《10B閉合電路歐姆定律》案例

《閉合電路歐姆定律》教學(xué)案例【教學(xué)內(nèi)容】華東師范大學(xué)出版社拓展課程Ⅰ第二冊(cè)第十章電路B閉合電路歐姆定律Ⅰ：教案一、【教學(xué)目標(biāo)】1、知識(shí)與技能：（1）知道閉合電路內(nèi)電壓、外電壓之和等于電動(dòng)勢(shì)；（2）理解閉合電路歐姆定律；（3）理解路端電壓與電流的關(guān)系，知道這種關(guān)系的公式表達(dá)和圖線表達(dá)，并能用來(lái)分析、計(jì)算有關(guān)問(wèn)題。2、過(guò)程與方法：（1）通過(guò)研究閉合電路內(nèi)電壓、外電壓之間的關(guān)系，感受利用實(shí)驗(yàn)研究、得出結(jié)論的探究物理規(guī)律的科學(xué)思路和方法；（2）通過(guò)研究路端電壓與電流關(guān)系的公式、圖線及圖線的物理意義，培養(yǎng)用多種方式分析物理問(wèn)題能力。3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀：（1）在探索性實(shí)驗(yàn)中自己摸索方法，觀察和分析現(xiàn)象，從現(xiàn)象中探索出“新”的物理規(guī)律。從而培養(yǎng)發(fā)散思維和收斂思維能力，激發(fā)創(chuàng)造動(dòng)力；（2）逐步形成合作交流、善于表達(dá)想法和觀點(diǎn)的態(tài)度。二、【教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)】重點(diǎn)：（1）閉合電路內(nèi)電壓外電壓之和等于電動(dòng)勢(shì)；（2）用圖像描述閉合電路中物理量的關(guān)系。難點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究閉合電路內(nèi)電壓外電壓之間的關(guān)系。三、【教學(xué)準(zhǔn)備】1．伏干電池、燈泡、可調(diào)內(nèi)阻電池、導(dǎo)線、數(shù)字式電表、電鍵等；2．自制伏打電池等；3．多媒體課件。四、【教學(xué)過(guò)程】1、教學(xué)流程圖問(wèn)題2：為何電動(dòng)勢(shì)大，燈泡反而不亮？問(wèn)題2：為何電動(dòng)勢(shì)大，燈泡反而不亮？問(wèn)題1：接不同電源，哪次小燈泡更亮？演示2不同電源給燈泡供電演示1測(cè)不同電源電動(dòng)勢(shì)閉合電路歐姆定律閉合電路內(nèi)、外電壓之和為電動(dòng)勢(shì)閉合電路歐姆定律閉合電路內(nèi)、外電壓之和為電動(dòng)勢(shì)實(shí)驗(yàn)探究?jī)?nèi)、外電壓關(guān)系實(shí)驗(yàn)探究?jī)?nèi)、外電壓關(guān)系問(wèn)題3：閉合電路內(nèi)、外電壓有何關(guān)系？問(wèn)題4：可否用圖像表示U—I關(guān)系？斷路、斷路是電路的特點(diǎn)自主活動(dòng)問(wèn)題4：可否用圖像表示U—I關(guān)系？斷路、斷路是電路的特點(diǎn)自主活動(dòng)探究U—I圖線分析為何接5伏電源小燈泡反而不亮課后小結(jié)、布置作業(yè)課后小結(jié)、布置作業(yè)2、流程圖說(shuō)明本設(shè)可分為三個(gè)環(huán)節(jié)：第一環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)引入，提出閉合電路中內(nèi)、外電壓有何關(guān)系。第二環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)探究閉合電路內(nèi)、外電壓關(guān)系，讓學(xué)生學(xué)會(huì)在探索性實(shí)驗(yàn)中自己摸索方法，觀察和分析現(xiàn)象，從現(xiàn)象中探索出“新”的物理規(guī)律——閉合電路歐姆定律。第三環(huán)節(jié)，學(xué)生自主活動(dòng)，在學(xué)習(xí)閉合電路歐姆定律的基礎(chǔ)上，用圖像表示閉合電路中電流、電壓的關(guān)系，培養(yǎng)用多種方式分析物理問(wèn)題能力。3、教學(xué)過(guò)程：1．情景引入我們已經(jīng)知道包含電源、用電器和導(dǎo)線等的完整回路叫做閉合電路。演示1：一節(jié)電動(dòng)勢(shì)為伏的干電池，一個(gè)可調(diào)內(nèi)阻的電動(dòng)勢(shì)為5伏的電池，用演示電表先分別測(cè)出兩個(gè)電源兩端電壓。問(wèn)題1：用同一個(gè)燈泡分別接在兩個(gè)電源兩端，那一次更亮？學(xué)生根據(jù)已有的“部分電路歐姆定律”很快會(huì)得出接在5伏電源兩端的燈泡亮。演示2：分別接好后發(fā)現(xiàn)接在5伏電池兩端的燈泡幾乎不亮。問(wèn)題2：既然5伏電壓高，為何燈泡不亮？而干電池電壓低，小燈泡卻能正常發(fā)光？學(xué)生討論得出和電源內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)。問(wèn)題3：燈泡不亮，說(shuō)明有一部分電壓被分配到了電源內(nèi)部，我們稱為【內(nèi)電壓】，電源外部的電壓稱為【外電壓】，又稱【端電壓】，那么有沒(méi)有辦法可以測(cè)量電源內(nèi)電壓？?jī)?nèi)、外電壓到底有何關(guān)系？引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究?jī)?nèi)、外電壓的關(guān)系。2.實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程把學(xué)生分成6—8個(gè)小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可以在實(shí)驗(yàn)中分工合作，培養(yǎng)他們的相互合作精神。實(shí)驗(yàn)裝置如圖：開始時(shí)先測(cè)量該電源的電動(dòng)勢(shì)。（本實(shí)驗(yàn)改裝了教材上的實(shí)驗(yàn)裝置,較好地提高了實(shí)驗(yàn)的精度）教師在巡視過(guò)程中糾正學(xué)生實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，如果需要可使用“提示卡”。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在誤差允許的范圍內(nèi)，內(nèi)、外電壓的和是一個(gè)常數(shù)。這個(gè)常數(shù)的大小等于開始時(shí)測(cè)得的電源電動(dòng)勢(shì)。數(shù)學(xué)表達(dá)式：U內(nèi)+U外=可見：電源內(nèi)部并非真空世界，電源里面也有一個(gè)電路。內(nèi)部也有電阻，我們稱為【內(nèi)電阻】有了這個(gè)公式，我們可以把閉合電路中各物理量之間的關(guān)系都找到。U內(nèi)+U外=Ir+IR=【閉合電路歐姆定律】：閉合電路里的電流強(qiáng)度跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，跟整個(gè)電路的電阻成反比。（比較以前學(xué)的部分電路歐姆定律，并說(shuō)明式中各物理量的意義）學(xué)生討論：運(yùn)用所學(xué)的定律，分析為何燈泡接在5伏電源兩端燈泡不亮，而接在伏干電池兩端反而能正常發(fā)光。（前后呼應(yīng)）3.學(xué)生自主活動(dòng)問(wèn)題4：用推導(dǎo)閉合電路歐姆定律的方法推導(dǎo)閉合電路中外電壓和干路電流的關(guān)系，是否可以用圖像表示他們的關(guān)系？利用該圖像可以求出哪些物理量？學(xué)生推導(dǎo)得U外=-rI+比較數(shù)學(xué)一次函數(shù)得到圖像從圖像可以求得電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。學(xué)生討論：（根據(jù)圖像）斷路時(shí)，即外電阻變成無(wú)窮大，電流為零，內(nèi)電壓為零，端壓等于電動(dòng)勢(shì)。短路時(shí)，外電阻接近于零，端壓接近零，電流I=，由于內(nèi)電阻很小，電流將很大（注意不是無(wú)窮大），極易損壞電源，因此要防止短路。4.課堂小結(jié)5.布置作業(yè)1）我們課堂中用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了在誤差允許的范圍內(nèi)，內(nèi)、外電壓的等于電動(dòng)勢(shì)。請(qǐng)大家看書上28頁(yè)同樣有研究?jī)?nèi)、外電壓關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，利用課后時(shí)間，以小組為單位進(jìn)行探究。根據(jù)探究結(jié)果，比較兩種實(shí)驗(yàn)裝置的優(yōu)劣，談?wù)勗颉?）用所學(xué)的知識(shí)，思考一下還有哪些方法可以測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻？需要哪些實(shí)驗(yàn)儀器？3）查找歷史上歐姆定律是怎樣被發(fā)現(xiàn)的，并以此寫一篇小論文。Ⅱ：教案設(shè)計(jì)說(shuō)明根據(jù)本節(jié)的特點(diǎn)，以實(shí)驗(yàn)為探索問(wèn)題的基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生注意觀察、學(xué)會(huì)觀察，發(fā)展觀察力，同時(shí)改分組實(shí)驗(yàn)為隨堂分組實(shí)驗(yàn)，輔之于問(wèn)題討論法、引導(dǎo)――發(fā)現(xiàn)法，，讓學(xué)生積極主動(dòng)的探求科學(xué)結(jié)論，成為知識(shí)的探索者和“發(fā)現(xiàn)者”，從而在獲得知識(shí)的同時(shí)發(fā)展能力。具體的操作過(guò)程如下：通過(guò)提出問(wèn)題，配合演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生分組探究性實(shí)驗(yàn)及作圖過(guò)程引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析、討論結(jié)合理論推導(dǎo)，總結(jié)得出結(jié)論。在教學(xué)中要特別注意的關(guān)鍵：做好實(shí)驗(yàn)，突破難點(diǎn)。內(nèi)、外電壓之和等于電動(dòng)勢(shì)是一個(gè)難點(diǎn)，改進(jìn)了書本的實(shí)驗(yàn)器材，提高了實(shí)驗(yàn)的精度，對(duì)學(xué)生正確認(rèn)識(shí)物理規(guī)律十分重要。引導(dǎo)學(xué)生討論，路端電壓與電流的關(guān)系圖線，使學(xué)生熟悉直觀地表示出路端電壓與電流的關(guān)系的圖線。再?gòu)臄?shù)學(xué)表達(dá)式中探究物理規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生處理信息和轉(zhuǎn)換信息的能力。完成本設(shè)計(jì)的內(nèi)容約需1課時(shí)。Ⅲ：教學(xué)反思一、課題選擇背景：隨著普通高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)的大力推進(jìn)，必然引起一場(chǎng)學(xué)習(xí)物理方式的深刻變革。新課標(biāo)指出：“高中物理課程有助于學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)基本的物理知識(shí)與技能；體驗(yàn)科學(xué)探究過(guò)程，了解科學(xué)研究方法；增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，發(fā)展探索自然、理解自然的興趣與熱情；認(rèn)識(shí)物理學(xué)對(duì)科技的進(jìn)步”。如何構(gòu)建具有“探究性的學(xué)習(xí)、問(wèn)題式的教學(xué)、合作化的課堂”的課堂教學(xué)方式，使學(xué)生能真正了解自然科學(xué)探究的含義，是每一位物理老師的責(zé)任。二、教材內(nèi)容及教學(xué)對(duì)象分析：《閉合電路歐姆定律》是高中物理第二冊(cè)（必修加選修）第十四章第六節(jié)的內(nèi)容。其主要教學(xué)內(nèi)容有兩部分：電動(dòng)勢(shì)和閉合電路歐姆定律。1、學(xué)生接受電動(dòng)勢(shì)這個(gè)概念是掌握閉合電路歐姆定律的關(guān)鍵和基礎(chǔ)．但是電動(dòng)勢(shì)這個(gè)概念比較抽象，涉及的知識(shí)面較廣，要使學(xué)生全面、深刻地理解它是有困難的．新教材考慮到學(xué)生的接受能力和滿足后續(xù)知識(shí)的需要，簡(jiǎn)化了電動(dòng)勢(shì)的教學(xué)，其基本內(nèi)容有下列兩方面：一個(gè)是電源電動(dòng)勢(shì)是由電源本身的性質(zhì)決定的，它表征了電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)．另一個(gè)是電源電動(dòng)勢(shì)的值可用電壓表測(cè)出——電源電動(dòng)勢(shì)等于電源沒(méi)有接入電路時(shí)兩極間的電壓；在閉合電路里，電源電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電壓之和．教材提出電動(dòng)勢(shì)這個(gè)概念，但沒(méi)有給電動(dòng)勢(shì)下定義，只是講它“等于”什么。2、路端電壓U與外電阻R的關(guān)系，是一個(gè)難點(diǎn)．演示實(shí)驗(yàn)由學(xué)生自己通過(guò)仿