(教學(xué)設(shè)計)第12章 素養(yǎng)提升課4 閉合電路歐姆定律的應(yīng)用2023-2024學(xué)年新教材高中物理必修第三冊(人教版2019)

(教學(xué)設(shè)計)第12章素養(yǎng)提升課4閉合電路歐姆定律的應(yīng)用2023-2024學(xué)年新教材高中物理必修第三冊(人教版2019)課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容來自于2023-2024學(xué)年新教材高中物理必修第三冊（人教版2019）第12章，素養(yǎng)提升課4，閉合電路歐姆定律的應(yīng)用。本節(jié)課主要講解閉合電路歐姆定律在實際問題中的應(yīng)用，包括電流表和電壓表的使用方法，以及如何通過閉合電路歐姆定律計算電路中的電流、電壓和電阻。同時，本節(jié)課還將引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際問題，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和科學(xué)素養(yǎng)。二、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)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，主要包括科學(xué)思維、科學(xué)探究和科學(xué)態(tài)度。通過學(xué)習(xí)閉合電路歐姆定律的應(yīng)用，學(xué)生將能夠運用科學(xué)思維分析電路問題，運用科學(xué)探究方法解決問題，并培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。同時，通過小組合作和討論，學(xué)生將能夠提高團隊合作能力，提升科學(xué)素養(yǎng)。三、學(xué)情分析考慮到所教的學(xué)生處于高中階段，他們對物理學(xué)科已有一定的基礎(chǔ)知識和基本技能。在知識方面，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過了歐姆定律的相關(guān)知識，對電路的基本概念和元件有一定的了解。在能力方面，學(xué)生具備一定的邏輯思維能力和問題解決能力，能夠進行簡單的數(shù)學(xué)計算和科學(xué)推理。在素質(zhì)方面，學(xué)生具備一定的自主學(xué)習(xí)能力和團隊合作精神。

然而，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中可能存在一些問題。部分學(xué)生可能對電路的復(fù)雜問題感到困惑，難以將理論知識與實際問題相結(jié)合。此外，部分學(xué)生可能在數(shù)學(xué)計算和科學(xué)推理方面存在困難，需要老師在課堂上給予更多的指導(dǎo)和幫助。

針對學(xué)生的學(xué)情，老師在教學(xué)過程中應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生將理論知識與實際問題相結(jié)合，通過舉例和實際操作讓學(xué)生更好地理解閉合電路歐姆定律的應(yīng)用。同時，老師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的實際情況給予適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)計算和科學(xué)推理的指導(dǎo)，幫助學(xué)生克服學(xué)習(xí)中的困難。此外，老師還應(yīng)鼓勵學(xué)生積極參與課堂討論和小組合作，提高他們的自主學(xué)習(xí)能力和團隊合作精神。四、教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有本節(jié)課所需的教材，即2023-2024學(xué)年新教材高中物理必修第三冊（人教版2019）。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的圖片、圖表、視頻等多媒體資源，以幫助學(xué)生更好地理解閉合電路歐姆定律的應(yīng)用。

3.實驗器材：準(zhǔn)備實驗所需的器材，確保實驗器材的完整性和安全性，以便學(xué)生進行實際操作和觀察。

4.教室布置：根據(jù)教學(xué)需要，布置教室環(huán)境，如分組討論區(qū)、實驗操作臺等，以創(chuàng)造有利于學(xué)習(xí)和探索的氛圍。五、教學(xué)過程設(shè)計1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對閉合電路歐姆定律應(yīng)用的興趣，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)于電路和電流的圖片或視頻片段，讓學(xué)生初步感受閉合電路歐姆定律的魅力或特點。

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(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：

選擇幾個典型的閉合電路歐姆定律案例進行分析。

詳細(xì)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。

小組討論：讓學(xué)生分組討論閉合電路歐姆定律的未來發(fā)展或改進方向，并提出創(chuàng)新性的想法或建議。

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(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標(biāo)：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(rèn)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(biāo)：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應(yīng)用的短文或報告，以鞏固學(xué)習(xí)效果。六、教學(xué)資源拓展1.拓展資源

-參考書籍：推薦學(xué)生閱讀《電路分析基礎(chǔ)》、《現(xiàn)代電路理論》等書籍，以加深對電路和閉合電路歐姆定律的理解。

-學(xué)術(shù)文章：建議學(xué)生閱讀有關(guān)閉合電路歐姆定律在工程應(yīng)用中的學(xué)術(shù)論文，例如《電子工程師》或《電路與系統(tǒng)學(xué)報》等。

-在線課程：推薦學(xué)生參加一些在線學(xué)習(xí)平臺上的電路分析課程，例如Coursera、edX等，以獲得更全面的知識和技能。

-教育視頻：建議學(xué)生觀看有關(guān)電路和閉合電路歐姆定律的教學(xué)視頻，如KhanAcademy、YouTube上的物理教學(xué)頻道等。

2.拓展建議

-實際電路制作：鼓勵學(xué)生嘗試自己設(shè)計并制作簡單的電路，例如燈泡串聯(lián)或并聯(lián)電路，以加深對閉合電路歐姆定律的理解。

-數(shù)學(xué)計算練習(xí)：建議學(xué)生進行一些與閉合電路歐姆定律相關(guān)的數(shù)學(xué)計算練習(xí)，以提高計算能力和解決問題的能力。

-科學(xué)實驗：建議學(xué)生參與學(xué)校的物理實驗課程，通過實驗觀察和測量電路中的電流、電壓和電阻，以加深對閉合電路歐姆定律的理解。

-團隊合作項目：鼓勵學(xué)生參與小組合作項目，例如設(shè)計一個小型的電路系統(tǒng)，解決實際問題，以培養(yǎng)團隊合作能力和實踐能力。七、課后作業(yè)為了鞏固本節(jié)課所學(xué)的閉合電路歐姆定律的應(yīng)用，布置以下五個課后作業(yè)題型，每個題型都需要學(xué)生獨立完成，并寫明解題思路和答案。

題型1：計算題

已知一個閉合電路中，電源電動勢為12V，內(nèi)阻為2Ω，求在某一時刻電路中的電流。

解答：根據(jù)閉合電路歐姆定律，電流I等于電動勢E除以總電阻R+r，其中R為電路中的外部電阻，r為電源的內(nèi)阻。

I=E/(R+r)

I=12V/(R+2Ω)

根據(jù)題目中給出的信息，我們可以得到電流的值。

題型2：設(shè)計題

請設(shè)計一個電路，使用電流表和電壓表測量閉合電路中的電流和電壓。說明電路連接方式以及如何讀取電流和電壓值。

解答：學(xué)生需要設(shè)計一個電路，可以選擇使用電壓分壓電路和電流串聯(lián)電路。

電路連接方式：將電源、電阻、電流表和電壓表按照正確的順序連接起來。

電流表讀取方式：將電流表串聯(lián)在電路中，讀取電流表的示數(shù)即可得到電路中的電流。

電壓表讀取方式：將電壓表并聯(lián)在電阻兩端，讀取電壓表的示數(shù)即可得到電阻兩端的電壓。

題型3：分析題

給定一個閉合電路，電源電動勢為10V，內(nèi)阻為4Ω，電路中的電阻R1為6Ω，電阻R2為8Ω，求在某一時刻電路中的電流和電壓。

解答：根據(jù)閉合電路歐姆定律，計算總電阻R=R1+R2。

R=6Ω+8Ω

R=14Ω

然后根據(jù)閉合電路歐姆定律，計算電流I。

I=E/(R+r)

I=10V/(14Ω+4Ω)

I=10V/18Ω

I≈0.56A

接著，計算電阻R1兩端的電壓V1。

V1=I*R1

V1=0.56A*6Ω

V1≈3.36V

最后，計算電阻R2兩端的電壓V2。

V2=I*R2

V2=0.56A*8Ω

V2≈4.48V

題型4：應(yīng)用題

假設(shè)你正在為一個電動自行車設(shè)計充電器，充電器的電源電動勢為24V，內(nèi)阻為1Ω，請計算充電器在充電過程中對電動自行車電池的充電電流。

解答：根據(jù)閉合電路歐姆定律，計算充電器對電動自行車電池的充電電流。

I=E/(R+r)

I=24V/(1Ω+r)

由于題目中沒有給出電動自行車電池的內(nèi)阻r，我們需要假設(shè)一個合理的值。

假設(shè)電動自行車電池的內(nèi)阻為2Ω，那么充電電流為：

I=24V/(1Ω+2Ω)

I=24V/3Ω

I=8A

題型5：綜合題

請設(shè)計一個電路，使用滑動變阻器調(diào)節(jié)電路中的電阻，觀察電路中的電流和電壓的變化，并解釋觀察到的現(xiàn)象。

解答：學(xué)生需要設(shè)計一個電路，包括電源、電阻、電流表、電壓表和滑動變阻器。

電路連接方式：將電源、電阻、電流表和電壓表按照正確的順序連接起來，并將滑動變阻器串聯(lián)在電路中。

實驗步驟：調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，觀察電路中的電流和電壓的變化。

解釋現(xiàn)象：當(dāng)滑動變阻器的阻值增加時，電路中的總電阻增加，根據(jù)閉合電路歐姆定律，電流I減小，而電源電動勢E不變，所以電壓V增大。反之，當(dāng)滑動變阻器的阻值減小時，電路中的總電阻減小，電流I增大，電壓V減小。八、反思改進措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.引入實際案例：通過引入與閉合電路歐姆定律相關(guān)的實際案例，如電動自行車充電器的設(shè)計，使學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R與實際應(yīng)用相結(jié)合，提高學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新思維。

2.小組合作學(xué)習(xí)：通過組織學(xué)生進行小組合作學(xué)習(xí)，促進學(xué)生之間的互動交流，培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作精神和溝通能力。

3.利用多媒體教學(xué)資源：利用圖片、圖表、視頻等多媒體教學(xué)資源，幫助學(xué)生更好地理解閉合電路歐姆定律的概念和原理，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。

（二）存在主要問題

1.學(xué)生對數(shù)學(xué)計算和科學(xué)推理的掌握程度不一：在教學(xué)過程中，發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對數(shù)學(xué)計算和科學(xué)推理的掌握程度不高，影響了他們對閉合電路歐姆定律的理解和應(yīng)用。

2.課堂討論和互動不足：在課堂討論和互動方面，發(fā)現(xiàn)學(xué)生參與度不高，缺乏積極性和主動性，影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和課堂氛圍。

3.實驗操作環(huán)節(jié)不夠充分：在實驗操作環(huán)節(jié)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對實驗器材的使用和實驗操作步驟的理解不夠深入，影響了實驗教學(xué)的效果和學(xué)生的實踐能力。

（三）改進措施

1.提供更多數(shù)學(xué)計算和科學(xué)推理的輔導(dǎo)：針對學(xué)生對數(shù)學(xué)計算和科學(xué)推理的掌握程度不一的問題，在課堂上提供更多輔導(dǎo)和練習(xí)機會，幫助學(xué)生掌握相關(guān)技能。

2.鼓勵學(xué)生積極參與課堂討論和互動：通過設(shè)置討論話題、提問等方式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度，促進學(xué)生之間的互動交流。

3.加強實驗操作環(huán)節(jié)的指導(dǎo)：在實驗操作環(huán)節(jié)，加強對學(xué)生的指導(dǎo)，確保學(xué)生能夠正確使用實驗器材和理解實驗操作步驟，提高學(xué)生的實踐能力。作業(yè)布置與反饋1.作業(yè)布置：

（1）計算題：要求學(xué)生計算閉合電路中的電流、電壓和電阻，鞏固閉合電路歐姆定律的基本概念和公式。

（2）應(yīng)用題：要求學(xué)生運用閉合電路歐姆定律解決實際問題，如設(shè)計電路、計算充電電流等，提高學(xué)生的實際應(yīng)用能力。

（3）實驗報告：要求學(xué)生完成閉合電路歐姆定律相關(guān)的實驗，記錄實驗數(shù)據(jù)，分析實驗結(jié)果，培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力和數(shù)據(jù)處理能力。

（4）思考題：要求學(xué)生思考閉合電路歐姆定律在生活中的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和科學(xué)探究能力。

2.作業(yè)反饋：

（1）及時批改學(xué)生的作業(yè)，指出存在的問題，如計算錯誤、應(yīng)用不當(dāng)?shù)?，并提出改進建議。

（2）對學(xué)生的實驗報告進行詳細(xì)批改，指出實驗操作中的不足之處，給出改進意見，促進學(xué)生的實驗技能提升。

（3）鼓勵學(xué)生相互交流和討論，分享學(xué)習(xí)心得和經(jīng)驗，促進學(xué)生之間的互動和合作。

（4）定期組織學(xué)生進行作業(yè)講評，講解作業(yè)中的重點和難點，幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識。

（5）針對學(xué)生的思考題答案，給予鼓勵和指導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和科學(xué)探究能力。內(nèi)容邏輯關(guān)系①重點知識點：閉