2024-2025學(xué)年高中物理 第2章 4 電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 閉合電路歐姆定律教案 教科版選修3-1

2024-2025學(xué)年高中物理第2章4電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻閉合電路歐姆定律教案教科版選修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(chēng)）2024-2025學(xué)年高中物理第2章4電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻閉合電路歐姆定律教案教科版選修3-1教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容來(lái)自2024-2025學(xué)年高中物理教科版選修3-1第2章的第4節(jié)，即“電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻閉合電路歐姆定律”。本節(jié)課的主要內(nèi)容有：

1.電動(dòng)勢(shì)的概念和物理意義；

2.電源內(nèi)阻的概念和影響因素；

3.閉合電路歐姆定律的推導(dǎo)和應(yīng)用；

4.用電壓表和電流表測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，主要包括：

1.理解能力：使學(xué)生能夠理解電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻的概念，以及閉合電路歐姆定律的物理意義；

2.分析能力：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用歐姆定律分析實(shí)際電路問(wèn)題的能力；

3.實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ和ㄟ^(guò)測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生使用電壓表和電流表等實(shí)驗(yàn)儀器的能力，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性和準(zhǔn)確性；

4.科學(xué)思維：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)方法研究問(wèn)題、解決問(wèn)題的思維習(xí)慣，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維。學(xué)情分析本節(jié)課的教學(xué)對(duì)象為高中二年級(jí)的學(xué)生，他們已經(jīng)掌握了基本的物理知識(shí)和一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，具備了學(xué)習(xí)物理概念和公式的能力。但在實(shí)驗(yàn)操作和科學(xué)思維方面，學(xué)生的水平參差不齊。

1.知識(shí)層面：大部分學(xué)生對(duì)電學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)有一定的了解，如電流、電壓等概念。但電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻以及閉合電路歐姆定律等高級(jí)概念還需進(jìn)一步引導(dǎo)和講解。

2.能力層面：學(xué)生在數(shù)學(xué)運(yùn)算和物理計(jì)算方面有一定基礎(chǔ)，但將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題分析的能力有待提高。此外，實(shí)驗(yàn)操作能力也存在差異，部分學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器使用不夠熟練。

3.素質(zhì)方面：學(xué)生普遍具有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)興趣，但部分學(xué)生存在學(xué)習(xí)習(xí)慣和方法不當(dāng)，如課堂注意力不集中、課下不愿花費(fèi)時(shí)間鞏固復(fù)習(xí)等。

4.行為習(xí)慣：學(xué)生在課堂表現(xiàn)方面存在差異，部分學(xué)生積極參與討論，部分學(xué)生則較為內(nèi)向。在課下，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和時(shí)間管理能力也有待提高。

針對(duì)以上學(xué)情分析，本節(jié)課的教學(xué)應(yīng)注重以下幾點(diǎn)：

1.引導(dǎo)學(xué)生回顧電學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，為新知識(shí)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)；

2.通過(guò)具體案例和實(shí)際問(wèn)題，幫助學(xué)生理解電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻等概念，提高學(xué)生分析問(wèn)題的能力；

3.注重實(shí)驗(yàn)操作的講解和示范，引導(dǎo)學(xué)生熟練使用實(shí)驗(yàn)儀器，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>

4.鼓勵(lì)學(xué)生積極參與課堂討論，提高課堂互動(dòng)效果；

5.培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和時(shí)間管理能力，提高自主學(xué)習(xí)能力。

結(jié)合學(xué)情分析，本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)策略將更加針對(duì)性和實(shí)用，以期達(dá)到最佳教學(xué)效果。教學(xué)方法與策略本節(jié)課的教學(xué)方法將采用多種方式相結(jié)合，以適應(yīng)不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和特點(diǎn)。

1.講授法：在課堂中，教師將運(yùn)用講授法，系統(tǒng)地介紹電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻的概念，以及閉合電路歐姆定律的推導(dǎo)和應(yīng)用。通過(guò)清晰的講解，幫助學(xué)生建立完整的知識(shí)體系。

2.案例研究：教師將提供一些與實(shí)際生活相關(guān)的案例，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析并解決問(wèn)題。例如，通過(guò)分析電路中的電壓、電流和電阻等參數(shù)，讓學(xué)生更好地理解歐姆定律在實(shí)際中的應(yīng)用。

3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)：本節(jié)課將安排一次實(shí)驗(yàn)，測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師將引導(dǎo)學(xué)生親自動(dòng)手操作，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。這將有助于提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和動(dòng)手能力。

4.小組討論：教師將組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，鼓勵(lì)他們分享自己的觀點(diǎn)和思考。通過(guò)討論，學(xué)生可以加深對(duì)知識(shí)的理解，并培養(yǎng)合作和溝通能力。

5.PPT和視頻資源：教師將利用PPT和視頻資源輔助教學(xué)，通過(guò)生動(dòng)直觀的展示，幫助學(xué)生更好地理解和記憶知識(shí)點(diǎn)。同時(shí)，教師還可以引入一些有趣的科學(xué)實(shí)驗(yàn)視頻，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

6.在線(xiàn)工具：教師可以引導(dǎo)學(xué)生利用在線(xiàn)工具，如物理模擬軟件或在線(xiàn)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)和模擬。這樣不僅能夠提高學(xué)生的實(shí)踐能力，還能夠培養(yǎng)他們運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)手段進(jìn)行科學(xué)探究的能力。

在教學(xué)過(guò)程中，教師需要根據(jù)學(xué)生的反饋和表現(xiàn)，靈活調(diào)整教學(xué)方法和策略，確保教學(xué)效果的最大化。同時(shí)，教師還應(yīng)關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異，給予不同需求的學(xué)生適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)和幫助，以促進(jìn)他們的全面發(fā)展。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對(duì)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過(guò)程：

開(kāi)場(chǎng)提問(wèn)：“你們知道電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻是什么嗎？它們與我們的生活有什么關(guān)系？”

展示一些關(guān)于電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的圖片或視頻片段，讓學(xué)生初步感受它們?cè)陔娐分械闹匾浴?/p>

簡(jiǎn)短介紹電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的基本概念和重要性，為接下來(lái)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻基礎(chǔ)知識(shí)講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的基本概念、組成部分和原理。

過(guò)程：

講解電源的電動(dòng)勢(shì)的定義，包括其主要組成元素或結(jié)構(gòu)。

詳細(xì)介紹電源的內(nèi)阻的概念和影響因素，使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解。

3.閉合電路歐姆定律講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解閉合電路歐姆定律的推導(dǎo)和應(yīng)用。

過(guò)程：

講解閉合電路歐姆定律的推導(dǎo)過(guò)程，包括歐姆定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。

4.電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻案例分析（15分鐘）

目標(biāo)：通過(guò)具體案例，讓學(xué)生深入了解電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的特性和重要性。

過(guò)程：

選擇幾個(gè)典型的電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻案例進(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)生全面了解電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的多樣性或復(fù)雜性。

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對(duì)實(shí)際電路問(wèn)題解決的影響，以及如何應(yīng)用閉合電路歐姆定律解決實(shí)際問(wèn)題。

5.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(wèn)題的能力。

過(guò)程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個(gè)與電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻相關(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。

6.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)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的認(rèn)識(shí)和理解。

過(guò)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(wèn)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。

7.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)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的重要性和意義。

過(guò)程：

簡(jiǎn)要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的基本概念、組成部分、案例分析和閉合電路歐姆定律的推導(dǎo)等。

強(qiáng)調(diào)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻在實(shí)際電路中的價(jià)值和作用，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫(xiě)一篇關(guān)于電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的短文或報(bào)告，以鞏固學(xué)習(xí)效果。知識(shí)點(diǎn)梳理本節(jié)課的主要知識(shí)點(diǎn)包括電動(dòng)勢(shì)的概念和物理意義、電源內(nèi)阻的概念和影響因素、閉合電路歐姆定律的推導(dǎo)和應(yīng)用，以及電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量方法。

1.電動(dòng)勢(shì)的概念和物理意義

-電動(dòng)勢(shì)的定義：電動(dòng)勢(shì)是指電源在單位正電荷從負(fù)極移動(dòng)到正極時(shí)所做的功，單位為伏特(V)。

-電動(dòng)勢(shì)的物理意義：電動(dòng)勢(shì)是電源提供電荷單位正電荷移動(dòng)所需的能量，它是電源內(nèi)部非靜電力作用的結(jié)果。

2.電源內(nèi)阻的概念和影響因素

-電源內(nèi)阻的定義：電源內(nèi)阻是指電源內(nèi)部阻礙電流流動(dòng)的電阻，它包括電源本身的電阻和電源與電路連接處的接觸電阻。

-影響電源內(nèi)阻的因素：電源內(nèi)阻的大小受電源的材料、溫度、電源兩端的電壓和電流等因素的影響。

3.閉合電路歐姆定律的推導(dǎo)和應(yīng)用

-閉合電路歐姆定律的推導(dǎo)：閉合電路歐姆定律是由德國(guó)物理學(xué)家喬治·西蒙·歐姆于1826年提出的，它描述了在閉合電路中電流、電壓和電阻之間的關(guān)系，可以表示為I=V/R，其中I為電流，V為電壓，R為電阻。

-閉合電路歐姆定律的應(yīng)用：閉合電路歐姆定律可以用來(lái)分析電路中的電流、電壓和電阻的關(guān)系，解決實(shí)際電路問(wèn)題，如測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。

4.電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量方法

-實(shí)驗(yàn)原理：測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻通常采用伏安法，即通過(guò)測(cè)量電源兩端的電壓和通過(guò)電源的電流，利用閉合電路歐姆定律的公式I=V/R來(lái)計(jì)算電源的內(nèi)阻。

-實(shí)驗(yàn)步驟：進(jìn)行伏安法實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先將電源、電流表和電壓表連接組成一個(gè)閉合電路，然后調(diào)整電流表和電壓表的量程，測(cè)量電源兩端的電壓和通過(guò)電源的電流，最后利用公式I=V/R計(jì)算出電源的內(nèi)阻。

-實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：在進(jìn)行伏安法實(shí)驗(yàn)時(shí)，要注意電流表和電壓表的正確連接，確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，同時(shí)要注意實(shí)驗(yàn)操作的安全性。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)了電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，以及閉合電路歐姆定律。以下是本節(jié)課的主要內(nèi)容的總結(jié)：

1.電動(dòng)勢(shì)的概念和物理意義：電動(dòng)勢(shì)是電源在單位正電荷從負(fù)極移動(dòng)到正極時(shí)所做的功，它是電源內(nèi)部非靜電力作用的結(jié)果，反映了電源內(nèi)部能量轉(zhuǎn)化的能力。

2.電源內(nèi)阻的概念和影響因素：電源內(nèi)阻是指電源內(nèi)部阻礙電流流動(dòng)的電阻，它包括電源本身的電阻和電源與電路連接處的接觸電阻。電源內(nèi)阻的大小受電源的材料、溫度、電源兩端的電壓和電流等因素的影響。

3.閉合電路歐姆定律的推導(dǎo)和應(yīng)用：閉合電路歐姆定律描述了在閉合電路中電流、電壓和電阻之間的關(guān)系，可以表示為I=V/R，其中I為電流，V為電壓，R為電阻。這個(gè)定律可以用來(lái)分析電路中的電流、電壓和電阻的關(guān)系，解決實(shí)際電路問(wèn)題。

4.電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量方法：測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻通常采用伏安法，即通過(guò)測(cè)量電源兩端的電壓和通過(guò)電源的電流，利用閉合電路歐姆定律的公式I=V/R來(lái)計(jì)算電源的內(nèi)阻。

當(dāng)堂檢測(cè)：

1.選擇題：

a.電動(dòng)勢(shì)的單位是（）。

A.安培B.伏特C.歐姆D.瓦特

b.在閉合電路中，電流I、電壓V和電阻R之間的關(guān)系是（）。

A.I=V+RB.I=V/RC.I=V*RD.I=V-R

2.簡(jiǎn)答題：

a.請(qǐng)簡(jiǎn)述電動(dòng)勢(shì)的概念和物理意義。

b.請(qǐng)說(shuō)明電源內(nèi)阻的概念及其影響因素。

c.請(qǐng)推導(dǎo)出閉合電路歐姆定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。

3.計(jì)算題：

a.假設(shè)一個(gè)電源的電動(dòng)勢(shì)為12V，內(nèi)阻為2Ω，當(dāng)電路中的電阻為4Ω時(shí)，求電路中的電流。

b.假設(shè)一個(gè)電源的電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻為3Ω，當(dāng)電路中的電阻為9Ω時(shí)，求電源的輸出功率。板書(shū)設(shè)計(jì)①電動(dòng)勢(shì)的概念和物理意義

-電動(dòng)勢(shì)：電源在單位正電荷從負(fù)極移動(dòng)到正極時(shí)所做的功。

-物理意義：電動(dòng)勢(shì)是電源內(nèi)部非靜電力作用的結(jié)果，反映了電源內(nèi)部能量轉(zhuǎn)化的能力。

②電源內(nèi)阻的概念和影響因素

-電源內(nèi)阻：電源內(nèi)部阻礙電流流動(dòng)的電阻，包括電源本身的電阻和電源與電路連接處的接觸電阻。

-影響因素：電源內(nèi)阻的大小受電源的材料、溫度、電源兩端的電壓和電流等因素的影響。

③閉合電路歐姆定律的推導(dǎo)和應(yīng)用

-推導(dǎo)：閉合電路歐姆定律描述了在閉合電路中電流、電壓和電阻之間的關(guān)系，公式為I=V/R。

-應(yīng)用：閉合電路歐姆定律可以用來(lái)分析電路中的電流、電壓和電阻的關(guān)系，解決實(shí)際電路問(wèn)題。

④電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量方法

-實(shí)驗(yàn)原理：測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻通常采用伏安法，即通過(guò)測(cè)量電源兩端的電壓和通過(guò)電源的電流，利用公式I=V/R來(lái)計(jì)算電源的內(nèi)阻。

-實(shí)驗(yàn)步驟：進(jìn)行伏安法實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先將電源、電流表和電壓表連接組成一個(gè)閉合電路，然后調(diào)整電流表和電壓表的量程，測(cè)量電源兩端的電壓和通過(guò)電源的電流，最后利用公式I=V/R計(jì)算出電源的內(nèi)阻。

-實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：在進(jìn)行伏安法實(shí)驗(yàn)時(shí)，要注意電流表和電壓表的正確連接，確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，同時(shí)要注意實(shí)驗(yàn)操作的安全性。

⑤藝術(shù)性和趣味性

-采用生動(dòng)形象的插圖和顏色，增加板書(shū)的趣味性和藝術(shù)性。

-通過(guò)提問(wèn)和互動(dòng)環(huán)節(jié)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。教學(xué)反思今天我講授了高中物理選修3-1第2章的第4節(jié)“電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻閉合電路歐姆定律”。通過(guò)這節(jié)課，我希望能夠幫助學(xué)生理解電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻的概念以及閉合電路歐姆定律的物理意義。

首先，我通過(guò)提問(wèn)的方式，引導(dǎo)學(xué)生回顧了電學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，為新知識(shí)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。在講解電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的概念時(shí)，我使用了圖表和示意圖來(lái)幫助學(xué)生理解這些抽象的概念。同時(shí)，我還通過(guò)實(shí)例和案例，讓學(xué)生更好地理解這些概念的實(shí)際應(yīng)用和作用。

其次，在講解閉合電路歐姆定律時(shí)，我采用了推導(dǎo)和解釋相結(jié)合的方法，讓學(xué)生逐步理解定律的推導(dǎo)過(guò)程和物理意義。我鼓勵(lì)學(xué)生積極參與課堂討論，