閉合電路歐姆定律教學(xué)反思.doc

閉合電路歐姆定律教學(xué)反思物理組陳宗榮 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)基本的物理知識與技能；體驗科學(xué)探究過程，了解科學(xué)研究方法；增強(qiáng)創(chuàng)新意識和實踐能力，發(fā)展探索自然、理解自然的興趣與熱情；認(rèn)識物理學(xué)對科技的進(jìn)步”。如何構(gòu)建具有“探究性的學(xué)習(xí)、問題式的教學(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。隨著網(wǎng)絡(luò)的普及，借助網(wǎng)絡(luò)環(huán)境開展物理教學(xué)，可以將傳統(tǒng)教學(xué)和現(xiàn)代信息技術(shù)有效結(jié)合起來，建構(gòu)適合學(xué)習(xí)活動開展的 “ 探究式學(xué)習(xí)模式 ” ，利用網(wǎng)絡(luò)資源豐富、可共享、互動性強(qiáng)等優(yōu)勢，結(jié)合物理學(xué)科自身特點和優(yōu)勢，使學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，帶著物理問題，提出假設(shè)與猜想，并對問題進(jìn)行探索、分析、研究，最后基于問題解決的方式，培養(yǎng)學(xué)生主動的探究、創(chuàng)新意識和綜合實踐能力。 教材及教學(xué)對象分析 （一）、教材內(nèi)容及教學(xué)對象分析： 閉合電路歐姆定律是高中物理第二冊（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：電動勢和閉合電路歐姆定律。 1 、學(xué)生接受電動勢這個概念是掌握閉合電路歐姆定律的關(guān)鍵和基礎(chǔ)但是電動勢這個概念比較抽象，涉及的知識面較廣，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)知識的需要，簡化了電動勢的教學(xué)，其基本內(nèi)容有下列兩方面：一個是電源電動勢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)另一個是電源電動勢的值可用電壓表測出 電源電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓；在閉合電路里，電源電動勢等于內(nèi)、外電壓之和教材提出電動勢這個概念，但沒有給電動勢下定義，只是講它 “ 等于 ” 什么。 2 、路端電壓 U 與外電阻 R 的關(guān)系，是一個難點演示實驗由學(xué)生自己通過仿真實驗記錄數(shù)據(jù)并指導(dǎo)學(xué)生得出規(guī)律，使學(xué)生有明確的感性認(rèn)識，同時這也更大程度的提高了高二學(xué)生的邏輯推理能力。 （二）、教學(xué)重點、難點分析： 1 、重點： 閉合電路歐姆定律的內(nèi)容及 U 隨 R 變化的規(guī)律 2 、難點： （ 1 ）、應(yīng)用閉合電路歐姆定律討論電路中的路端電壓、電流強(qiáng)度隨外電阻變化的關(guān)系 （ 2 ）、 應(yīng)用定律解決簡單的實際問題 學(xué)習(xí)目標(biāo) （一）知識目標(biāo) 1 、知道電動勢的定義 2 、理解閉合電路歐姆定律的公式，理解各物理量及公式的物理意義，并能熟練地用來解決有關(guān)的電路問題 3 、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，電源的電動勢等于內(nèi)、外電路上電勢降落之和 4 、理解路端電壓與電流 ( 或外電阻 ) 的關(guān)系，知道這種關(guān)系的公式表達(dá)和圖線表達(dá)，并能用來分析、計算有關(guān)問題 5 、理解閉合電路的功率表達(dá)式 6 、理解閉合電路中能量轉(zhuǎn)化的情況 （二）能力目標(biāo) 1 、培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題能力，會用閉合電路歐姆定律分析外電壓隨外電阻變化規(guī)律 2 、理解路端電壓與電流（或外電阻）的關(guān)系，知道這種關(guān)系的公式表達(dá)和圖線表達(dá)，并能用來分析、計算有關(guān)問題 3 、通過用公式、圖像分析外電壓隨外電阻改變規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生用多種方式分析問題能力 （三）情感目標(biāo) 1 、通過外電阻改變引起電流、電壓的變化，樹立學(xué)生普遍聯(lián)系觀點 2 、通過分析外電壓變化原因，了解內(nèi)因與外因關(guān)系 3 、通過對閉合電路的分析計算，培養(yǎng)學(xué)生能量守恒思想 4 、知道用能量的觀點說明電動勢的意義 設(shè)計思路 本課一改傳統(tǒng)由教師做演示實驗，得出數(shù)據(jù)學(xué)生分析并討論出規(guī)律的教法，而是以“課前自學(xué)提出問題通過仿真實驗自主探究 協(xié)作交流探究本質(zhì) 總結(jié)規(guī)律解決問題” 為指導(dǎo)，課節(jié)內(nèi)容以網(wǎng)頁的形式呈現(xiàn)在學(xué)生面前，通過學(xué)生帶著問題自學(xué)，根據(jù)自己的知識水平層次進(jìn)入不同的網(wǎng)頁進(jìn)行自主探究。同時亦使老師做到真正將課堂還給學(xué)生。 具體設(shè)計思路： 1 、通過一個演示實驗給學(xué)生留下一個疑問，學(xué)生自己在做仿真實驗的時候，思考教師提出的幾個問題。 2 、引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識電路。 3 、提出目的，學(xué)生自己通過仿真實驗，通過改變外電阻阻值、內(nèi)電阻阻值和電源電動勢，記錄電流等數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)記錄在表格中，通過對數(shù)據(jù)分析探究什么是閉合電路的歐姆定律。 4 、學(xué)生利用閉合電路的歐姆定律來解釋演示實驗現(xiàn)象。 5 、對知識的一種拓展和應(yīng)用。 教學(xué)過程 （一）設(shè)定猜想、實驗論證，激發(fā)學(xué)生興趣，引入新課 向?qū)W生展示平時生活中常用的 1 號、 3 號、 5 號干電池、蓄電池、電源，干電池上注明 1.5V ，蓄電池上標(biāo)明 2.0V ，電源上標(biāo)明 15V ，用伏特表測電池兩側(cè)可以直接測出分別為 1.5V 、 2.0V 、 15V ，再出示一個普通手電筒上的小燈泡。實物演示實驗：將小燈泡與 2.0V 的蓄電池相接，請學(xué)生觀察燈的亮度正常發(fā)光，已很亮。 提問：如果將這個燈泡與標(biāo)明為 15V 的電源相接，我們可以猜想一下，小燈泡會怎樣？ 學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗可能會回答：小燈會被燒毀，或即使不燒毀也會比接 3V 電源時亮得多，也有可能和接 2.0V 的一樣。 演示實驗：將小燈接在 15V 電源上，結(jié)果是：小燈與 15V 電源相接時不但沒有燒毀，亮度反而比接 2.0V 電源時暗一些。與學(xué)生猜想結(jié)果大相徑庭。 要圓滿解釋上述現(xiàn)象就要用到本節(jié)課將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容閉合電路的歐姆定律。 請同學(xué)們在仿真實驗中觀察剛才演示實驗的現(xiàn)象，思考：電燈亮度不同主要是因為哪個或哪些物理量不同 ? 這種現(xiàn)象是怎樣產(chǎn)生的？ （二）、新課教學(xué) 1 、電動勢 （ 1 ）電動勢 ：我們發(fā)現(xiàn)干電池、蓄電池等兩端的電壓是不相同的，其實這兩端電壓是由電源本身的性質(zhì)決定，同種電源兩極間電壓相同，不同種電源兩極間電壓不同。我們引入電動勢這個概念來表征電源的這種特性。 （ 2 ）電動勢 E 的物理意義 ：是描述電源把其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量。其值等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓。 2 、閉合電路的歐姆定律 （ 1 ）認(rèn)識電路 ：引導(dǎo)學(xué)生觀察教學(xué)網(wǎng)頁中的實驗電路，了解閉合電路和分電路；內(nèi)電路和外電路。知道電源外部電流流向和電源內(nèi)部電流流向。 （ 2 ）閉合電路歐姆定律： 學(xué)生在仿真實驗中，可以在電阻元件上單擊右鍵，選擇“屬性”改變電阻值，閉合開關(guān)，將電動勢、電流和電阻關(guān)系記錄在下表中， 物理量 序號 電源電動勢 E （ V ） 電流 I （ A ） 外電阻 R （ ） 內(nèi)電阻 r （ ） 關(guān)系 1 000002 000003 000004 000005 00000對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出閉合電路的歐姆定律： I= 3 、路端電壓 U 跟負(fù)載 R 的關(guān)系 （ 1 ）、演示實驗中電燈亮與暗的實質(zhì)是什么？ 電燈作為負(fù)載（即用電器），其亮度主要看加在負(fù)載上的“有效”電壓即路端電壓 U ，在負(fù)載正常工作情況下， U 大，則燈的亮度高， U 小，則亮度低。而如圖所示，將電燈換成可變電阻 R ，改變外電路 R ，路端電壓 U 跟負(fù)載 R 有什么關(guān)系呢？ （ 2 ）、分析討論 U 隨 R 變化的規(guī)律 對于同一個電源，一般情況下其電動勢 E 和內(nèi)阻 r 是不變的，當(dāng)外電阻 R 變化的時候，請同學(xué)們根據(jù)閉合電路歐姆定律： I=E/(R+r) ，引導(dǎo)學(xué)生從理論上來討論 U 的變化規(guī)律。當(dāng) R 增大時，有 I 減小， I 、 R 都是變量，在沒有給出 I 、 R 具體數(shù)據(jù)的情況下，單純利用部分電路的歐姆定律 U=IR 來判斷 U 的變化是很困難的。但在閉合電路中，內(nèi)、外電壓通過關(guān)系式 E U U 是聯(lián)系在一起的，而 E 是常量。因為 U I r （ r 為常量），我們發(fā)現(xiàn) U 的變化是很容易判定的，完全可以先判定 U 的變化，再根據(jù) E U U 進(jìn)而確定 U 的變化。 仿真實驗：在仿真實驗下進(jìn)行測試，驗證上述推論的正確性。根據(jù)表格進(jìn)行探究。 物理量 序號 外電阻 R 電流 I 內(nèi)電壓 U 外電壓 U 1 增大 1112 減小 111（ 3 ）、討論兩種特殊情況 短路： R 0 ， I ， U E ， U 0 說明：短路時電流取決于 E 、 r ，一般情況下 r 很小，故短路時電流很大，由于電流的熱效應(yīng)，常會燒壞電源甚至引起火災(zāi)。 仿真實驗：演示短路時保險絲熔斷的現(xiàn)象及如何排除故障，恢復(fù)電路的正常工作。 斷路： R ， I 0 ， U 0 ， U E 伏特表測電動勢的原理，主要是伏特表內(nèi)阻大，測出的數(shù)據(jù)略小于 E 。 （三）探究演示實驗中燈泡亮度不同的實質(zhì) 根據(jù)閉合電路歐姆定律，電源本身具有內(nèi)阻，其電路中電流 I E/(R+r), 所以，當(dāng)閉合電路電源電動勢大的時候，由于 r 值的不同，兩個電路的 I 不一定相同，也不一定是 E 大的電流就大，所以出現(xiàn)燈泡亮度不同的現(xiàn)象。學(xué)生可以通過在實驗里添加伏特表和電流表進(jìn)行測量，并利用閉合電路的歐姆定律可以計算出這兩個不同電源 6V 和 12V 的內(nèi)阻 r 是多少，從而可以知道這兩個電路中流過相同燈泡的電流 I 的大小。 教學(xué)反思 本課在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下開展教學(xué)活動，有其利的一面也有其弊的一面，如何指引學(xué)生一起完成這節(jié)課，需要注意以下幾個方面： 1 、明確教學(xué)目的任務(wù)，掌握物理思維特點，培養(yǎng)學(xué)生思維能力。本課重點即定律的內(nèi)容不是老師強(qiáng)加到學(xué)生腦中，而是通過學(xué)生自主的探究，在一定思考和推理情況下學(xué)到知識，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(yán)密的科學(xué)探究方法，培養(yǎng)學(xué)生能力。 2 、本課教學(xué)中用到較多的仿真實驗，具有安全性和可操作性，避免了實際操作中的用電安全問題。安全的仿真實驗可充分發(fā)掘?qū)W生的好動性、探知性，用學(xué)生特有探究角度去思考問題，有效地發(fā)揮學(xué)生的個性，并使學(xué)生的創(chuàng)新能力得到拓展。同時