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科目授課時間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級、授課課時授課題目（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。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)重點為閉合電路歐姆定律的表述及應(yīng)用，教學(xué)難點為歐姆定律在復(fù)雜電路中的運用。核心素養(yǎng)目標本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標在于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和實驗?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，通過練習(xí)題的求解，培養(yǎng)學(xué)生的計算能力和實際應(yīng)用能力。此外，通過課堂討論和實驗操作，培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作能力和創(chuàng)新意識，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能夠體驗到科學(xué)研究的樂趣，提高對物理學(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：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，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)計算能力，能夠進行簡單的代數(shù)運算。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風格：針對本節(jié)課的內(nèi)容，學(xué)生可能對電路實驗和實際應(yīng)用感興趣，因此在教學(xué)過程中可以結(jié)合實驗和實際案例進行講解，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、解決問題以及計算能力。學(xué)習(xí)風格上，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，學(xué)生可能對公式背后的物理意義理解不清，導(dǎo)致對公式的運用產(chǎn)生困惑。此外，在解決復(fù)雜電路問題時，學(xué)生可能不知道如何將歐姆定律運用到實際電路中，以及如何正確地分析電路和選取合適的計算方法。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、生動的講解，向?qū)W生傳授閉合電路歐姆定律的理論知識，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)生進行小組討論，讓學(xué)生分享彼此對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)生的口頭表達和交流能力。

（3）實驗法：為了讓學(xué)生更好地理解閉合電路歐姆定律，教師可以安排實驗環(huán)節(jié)，讓學(xué)生親自動手操作，觀察實驗現(xiàn)象，從而提高學(xué)生的實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驗過程，使抽象的知識具體化，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和理解程度。

（2）教學(xué)軟件：教師可以運用教學(xué)軟件，如在線教學(xué)平臺、虛擬實驗室等，為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)資源和交互體驗，使學(xué)生能夠在不同的場合下進行學(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，通過自主學(xué)習(xí)提高解決問題的能力。同時，教師可以通過在線教學(xué)平臺實時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，為課堂教學(xué)提供有力支持。

（4）評價與反饋：教師可以通過課堂提問、作業(yè)批改、實驗報告等方式，及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進度和存在的問題，給予針對性的指導(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1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標：引起學(xué)生對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)知識在現(xiàn)實生活中的應(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)知識講解（10分鐘）

目標：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：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：

選擇幾個典型的閉合電路歐姆定律案例進行分析。

詳細介紹每個案例的背景、特點和意義，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)生思考這些案例對實際生活或?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際問題。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標：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，每組選擇一個與閉合電路歐姆定律相關(guān)的主題進行深入討論。

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，準備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標：鍛煉學(xué)生的表達能力，同時加深全班對閉合電路歐姆定律的認識和理解。

過程：

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

其他學(xué)生和教師對展示內(nèi)容進行提問和點評，促進互動交流。

教師總結(jié)各組的亮點和不足，并提出進一步的建議和改進方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強調(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。

強調(diào)閉合電路歐姆定律在現(xiàn)實生活或?qū)W習(xí)中的價值和作用，鼓勵學(xué)生進一步探索和應(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告，以鞏固學(xué)習(xí)效果。教學(xué)資源拓展1.拓展資源

（1）實驗器材：除了課堂上的基本實驗器材，還可以考慮使用多功能電學(xué)實驗箱、示波器等更專業(yè)的實驗設(shè)備，以提高實驗的準確性和豐富性。

（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、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，以拓寬知識面，提高理論素養(yǎng)。

2.拓展建議

（1）課后自主學(xué)習(xí)：鼓勵學(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，通過閱讀教材、查找資料等方式，加深對知識點的理解。

（2）參與科學(xué)競賽：鼓勵學(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。

（3）實地考察：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)知識在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用，提高學(xué)生的實踐能力。

（4）開展課外實驗：鼓勵學(xué)生在課外時間進行電學(xué)實驗，如制作簡單的電路、測定電阻等，以提高學(xué)生的動手能力和實驗技能。

（5）參與學(xué)術(shù)講座：可以邀請電力工程師、大學(xué)教授等來校進行學(xué)術(shù)講座，讓學(xué)生了解閉合電路歐姆定律在實際工程中的應(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，互相幫助，共同進步。重點題型整理七、重點題型整理

1.計算題：求解給定電路中的電流、電壓和電阻。

題型示例1：

一個電路由一個電源、一個電阻和一個電容器組成。電源電動勢為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：分析實際電路中的歐姆定律應(yīng)用。

題型示例2：

一個手機充電器輸出電壓為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：運用閉合電路歐姆定律解決實際問題。

題型示例3：

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

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

4.設(shè)計題：設(shè)計一個電路，滿足特定要求。

題型示例4：

設(shè)計一個電路，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。因為R1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：

在一個電路中，電源電動勢為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，測量電路中的電流I1和I2。求開關(guān)S1和S2同時閉合時電路中的電流I3。

解：當開關(guān)S1閉合時，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。當開關(guān)S2閉合時，電路中的總電阻R_total2=R=5Ω。因此，電流I2=ε/R_total2=10V/5Ω=2A。當開關(guān)S1和S2同時閉合時，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。反思改進措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.引入實物模型：在講解閉合電路歐姆定律時，可以準備一些實物模型，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)生的團隊合作能力和口頭表達能力。

3.增加互動環(huán)節(jié)：在課堂上增加提問、解答、討論等互動環(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，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，有時學(xué)生注意力不集中，容易分心，影響教學(xué)效果。

3.評價方式不夠全面：目前主要以考試成績作為評價學(xué)生的標準，不能全面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和實踐能力。

（三）改進措施

1.豐富教學(xué)手段：在講解閉合電路歐姆定律時，可以采用多媒體教學(xué)、實驗教學(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.加強課堂管理：在課堂上，教師應(yīng)加強學(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，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

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

②詞：電動勢（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勢、內(nèi)阻、外電阻和電流之間的關(guān)系。

板書設(shè)計應(yīng)具有藝術(shù)性和趣味性，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性。例如，在講解閉合電路歐姆定律時，可以設(shè)計一個電路圖形的板書，用不同的顏色表示電動勢、內(nèi)阻、外電阻和電流，使學(xué)生更容易理解和記憶。同時，可以設(shè)計一些電路相關(guān)的趣味問題，如“如何設(shè)計一個電路，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)，當堂檢測課堂小結(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。主要內(nèi)容包括閉合電路歐姆定律的公式、電動勢、內(nèi)阻、外電阻和電流之間的關(guān)系，以及如何運用閉合電路歐姆定律解決實際問題。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，能夠運用閉合電路歐姆定律解決實際電路問題。同時，也希望大家能夠培養(yǎng)科學(xué)思維和實驗?zāi)芰?，提高分析問題和解決問題的能力。

當堂檢測：

1.計算題：求解給定電路中的電流、電壓和電阻。

題型示例：

一個電路由一個電源、一個電阻和一個電容器組成。電源電動勢為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：分析實際電路中的歐姆定律應(yīng)用。

題型示例：

一個手機充電器輸出電壓為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：運用閉合電路歐姆定律解決實際問題。

題型示例：

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

解：設(shè)備正常工作時