2024-2025学年高中物理 第2章 习题课3 闭合电路欧姆定律的应用教案 教科版选修3-1

2024-2025学年高中物理第2章习题课3闭合电路欧姆定律的应用教案教科版选修3-1主备人备课成员教学内容分析本节课的主要教学内容为高中物理第2章习题课3，围绕闭合电路欧姆定律的应用进行深入探讨。教学内容涉及教科版选修3-1中的闭合电路欧姆定律的基本概念、公式推导以及在实际电路中的应用。

教学内容与学生已有知识的联系：学生在之前的学习中已经掌握了欧姆定律的基础知识，理解了电阻、电流、电压之间的关系。在此基础上，本节课将引导学生将理论知识应用于闭合电路中，分析实际电路问题，培养学生解决实际问题的能力。通过本节课的学习，学生将能更好地理解闭合电路欧姆定律在电路分析中的应用，为后续学习电磁学等领域打下坚实基础。核心素养目标本节课旨在培养学生以下学科核心素养：

1.物理观念：通过探究闭合电路欧姆定律的应用，使学生在实际情境中建立完整的电路观念，深化对电流、电压、电阻等物理量的理解。

2.科学思维：训练学生运用欧姆定律解决实际问题的能力，学会分析电路结构，提高逻辑推理和问题解决能力。

3.科学探究：鼓励学生通过小组合作、实验探究等方法，探索闭合电路中电流、电压的变化规律，培养实验操作和数据处理能力。

4.科学态度与责任：培养学生对物理现象的好奇心，激发学习兴趣，认识到物理知识在实际生活中的应用价值，增强社会责任感。学情分析本节课面向的是高中年级的学生，他们在知识层面已经掌握了基本的电路概念，熟悉欧姆定律及其应用，具备一定的物理理论基础。在能力方面，学生具备简单的逻辑推理和问题解决能力，但将理论知识应用于复杂闭合电路的分析能力仍有待提高。此外，学生在数据处理和实验操作方面存在一定差距，需要进一步锻炼。

在素质方面，学生普遍具有探究精神和合作意识，但个体差异较大，部分学生对物理学科兴趣浓厚，表现积极；另一部分学生则相对被动，学习积极性有待提高。行为习惯方面，部分学生课堂纪律良好，能认真听讲、主动提问；但也有部分学生注意力容易分散，课堂参与度不高。

这些因素将对课程学习产生影响，因此教学过程中应关注以下几点：1.针对不同层次的学生，设计难易适度的教学活动，提高全体学生的参与度；2.注重培养学生实验操作和数据处理能力，提高实际问题解决能力；3.激发学生兴趣，引导他们认识到物理知识在实际生活中的价值，提升学科素质。通过以上措施，帮助学生更好地适应课程学习，提高教学效果。学具准备Xxx课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源准备1.教材：确保每位学生都准备了教科版选修3-1教材，提前复习第2章相关内容。

2.辅助材料：准备闭合电路欧姆定律相关的图片、图表、视频等多媒体资源，以便直观展示电路原理和实验操作。

3.实验器材：准备充足的实验器材，如电源、电阻、导线、电流表、电压表等，确保实验器材的完整性和安全性。

4.教室布置：将教室划分为理论学习区和实验操作区，设置分组讨论区，便于学生进行合作学习与实验探究。同时，确保多媒体设备正常运行，以便展示辅助教学资源。教学过程1.导入新课

（1）复习提问：

同学们，上节课我们学习了闭合电路欧姆定律的基本概念，谁能来说说闭合电路欧姆定律的表达式是什么？它揭示了哪些物理量之间的关系？（学生回答）

很好，闭合电路欧姆定律表达式为：I=E/(R+r)，其中I表示电路中的电流，E表示电源电动势，R表示外部电阻，r表示内阻。

（2）导入新课：

闭合电路欧姆定律在电路分析中具有重要作用。今天我们将进一步探讨闭合电路欧姆定律在实际电路中的应用。

2.理论讲解

（1）闭合电路欧姆定律的内涵

首先，我们来复习一下闭合电路欧姆定律的内涵。闭合电路欧姆定律是指在闭合电路中，电流与电源电动势成正比，与总电阻（包括外部电阻和内阻）成反比。

（2）闭合电路欧姆定律的应用

案例1：一个电池的电动势为E，内阻为r，现在外接一个电阻R，请同学们分析以下问题：

a.电流I是多少？

b.电阻R上的电压是多少？

c.电阻R上的功率是多少？

（学生思考并回答）

案例2：如果现在将电阻R替换为一个电阻箱，要求同学们通过调节电阻箱的阻值，使电流I达到某个特定值，应该如何操作？

（学生讨论并回答）

3.实验探究

（1）实验目的：

（2）实验器材：

电源、电阻、导线、电流表、电压表、电阻箱等。

（3）实验步骤：

a.搭建实验电路，连接电源、电阻、电流表和电压表。

b.测量并记录不同电阻下的电流和电压值。

c.分析数据，验证闭合电路欧姆定律。

d.通过调节电阻箱，使电流达到特定值，并记录对应的电阻值。

（4）实验注意事项：

实验过程中要注意安全，正确使用电流表、电压表等器材。

4.知识拓展

（1）讨论：闭合电路欧姆定律在实际生活中的应用实例。

（2）思考：闭合电路欧姆定律与简单电路欧姆定律之间的关系。

5.总结与作业

（1）总结：

（2）作业：

课后请同学们完成教材第2章习题课3的相关练习题，巩固所学知识。

6.课后反思

本节课通过理论讲解、实验探究、知识拓展等环节，使同学们掌握了闭合电路欧姆定律的应用。在教学过程中，要注意关注学生的个体差异，充分调动他们的学习积极性。同时，加强实验操作和数据处理能力的培养，提高学生解决实际问题的能力。在今后的教学中，要不断优化教学方法，提高教学质量。拓展与延伸1.拓展阅读材料：

（1）《电路原理与应用》一书中的第3章“闭合电路欧姆定律及其应用”，详细介绍了闭合电路欧姆定律的推导过程、应用实例以及在实际电路中的注意事项。

（2）教材选修3-1中的第4章“电磁学基础知识”，了解闭合电路欧姆定律在电磁学领域的应用。

2.课后自主学习和探究：

（1）研究闭合电路欧姆定律在实际生活中的应用，例如：电池的使用、家用电器的工作原理等。

（2）探究不同类型电源（如直流电源、交流电源）对闭合电路欧姆定律的影响。

（3）分析电路中各元件（如电阻、电容、电感）对闭合电路欧姆定律的影响，总结元件的作用和适用场合。

（4）通过查阅资料，了解闭合电路欧姆定律在电子技术、电力工程等领域的应用。

（5）研究闭合电路欧姆定律与能量守恒定律之间的关系，探讨电路中能量的转换与传递过程。

同学们，本节课我们学习了闭合电路欧姆定律的应用。为了加深对这部分知识的理解，希望大家在课后进行以上拓展与延伸的学习和探究。通过自主学习，提高自己的理论水平和实际应用能力，为将来的学习和工作打下坚实基础。同时，也要注意将所学知识与其他学科进行整合，发挥跨学科优势，提高自己的综合素质。祝大家学习进步！板书设计①重点知识点：

1.闭合电路欧姆定律表达式：I=E/(R+r)

2.闭合电路欧姆定律内涵：电流与电动势成正比，与总电阻成反比。

3.闭合电路欧姆定律应用：电流、电压、功率的计算。

②关键词：

1.闭合电路

2.欧姆定律

3.电动势

4.总电阻

5.电流

6.电压

7.功率

③重点句：

1.闭合电路欧姆定律在实际电路分析中具有重要作用。

2.通过调节电阻值，可以使电路中的电流达到特定值。

3.了解闭合电路欧姆定律在生活中的应用，提高实际问题解决能力。

板书设计示例：

```

闭合电路欧姆定律

一、定律表达式：

I=E/(R+r)

二、定律内涵：

电流I与电动势E成正比

电流I与总电阻(R+r)成反比

三、应用实例：

1.计算电流I

2.计算电压U

3.计算功率P

四、关键词：

闭合电路、欧姆定律、电动势、总电阻、

电流、电压、功率

五、重点句：

1.实际电路分析中的重要工具

2.调节电阻值，控制电流

3.生活应用与问题解决能力

```

板书设计要求简洁明了，突出重点，同时注重艺术性和趣味性，激发学生学习兴趣和主动性。通过板书，使学生能够直观地理解和记忆闭合电路欧姆定律的相关知识。教学评价与反馈1.课堂表现：学生在课堂上的听讲、提问、回答问题等表现，是评价学生学习状态的重要指标。在本节课中，观察学生是否能认真听讲、积极参与课堂讨论，对闭合电路欧姆定律的应用问题能否主动思考、提出疑问。

2.小组讨论成果展示：将学生分成小组，针对闭合电路欧姆定律的应用实例进行讨论。评价各小组在讨论过程中的合作程度、分析问题的深度以及展示成果的清晰度。

3.随堂测试：通过设计相关的测试题，检验学生对闭合电路欧姆定律的理解程度和实际应用能力。测试题目可包括选择题、计算题和实验操作题等。

4.实验报告：学生在实验探究过程中，需提交实验报告。评价实验报告的完整性、数据处理的准确性以及实验结果的合理性。

5.教师评价与反馈：

a.对学生在课堂上的表现，给予及时的表扬和鼓励，提高学生的自信心和积极性。

b.针对小组讨论成果，给予客观、公正的评价，指出优点和不足，引导学生相互学习、共同进步。

c.通过随堂测试和实验报告，了解学生的学习掌握情况，对存在的问题进行针对性指导，帮助学生巩固知识点。

d.定期对教学效果进行反思，根据学生的反馈调整教学方法和策略，以提高教学质量。重点题型整理1.计算题：一个电动势为10V，内阻为2Ω的电池，外接一个电阻R，求当R=4Ω时，电路中的电流I、电阻R上的电压U和功率P。

解答：

根据闭合电路欧姆定律，I=E/(R+r)

代入数据，得：I=10V/(4Ω+2Ω)=2A

电阻R上的电压U=IR=2A×4Ω=8V

功率P=IU=2A×8V=16W

2.计算题：一个电动势为E，内阻为r的电池，外接一个电阻R，已知电流I为2A，求当电动势E为12V，内阻r为1Ω时，电阻R的阻值。

解答：

根据闭合电路欧姆定律，I=E/(R+r)

代入数据，得：2A=12V/(R+1Ω)

解得：R=5Ω

3.计算题：一个电阻R为10Ω的电阻器，接在一个电动势为15V，内阻为3Ω的电池上，求电阻器上的电压U和功率P。

解答：

电流I=E/(R+r)=15V/(10Ω+3Ω)=1.25A

电阻器上的电压U=IR=1.25A×10Ω=12.5V

功率P=IU=1.25A×12.5V=15.625W

4.实际应用题：某学生制作了一个简单电路，包括一个电动势为9V的电池，一个电阻R1和一个小灯泡（视为纯电阻）。当电阻R1为10Ω时，小灯泡正常发光。若想使小灯泡更亮，请给出以下两种方法中的一种，并计算相应的电阻R1值。

方法一：增加电池电动势。

方法二：减小电阻R1。

解答：

方法一：设增加后的电动势为E1，保持灯泡正常发光，则有：

I=E1/(R1+r)

因为灯泡正常发光时的电流I为：I=E/(R1+r)=9V/(10Ω+r)

解得：E1=I×(R1+r)=9V/(10Ω+r)×(10Ω+r)=9V

为使灯泡更亮，可增加电动势E1，例如E1=12V，此时电阻R1的阻值为：

R1=(E1/I)-r=(12V/(9V/(10Ω+r)))-r=20Ω-r

方法二：设减小后的电阻R1为R1'，则有：

I=E/(R1'+r)

为使灯泡更亮，可减小电阻R1'，例如R1'=5Ω，此时电流I为：

I=9V/(5Ω+r)

为保持灯泡正常发光时的电流，可得：

9V/(10Ω+r)=9V/(5Ω+r)

解得：r=5Ω

此时，电阻R1的阻值为5Ω。

5.分析题：一个闭合电路中，电动势E为12V，内阻r为2Ω，外接一个电阻R。当电阻R从4Ω变化到8Ω时，电路中的电流I如何变化？为什么？

解答：

当电阻R从4Ω变化到8Ω时，电路中的电流I减小。

因为根据闭合电路欧姆定律，I=E/(R+r)，当电动势E和内阻r不变时，电流I与总电阻R+r成反比。当电阻R增大时，总电阻R+r增大，从而导致电流I减小。反思改进措施a.采用案例教学，将闭合电路欧姆定律的应用实例融入课堂，提高学生的实际应用能力。

b.实验探究与理论教学相结合，通过实际操作加深学生对闭合电路欧姆定律的理解。

2.存在主要问题：