《閉合電路歐姆定律》說課教學設計

1、閉合電路歐姆定律說課教學設計 廣水市一中高二年級 汪元課題選擇背景 隨著普通高中物理新課程標準的大力推進，必然引起一場學習物理方式的深刻變革。新課標指出：“高中物理課程有助于學生繼續(xù)學習基本的物理知識與技能；體驗科學探究過程，了解科學研究方法；增強創(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；認識物理學對科技的進步”。如何構建具有探究性的學習、問題式的教學、合作化的課堂”的課堂教學方式，使學生能真正了解自然科學探究的含義，是每一位物理老師的責任。隨著網(wǎng)絡的普及，借助網(wǎng)絡環(huán)境開展物理教學，可以將傳統(tǒng)教學和現(xiàn)代信息技術有效結合起來，建構適合學習活動開展的 “ 探究式學習模式 ” ，利用網(wǎng)

2、絡資源豐富、可共享、互動性強等優(yōu)勢，結合物理學科自身特點和優(yōu)勢，使學生在網(wǎng)絡環(huán)境下，帶著物理問題，提出假設與猜想，并對問題進行探索、分析、研究，最后基于問題解決的方式，培養(yǎng)學生主動的探究、創(chuàng)新意識和綜合實踐能力。教材及教學對象分析 （一）教材內(nèi)容及教學對象分析：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。其主要教學內(nèi)容有兩部分：電動勢和閉合電路歐姆定律。1 、學生接受電動勢這個概念是掌握閉合電路歐姆定律的關鍵和基礎但是電動勢這個概念比較抽象，涉及的知識面較廣，要使學生全面、深刻地理解它是有困難的新教材考慮到學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，其基本內(nèi)

3、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 的關系，是一個難點演示實驗由學生自己通過仿真實驗記錄數(shù)據(jù)并指導學生得出規(guī)律，使學生有明確的感性認識，同時這也更大程度的提高了高二學生的邏輯推理能力。（二）教學重點、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 ）、

4、應用閉合電路歐姆定律討論電路中的路端電壓、電流強度隨外電阻變化的關系（ 2 ）、 應用定律解決簡單的實際問題 學習目標： （一）知識目標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 ) 的關系，知道這種關系的公式表達和圖線表達，并能用來分析、計算有關問題5 、理解閉合電路的功率表達式6 、理解閉合電路中能量轉(zhuǎn)化的情況（二）能力目標1 、培養(yǎng)學生分析解決問題能力，會用閉合電路歐姆定律分析外

5、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）的關系，知道這種關系的公式表達和圖線表達，并能用來分析、計算有關問題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)學生用多種方式分析問題能力（三）情感目標1 、通過外電阻改變引起電流、電壓的變化，樹立學生普遍聯(lián)系觀點2 、通過分析外電壓變化原因，了解內(nèi)因與外因關系3 、通過對閉合電路的分析計算，培養(yǎng)學生能量守恒思想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)學生分析并討論出規(guī)律的教法，而是以“課前自學提出問題通過仿真實驗自主探究 協(xié)作交流探究本質(zhì) 總結規(guī)律解決問題” 為指導，課節(jié)內(nèi)容以網(wǎng)頁

6、的形式呈現(xiàn)在學生面前，通過學生帶著問題自學，根據(jù)自己的知識水平層次進入不同的網(wǎng)頁進行自主探究。同時亦使老師做到真正將課堂還給學生。具體設計思路： 1 、通過一個演示實驗給學生留下一個疑問，學生自己在做仿真實驗的時候，思考教師提出的幾個問題。 2 、引導學生認識電路。 3 、提出目的，學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用。教學過程 （一） 設定猜想、實驗論證，激發(fā)學生興趣，引入新課向?qū)W生展示平時生活中常用

7、的 1 號、 3 號、 5 號干電池、蓄電池、電源，干電池上注明 1.5V ，蓄電池上標明 2.0V ，電源上標明 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明為 15V 的電源相接，我們可以猜想一下，小燈泡會怎樣？學生根據(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，結果是：小燈與 15V 電源相接時不但沒有燒

8、毀，亮度反而比接 2.0V 電源時暗一些。與學生猜想結果大相徑庭。要圓滿解釋上述現(xiàn)象就要用到本節(jié)課將要學習的內(nèi)容閉合電路的歐姆定律。請同學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)化為電能本領大小的物理量。其值等于電源沒有接入電路時兩極間

9、的電壓。2 、閉合電路的歐姆定律（ 1 ）認識電路 ：引導學生觀察教學網(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，將電動勢、電流和電阻關系記錄在下表中，物理量 電源電動勢 E （ V ） 電流 I （ A ） 外電阻 R （ ） 內(nèi)電阻 r （ ） 關系3 、路端電壓 U 跟負載 R 的關系（ 1 ）、演示實驗中電燈亮與暗的實質(zhì)是什么？ 電燈作為負載（即用電器），其亮度主要看加在負載上的“有效”電壓即路端電壓 U ，在負載正常工作情況下

10、， 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 跟負載 R 有什么關系呢？（ 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，當外電阻 R 變化的時候，請同學們根據(jù)閉合電路歐姆定律： I=E/(R+r) ，引導學生從理論上來討論 U 的變化規(guī)律。當 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)、外電壓通過關系式 E U U 是聯(lián)系在一起的，

11、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 進而確定 U 的變化。 仿真實驗：在仿真實驗下進行測試，驗證上述推論的正確性。根據(jù)表格進行探究。物理量 （ 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，常會燒壞電源甚至引起火災。 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)

12、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。學生可以通過在實驗里添加伏特表和電流表進行測量，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。教學反思 本課在網(wǎng)絡環(huán)境下開展教學活動，有其利的一面也有其弊的一面，如何指引學生一起完成這節(jié)課，需要注意以下幾個方面： 1 、明確教學目的任務，掌握物理思維特點，培養(yǎng)學生思維能力。本課重點即定律的內(nèi)容不是老師強加到學生腦中，而是通過學生自主的探究，在一定思考和推理情況下學到知識，因此教師設計教學一定要符合高中學生的思維能力，通過“猜想實驗驗證”嚴密的科學探究方法，培養(yǎng)學生能力。 2 、本課教學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，用學生特有探究角度去思考問題，有效地發(fā)揮學生的個性，并使學生的創(chuàng)新能力得到拓展。同時通過仿真實驗的