《闭合电路欧姆定律》教学设计0814121801.docx
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《闭合电路欧姆定律》教学设计0814121801.docx
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《闭合电路欧姆定律》教学设计0814121801
闭合电路欧姆定律教学设计
榆中一中物理组黄延娇
一、教材分析课标分析:
知道电源的电动势和阻,理解闭合电路的欧姆定律教材地位:
闭合电路欧姆定律是恒定电流一章的核心容,具有承前启后的作用。
既是本章知识的高度总结,又是本章拓展的重要基础;通过学习,既能使学生从部分电路的认知上升到全电路规律的掌握,又能从静态电路的计算提高到对含电源电路的动态分析及推演。
同时,闭合电路欧姆定律能够充分体现功和能的概念在物理学中的重要性,是功能关系学习的好素材。
二、学情分析
学生通过前面的学习,理解了静电力做功与电荷量、电势差的关系、了解了静电力做功与电能转化的知识,认识了如何从非静电力做功的角度描述电动势,并处理了部分电路欧姆定律的相关电路问题,已经具备了通过功能关系分析建立闭合电路欧姆定律,并应用闭合电路欧姆定律分析问题的知识与技能。
三、教学目标
(一)知识与技能
1、通过探究推导出闭合电路欧姆定律及其公式,知道电源的电动势等于、外电路上电势降落之和。
2、理解路端电压与负载的关系,知道这种关系的公式表达,并能用来分析有关问题。
3、掌握电源断路和短路两种特殊情况下的特点。
知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。
4、了解路端电压与电流的U-I图像,认识E和r对U-I图像的影响。
5、熟练应用闭合电路欧姆定律进行相关的电路分析和计算
(二)过程与方法
1、经历闭合电路欧姆定律及其公式的推导过程,体验能量转化和守恒定律在电路中的具体应用,培养学生推理能力。
2、通过路端电压与负载的关系实验,培养学生利用实验探究物理规律的科学思路和方法。
3、了解路端电压与电流的U-I图像,培养学生利用图像方法分析电学问题的能力。
4、利用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题,培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
(三)情感态度价值观
1、通过探究物理规律培养学生的创新精神和实践能力。
2、通过实验探究,加强对学生科学素质的培养。
3、通过实际问题分析,拉近物理与生活的距离,增强学生学习物理的兴趣。
四、教学重点、难点
推导闭合电路欧姆定律,应用定律进行相关讨论是本节的重点,帮助学生理解电路中的能量转化关系是基础和关键。
应用闭合电路欧姆定律讨论路端电压与负载关系是本节难点。
五、教学过程
教
学
教学容
学生活动
思维对话
程
序
问题1:
回顾:
“静电
1.WqU
力做的功W与电荷量q及两
2.电动势表征电
点间的电势差U的关系”
查
看
源通过非静电力做功
课本
21
把其他形式能量转化
问题2:
回顾:
“电动
页、43
至
为电能本领大小的物
势的物理意义及定义”
44页及
46
理量
知
识
问题3:
回顾:
“部分
页下部,
顾所学
回
EW非即W非Eqq
回
电路电路欧姆定律的容、表
3.容:
导体中的电
顾
达式及适用围”
流跟导体两端的电压
成正比,跟导体的电阻
成反比。
表达式:
1—
R
适用围:
纯电阻
电路
情
演示实验:
理论分析:
根据初
景
引
入
问题:
开关断开,闭合的过程中电压
表不]数如何变,—迪化
°1
用初中知识分析开端断开,闭合过程中电压表示数的变化,并观察实验
中的知识,电压表接在电源两端测量电源电压,电源电压确定,故开关断开,闭合的过程中,电压表示数不发生变化
实验现象:
电压表示数减小,有微小变化。
通过本节容
闭合电路欧姆定律的学习,能很好解释这一现象。
情
景
引
入
1.认识闭合电路
问题1:
最简单的闭合
电路是由哪几部分组成的
问题2:
在外电路中,沿电流方向,电势如何变化
观察课件中“闭合电路”图片,回答问题
闭合电路包括:
电路(电阻r)和外电路(外电阻R)。
展示课本60页图,
强化认识
为什么在电路中,沿电流方向,电势如何变化为什么
提示:
电源阻上有没有
电势降落
阅读课本60页第2、3、4段,并讨论交流
正电荷的移动方向就是电流方向,在外电路中,正电何受静电力作用,从高电势向低电势运动。
化学反应层中,沿电流方向电势升高。
在正负极之间,电源的阻中也有电流,沿电流方向电势降低。
2•闭合电路中的能量转化
新
问题:
如图,若外电路
独立
两端的电势降落,即,即电
思考,求解
课
势差为U外;电路中的电势
问题
W外qU路ItU路
学
降落,即电势差为U;电源
W内qU内ItU内
电动势为E;当电键闭合
W非qEItE
习
后,电路中的电流为1,通
W非W外W内
电时间为t。
试回答下列问
EU外U内
题:
代表
电路中两点之间
交流自己
的电压大小等于两点
的问题答
间的电势差大小。
(4)静电力做的功等于消耗的电能,非静电力做的功
等于转化的电能,根据能量
3•闭合电路欧姆定律
问题1:
若外电路是纯电阻电路(如下图所示),
自主
推导闭合
电路中的
在电路中两点间
的电压等于两点间电
势差的大小。
守恒你能得到什么
依据上面得到的结果,推导
电流1与
对于纯电阻电路
出闭合电路中的电流1与
电动势E、
有,
电动势E、电阻r、外电阻
电阻r、外
EIRIr
R的关系式
电阻R的
IE
Rr
关系式
(1)容:
闭合电
路中的电流跟电源的
电动势成正比,跟、外
总结
电路的电阻之和成反
归纳,交流
比,这个结论叫做闭合
评价,记录
电路的欧姆定律。
笔记
问题2:
根据部分电路
(2)公式:
欧姆定律,总结闭合电路欧
IE
姆疋律的谷、表达式,并思
Rr
考闭合电路欧姆疋律的适
(3)适用条件:
新
课
用条件
交流
外电路是纯电阻的电
路
讨论、思考
(1)
(2)适用于
学
问题3:
以下四个公
回答
一切闭合电路;(3)(4)
式,其适用围是什么所描述
只适用于外电路是纯
习
的侧重点各有什么不同
电阻的情况,
(1)W非W外W内
⑵EU路U内
(3)EIRIr
⑷I旦
Rr
(1)式描述:
非静电力做的功等于外电路静电力做功之和;
(2)式表明:
电动势等于外电路电势降落之和;(3)式主要表达因消耗其他形式的能而产生的电势升高E,通过外电路R和电路r而降落:
(4)式主要描述闭合电路中的电流与哪些因素有关;
总之,无论何种形式本质上都体现了电路中能的转化和守
根据
所学推导
回答
4.路端电压与负载的关系
问题1:
对给定的电源,
E、r均为定值,外电阻R变化时,电路中的电流I
据IE可知,R
Rr
增大时I减小;R减小时I增大。
有人说变大,有人
积极说变小
猜想
如何变化
看课本61页
“演示实验”电路图,派代表协助教师实验
观察实验现象,记录实验数据
分析数据,交流
当外电阻R减小时,数
据记录
1
2
3
4
5
I/A
U路
/V
R增大时,I减小,U增大
由IE可知:
Rr
EIRIr
U路EIr
问题2:
若外电阻R减小,路端电压U路会有怎样的变化
演示实验:
如图课本61页
由大到小改变外电阻,记录电流表、电压表的示数变化情况,并填在相应的表格中。
问题3:
分析实验数据,得出:
当外电阻减小时,电流和路端电压如何变化并尝试用闭合电路欧姆定律解释。
问题4:
分析情景引入
讨论
当S2闭合时,总的
中演示实验的现象产生的
外电阻变小,电流增
原因
大,路端电压减小。
此
时,灯泡1两端电压小
于灯泡1的额定电压,
5•闭合电路的U-I图像
故灯泡1变暗。
问题:
依据实验的数据,以路端电压U为纵坐标,电流1为横坐标,采用描点、拟合图像的方法,作出U与1的图像分析:
依据数据,描点作图,分析问题,交流讨论
外电路断开时,对应U-I图像的纵轴截距,此时路端电压等于电源电动势。
可根据这个道理测量电源的电动势。
(1)外电路断开的状
外电路短路时,对
态对应于图中的哪个点此
应U-I图像的横轴截
时,路段电压对应图像的什
距,此时,电流为短路
么长度路端电压与电源的
电流I短,短路电流很
电动势有什么关系
大。
电流过大,会烧坏
(2)电源短路的状态
电源,甚至引起火灾。
对应于图中的哪个点此时,
因此,绝对不允许将电
电流大小对应图像的什么
源两端用导线直接连
接在起。
长度
(3)电动势E的大小
对图像有什么影响
(4)r的大小对图像
有什么影响
电动势E越大,图
像的纵轴截距越大
由r—,r越大,
I短
U-I图像的倾斜程度越大
问题:
(课本62页例题
解析:
1)在如下图中,Ri
14,
根据闭合电路欧
R29,当开关处于位置1
姆疋律,题中的两种情
典
时,电流表读数11
0.2A;
自主
况可列一卜两个方程
当开关处于位置2时,电流
思考,求解
型
表读数丨20.3A。
求电源的
问题,交流
E11R111r
电动势E和电阻r。
评价
E12R212r
例
消去E,解出r,得
11R-i12R2
r
I2Ii
题
1,__S
11
代入数值,得r1
将r及I1、R1的值代入
EI1R1Iir中,得
E3V
小结:
本例题提供
了测电源电动势及阻
的方法。
课堂总结
问题:
想想本节你都
学到了哪些知识请自己总结一下。
回顾本
节所学,自
己总结
理论推导了闭合电路欧姆定律,实验探究了路端电压与负载的关系,研究了闭合电路的U-I图像,用定律讨论了测电源电动势和阻的问题。
六、课后作业
必做:
1.课本63页“问题与练习”第1题
设计目的:
进一步熟悉和掌握,应用闭合电路欧姆定律“测量电
源电动势和阻”的基本思路。
2.课本63页“问题与练习”第2题
设计目的:
联系生活,通过对袖珍小电筒所用干电池阻的推算,进一步巩固对闭合电路欧姆定律的应用和理解。
选做:
从电势角度分析、推导闭合电路欧姆定律。
设计目的:
使学生利用已有知识,多角度推导闭合电路欧姆定律,更加深刻地理解闭合电路欧姆定律。
七、板书设计
§2-7闭合电路欧姆定律
1.认识闭合电路
W非qEItE
和成反比。
W非W外W内
(2)公式:
1E
外电路R沿电流方
Rr
向电势降落
EU外U内
(3)适用条件:
纯
电路r沿电流方向
3•闭合电路欧姆定
电阻电路
电势“升中有降”
律
4.路端电压与负载
2•闭合电路中的能
(1)容:
闭合
的关系
量转化
电路中的电流跟电
R增大时,1减小,U
源的电动势成正比,
路增大
W外qU路Itu路
内qU内ItU内
跟、外电路的电阻之
R减小时,1增大,U
当外电阻R减小时,
(1)外电路断开
率大小r—
数据记录
Rr
I短
6.例题
一种测电源电动势
和阻的方法
八、课后反思
本节课在“和谐高效、思维对话”的理念下展开,旨在以“问题引领”形式,启发学生思维、发动集体力量,克服学习困难。
在实际操作中需要注意以下几个方面:
1•问题提出的必要性
提出的问题应该是学生学习中普遍存在的困惑,能激发学生更深入地思考或理解,为解决下一问题做好铺垫,而不是学生已有知识的简单反应。
2.问题设定的指向性
以便学生在
设定的问题应该有明确的指向,并能够被学生理解,思考或讨论中有明确的目的。
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- 闭合电路欧姆定律 闭合电路 欧姆定律 教学 设计 0814121801