勢和內阻問題展開討論，培養(yǎng)學生的合作精神和溝通能力。

鼓勵學生提出自己的觀點和疑問，引導學生深入思考，拓展思維。

技能訓練：

設計實踐活動或實驗，讓學生在實踐中體驗電源的電動勢和內阻知識的應用，提高實踐能力。

在電源的電動勢和內阻新課呈現結束后，對知識點進行梳理和總結。

強調重點和難點，幫助學生形成完整的知識體系。

（四）鞏固練習（預計用時：5分鐘）

隨堂練習：

隨堂練習題，讓學生在課堂上完成，檢查學生對電源的電動勢和內阻知識的掌握情況。

鼓勵學生相互討論、互相幫助，共同解決電源的電動勢和內阻問題。

錯題訂正：

針對學生在隨堂練習中出現的錯誤，進行及時訂正和講解。

引導學生分析錯誤原因，避免類似錯誤再次發(fā)生。

（五）拓展延伸（預計用時：3分鐘）

知識拓展：

介紹與電源的電動勢和內阻內容相關的拓展知識，拓寬學生的知識視野。

引導學生關注學科前沿動態(tài)，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和探索精神。

情感升華：

結合電源的電動勢和內阻內容，引導學生思考學科與生活的聯系，培養(yǎng)學生的社會責任感。

鼓勵學生分享學習電源的電動勢和內阻的心得和體會，增進師生之間的情感交流。

（六）課堂小結（預計用時：2分鐘）

簡要回顧本節(jié)課學習的電源的電動勢和內阻內容，強調重點和難點。

肯定學生的表現，鼓勵他們繼續(xù)努力。

布置作業(yè)：

根據本節(jié)課學習的電源的電動勢和內阻內容，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學習效果。

提醒學生注意作業(yè)要求和時間安排，確保作業(yè)質量。知識點梳理1.電源的電動勢

-定義：電源的電動勢是指電源在沒有外部負載時，兩端間的電壓。

-物理意義：電源的電動勢反映了電源內部非靜電力做功的本領，是電源提供電能的能力。

-計算公式：電動勢E等于電源內電壓U和外電壓U之和，即E=U+U。

2.電源內阻

-定義：電源內阻是指電源內部的電阻，它對電流流動產生阻礙。

-影響：電源內阻會影響電源的輸出電壓和輸出功率，內阻越大，輸出電壓越低，輸出功率越小。

3.閉合電路歐姆定律

-公式：I=E/(R+r)，其中I為電路中的電流，E為電源的電動勢，R為電路的總電阻，r為電源的內阻。

-物理意義：閉合電路歐姆定律描述了在閉合電路中，電流與電動勢、電阻之間的關系。

4.電源的效率

-定義：電源的效率是指電源輸出功率與輸入功率的比值。

-計算公式：效率η=P_out/P_in，其中P_out為電源的輸出功率，P_in為電源的輸入功率。

5.實驗觀察

-實驗目的：通過實驗觀察電源的電動勢和內阻對電路的影響。

-實驗步驟：搭建電路，測量不同電源內阻下的電流和電壓值。

-實驗分析：根據實驗數據，分析電源內阻對電路的影響，驗證閉合電路歐姆定律。

6.應用練習

-類型：選擇題、計算題、應用題

-內容：應用閉合電路歐姆定律解決實際電路問題，如計算電源的輸出功率、效率等。

7.注意事項

-電源的電動勢和內阻的概念理解

-正確使用測量儀器，如電流表、電壓表等

-安全操作，遵守實驗規(guī)程反思改進措施（一）教學特色創(chuàng)新

1.引入實驗法，增加學生對電源電動勢和內阻的直觀理解。通過實驗觀察，學生能夠更直觀地感受到電源內阻對電路的影響，提高了學生的學習興趣和參與度。

2.應用討論法，促進學生之間的互動和思維碰撞。通過小組討論，學生能夠分享自己的觀點和疑問，拓展了思維，提高了學生的合作能力和溝通能力。

3.結合案例研究法，通過分析具體的電路案例，讓學生運用閉合電路歐姆定律解決實際問題。這有助于學生將理論知識與實際應用相結合，提高學生的實踐能力。

（二）存在主要問題

1.實驗操作中的安全問題。在實驗過程中，需要確保學生正確使用測量儀器，遵守實驗規(guī)程，防止意外事故的發(fā)生。

2.學生的理解程度不一。在教學過程中，有些學生可能對電源的電動勢和內阻的概念理解不夠深入，需要通過更多的實例和練習來幫助他們理解和掌握。

3.學生的參與度不夠。在課堂討論和互動環(huán)節(jié)，有些學生可能不夠積極，需要通過更多的激勵和引導，激發(fā)他們的學習興趣和參與度。

（三）改進措施

1.加強實驗安全教育，確保學生在實驗過程中遵守操作規(guī)程，避免安全事故的發(fā)生。

2.針對學生的理解程度不一，設計不同難度的練習題，幫助學生逐步理解和掌握電源的電動勢和內阻的概念。

3.通過更多的激勵和引導，激發(fā)學生的學習興趣和參與度。例如，可以通過小組競賽、獎勵制度等方式，鼓勵學生積極參與課堂討論和互動環(huán)節(jié)。課堂1.課堂評價

-提問：通過提問的方式，了解學生對電源的電動勢和內阻概念的理解程度，檢查學生對閉合電路歐姆定律的應用能力。

-觀察：觀察學生在課堂上的表現，如參與討論的積極性、實驗操作的準確性等，了解學生的學習態(tài)度和能力。

-測試：設計課堂測試題，檢查學生對電源的電動勢和內阻概念的理解和應用能力，以及對閉合電路歐姆定律的掌握程度。

-及時解決問題：根據課堂評價的結果，及時發(fā)現學生存在的問題，進行針對性的講解和輔導，幫助學生理解和掌握知識。

2.作業(yè)評價

-認真批改：對學生的作業(yè)進行認真批改，檢查學生對電源的電動勢和內阻概念的理解和應用能力，以及對閉合電路歐姆定律的掌握程度。

-及時反饋：及時向學生反饋作業(yè)評價的結果，指出學生的優(yōu)點和不足之處，鼓勵學生繼續(xù)努力，提高學習效果。

-鼓勵學生：對學生的作業(yè)進行正面評價，鼓勵學生積極思考和解決問題，提高學生的學習動力和自信心。

3.實驗評價

-實驗操作：檢查學生在實驗過程中的操作是否規(guī)范，是否能夠正確使用測量儀器，是否能夠準確記錄數據。

-實驗結果：分析學生在實驗中得到的結果，檢查學生是否能夠正確應用閉合電路歐姆定律進行計算和分析。

-實驗報告：檢查學生的實驗報告，了解學生是否能夠清晰地描述實驗過程和結果，是否能夠準確地總結實驗結論。

4.小組合作評價

-團隊合作：觀察學生在小組合作過程中的表現，如是否能夠積極參與討論，是否能夠與小組成員有效溝通和協作。

-任務完成：檢查小組合作的成果，如是否能夠按時完成任務，是否能夠準確地應用閉合電路歐姆定律解決實際問題。

-小組匯報：聽取小組的匯報，了解學生是否能夠清晰地表達自己的觀點和結論，是否能夠有效地回答問題。

5.綜合評價

-綜合考慮學生在課堂、作業(yè)、實驗、小組合作等方面的表現，對學生進行全面評價，了解學生的學習水平和能力。

-綜合評價的結果用于指導學生的學習，幫助學生了解自己的優(yōu)點和不足之處，提供針對性的指導和幫助。

-鼓勵學生在學習過程中積極參與，發(fā)揮自己的優(yōu)勢，努力提高自己的能力和水平。課后作業(yè)1.計算題：給定一個電源的電動勢E和內阻r，要求計算通過電源的電流I。

2.計算題：給定一個電路的總電阻R，要求計算電源的電動勢E和內阻r。

3.計算題：給定一個電源的輸出功率P_out和效率η，要求計算電源的內阻r。

4.計算題：給定一個電源的電動勢E和內阻r，要求計算電源的輸出電壓U_out和輸出功率P_out。

5.計算題：給定一個電路的總電阻R和電源的內阻r，要求計算電源的電動勢E和輸出功率P_out。

例題：

1.電源的電動勢E=12V，內阻r=1Ω，求通過電源的電流I。

I=E/(R+r)=12V/(1Ω+1Ω)=6A。

2.電路的總電阻R=10Ω，求電源的電動勢E和內阻r。

E=I*(R+r)=6A*(10Ω+1Ω)=66V，

r=(E-U)/I=(66V-6V)/6A=10Ω。

3.電源的輸出功率P_out=3W，效率η=0