理解闭合电路欧姆定律课件

1、物理3-1、3-2模块教材分析和教学建议（一）新教材和原教材的 章节结构对比 新第一章 1 电荷及其守恒定律2 库仑定律3 电场强度 4 电势能和电势5 电势差 6 电势差与电场强度的关系 7 电容器与电容8 带电粒子在电场中的运动 原第十三章 一、电荷库仑定律 二、电场电场强度 三、电场线 四、静电屏蔽 五、电势差电势 六、等势面 七、电势差与电场强度的关系 八、电容器的电容 九、带电粒子在匀强电场中的运动*十、静电的利用和防止电势能、电势、电势差的知识线索不同电势能、电势、电势差的知识线索不同静电复印其它 新第二章 恒定电流 1 导体中的电场和电流2 电动势 3 欧姆定律4 串联电路和并联

2、电路 5 焦耳定律 6 电阻定律 7 闭合电路欧姆定律 8 多用电表 9 实验：测定电池电动势和内阻 10 简单的逻辑电路 原第十四章恒定电流一、欧姆定律二、电阻定律电阻率三、半导体及其应用四、超导及其应用五、电功和电功率六、闭合电路欧姆定律七、电压表和电流表 增加 新第三章 磁场1 磁现象和磁场 2 磁感应强度3 几种常见的磁场4 磁场对通电导线的作用力5 磁场对运动电荷的作用力6 带电粒子在匀强磁场中的运动 原第十五章 磁场一、磁场磁感线二、安培力磁感应强度三、电流表的工作原理四、磁场对运动电荷的作用五、带电粒子在磁场中的运动质谱仪六、回旋加速器 第四章 电磁感应1 划时代的发现 2 探究

3、电磁感应的产生条件3 法拉第电磁感应定律4 楞次定律5 感生电动势和动生电动势6 互感和自感7 涡流 第十六章电磁感应 一、电磁感应现象 二、法拉第电磁感应定律 三、楞次定律 四、椤次定律的应用 五、自感现象 六、日光灯原理*七、涡流增加增加 新第五章 交变电流1 交变电流 2 描述交变电流的物理量3 电感和电容对交变电路的影响4 变压器5 电能的输送 原第十七章交变电流 一、交变电流的产生和变化规律 二、表征交变电流的物理量 三、电感和电容对交变电流的影响 四、变压器 五、电能的输送*六、三相交变电流 新第六章 传感器1 传感器及其工作原理 2 传感器的应用（一）3 传感器的应用（二）4 传

4、感器的应用实例 原第二册（必加选）阅读电容式传感器阅读动圈式话筒原理实验传感器的简单应用总的感觉 一、结构方面：大体继承了原教材的基本结构和线索，对此，不会造成教学不适应的问题。 二、内容方面：新增加的知识内容不多（传感器、门电路）。而且在编写这些新内容时，注重基础性、连贯性和可读性，新教科书在知识上不会有大的困难。 三、理念方面：新教科书重视“过程“目标的落实，重视“情感”目标的体现，重视联系学生生活、社会实践和现代科技。如何在新教科书的基础上通过教师的进一步创造，在课堂教学中体现新的课程理念，这是实施新课程需要解决的最大问题。 课文中有的地方提出了一些新概念（恒定电场、感生电动势和动生电动

5、势等），旨在增强对原有知识的理解，而不是有意增添新的知识点。（二）教材分析和教学建议一、教材分析的几个基本出发点1. 体现模块3 系列课程要求的定位课程标准关于选修模块的说明：选修课程由10个模块组成。选修1-1、1-2 侧重物理学与社会科学和人文科学的融合，强调物理学对人类文明的影响；选修2-1、2-2、2-3 侧重从技术应用的角度展示物理学，强调物理学的应用和实践；选修3-1、3-2、3-3、3-4、3-5 在注重物理学的应用和社会意义的同时，较系统地介绍物理学的内容，进一步强调 物理学的研究思想和方法。一、教材分析的几个基本出发点1. 体现模块3 系列课程要求的定位课程标准关于选修 3-

6、1 模块的说明：本模块是选修模块。物理学有自己的实验基础和逻辑结构，有广泛的技术应用，它是人类文化的重要组成部分，它的发展深刻地影响着人类的生产和生活方式。在本模块中，学生将比较全面地学习物理学及其技术应用，了解它与社会发展以及人类文化的互动作用。一、教材分析的几个基本出发点1. 体现模块3 系列课程要求的定位比较系统和全面地学习物理学，强调物理学的研究思想和方法例如：进一步完善了静电学的知识链建立了静电现象和恒定电流之间的内在联系对“串联电路和并联电路”的知识线索进一步规划在实验探究“决定导体电阻大小的因素”时结合理论探讨重视物理学史的学习在习题设计和课题研究中也尽量体现“系统、全面”特点（

7、以上示例将分专题进行具体分析）一、教材分析的几个基本出发点2. 体现教材的继承与发展的关系人教版现行物理教材是我国多次教育改革成果的结晶，新教科书需要继承优秀的成果，在课程标准的要求下进行创新和发展。章节线索大体继承了现行教材的结构对教材的各节内容根据课程标准要求进行创新和优化，不刻意追求无价值的“变化”例如，第五章交变电流：各节的基本内容继承了现行教材的结构在行文和图片等细节上进行了大量优化第4节“变压器”根据标准要求进行了创新实验探究变压器电压与匝数的关系一、教材分析的几个基本出发点3. 体现新的课程理念促进学生自主学习，让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考，重视学习过程中的体验，

8、发展科学探究能力，逐步形成科学态度和科学精神。例如：把习题教学的体验跟物理知识的构建结合起来 让学生在解决问题的探究过程中学习新知识 提供科学探究教学设计的思路 学生实验基本的要求和多样的方法相结合 （以上示例将分专题进行具体分析）二、进一步完善了静电学中知识链电 场 力电场强度电 势 差电 势电 势 能电场力的功电场力做功与路径无关试探电荷在场中某点受的电场力与电荷量的比值跟试探电荷无关EF/q和重力与重力势能类比WABEpAEpB试探电荷在电场中某点的电势能与电荷量的比值跟试探电荷无关Ep /q电场中两点电势之差叫电势差UABABE数值等于沿场强方向单位距离的电势差UEd电 场 力电场强度

9、电 势 差电 势电 势 能电场力的功试探电荷在电场中某点的电势能与电荷量的比值跟试探电荷无关电场力做功与路径无关电场中两点电势之差叫电势差试探电荷在场中某点受的电场力与电荷量的比值跟试探电荷无关E数值等于沿场强方向单位距离的电势差EF/qWABEpAEpBEp /qUABABUEd和重力与重力势能类比WABEpAEpB电 场 力电场强度电 势 差电 势电 势 能电场力的功电势定义：单位正电荷由该点移到参考点（零电势）电场力所做的功定义: UABWAB / q电 势电 势 差电 势 能和重力与重力势能类比电场强度电 场 力静电力做功与路径无关没有证明原教材中的有关知识链电场力的功定义式决定式电场

10、强度F / q（点电荷）电 势E / q（点电荷）电 容Q / U（平行板电容器）上述教材的设计有利于知识的类比：电 阻 U / I（金属导体） 三、建立了静电现象和恒定电流之间的内在联系学生对第二章中“通电导体两端存在电势差、导体内部电子在电场力作用下定向运动” 的认识，跟第一章中“导体内部场强为零、导体是一个等势体”的说法不符，感到困惑。新教科书本章教材的第一节课，便在静电场知识的基础上，通过分析，引入恒定电场的概念，建立了静电现象跟恒定电场之间的内在联系。MNE0FFnFtAB假设在电源正、负极之间连一根导线意图：建立第一、第二两章的联系，消除困惑MNE0FFnFt 假设在电源正、负极之

11、间连一根导线ABMNE0MNEEE0E导线内很快形成沿导线方向恒定电场经历一次由不平衡到动态平衡的变化分析过程为串、并联电路的电流关系提供理论分析基础四、重视对知识线索的进一步规划和设计1.串联和并联电路关于串、并联电路的主要知识线索串、并联电路的电压关系串、并联电路的电阻关系根据电势差的概念理论分析串、并联电路的电流关系ABCDabcdb1c1d1a1根据“电荷分布稳定”分析得出导线上堆积电荷分布稳定导线内恒定电场的形成过程电流表和电压表（及量程改变）建立电流表和电压表的电路模型AV第三节串联电路和并联电路电压表和电流表一个电压可读的大电阻一个电流可读的小电阻2004高考“理综”第22题从电

12、压表的电路模型思考，本题实际上是一个简单的计算题。1.串联电路和并联电路2.闭合电路欧姆定律用实验的方法得出闭合电路欧姆定律有优点也有缺陷优点：增强了实践意识 提高了探究能力缺陷：学生对内电压的测量难以理解实验可以得到“内、外电压之和等于一个常数”的结论，但如何跟电动势发生联系，难从本质上说明。四、重视对知识线索的进一步规划和设计四、重视对知识线索的进一步规划和设计1.串联电路和并联电路2.闭合电路欧姆定律课程 标准要求：“理解闭合电路欧姆定律” 教科书用理论分析的方法推导出闭合电路欧姆定律，以利于对该定律的理解。 推导的核心过程是分析闭合电路以下三处的能量转化 外电路： E外I2R t 内电

13、路： E内I2 r t 电池化学反应层： W E I t 这需要一个清晰、合理、不断深化的教学线索电池化学反应层E I t内电路 I2 r t外电路I2R t第2节课文非静电力移送电荷做的功等于其电势能的增加量。电动势与非静电力做功的关系 EW/q练习题：根据电动势计算非静电力做功根据“电场力做功，电势能减小；非静电力做功，电势能增”分析闭合电路各点的电势高低关系。一个沿电流方向电势高低变化的直观图在图中分清哪是内电路、哪是外电路在内、外电路电势降落处应用焦耳定律根据能量守恒推导出闭合电路欧姆定律通过路端电压跟负载的关系理解欧姆定律用断路和短路两种极端情况深化对定律的理解链2链3本节课的结构和

14、线索链1五、把理论探讨和实验探究结合起来关于决定金属导体电阻大小的因素的探究a 和 b ：长度不同探究方案一aVVVVbcda 和 c ：横截面积不同a 和 d ：材料不同五、把理论探讨和实验探究结合起来关于决定金属导体电阻大小的因素的探究1. 理论分析导体电阻跟长度的关系；探究方案二一个导体，可以把它看成是由n段相同长度、横截面积的同样导体串联而成的。2. 理论分析导体电阻跟横截面积的关系；一个导体，可以把它看成是由n股相同长度、横截面积的同样导体并联而成的。3. 实验探究导体电阻跟材料的关系；可以取不同长度、横截面积、不同材料的导体进行实验。（探究不同材料比例常数） 图中电源的电动势1.5

15、 V，内阻0.5，电流表满偏电流10mA，电流表电阻7.5，A、B为接线柱。 (1) 用导线使A、B 短路，此时，应把可变电阻R1调节为多少才能使电流表达到满偏电流？ 一个例题 (2)调至满偏后保持R1的值不变，在A、B间接入一个150的定值电阻R2，电流表指针指着何处？ (3)如果A、B间接另一电阻R，R的值和电流表读数 I 有什么关系？ GAB导线电阻R2R1Er5mAR1.5/I -150六、把习题教学的体验跟物理知识的构建结合起来 如果电流表10mA刻度标为“0”，把5mA刻度标为150”，把0mA刻度标为“”，把其它电流刻度都按 R1.5/I -150 转换成电阻刻度，它岂不成了一个

16、能直接测量电阻的仪器？142欧姆表关于欧姆表的教学 (2)调至满偏后保持R1的值不变，在A、B间接入一个150的定值电阻R2，电流表指针指着何处？ (3)如果A、B间接另一电阻R，R的值和电流表读数 I 有什么关系？ G5mAR1.5/I -150教学中还可以进一步配合真实的演示实验，呈现习题的答案和刻度改装的过程，把习题教学、实验、刻度改装和新课教学融合在一个真实的、视听同步的过程中。六、把习题教学的体验跟物理知识的构建结合起来 142 图中电源的电动势1.5 V，内阻0.5，电流表满偏电流10mA，电流表电阻7.5，A、B为接线柱。 (1) 用导线使A、B 短路，此时，应把可变电阻R1调节

17、为多少才能使电流表达到满偏电流？ 一个例题关于欧姆表的教学 教科书只有单向传递信息的功能，它只能通过文字和图形把信息提供给读者，教科书无法收集读者的信息，更不可能对读者的信息在教学现场中进行反馈。因此，有呼有应的教学设计需要教师在教科书的基础上进一步创造。本章“多用电表”一节，教科书为教师设计双边活动的教学过程提供了一个初步的框架。 七、让学生在解决问题的探究过程中学习新知识 上图中，甲、乙、丙分别是电流表、欧姆表和电压表的示意图。下图是一个单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱 B 可以接通1，也可以接通2或3。现在要使 B 接通1时，能像图甲那样成为电流表，接通2时像乙那样成为电阻表，接通3时

18、像丙那样成为电压表，这就成了一个简单的多用电表。讨论一下，这个多用电表的电路图是怎样的？请对照两个图，把它在下图基础上画出来。做一做AA甲乙丙R1R2AAAABBB12 3 AB12 3 ABAA甲乙丙R1R2BAABAABR1R2A6B1AG2345AS 下面是一个多量程多用电表的电路示意图，电流、电压、电阻各有两个量程。请谈一谈：开关S 调到哪两个位置上多用电表测量的是电流？调到哪两个位置上测量的是电压？调到哪两位置上测量的是电阻？两个位置中哪个位置测量的量程大？ 在识别电阻档和电压档电路时，可以把虚线框内的电路当成一个电流表。说一说E1E2 介绍科学发现历史的目的：八、重视物理学史的学习

19、 认识科学发现的基础欣赏科学发现中的智慧体会科学发现的价值学习科学发现中的精神奥斯特实验背景 楞次定律 九、提供科学探究教学设计的思路 感应电流方向感应电流磁场方向磁铁磁场方向B感和B铁方向关系N 极向下插入时S 极向下插入时一次关于楞次定律的探究课堂教学摘录NS当磁铁插入线圈时，线圈中的磁通量增大，当磁铁抽出线圈时，线圈中的磁通量减小。下面探究磁通量增大和减小时线圈中感应电流方向的特点。（1）线圈中磁通量增大时：可得出的结论：_。感应电流方向感应电流磁场方向磁铁磁场方向B感和B铁方向关系N 极在下抽出时S 极在下抽出时根据以上（1）和（2）的结论，进一步概括得出：线圈中感应电流的方向和磁通量

20、变化的关系为：_.逆时针 向上 向下 相反顺时针 向下 向上 相反顺时针 向下 向下 相同逆时针 向上 向上 相同怎么事先就知道要比较B感和B铁方向关系？怎么事先就知道表中要列一个“感应电流磁场的方向” ？（2）线圈中磁通量减小时：可得出的结论：_。增加，相反减小，相同阻碍变化感应电流方向感应电流磁场方向磁铁磁场方向N 极向下插入时S 极向下插入时关于楞次定律的探究NS当磁铁插入线圈时，线圈中的磁通量增大，当磁铁抽出线圈时，线圈中的磁通量减小。下面探究磁通量增大和减小时线圈中感应电流方向的特点。线圈磁通量增大的情况：线圈磁通量减小时情况：感应电流方向感应电流磁场方向磁铁磁场方向N 极在下抽出时

21、S 极在下抽出时根据实验记录进行分析可知，线圈中感应电流的方向和磁通量变化的关系为：_ .逆时针 向上 向下顺时针 向下 向上顺时针 向下 向下逆时针 向上 向上应用楞次定律判定感应电流方向的思路感应电流的磁场方向感应电流的方向楞次定律右手螺旋定则明确研究的对象是哪一个闭合电路该电路磁通量如何变化该电路磁场的方向如何应用楞次定律判定感应电流方向的思路感应电流的方向明确研究的对象是哪一个闭合电路感应电流的磁场方向该电路磁通量如何变化该电路磁场的方向如何楞次定律描述的就是这三个量之间的关系楞次定律描述的就是这三个量之间的关系楞次定律描述的就是这三个量之间的关系楞次定律右手螺旋定则思路：它不单用来判定感应电流方向 较系统、全面；强调研究思想和方法十、习题设计上重视 3系列课程要求的定位 洛伦兹力/洛伦兹力的应用/洛伦兹力跟电场力的平衡问题 较系统、全面；强调研究思想和方法十、