2024年 第八章 第2讲 闭合电路欧姆定律教案 鲁科版选修3-1

2024年第八章第2讲闭合电路欧姆定律教案鲁科版选修3-1科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）2024年第八章第2讲闭合电路欧姆定律教案鲁科版选修3-1教学内容本节课的教学内容来自于鲁科版选修3-1第八章第2讲，主要涉及闭合电路欧姆定律的相关知识。具体内容包括：

1.闭合电路欧姆定律的表述及含义；

2.电阻、电流、电压三者之间的关系；

3.欧姆定律在实际电路中的应用；

4.练习题：求解给定电路中的电流、电压和电阻。

教学重点为闭合电路欧姆定律的表述及应用，教学难点为欧姆定律在复杂电路中的运用。核心素养目标本节课的核心素养目标在于培养学生的科学思维和实验能力。通过学习闭合电路欧姆定律，使学生掌握电流、电压和电阻之间的关系，提高学生分析问题和解决问题的能力。同时，通过练习题的求解，培养学生的计算能力和实际应用能力。此外，通过课堂讨论和实验操作，培养学生的团队协作能力和创新意识，使学生在学习过程中能够体验到科学研究的乐趣，提高对物理学科的兴趣和热情。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：在学习闭合电路欧姆定律之前，学生应已掌握基础电学知识，如电流、电压、电阻的概念，以及它们之间的基本关系。此外，学生还应具备一定的数学计算能力，能够进行简单的代数运算。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：针对本节课的内容，学生可能对电路实验和实际应用感兴趣，因此在教学过程中可以结合实验和实际案例进行讲解，以提高学生的学习积极性。学生的能力方面，主要关注学生的分析问题、解决问题以及计算能力。学习风格上，部分学生可能偏爱理论思考，而另一部分学生可能更注重实践操作。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在学习闭合电路欧姆定律时，学生可能对公式背后的物理意义理解不清，导致对公式的运用产生困惑。此外，在解决复杂电路问题时，学生可能不知道如何将欧姆定律运用到实际电路中，以及如何正确地分析电路和选取合适的计算方法。这些都是学生在学习中可能遇到的困难和挑战。教学方法与手段1.教学方法

（1）讲授法：在课堂上，教师可以通过清晰、生动的讲解，向学生传授闭合电路欧姆定律的理论知识，使学生理解电流、电压和电阻之间的关系。

（2）讨论法：教师可以组织学生进行小组讨论，让学生分享彼此对闭合电路欧姆定律的理解，从而激发学生的思考，提高学生的口头表达和交流能力。

（3）实验法：为了让学生更好地理解闭合电路欧姆定律，教师可以安排实验环节，让学生亲自动手操作，观察实验现象，从而提高学生的实践能力和解决问题的能力。

2.教学手段

（1）多媒体设备：教师可以利用多媒体设备，如PPT、视频等，展示闭合电路欧姆定律的原理和实验过程，使抽象的知识具体化，提高学生的学习兴趣和理解程度。

（2）教学软件：教师可以运用教学软件，如在线教学平台、虚拟实验室等，为学生提供丰富的学习资源和交互体验，使学生能够在不同的场合下进行学习，提高学习效果。

（3）课后练习：教师可以布置课后练习题，让学生巩固所学知识，通过自主学习提高解决问题的能力。同时，教师可以通过在线教学平台实时了解学生的学习情况，为课堂教学提供有力支持。

（4）评价与反馈：教师可以通过课堂提问、作业批改、实验报告等方式，及时了解学生的学习进度和存在的问题，给予针对性的指导和帮助，提高学生的学习积极性。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对闭合电路欧姆定律的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道闭合电路欧姆定律是什么吗？它与我们的生活有什么关系？”

展示一些关于电路和欧姆定律的图片或视频片段，让学生初步感受电学知识在现实生活中的应用。

简短介绍闭合电路欧姆定律的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.闭合电路欧姆定律基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解闭合电路欧姆定律的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解闭合电路欧姆定律的定义，包括其主要组成元素或结构。

详细介绍闭合电路欧姆定律的组成部分或功能，使用图表或示意图帮助学生理解。

3.闭合电路欧姆定律案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解闭合电路欧姆定律的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的闭合电路欧姆定律案例进行分析。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解闭合电路欧姆定律的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用闭合电路欧姆定律解决实际问题。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与闭合电路欧姆定律相关的主题进行深入讨论。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对闭合电路欧姆定律的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调闭合电路欧姆定律的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括闭合电路欧姆定律的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调闭合电路欧姆定律在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用闭合电路欧姆定律。

布置课后作业：让学生撰写一篇关于闭合电路欧姆定律的短文或报告，以巩固学习效果。教学资源拓展1.拓展资源

（1）实验器材：除了课堂上的基本实验器材，还可以考虑使用多功能电学实验箱、示波器等更专业的实验设备，以提高实验的准确性和丰富性。

（2）网络资源：可以引导学生查阅国家物理教育平台、科普中国等权威网站上的相关文章和视频，以加深对闭合电路欧姆定律的理解。

（3）参考书籍：推荐学生阅读《电路分析基础》、《电磁学》等经典教材，以拓宽知识面，提高理论素养。

2.拓展建议

（1）课后自主学习：鼓励学生在课后自主学习闭合电路欧姆定律的相关知识，通过阅读教材、查找资料等方式，加深对知识点的理解。

（2）参与科学竞赛：鼓励学生参加物理科学竞赛，如全国中学生物理竞赛等，以提高学生的科学研究能力和创新意识。

（3）实地考察：可以组织学生参观电力公司、电子工厂等，让学生亲身感受电学知识在实际生产中的应用，提高学生的实践能力。

（4）开展课外实验：鼓励学生在课外时间进行电学实验，如制作简单的电路、测定电阻等，以提高学生的动手能力和实验技能。

（5）参与学术讲座：可以邀请电力工程师、大学教授等来校进行学术讲座，让学生了解闭合电路欧姆定律在实际工程中的应用和发展前景。

（6）组建学习小组：鼓励学生组建学习小组，共同讨论闭合电路欧姆定律的知识，互相帮助，共同进步。重点题型整理七、重点题型整理

1.计算题：求解给定电路中的电流、电压和电阻。

题型示例1：

一个电路由一个电源、一个电阻和一个电容器组成。电源电动势为ε=12V，内阻为r=2Ω，电阻为R=4Ω，电容器容值为C=3μF。求该电路中的电流I和电容器两端的电压U_C。

解：根据闭合电路欧姆定律，电流I=ε/(R+r)。代入数值得I=12V/(4Ω+2Ω)=2A。电容器两端的电压U_C可由公式U_C=ε*sin(ωt)给出，其中ω=1/(2πf)，f为电容器的频率。假设电容器频率为f=1kHz，则ω=2π*1000Hz=2000πrad/s。代入公式得U_C=12V*sin(2000πt)。

2.分析题：分析实际电路中的欧姆定律应用。

题型示例2：

一个手机充电器输出电压为5V，输出电流为1A。假设充电器内阻为0.5Ω，求充电器消耗的功率和效率。

解：充电器消耗的功率P=U*I=5V*1A=5W。充电器效率η=输出功率/输入功率。输入功率P_in=U*I_in=5V*1A=5W。输出功率P_out=U*I=5V*1A=5W。因此，充电器效率η=P_out/P_in=5W/5W=100%。

3.应用题：运用闭合电路欧姆定律解决实际问题。

题型示例3：

一个电子设备在正常工作时的电流为0.5A，电压为12V。如果设备电源的内阻为2Ω，求设备正常工作时的功率和热功率。

解：设备正常工作时的功率P=U*I=12V*0.5A=6W。热功率P_heat=I^2*r=0.5A^2*2Ω=0.5W。

4.设计题：设计一个电路，满足特定要求。

题型示例4：

设计一个电路，使得在开关S闭合后，电阻R1和R2之间的电压为6V，电流通过R2为2A。假设R1的电阻值为4Ω，R2的电阻值为3Ω。

解：根据欧姆定律，电路中的总电阻R_total=U/I=6V/2A=3Ω。因为R1和R2并联，所以它们的等效电阻R_eq=R1*R2/(R1+R2)=4Ω*3Ω/(4Ω+3Ω)=12Ω/7Ω。因此，开关S闭合后，R2两端的电压U_R2=I*R2=2A*3Ω=6V，满足题目要求。

5.探究题：探索欧姆定律在不同条件下的变化。

题型示例5：

在一个电路中，电源电动势为ε=10V，内阻为r=1Ω，电阻为R=5Ω。分别在开关S1和S2闭合时，测量电路中的电流I1和I2。求开关S1和S2同时闭合时电路中的电流I3。

解：当开关S1闭合时，电路中的总电阻R_total1=R+r=5Ω+1Ω=6Ω。因此，电流I1=ε/R_total1=10V/6Ω≈1.67A。当开关S2闭合时，电路中的总电阻R_total2=R=5Ω。因此，电流I2=ε/R_total2=10V/5Ω=2A。当开关S1和S2同时闭合时，电路中的总电阻R_total3=R//r+r=5Ω//1Ω+1Ω=5Ω/1Ω+1Ω=5Ω+1Ω=6Ω。因此，电流I3=ε/R_total3=10V/6Ω≈1.67A。反思改进措施（一）教学特色创新

1.引入实物模型：在讲解闭合电路欧姆定律时，可以准备一些实物模型，如电路板、电源、电阻等，让学生直观地理解电路的结构和原理。

2.采用分组讨论：通过分组讨论，让学生在讨论中深入理解闭合电路欧姆定律的应用和原理，培养学生的团队合作能力和口头表达能力。

3.增加互动环节：在课堂上增加提问、解答、讨论等互动环节，激发学生的学习兴趣，提高学生的参与度和学习效果。

（二）存在主要问题

1.教学方法单一：在讲解闭合电路欧姆定律时，主要采用讲授法，学生参与度不高，学习效果不理想。

2.课堂管理不够到位：在课堂上，有时学生注意力不集中，容易分心，影响教学效果。

3.评价方式不够全面：目前主要以考试成绩作为评价学生的标准，不能全面反映学生的学习能力和实践能力。

（三）改进措施

1.丰富教学手段：在讲解闭合电路欧姆定律时，可以采用多媒体教学、实验教学等多种教学手段，提高学生的学习兴趣和参与度。

2.加强课堂管理：在课堂上，教师应加强学生的注意力管理，引导学生积极参与课堂讨论和互动，提高学生的学习效果。

3.改进评价方式：在评价学生时，不仅要关注学生的考试成绩，还要关注学生的实践能力、创新能力等方面的表现，采用多元化评价方式，全面评价学生的学习成果。板书设计①重点知识点：闭合电路欧姆定律的公式：I=(ε-U_R)/(R+r)。

②词：电动势（ε）、内阻（r）、外电阻（R）、电流（I）。

③句：闭合电路欧姆定律描述了电源电动势、内阻、外电阻和电流之间的关系。

板书设计应具有艺术性和趣味性，以激发学生的学习兴趣和主动性。例如，在讲解闭合电路欧姆定律时，可以设计一个电路图形的板书，用不同的颜色表示电动势、内阻、外电阻和电流，使学生更容易理解和记忆。同时，可以设计一些电路相关的趣味问题，如“如何设计一个电路，使得电流最大化？”等，激发学生的思考和讨论。课堂小结，当堂检测课堂小结：

本节课我们学习了闭合电路欧姆定律的相关知识。主要内容包括闭合电路欧姆定律的公式、电动势、内阻、外电阻和电流之间的关系，以及如何运用闭合电路欧姆定律解决实际问题。通过本节课的学习，希望同学们能够掌握闭合电路欧姆定律的基本概念和原理，能够运用闭合电路欧姆定律解决实际电路问题。同时，也希望大家能够培养科学思维和实验能力，提高分析问题和解决问题的能力。

当堂检测：

1.计算题：求解给定电路中的电流、电压和电阻。

题型示例：

一个电路由一个电源、一个电阻和一个电容器组成。电源电动势为ε=12V，内阻为r=2Ω，电阻为R=4Ω，电容器容值为C=3μF。求该电路中的电流I和电容器两端的电压U_C。

解：根据闭合电路欧姆定律，电流I=ε/(R+r)。代入数值得I=12V/(4Ω+2Ω)=2A。电容器两端的电压U_C可由公式U_C=ε*sin(ωt)给出，其中ω=1/(2πf)，f为电容器的频率。假设电容器频率为f=1kHz，则ω=2π*1000Hz=2000πrad/s。代入公式得U_C=12V*sin(2000πt)。

2.分析题：分析实际电路中的欧姆定律应用。

题型示例：

一个手机充电器输出电压为5V，输出电流为1A。假设充电器内阻为0.5Ω，求充电器消耗的功率和效率。

解：充电器消耗的功率P=U*I=5V*1A=5W。充电器效率η=输出功率/输入功率。输入功率P_in=U*I_in=5V*1A=5W。输出功率P_out=U*I=5V*1A=5W。因此，充电器效率η=P_out/P_in=5W/5W=100%。

3.应用题：运用闭合电路欧姆定律解决实际问题。

题型示例：

一个电子设备在正常工作时的电流为0.5A，电压为12V。如果设备电源的内阻为2Ω，求设备正常工作时的功率和热功率。

解：设备正常工作时