2024年 第八章 第2講 閉合電路歐姆定律教案 魯科版選修3-1

2024年第八章第2講閉合電路歐姆定律教案魯科版選修3-1科目授課時(shí)間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級(jí)、授課課時(shí)授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）2024年第八章第2講閉合電路歐姆定律教案魯科版選修3-1教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容來自于魯科版選修3-1第八章第2講，主要涉及閉合電路歐姆定律的相關(guān)知識(shí)。具體內(nèi)容包括：

1.閉合電路歐姆定律的表述及含義；

2.電阻、電流、電壓三者之間的關(guān)系；

3.歐姆定律在實(shí)際電路中的應(yīng)用；

4.練習(xí)題：求解給定電路中的電流、電壓和電阻。

教學(xué)重點(diǎn)為閉合電路歐姆定律的表述及應(yīng)用，教學(xué)難點(diǎn)為歐姆定律在復(fù)雜電路中的運(yùn)用。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)在于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。通過學(xué)習(xí)閉合電路歐姆定律，使學(xué)生掌握電流、電壓和電阻之間的關(guān)系，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。同時(shí)，通過練習(xí)題的求解，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算能力和實(shí)際應(yīng)用能力。此外，通過課堂討論和實(shí)驗(yàn)操作，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和創(chuàng)新意識(shí)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能夠體驗(yàn)到科學(xué)研究的樂趣，提高對(duì)物理學(xué)科的興趣和熱情。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識(shí)：在學(xué)習(xí)閉合電路歐姆定律之前，學(xué)生應(yīng)已掌握基礎(chǔ)電學(xué)知識(shí)，如電流、電壓、電阻的概念，以及它們之間的基本關(guān)系。此外，學(xué)生還應(yīng)具備一定的數(shù)學(xué)計(jì)算能力，能夠進(jìn)行簡單的代數(shù)運(yùn)算。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：針對(duì)本節(jié)課的內(nèi)容，學(xué)生可能對(duì)電路實(shí)驗(yàn)和實(shí)際應(yīng)用感興趣，因此在教學(xué)過程中可以結(jié)合實(shí)驗(yàn)和實(shí)際案例進(jìn)行講解，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。學(xué)生的能力方面，主要關(guān)注學(xué)生的分析問題、解決問題以及計(jì)算能力。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，部分學(xué)生可能偏愛理論思考，而另一部分學(xué)生可能更注重實(shí)踐操作。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：在學(xué)習(xí)閉合電路歐姆定律時(shí)，學(xué)生可能對(duì)公式背后的物理意義理解不清，導(dǎo)致對(duì)公式的運(yùn)用產(chǎn)生困惑。此外，在解決復(fù)雜電路問題時(shí)，學(xué)生可能不知道如何將歐姆定律運(yùn)用到實(shí)際電路中，以及如何正確地分析電路和選取合適的計(jì)算方法。這些都是學(xué)生在學(xué)習(xí)中可能遇到的困難和挑戰(zhàn)。教學(xué)方法與手段1.教學(xué)方法

（1）講授法：在課堂上，教師可以通過清晰、生動(dòng)的講解，向?qū)W生傳授閉合電路歐姆定律的理論知識(shí)，使學(xué)生理解電流、電壓和電阻之間的關(guān)系。

（2）討論法：教師可以組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，讓學(xué)生分享彼此對(duì)閉合電路歐姆定律的理解，從而激發(fā)學(xué)生的思考，提高學(xué)生的口頭表達(dá)和交流能力。

（3）實(shí)驗(yàn)法：為了讓學(xué)生更好地理解閉合電路歐姆定律，教師可以安排實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生親自動(dòng)手操作，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，從而提高學(xué)生的實(shí)踐能力和解決問題的能力。

2.教學(xué)手段

（1）多媒體設(shè)備：教師可以利用多媒體設(shè)備，如PPT、視頻等，展示閉合電路歐姆定律的原理和實(shí)驗(yàn)過程，使抽象的知識(shí)具體化，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和理解程度。

（2）教學(xué)軟件：教師可以運(yùn)用教學(xué)軟件，如在線教學(xué)平臺(tái)、虛擬實(shí)驗(yàn)室等，為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)資源和交互體驗(yàn)，使學(xué)生能夠在不同的場合下進(jìn)行學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效果。

（3）課后練習(xí)：教師可以布置課后練習(xí)題，讓學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)，通過自主學(xué)習(xí)提高解決問題的能力。同時(shí)，教師可以通過在線教學(xué)平臺(tái)實(shí)時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，為課堂教學(xué)提供有力支持。

（4）評(píng)價(jià)與反饋：教師可以通過課堂提問、作業(yè)批改、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等方式，及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和存在的問題，給予針對(duì)性的指導(dǎo)和幫助，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。教學(xué)過程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對(duì)閉合電路歐姆定律的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們知道閉合電路歐姆定律是什么嗎？它與我們的生活有什么關(guān)系？”

展示一些關(guān)于電路和歐姆定律的圖片或視頻片段，讓學(xué)生初步感受電學(xué)知識(shí)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用。

簡短介紹閉合電路歐姆定律的基本概念和重要性，為接下來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.閉合電路歐姆定律基礎(chǔ)知識(shí)講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解閉合電路歐姆定律的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解閉合電路歐姆定律的定義，包括其主要組成元素或結(jié)構(gòu)。

詳細(xì)介紹閉合電路歐姆定律的組成部分或功能，使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解。

3.閉合電路歐姆定律案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過具體案例，讓學(xué)生深入了解閉合電路歐姆定律的特性和重要性。

過程：

選擇幾個(gè)典型的閉合電路歐姆定律案例進(jìn)行分析。

詳細(xì)介紹每個(gè)案例的背景、特點(diǎn)和意義，讓學(xué)生全面了解閉合電路歐姆定律的多樣性或復(fù)雜性。

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對(duì)實(shí)際生活或?qū)W習(xí)的影響，以及如何應(yīng)用閉合電路歐姆定律解決實(shí)際問題。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個(gè)與閉合電路歐姆定律相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點(diǎn)評(píng)（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時(shí)加深全班對(duì)閉合電路歐姆定律的認(rèn)識(shí)和理解。

過程：

各組代表依次上臺(tái)展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學(xué)生和教師對(duì)展示內(nèi)容進(jìn)行提問和點(diǎn)評(píng)，促進(jìn)互動(dòng)交流。

教師總結(jié)各組的亮點(diǎn)和不足，并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)閉合電路歐姆定律的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括閉合電路歐姆定律的基本概念、組成部分、案例分析等。

強(qiáng)調(diào)閉合電路歐姆定律在現(xiàn)實(shí)生活或?qū)W習(xí)中的價(jià)值和作用，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用閉合電路歐姆定律。

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫一篇關(guān)于閉合電路歐姆定律的短文或報(bào)告，以鞏固學(xué)習(xí)效果。教學(xué)資源拓展1.拓展資源

（1）實(shí)驗(yàn)器材：除了課堂上的基本實(shí)驗(yàn)器材，還可以考慮使用多功能電學(xué)實(shí)驗(yàn)箱、示波器等更專業(yè)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，以提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和豐富性。

（2）網(wǎng)絡(luò)資源：可以引導(dǎo)學(xué)生查閱國家物理教育平臺(tái)、科普中國等權(quán)威網(wǎng)站上的相關(guān)文章和視頻，以加深對(duì)閉合電路歐姆定律的理解。

（3）參考書籍：推薦學(xué)生閱讀《電路分析基礎(chǔ)》、《電磁學(xué)》等經(jīng)典教材，以拓寬知識(shí)面，提高理論素養(yǎng)。

2.拓展建議

（1）課后自主學(xué)習(xí)：鼓勵(lì)學(xué)生在課后自主學(xué)習(xí)閉合電路歐姆定律的相關(guān)知識(shí)，通過閱讀教材、查找資料等方式，加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。

（2）參與科學(xué)競賽：鼓勵(lì)學(xué)生參加物理科學(xué)競賽，如全國中學(xué)生物理競賽等，以提高學(xué)生的科學(xué)研究能力和創(chuàng)新意識(shí)。

（3）實(shí)地考察：可以組織學(xué)生參觀電力公司、電子工廠等，讓學(xué)生親身感受電學(xué)知識(shí)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用，提高學(xué)生的實(shí)踐能力。

（4）開展課外實(shí)驗(yàn)：鼓勵(lì)學(xué)生在課外時(shí)間進(jìn)行電學(xué)實(shí)驗(yàn)，如制作簡單的電路、測(cè)定電阻等，以提高學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)技能。

（5）參與學(xué)術(shù)講座：可以邀請(qǐng)電力工程師、大學(xué)教授等來校進(jìn)行學(xué)術(shù)講座，讓學(xué)生了解閉合電路歐姆定律在實(shí)際工程中的應(yīng)用和發(fā)展前景。

（6）組建學(xué)習(xí)小組：鼓勵(lì)學(xué)生組建學(xué)習(xí)小組，共同討論閉合電路歐姆定律的知識(shí)，互相幫助，共同進(jìn)步。重點(diǎn)題型整理七、重點(diǎn)題型整理

1.計(jì)算題：求解給定電路中的電流、電壓和電阻。

題型示例1：

一個(gè)電路由一個(gè)電源、一個(gè)電阻和一個(gè)電容器組成。電源電動(dòng)勢(shì)為ε=12V，內(nèi)阻為r=2Ω，電阻為R=4Ω，電容器容值為C=3μF。求該電路中的電流I和電容器兩端的電壓U_C。

解：根據(jù)閉合電路歐姆定律，電流I=ε/(R+r)。代入數(shù)值得I=12V/(4Ω+2Ω)=2A。電容器兩端的電壓U_C可由公式U_C=ε*sin(ωt)給出，其中ω=1/(2πf)，f為電容器的頻率。假設(shè)電容器頻率為f=1kHz，則ω=2π*1000Hz=2000πrad/s。代入公式得U_C=12V*sin(2000πt)。

2.分析題：分析實(shí)際電路中的歐姆定律應(yīng)用。

題型示例2：

一個(gè)手機(jī)充電器輸出電壓為5V，輸出電流為1A。假設(shè)充電器內(nèi)阻為0.5Ω，求充電器消耗的功率和效率。

解：充電器消耗的功率P=U*I=5V*1A=5W。充電器效率η=輸出功率/輸入功率。輸入功率P_in=U*I_in=5V*1A=5W。輸出功率P_out=U*I=5V*1A=5W。因此，充電器效率η=P_out/P_in=5W/5W=100%。

3.應(yīng)用題：運(yùn)用閉合電路歐姆定律解決實(shí)際問題。

題型示例3：

一個(gè)電子設(shè)備在正常工作時(shí)的電流為0.5A，電壓為12V。如果設(shè)備電源的內(nèi)阻為2Ω，求設(shè)備正常工作時(shí)的功率和熱功率。

解：設(shè)備正常工作時(shí)的功率P=U*I=12V*0.5A=6W。熱功率P_heat=I^2*r=0.5A^2*2Ω=0.5W。

4.設(shè)計(jì)題：設(shè)計(jì)一個(gè)電路，滿足特定要求。

題型示例4：

設(shè)計(jì)一個(gè)電路，使得在開關(guān)S閉合后，電阻R1和R2之間的電壓為6V，電流通過R2為2A。假設(shè)R1的電阻值為4Ω，R2的電阻值為3Ω。

解：根據(jù)歐姆定律，電路中的總電阻R_total=U/I=6V/2A=3Ω。因?yàn)镽1和R2并聯(lián)，所以它們的等效電阻R_eq=R1*R2/(R1+R2)=4Ω*3Ω/(4Ω+3Ω)=12Ω/7Ω。因此，開關(guān)S閉合后，R2兩端的電壓U_R2=I*R2=2A*3Ω=6V，滿足題目要求。

5.探究題：探索歐姆定律在不同條件下的變化。

題型示例5：

在一個(gè)電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為ε=10V，內(nèi)阻為r=1Ω，電阻為R=5Ω。分別在開關(guān)S1和S2閉合時(shí)，測(cè)量電路中的電流I1和I2。求開關(guān)S1和S2同時(shí)閉合時(shí)電路中的電流I3。

解：當(dāng)開關(guān)S1閉合時(shí)，電路中的總電阻R_total1=R+r=5Ω+1Ω=6Ω。因此，電流I1=ε/R_total1=10V/6Ω≈1.67A。當(dāng)開關(guān)S2閉合時(shí)，電路中的總電阻R_total2=R=5Ω。因此，電流I2=ε/R_total2=10V/5Ω=2A。當(dāng)開關(guān)S1和S2同時(shí)閉合時(shí)，電路中的總電阻R_total3=R//r+r=5Ω//1Ω+1Ω=5Ω/1Ω+1Ω=5Ω+1Ω=6Ω。因此，電流I3=ε/R_total3=10V/6Ω≈1.67A。反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.引入實(shí)物模型：在講解閉合電路歐姆定律時(shí)，可以準(zhǔn)備一些實(shí)物模型，如電路板、電源、電阻等，讓學(xué)生直觀地理解電路的結(jié)構(gòu)和原理。

2.采用分組討論：通過分組討論，讓學(xué)生在討論中深入理解閉合電路歐姆定律的應(yīng)用和原理，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力和口頭表達(dá)能力。

3.增加互動(dòng)環(huán)節(jié)：在課堂上增加提問、解答、討論等互動(dòng)環(huán)節(jié)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的參與度和學(xué)習(xí)效果。

（二）存在主要問題

1.教學(xué)方法單一：在講解閉合電路歐姆定律時(shí)，主要采用講授法，學(xué)生參與度不高，學(xué)習(xí)效果不理想。

2.課堂管理不夠到位：在課堂上，有時(shí)學(xué)生注意力不集中，容易分心，影響教學(xué)效果。

3.評(píng)價(jià)方式不夠全面：目前主要以考試成績作為評(píng)價(jià)學(xué)生的標(biāo)準(zhǔn)，不能全面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐能力。

（三）改進(jìn)措施

1.豐富教學(xué)手段：在講解閉合電路歐姆定律時(shí)，可以采用多媒體教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)等多種教學(xué)手段，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。

2.加強(qiáng)課堂管理：在課堂上，教師應(yīng)加強(qiáng)學(xué)生的注意力管理，引導(dǎo)學(xué)生積極參與課堂討論和互動(dòng)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

3.改進(jìn)評(píng)價(jià)方式：在評(píng)價(jià)學(xué)生時(shí)，不僅要關(guān)注學(xué)生的考試成績，還要關(guān)注學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力等方面的表現(xiàn)，采用多元化評(píng)價(jià)方式，全面評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。板書設(shè)計(jì)①重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：閉合電路歐姆定律的公式：I=(ε-U_R)/(R+r)。

②詞：電動(dòng)勢(shì)（ε）、內(nèi)阻（r）、外電阻（R）、電流（I）。

③句：閉合電路歐姆定律描述了電源電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻、外電阻和電流之間的關(guān)系。

板書設(shè)計(jì)應(yīng)具有藝術(shù)性和趣味性，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。例如，在講解閉合電路歐姆定律時(shí)，可以設(shè)計(jì)一個(gè)電路圖形的板書，用不同的顏色表示電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻、外電阻和電流，使學(xué)生更容易理解和記憶。同時(shí)，可以設(shè)計(jì)一些電路相關(guān)的趣味問題，如“如何設(shè)計(jì)一個(gè)電路，使得電流最大化？”等，激發(fā)學(xué)生的思考和討論。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)課堂小結(jié)：

本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了閉合電路歐姆定律的相關(guān)知識(shí)。主要內(nèi)容包括閉合電路歐姆定律的公式、電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻、外電阻和電流之間的關(guān)系，以及如何運(yùn)用閉合電路歐姆定律解決實(shí)際問題。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，希望同學(xué)們能夠掌握閉合電路歐姆定律的基本概念和原理，能夠運(yùn)用閉合電路歐姆定律解決實(shí)際電路問題。同時(shí)，也希望大家能夠培養(yǎng)科學(xué)思維和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，提高分析問題和解決問題的能力。

當(dāng)堂檢測(cè)：

1.計(jì)算題：求解給定電路中的電流、電壓和電阻。

題型示例：

一個(gè)電路由一個(gè)電源、一個(gè)電阻和一個(gè)電容器組成。電源電動(dòng)勢(shì)為ε=12V，內(nèi)阻為r=2Ω，電阻為R=4Ω，電容器容值為C=3μF。求該電路中的電流I和電容器兩端的電壓U_C。

解：根據(jù)閉合電路歐姆定律，電流I=ε/(R+r)。代入數(shù)值得I=12V/(4Ω+2Ω)=2A。電容器兩端的電壓U_C可由公式U_C=ε*sin(ωt)給出，其中ω=1/(2πf)，f為電容器的頻率。假設(shè)電容器頻率為f=1kHz，則ω=2π*1000Hz=2000πrad/s。代入公式得U_C=12V*sin(2000πt)。

2.分析題：分析實(shí)際電路中的歐姆定律應(yīng)用。

題型示例：

一個(gè)手機(jī)充電器輸出電壓為5V，輸出電流為1A。假設(shè)充電器內(nèi)阻為0.5Ω，求充電器消耗的功率和效率。

解：充電器消耗的功率P=U*I=5V*1A=5W。充電器效率η=輸出功率/輸入功率。輸入功率P_in=U*I_in=5V*1A=5W。輸出功率P_out=U*I=5V*1A=5W。因此，充電器效率η=P_out/P_in=5W/5W=100%。

3.應(yīng)用題：運(yùn)用閉合電路歐姆定律解決實(shí)際問題。

題型示例：

一個(gè)電子設(shè)備在正常工作時(shí)的電流為0.5A，電壓為12V。如果設(shè)備電源的內(nèi)阻為2Ω，求設(shè)備正常工作時(shí)的功率和熱功率。

解：設(shè)備正常工作時(shí)