《閉合電路歐姆定律》教學(xué)設(shè)計

1、閉合電路歐姆定律教學(xué)設(shè)計榆中一中物理組 黃延嬌一、教材分析課標(biāo)分析：知道電源的電動勢和阻，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容， 具有承前啟后的作用。 既是本章知識的高度總結(jié)， 又是本章拓展的重要基礎(chǔ)；通過學(xué)習(xí)，既能使學(xué)生從部分電路的認(rèn)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(xué)中的重要性，是功能關(guān)系學(xué)習(xí)的好素材。二、學(xué)情分析學(xué)生通過前面的學(xué)習(xí)， 理解了靜電力做功與電荷量、 電勢差的關(guān)系、 了解了靜電力做功與電能轉(zhuǎn)化的知識， 認(rèn)識了如何從非靜電力做功的角度描述電動

2、勢，并處理了部分電路歐姆定律的相關(guān)電路問題，已經(jīng)具備了通過功能關(guān)系分析建立閉合電路歐姆定律， 并應(yīng)用閉合電路歐姆定律分析問題的知識與技能。三、教學(xué)目標(biāo)（一）知識與技能1、通過探究推導(dǎo)出閉合電路歐姆定律及其公式，知道電源的電動勢等于、外電路上電勢降落之和。2、理解路端電壓與負(fù)載的關(guān)系，知道這種關(guān)系的公式表達(dá)，并能用來分析有關(guān)問題。3、掌握電源斷路和短路兩種特殊情況下的特點(diǎn)。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 U-I圖像，認(rèn)識E和r對U-I圖像的 影響。5、熟練應(yīng)用閉合電路歐姆定律進(jìn)行相關(guān)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

3、導(dǎo)過程，體驗(yàn)?zāi)芰哭D(zhuǎn)化 和守恒定律在電路中的具體應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生推理能力。2、通過路端電壓與負(fù)載的關(guān)系實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)探究物 理規(guī)律的科學(xué)思路和方法。3、了解路端電壓與電流的U-I圖像，培養(yǎng)學(xué)生利用圖像方法分 析電學(xué)問題的能力。4、利用閉合電路歐姆定律解決一些簡單的實(shí)際問題，培養(yǎng)學(xué)生 運(yùn)用物理知識解決實(shí)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(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。2、通過實(shí)驗(yàn)探究，加強(qiáng)對學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)。3、通過實(shí)際問題分析，拉近物理與生活的距離，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí) 物理的興趣。四、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)推導(dǎo)閉合電路歐姆定律，應(yīng)用定律進(jìn)行相關(guān)討論是本節(jié)的重點(diǎn)， 幫助學(xué)生理解電路中的

4、能量轉(zhuǎn)化關(guān)系是基礎(chǔ)和關(guān)鍵。應(yīng)用閉合電路歐姆定律討論路端電壓與負(fù)載關(guān)系是本節(jié)難點(diǎn)。五、教學(xué)過程教學(xué)教學(xué)容學(xué)生活動思維對話程序知識回顧問題1:回顧：“靜電 力做的功W與電荷品q及兩 點(diǎn)間的電勢差U的關(guān)系”問題2:回顧：“電動 勢的物理意義及定義”問題3:回顧：“部分 電路電路歐姆定律的容、表 達(dá)式及適用圍”查看課本 21頁、43至44頁及46貢卜部，回 顧所學(xué). W qU.電動勢表征電源通過非靜電力做功 把其他形式能量轉(zhuǎn)化 為電能本領(lǐng)大小的物 理量E ”即W非 Eq q.容：導(dǎo)體中的電 流跟導(dǎo)體兩端的電壓 成正比，跟導(dǎo)體的電阻 成反比。表遼式：I R適用圍：純電阻 電路情演示實(shí)驗(yàn)：理論分析：根據(jù)初

5、問題：開關(guān)斷開，閉合的過中的知識，電壓表接在程中電如中知識分析開端斷開，閉合過程中電壓表示數(shù)的變化，并觀察實(shí)驗(yàn)電源兩端測量電源電壓，電源電壓確定，故開關(guān)斷開，閉合的過程中，電壓表示數(shù)不發(fā)生變化實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：電壓表示數(shù)減小，有微小變化。通過本節(jié)容閉合電路歐姆定律的學(xué)習(xí)，能很好解釋這一現(xiàn)象。1.認(rèn)識閉合電路問題1:最簡單的閉合電路是由哪幾部分組成的問題2:在外電路中,沿電流方向，電勢如何變化課件中“閉合電路”圖片，回答問閉合電路包括：電路（電阻r）和外電路（外電阻R）。展示課本60頁圖,強(qiáng)化認(rèn)識為什么在電路中，沿電流方 向，電勢如何艾化為什么提示：電源阻上有沒有電勢降落閱讀課本60頁第 2、 3、 4

6、段，并討論交流正電荷的移動方 向就是電流方向，在外 電路中，正電荷受靜電 力作用，從高電勢向低 電勢運(yùn)動?；瘜W(xué)反應(yīng)層 中，沿電流方向電勢升 高。在正負(fù)極之間，電 源的阻中也有電流，沿 電流方向電勢降低。2.閉合電路中的育抗轉(zhuǎn)化新問題：如圖，若外電路獨(dú)立兩端的電勢降落，即，即電思考，求解課勢差為U外；電路中的電勢問題W外qU路ItU路學(xué)降落，即電勢差為U;電源W內(nèi)qU內(nèi)ItU內(nèi)電動勢為E;當(dāng)電鍵閉合W非 qE ItE習(xí)后，電路中的電流為I ,通W非W外W內(nèi)電時間為t。試回答卜列問E U外 U內(nèi)題：代表電路中兩點(diǎn)之間交流自己的電壓大小等于兩點(diǎn)的問題答間的電勢差大小。案，對某些故U外又表水外電講解，

7、并對異議部分與同學(xué)討壓，俗稱路端電壓；U又表示電壓(1)在1時間，外電路中靜原電池實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證到的結(jié)果：電力做的功W外為多少(2)在t時間，電路中靜電 力做的功W為多少(3)電池化學(xué)反應(yīng)層在t時間，非靜電力做的功WA電池實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證為多少(4)靜電力做的功等于消 耗的電能，非靜電力做的功 等于轉(zhuǎn)化的電能，根據(jù)能量守恒你能得到什么3.閉合電路歐姆定律在電路中兩點(diǎn)間問題1:若外電路是純的電壓等于兩點(diǎn)間電推導(dǎo)閉合勢差的大小。電阻電路(如下圖所示)，電路中的新 課學(xué) 習(xí)依據(jù)上面得到的結(jié)果，推導(dǎo) 出閉合電路中的電流I與 電動勢E、電阻r、外電阻 R的關(guān)系式問題2:根據(jù)部分電路 歐姆定律，總結(jié)閉合電路歐 姆定律的

8、容、表達(dá)式，并思 考閉合電路歐姆定律的適 用條件問題3:以下四個公 式，具適用圍是什么所描述 的側(cè)重點(diǎn)各有什么不同電流I與 電動勢E、 電阻r、夕卜 電阻R的 關(guān)系式總結(jié) 歸納，交流 評價，記錄 筆記交流 討論、思考 回答對于純電阻電路 有，E IR IrI上 R r(1)容：閉合電 路中的電流跟電源的 電動勢成正比，跟、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。(2 )公式：I ER r(3)適用條件： 外電路是純電阻的電 路(1) (2)適用于 一切閉合電路；(3) (4) 只適用于外電路是純 電阻的情況，(1)W非W外W內(nèi)EU路U內(nèi)EIR Ir(4)IER r(1)式

9、描述：非 靜電力做的功等于外 電路靜電力做功之和；(2)式表明：電動勢 等于外電路電勢降落 之和；(3)式主要表達(dá) 因消耗其他形式的能 而產(chǎn)生的電勢升高E, 通過外電路R和電路r 而降落：(4)式主要描 述閉合電路中的電流 與哪些因素有關(guān)；總之，無論何種 形式本質(zhì)上都體現(xiàn)了 電路中能的轉(zhuǎn)化和守問題1:對給定的電源，E、r均為定值，外電阻R變化時，電路中的電流 I根據(jù)所學(xué)推導(dǎo) 回答4.路端電壓與負(fù)載的關(guān)系據(jù)I上可知，R R r增大時I減小；R減小時I增大。如何艾化問題2:若外電阻R減 小，路端電壓U路會有怎樣 的變化演示實(shí)驗(yàn)：如圖課本61頁OI1 一由大到小改變外電阻， 記錄電流表、電壓表的示數(shù)

10、 變化情況，并填在相應(yīng)的表 格中。問題3:分析實(shí)驗(yàn)數(shù) 據(jù)，得出：當(dāng)外電阻減小時， 電流和路端電壓如何交化 并嘗試用閉合電路歐姆定 律解釋。積極 猜想看課 本61頁“演示實(shí) 驗(yàn)”電路 圖，派代表 協(xié)助教師 實(shí)驗(yàn)觀察 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象， 記錄實(shí)驗(yàn) 數(shù)據(jù)分析 數(shù)據(jù)，交流有人說變大，有人 說變小。當(dāng)外電阻R減小時，數(shù) 據(jù)記錄12345I/ AU路/VR增大時，I減小，U增大由I E可知： R rE IR IrU 路 E Ir討論問題4:分析情景引入中演示實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象產(chǎn)生的原因5.閉合電路的U-I圖像問題：依據(jù)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，以路端電壓 U為縱坐 標(biāo)，電流I為橫坐標(biāo)，采用 描點(diǎn)、擬合圖像的方法，作 出U與I的圖像分析

11、：依據(jù) 數(shù)據(jù)，描點(diǎn) 作圖，分析 問題，交流 討論(1)外電路斷開的狀 態(tài)對應(yīng)于圖中的哪個點(diǎn)此 時，路段電壓對應(yīng)圖像的什 么長度路端電壓與電源的 電動勢有什么關(guān)系(2)電源短路的狀態(tài) 對應(yīng)于圖中的哪個點(diǎn)此時， 電流大小對應(yīng)圖像的什么當(dāng)S2閉合時，總的 外電阻變小，電流增 大，路端電壓減小。此 時，燈泡1兩端電壓小 于燈泡1的額定電壓， 故燈泡1變暗。外電路斷開時，對 應(yīng)U-I圖像的縱軸截 距，此時路端電壓等于 電源電動勢?？筛鶕?jù)這 個道理測量電源的電 動勢。外電路短路時，對 應(yīng)U-I圖像的橫軸截 距，此時，電流為短路 電流I短，短路電流很 大。電流過大，會燒壞 電源，甚至引起火災(zāi)。 因此，絕對不

12、允許將電 源兩端用導(dǎo)線直接連 接在一*起。長度(3)電動勢E的大小對圖像有什么影響(4) r的大小對圖像有什么影響電動勢E越大，圖 像的縱軸截距越大由r -E , r越大，I短U-I圖像的傾斜程度越大問題:(課本62頁例題解析：典1)在如下圖中，Ri 14 ,R2 9 ，當(dāng)開關(guān)處于位置1時，電流表讀數(shù)I1 0.2A；當(dāng)開關(guān)處于位置2時，電流自主思考，求解根據(jù)閉合電路歐姆定律，題中的兩種情 況口列一卜兩個方程型表讀數(shù)I2 0.3A。求電源的 電動勢E和電阻r。問題，交流評價EI1R111rE I2R212r例消去E,解出r,得I1R1I2R21rI 211題_|_!1代入數(shù)值，得 r 1將r及心

13、R的值代入E I1R1 Iir 中，得E 3V小結(jié)：本例題提供了測電源電動勢及阻課問題：想想本節(jié)你都回顧本理論推導(dǎo)了閉合堂學(xué)到了哪些知識請自己總 奔-下。節(jié)所學(xué)，自己總結(jié)電路歐姆定律，實(shí)驗(yàn)探究了路端電壓與負(fù)載總的關(guān)系，研究了閉合電結(jié)路的U-I圖像，用定律討論了測電源電動勢和阻的問題。六、課后作業(yè)必做:.課本63頁”問題與練習(xí)”第1題設(shè)計目的：進(jìn)一步熟悉和掌握，應(yīng)用閉合電路歐姆定律”測量電 源電動勢和阻”的基本思路。.課本63頁”問題與練習(xí)”第2題設(shè)計目的：聯(lián)系生活，通過對袖珍小電筒所用干電池阻的推算, 進(jìn)一步鞏固對閉合電路歐姆定律的應(yīng)用和理解。選做:從電勢角度分析、推導(dǎo)閉合電路歐姆定律。設(shè)計目

14、的：使學(xué)生利用已有知識，多角度推導(dǎo)閉合電路歐姆定律, 更加深刻地理解閉合電路歐姆定律。七、板書設(shè)計 2-7閉合電路歐姆定律1.認(rèn)識閉合電路外電路R沿電流方向電勢降落W非qE ItE和成反比。W非 W外 W內(nèi)(2)公式：I ER rE U外U內(nèi)(3)適用條件：純電路r沿電流方向電勢“升中有降”.閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化W外 qU路ItU路W內(nèi) qU內(nèi)ItU內(nèi).閉合電路歐姆定 律(1)容：閉合 電路中的電流跟電 源的電動勢成正比， 跟、外電路的電阻之電阻電路.路端電壓與負(fù)載的關(guān)系R增大時，I減小，U路增大R減小時，I增大，U路減小圖像(4) r影響圖像的斜率大小r -EI短當(dāng)外電阻R減小時,(1)外電路斷開6.例題