闭合电路的欧姆定律

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教案设计

一、 教案背景 1，面向学生： □中学 □小学 2，学科：物理 2，课时：1 3，学生课前准备： 一、 复习《探究电阻上电流与电压的关系》。 二、 理解欧姆定律的含义。 三、 自学，思考课后的问题。 四、 让学生提出自学中遇到的问题。 二、 教学课题 教养方面： 1、掌握闭合电路的欧姆定律，理解各物理量及公式的物理意义和图象。 2、会利用闭合电路欧姆定律分析外电压随外电阻变化的规律及原因. 3、使学生理解外电阻（R）的变化对电路影响的相互联系、制约的关系. 教育方面： 培养学生用数学知识解决物理问题的能力和用逻辑推理方法分析问题的能力. 发展方面： 培养学生利用从一般到特殊的思维方法解决问题的能力 三、 教材分析 本节内容是恒定电流的这一章的重点，是在学生学习了部分电路的基本规律知识后而编排的，它是部分电路欧姆定律的延伸，也是复杂电路分析的基础.高中电流知识与初中电流知识的最大区别就在这一节，在整个电流知识体系中起着承上启下的作用。学好本节知识是学好高中电流知识基础。同时，通过本节的学习，能使学生会用能的转化观点分析有关电路问题.因此，本节是本章乃至整个电路部分的中心内容，更是本章教学的重点. 四、教学方法 在此课教学中，首先通过前阶段所学知识和现象中意识出“加在导体两端的电压越大、流过导体的电流越大；导体的电阻越大、流过它的电流就会越小”以为切入点，以（同一段导体电流与电压、电阻有何关系？）问题引入：引导学生进行科学探究、在实验探究中，针对多变量问题的研究，便会引导学生讨论，在合理分析讨论后，便会采用控制变量法进行实验探究（即：在控制电阻不变时，观察获得电流与电压变化的数据；在控制电压不变时，观察获得电流与电阻变化的数据），获得相关实验数据后，便会在交流与合作中，通过引导学生将实验数据进行列表，然后观察、合理分析比较、采用数学比例法、初步建立起电流跟电压、电阻有着数量上的某种关系。“具体有什么样的关系？”，便会以此问题为切入点、引入U—I和R—I图像进行具体分析，根据图像所表达的数学意义、通过与数学的正比例、反比例函数图像在形式上的类比、便会分析比较得出：在电阻不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；在导体两端的电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。以此为基础、然后加以分析归纳、综合推理便会分析得出欧姆定律的内容。 然后将欧姆定律与对应的符号结合、用数学上的符号语言、就可形象化地将欧姆定律具体成公式、获得公式上的定量认识。在欧姆定律的应用中，通过课本的例题为切入点，引导学生归纳出解电学计算题的一般方法和步骤（即：①认真审题，弄清题意。②画出电路图，并标明已知、未知物理量。③写出已知、求、解、答。在写已知条件时要进行单位换算，要将数据和单位一起代入公式进行计算，从而利用归纳等方法归纳出解电学计算题的基本步骤）。而在公

式的变形推导及理解应用中，结合对演示实验“电阻串联、并联后的电阻”的感性认识，运用等效代替等方法，从而引导学生运用变形公式推导获得相应的等效电阻。 五、 教学过程 说明如何导入该课程，主要教学点的设计，知识拓展等。 教学要点： 理解欧姆定律的内容，通过理解欧姆定律的表达式学会相应的计算题目。 教学过程： （一）利用实验导入新课 1、让学生动手联接图示电路，并测量E1=3V，E2=9V.两电源的电动势. （实验E1用新的两节干电池，E2用一个旧的9V层叠电池。）并读出灯泡的额定电压是6V 2、电源的电动势就是电源两端的电压吗？让学生猜测：开关扳至1处的现象.让学生分析开关扳至2处时的现象，多数学生的结论是：更亮或烧毁.之后动手实验，现象与结论不符.先接1，正常发光，接2如何？ 预期现象：开关接2时灯反而比接1时暗，电压表读数也较小。 结论：电池接外电路与不接外电路，电池两端的电压是不同的 3、告诉学生在学习过闭合电路欧姆定律后，就可解释这一现象.板书课题. 设计意图从实验出发引入，演示出未知现象，激发学生要解决问题的欲望，从而使学生带着问题听课，以便达到最佳授课效果. （二）教学过程 1、 闭合电路欧姆定律 1）.介绍什么是闭合电路、内电路、外电路 通过分析在闭合电路中静电力移动电荷和非静电力移动电荷的特点，理解内电路和外电路电荷移动过程的不同。外电路中沿电流方向电势降低，内电路升高。 2）、公式的推导 学生熟知的规律是自然界的能量都是遵循守恒定律的。通过这一熟知的规律，分析在闭合电路中，外电路中由于用电器工作由电能转化为内能为E外=I2Rt 内电路转化的内能为：E内=I2rt 在电源内部由于化学作用非静电力做功 W=EIt 根据能量守恒定律得到：EIt= I2Rt+ I2rt E推导得出 E=IR+Ir 即 I  或 E=u内+u外（电源电动势等于内外电势降落之和） Rr闭合电路欧姆定律内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。 EI表达式： Rr比较 E=U＋U'和I=E/（R＋r） （1）从物理意义方面比较二者的区别. （2）从公式的适用范围上比较二者的区别. 设计意图 引导学生分清两式的物理意义和适用范围：前者表示电源产生的电压升高等于内、外电路的电压降落，适用于纯电阻电路和非纯电阻电路；后者则表示闭合电路中的电流与哪些因素有关，只适用于纯电阻电路. 2、 路端电压与负载的关系

（设问）什么是路端电压？学生答：外电路两端的电压叫路端电压。 路端电压随外电阻的变化情况（设疑——猜测——实验——分析——结论） 做演示实验：改变外电路的电阻，观察路端电压的变化情况。 引导学生分析得出结论：外电路电阻增大时，电流减小，路端电压增大；外电路电阻减小时，电流增大，路端电压减小。 路端电压随 R变化的规律及原因 1）、规律 （1）通过实验改变R的阻值，让学生观察两块表读数的变化.引导学生利用数学关系分析U随R变化的规律. （2）讨论两种特殊情况：短路和开路，并引导学生分析实际生活中，保险丝可以保险及用电压表测电动势的方法的理论依据. ①R↓→I↑→U'↑→U↓当R=0，即短路：I=E/r，U'=E，U=0 ②R↑→I↓→U'↓→U↑当R→∞，即开路：I=0，U'＝0，U=E. （3）总结结论：U随R的增大而增大，随R的减小而减小. 设计意图 培养学生利用从一般到特殊的思维方法分析问题的能力，同时要求学生会应用课堂知识解释实际生活中的一些现象. 2）、讨论U随R变化的原因. （1）提问：当r=0时，增大或减小R时，U如何变化.（当r=0时，U不随R变化）. （2）引导学生得出结论，U随R变化的原因为r≠0. （3）利用已知知识分析导入新课时，所举电路产生现象的原因，得出高电动势不一定能向外提供高电压的结论. 设计意图 培养学生利用从简单到复杂的思维方法分析问题、总结结论的能力. （三）例题分析（投影仪打出课本例题） 例：图4的电路中R1=14Ω，R2=9Ω，当S扳至位置1时，电流表示数I1=0.2A；当S扳至位置2时，电流表的示数I2=0.3A，求E和r. 教师引导学生分析，教师板书，师生共同完成. 设计意图 利用本节学习的内容，分析有关题目，进一步培养学生科学、系统、周密地讨论分析问题的能力. （四）巩固练习和作业： 课后作业:12 3 4 5 6 （五）小结 告诉学生本节学习的“闭合电路欧姆定律”是本章的基础，是我们解决电路部分问题的重要武器，要求学生必须学会它，并应该深入地理解它，牢固地掌握它，从而达到今后能熟练地运用它解决问题的目的. 六、 教学反思 欧姆定律这一节课的重点是欧姆定律的导出以及对它内容的理解。这一部分知识内容对学生来说又是一个难点，所以在我进行讲授新课之前先让学生回顾上一节的教学内容：电流与电压、电阻的关系的实验过程和实验结论,然后重新给出上一节课的实验数据表格，让学生自己分析实验数据得出了结论：通过导体的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，即

欧姆定律的内容。再根据内容给出表达式I=U/R.。这节课对欧姆定律的应用和进行练习前先给学生做好准备工作：1、明确公式中各符号所代表的物理量是谁及其单位是什么。2 、重新回顾串并联电路中电流、电压、电阻的特点，这样使学生在练习时知道如何思考，更节省时间，使后面的内容安排上不过于紧张。在例题讲解和学生练习过程中，还不断地引导学生去发现欧姆定律在应用过程中应该注意的问题。例如，在应用时，I、U、R必须是同一段电路上的三个物理量，必须满足同一性等相关问题。并要求要有完整的计算步骤。多给那些平时不回答问题的学生表达的机会，二是让学生在课前（回答前）做充分的准备，只有心中有了底，才敢站起来。 七、 教师个人介绍 省份：山东省 学校：邵庄初级中学 姓名：李杨 职称： 电话： 电子邮件： 通讯地址： 请提供100字左右个人介绍，个人介绍将会同案例在百度教育频道进行展示。