闭合电路欧姆定律说课稿教案

闭合电路的欧姆定律本节分析闭合电路欧姆定律是本章的核心内容，含有承前启后的作用，既是本章知识的高度总结，又是本章知识拓展的重要基础．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，闭合电路的欧姆定律能够充足体现功和能的概念在物理学中的重要性，是加深对功效关系理解的好素材．学情分析学生通过前面的学习，对静电力做功的特点、静电力做功与电能的转化以及如何从非静电力做功的角度描述电动势有了比较进一步的理解．借助于部分电路的欧姆定律的有关知识，已经含有了能够通过功效关系分析建立闭合电路欧姆定律的可能．教学目的eq\b\lc\(\a\vs4\al\co1(●))知识与技能(1)经历闭合电路欧姆定律的理论推导过程．体验能量转化和守恒定律在电路中的具体应用，理解内、外电路的能量转化．(2)理解内、外电路的电势降落，理解闭合电路的欧姆定律．(3)会用闭合电路的欧姆定律分析路端电压与负载、电流的关系．eq\b\lc\(\a\vs4\al\co1(●))过程与办法(1)学会用已知的电学知识和规律，推导得到新的知识和规律．(2)学会用实验办法，验证并理解新的知识和规律．(3)学会运用数学办法来理解和解决有关物理问题．eq\b\lc\(\a\vs4\al\co1(●))情感、态度与价值观(1)倡导师生协作，激励学生通过讨论、交流营造探究合作的学习氛围，培养团体合作能力．(2)加强对学生科学素质、创新精神和实践能力的培养．教学重难点1．闭合电路的欧姆定律的推导及理解．2．路端电压与负载、电流的关系，能进行有关的电路分析和计算．教学办法教师启发引导教学与学生小组合作探究法相结合．教学准备多媒体教学课件、演示实验电路板、电源、数字电压表、数字电流表等．教学设计（一） （设计者：周静忠，徐会强改编）教学过程设计重要教学过程教学设计教师活动学生活动一、引入新课【演示实验一】当开关S1闭合，灯泡L1发光.当开关S2闭合，请观察灯泡L1亮度的变化.（设计意图：通过实验激发学生学习的爱好，为新课的教学以及背面的照应做好伏笔.）观察实验现象，带着问题走进新知识的探究活动中.二、新课教学（一）认识闭合电路1.闭合电路：当开关S闭合，电源、导线、用电器构成闭合电路.2.外电路：由用电器、导线和开关构成外电路.3.内电路：电源内部是内电路.（1）电源起什么作用？提供电能.（2）电源怎么提供电能？通过非静电力做功，把其它形式的能转化为电能.（3）如何描述电源把其它形式的能转化为电能的本领？定义：E＝eq\f(W,q).（4）如何定量描述非静电力做的功？W＝Eq＝EIt.（5）电源提供的电能消耗到了哪里？外电路：Q外＝I2Rt内电路：Q内＝I2rt（设计意图：借助对闭合电路及其能量的分析，为理论推导闭合电路的欧姆定律做好铺垫.）学生在教师的引导下主动追忆，温故知新、构建知识构造.主动思考，用能量观点分析总结闭合电路中的能量转化和守恒，在理论层面推导闭合电路的欧姆定律.（二）理论推导闭合电路的欧姆定律由能量的转化和守恒定律得：W＝Q外＋Q内EIt＝I2Rt＋I2rtE＝IR＋IrI＝eq\f(E,R＋r)闭合电路的欧姆定律：闭合电路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.（设计意图：进一步加深学生对闭合电路中能量转化及其守恒定律的理解.）【例题】如图所示，R1＝14Ω，R2＝9Ω.当开关处在位置1时，电流表读数I1＝0.2A；当开关处在位置2时，电流表读数I2＝0.3A.求电源的电动势E和内阻r.解：根据闭合电路的欧姆定律和题述的两种状况，能够列出下面两个方程：E＝I1R1＋I1rE＝I2R2＋I2r消去E，解出r，得：r＝eq\f(I1R1－I2R2,I2－I1)代入数值，得：r＝1Ω将r、I1、R1的值代入E＝I1R1＋I1r中，得：E＝3V.（设计意图：结合具体问题情景，培养学生使用闭合电路的欧姆定律解决实际问题的能力.）结合问题情景进行讨论交流，初步掌握使用闭合电路的欧姆定律求解问题的基本思路和办法，进一步加深对闭合电路的欧姆定律的理解.（三）讨论及应用1.路端电压、内电压和电动势的关系U路＝IR，U内＝IrE＝U路＋U内（1）实验验证：U路＋U内是一种定值.【演示实验二】解决几个问题：①用V1测路端电压.②用V2来理解内阻r上沿电流方向有电势降落，并可测内电压.如图实验装置，变化滑动变阻器接入电路的阻值，统计外电路电压和内电路电压的数据.（2）从教材“图2.7-2闭合电路的电势”分析得出：内、外电路电势降落之和U外＋U内，等于电源升高的电势E.即E＝U外＋U内.（设计意图：从多角度证明闭合电路的欧姆定律，增强学生的探究体验.）2.路端电压与电流的关系（1）U路＝E－Ir，当电流增大时，路端电压减小.应用：演示实验一中，当开关S2闭合时，灯泡L1变暗，请同窗们解释实验现象.当开关S2闭合时，外电阻R减小，由I＝eq\f(E,R＋r)可知，电流I增大，由U路＝E－Ir可知，路端电压U路减小，灯泡L1两端电压减小，因此变暗.问题：当开关S3闭合时，灯泡L1、L2的亮度会有什么变化？请同窗们分析得出结论.（设计意图：理论联系实际，与引入新学时的演示实验做好呼应.）（2）讨论U路-I的关系图线的物理意义.①图线与纵坐标交点的物理意义：I＝0，外电路断路，此时U路＝E应用：演示实验二用电压表粗测一节干电池的电动势.②图线与横坐标交点的物理意义：U路＝0，外电路短路，此时Im＝eq\f(E,r)应用：绝对不允许将电源两端用导线直接连接在一起！③直线斜率的物理意义k＝eq\f(ΔU,ΔI)＝－r，eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔU,ΔI)))＝r（设计意图：进一步加深对闭合电路的欧姆定律的理解，为用图象法解决《实验：测定电池的电动势和内阻》的数据做好准备.）在教师的引导下，从理论层面分析论证电动势与路端电压以及内电压的关系，进一步加深对闭合电路的欧姆定律的理解.在教师的介绍下，熟悉测量路端电压以及内电压的实验装置，为实验验证做好准备.学生思考、讨论、展示、交流，用所学的知识，分析解决实际问题.学生在教师的引导下，分析讨论U路-I图象截距的物理意义，掌握运用图象求解电源电动势和内阻的办法.三、课堂小结引导学生从三维目的出发，对本节进行总结.对本节进行总结.四、课后作业完毕学案.独立完毕练习，巩固知识.板书设计7闭合电路的欧姆定律一、认识闭合电路闭合电路：开关S闭合，电源、导线、用电器构成闭合电路外电路：由用电器和导线构成外电路内电路：电源内部是内电路二、闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律：闭合电路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，这个结论叫做闭合电路的欧姆定律I＝eq\f(E,R＋r)E＝U外＋U内三、讨论及应用1．路端电压、内电压和电动势的关系2．路端电压U与电流I的关系(1)U路＝E－Ir(2)U路I的关系图线的物理意义①与U路轴的截距的物理意义：断路状态，断路时的路端电压等于电源电动势②与I轴的截距的物理意义：短路状态，短路电流很大，不允许出现短路③图线斜率的物理意义：图线倾斜程度跟内阻r有关，图线斜率绝对值越大，内阻越大教学反思本节的教学活动，基于学生基础、动手能力、思维方式等特点，如何引导学生共同完毕探究活动，要注意下列几点：1.明确教学目的，掌握物理思维特点，培养学生思维能力.本节重点即定律的内容不是老师强加到学生脑中，而是通过学生自主的探究，在一定思考和推理状况下学到的，因此教师设计教学一定要符合高中学生的思维能力，通过“猜想—实验—验证”严密的科学探究办法，培养学生的能力.（1）采用实验引入，实验现象和学生初中的学习认知产生冲突，由此激发学生的学习爱好与学习热情，这个效果较好，学生的主动性完全调动起来.（2）对电路的认识，由于之前已有铺垫，因此不需要过多叙述，而应当通过学生的课前预习，让学生自主完毕，由本节效果来看，学生的预习成果明显.（3）在探究路端电压与负载关系实验时，测量自制电源的路端电压和内电压，并将成果用数字电压表显示出来，学生统计实验数据，然后分析解决实验数据，找到路端电压与内电压的和不变的关系.（4）基于学生数学基础的特点，在研究路端电压与电流关系时，让学生从图象出发研究，从教学效果看，学生很容易理解和掌握.2.本节教学能充足联系生活实际，培养了学生的知识综合应用能力.如电源的短路问题；与生活紧密联系，在学生学习基础知识的同时，对于生活中的有关现象有了更深层次的理解.3.本节教学能让学生参加进来，主动探讨电路动态分析的问题.学生还能够按自己的水平层次将课堂内未完毕的内容拓展到课外，做到课题学习和课外思考的互通.教学设计（二） （设计者：陈国文，徐会强改编）教学过程设计重要教学过程教学设计教师活动学生活动一、引入新课演示一：四盏小灯泡并联，由四个开关控制，外电路如图所示，用四节干电池串联作为电源，接入A、B两端，逐个闭合开关，观察小灯泡的亮度变化状况；再逐个断开开关，观察小灯泡的亮度变化状况.演示二：换一种电源，用学生电源的直流6V挡供电，逐个闭合开关，观察小灯泡的亮度变化状况；再逐个断开开关，观察小灯泡的亮度变化状况.演示三：在图示电路的干路上加一种约为1Ω的电阻，再接学生电源的直流6V挡，逐个闭合开关，观察小灯泡的亮度变化状况；再逐个断开开关，观察小灯泡的亮度变化状况.(设计意图：目的是克服初中所学的认为电源两端电压不变的思维定式，实验现象和学生现有认知相冲突激发学生的求知欲，使学生很快进入新课学习的状态．并通过三个实验的对比让学生认识到电池能够当作由恒定的电动势和定值内阻构成．)学生描述观察实验现象.学生谈自己的体验，尝试解释实验现象：演示一：灯泡变暗，阐明灯泡两端的电压变小．(学生疑惑：谁分走了那一部分电压？)演示二：学生电源提供的是稳定的电压，因此亮度不变化，能够阐明演示一中电压的减小不是由于导线分走的电压所至.演示三：现象与演示一类似，学生猜想，与否能够认为干电池能够当作由恒定的电动势和定值内阻构成.二、新课教学(一)电路的构造上述实验有不同的电源供电，外电路也比较复杂，要搞清晰整个电路所支配的规律，有必要研究闭合电路的欧姆定律.那么闭合电路由哪些部分构成？(设计意图：加强概念教学，使学生形成清晰对的的电路构造．)闭合电路由外电路和内电路构成，如图所示用电器、导线构成外电路，电源内部是内电路.定性介绍内、外电路的电势升、降状况.(设计意图：对闭合电路有整体定性的理解．)学生定性理解内外电路的电势降落状况．在外电路中，正电荷在恒定电场的作用下由正极移向负极；在电源中，非静电力把正电荷由负极移到正极.(二)闭合电路的欧姆定律探究一：电源没有接入外电路时，电源电动势与极板电势提高的关系.测出各接线柱间的电势差.实验成果：UAB＝UAD＋UCB，UCD＝0数据分析：电源的电动势为电极附近由于非静电力做功，两次电势提高之和.提问：UCD＝0的因素是什么？探究二：电源有接入外电路的状况，电源电动势与内外电路电势降落的关系.变化外电阻，测出几组内、外电压.学生按下表统计数据，并进行分析.U外/VU内/V(U外＋U内)/V实验成果：U外＋U内＝定值(设计意图：通过实验，让学生比较直观地理解到电动势与内、外电路的电势升、降关系．)提问：谈谈对教材中图2.7-2的理解根据能量守恒定律推导闭合电路的欧姆定律(1)写出在t时间内，外电路中消耗的电能E外的体现式；(2)写出在t时间内，内电路中消耗的电能E内的体现式；(3)写出在t时间内，电源中非静电力做的功W非的体现式.从能量守恒的角度推导闭合电路的欧姆定律.根据能量守恒定律，W＝E外＋E内即EIt＝I2Rt＋I2rt整顿得：E＝IR＋Ir或者I＝eq\f(E,R＋r)，这就是闭合电路的欧姆定律.闭合电路的欧姆定律：闭合电路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，这个结论叫做闭合电路的欧姆定律.(设计意图：培养学生的分析归纳能力，并介绍闭合电路的欧姆定律研究的科学史，对的完整构建物理知识体系．)学生：UCD＝0的因素是内电路没有电流，内电阻上没有电势的降落.在闭合电路中，电源内部电势升高的数值等于内、外电路中电势降落的数值，即E＝U外＋U内.(1)E外＝I2Rt(2)E内＝I2rt(3)W非＝Eq＝EIt(三)路端电压与负载的关系由于电源内阻的存在，当外电阻发生变化时，干路电流也就会变化，路端电压也随之发生变化.下面我们运用实验探究路端电压与负载(或干路电流)的变化关系.学生分组实验教师引导：1.观察实验中调节滑动变阻器时电压表和电流表的变化规律；2.讨论分析解释实验现象U＝E－Ir；3.作UI图线并分析图线的特点.请学生代表展示探究成果.(设计意图：使学生理解函数图线的物理意义，并培养运用物理图线解决物理问题的能力．)教师评价探究成果：(1)重点运用观察到的现象分析路端电压与负载(或干路电流)的关系；并借助多媒体课件，进行分析讨论得到断路、短路的两种特殊状况，及图线斜率的物理意义.(2)展示学生作的U-I图线.【巩固提高】如图所示，R1＝14Ω，R2＝9Ω.当开关处在位置1时，电流表达数I1＝0.2A；当开关处在位置2时，电流表达数I2＝0.3A．求电源的电动势E和内阻r.(设计意图：通过练习强化学生对闭合电路的欧姆定律的理解，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力