沪科版选修31第四章探究闭合电路欧姆定律教材分析Word文件下载.docx
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二,章节分析
1,知识结构体系
2,知识地位
“闭合电路的欧姆定律”在整个初高中物理学习当中起到承上启下的作用。
承上:
以初中所学电学部分的基本规律,概念,以及高中有关能量,做功,电势,电表电路的有关知识为基础。
启下:
为后面学习交变电流,电磁感应,电能的输送等知识做铺垫。
这一章内容总共包括4小节内容,其中实验内容较多,在高考中一般以选择题和实验的形式进行考查,分值为15分左右。
这一部分内容呈现的知识点较多,如电源电动势,内阻,内电压,外电压,电源输出功率,输出效率等。
一些知识点比较抽象,并且许多问题的逻辑推导过程较冗长,如路端电压,电源内电压与电源电动势关系的推导,电路动态分析等问题的处理。
对学生思维能力,逻辑推导能力,实验设计能力,数据处理能力,作图能力,图像分析能力等方面的要求较高。
“闭合电路的欧姆定律”这一章内容与生活联系比较紧密,使学生能更好的解释生活中常常遇到的一些问题,如电池用的时间长了,为何几乎不能用了,还有并联电路其中一路电路闭合或打开时其它电路为何会产生影响?
这一章的学生实验能更好地培养学生的动手实验能力,激发他们探究学习的热情。
三,每小节分析
第1节闭合电路的欧姆定律
1,知识结构图
2,知识内容及学生学情分析:
这一节内容,在整个一章知识结构当中处于核心地位,后面的知识都是围绕这一节内容展开的。
由两个探究实验最后得出闭合电路的欧姆定律。
实验探究1-用多用电表测量路端电压,给出按给定方案进行操作的实验,最后提出“是什么原因导致这些测量结果的不同?
”引发学生进行思考,紧接着是实验探究2-测电源内部的电压,这要求学生进行模仿实验,并采用书中实验数据记录的方法进行数据记录,最后提出“内电压与外电压的和有什么关系?
”这样一个问题,接着讲电源电动势,有分析论证,也有形象比喻,最后得出分析论证结论-闭合电路的欧姆定律,每一步都是环环相扣,逻辑推理严密。
3,重难点分析:
重点分析:
欧姆定律,测量电源电动势和内阻难点分析:
“电源电动势”,“电源内阻”,“非静电力”等概念学生理解起来比较困难,特别是对“非静电力”的理解。
实验探究2-测电源内部电压中,可调内阻电池这个装置比较好,但是通过改变电解质液面的高低来控制电源内阻大小这样一个知识的迁移,学生理解起来有一定的困难,并且内部液面与两侧液面的高低成反比,学生很难理解其中的道理。
信息浏览部分,展示了常见的一些电池,能很好地激发学生的好奇心和科学探究精神。
第2节测量电源电动势和内阻
这一节为实验课,书中给出了设计电路的基本思想,基本原理(
,
,这样一个方程组,测出两组不同的U,I,即可求出E,r),并且配有实验电路图,学生理解起来比较容易。
并且提供了两个供学生可参考的实验方案,但要求学生自己进行设计,方法较多,较灵活开放,能很好的培养学生动脑思考,创新设计实验的能力。
在数据处理方法讨论这一部分,给出了两种处理数据的方法,一种是用求平均值法,另一种是图像法,这里是以“讨论”的形式给出,要求学生合作探讨,能跟好的培养学生的合作能力,思考问题的能力,表达能力等。
在学生对以上实验原理,设计方案,数据处理理解之后,要求学生进行实测电源电动势和内阻,,最后利用图像法得出E与r的值。
多学一点是电池组的串并联,这一部分内容在课标中没有作要求,只是作为了解。
最后的课题研究“用电势差计测电源电动势”的实验,原理和实验电路图都已给出,要求学生进行实验并讨论。
设计方法独特新颖,但对学生的理解会有一定的难度。
整个一节课程设计十分紧凑,很有科学性。
课标对这部分内容的要求是“测量”,即要求学生能独立操作,所以重点是对测量电源电动势和内阻实验原理的理解,实验方法的设计,实验数据的处理等。
难点分析:
实验方法的设计,如何通过图像是学生自己得出E和r,对学生难度较大一点。
第3节典型案例分析
这一节给了三个典型案例。
第一个案例是多用电表的原理,第二个案例是闭合电路的欧姆定律的应用,第三个案例是电路动态分析。
这三个案例都是闭合电路欧姆定律的实际应用,通过这一节的学习,使学生更好的掌握闭合电路的欧姆定律,能更好的用闭合电路的欧姆定律解决实际问题。
对于案例一,学生在第三章已经学习了欧姆表的使用,对这部分内容并不陌生,这里讲欧姆表的原理,使学生能带着问题进行学习(为何测电阻时欧姆表每次都要调零,为何指针偏转角度越小,电阻越大等问题),书中的原理图较明了,推导过程简单。
对于案例二,给的是闭合电路欧姆定律的简单应用,内容也比较简单,通过解题,能增强学生的自信心和学习物理的兴趣。
案例三的动态分析,这样的问题有一定的难度,许多学生习惯用定量计算的方法进行分析,但是这样比较繁琐,书中采用定性分析的方法进行解决,给学生提供了一种新的解决这类问题的方法,电路动态分析在高考当中以选择题形式出现的概率较大,分值为6分,基础较差的学生理解起来会有一定的困难。
3,重难点分析:
重点分析:
应用闭合电路的欧姆定律解决实际问题,难点分析:
课标的要求是“初步了解多用电表的原理”,对欧姆表原理的知识技能要求还是比较高,欧姆表原理,欧姆表刻度盘上刻度不均匀问题的理解,动态电路问题的分析中,变量较多,学生学起来有一定难度。
第4节电路中的能量转化与守恒
1,知识结构
这节主要包括两部分的内容,分别是电功与电热的关系,闭合电路中的能量转化与守恒。
在第一部分,有两个论证,得出电功率与热功率的表达式,第二部分主要讲闭合电路的欧姆定律在计算电源输出功率与效率中的应用,紧接着在多学一点中用数学的方法推导电源的最大输出功率。
这一节的内容初中欧姆定律的使用条件联系较紧,学生学起来困难也不是特大。
课标要求“知道焦耳定律,了解焦耳定律在生活,生产当中应用”,要求还是比较低。
电功,焦耳定律,热功率的表达式,焦耳定律的实际应用。
难点分析:
闭合电路的欧姆定律在不同电路中的应用,学生要是对欧姆定律的使用条件理解不透,很可能会出现乱用公式的现象。
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