2024-2025学年高中物理 第5章 第3节 从电路元件到家用电器教学实录（含解析）鲁科版选修1-1

2024-2025学年高中物理第5章第3节从电路元件到家用电器教学实录（含解析）鲁科版选修1-1授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间设计思路本节课以鲁科版选修1-1第5章第3节“从电路元件到家用电器”为主题，通过引入日常生活实例，引导学生了解电路元件的特性和应用。通过实验演示和理论讲解相结合的方式，使学生掌握家用电器的电路组成及工作原理，增强学生的实践操作能力和理论应用能力。课程内容与课本紧密联系，注重理论联系实际，培养学生分析问题和解决问题的能力。核心素养目标1.提升科学探究能力，通过实验观察电路元件工作原理。

2.培养科学思维，分析家用电器电路结构，理解电路设计理念。

3.强化技术应用意识，运用物理知识解释家用电器工作现象。

4.增强社会责任感，认识到物理知识在生活中的应用价值。学习者分析1.学生已经掌握了电路基本概念，如电流、电压、电阻等，以及基本的电路连接方式。然而，他们对电路元件的具体应用和家用电器电路的理解可能较为有限。

2.学生对物理实验和实践活动表现出浓厚兴趣，他们具备一定的动手操作能力。但在分析复杂电路和家用电器工作时，可能存在抽象思维能力不足的问题。学习风格上，部分学生可能更倾向于通过实验操作来学习，而另一部分学生可能更喜欢理论分析和逻辑推理。

3.学生在理解电路元件特性和家用电器电路工作原理时，可能遇到的困难包括：难以将理论知识与实际电路联系起来；理解电路元件之间相互作用的复杂性；分析电路故障和优化电路设计的能力不足。此外，对于电路图的解读和电路分析方法的掌握也是学生可能面临的挑战。教学资源-电路元件实物：电阻、电容、电感、开关等

-电路实验板：用于搭建和测试电路

-家用电器电路图：实物与电路图对照

-电脑及投影仪：用于展示电路图和视频

-电路分析软件：如Multisim等，用于模拟电路

-信息化资源：电路元件工作原理视频、家用电器电路演示动画

-教学手段：多媒体教学、实验演示、小组讨论教学过程1.导入新课

（教师）：同学们，今天我们来学习的是“从电路元件到家用电器”这一节。大家知道，我们的生活中充满了各种各样的家用电器，它们给我们的生活带来了极大的便利。那么，这些家用电器的电路是如何组成的？它们又是如何工作的呢？今天我们就来探究这个问题。

（学生）：期待学习家用电器的电路组成和工作原理。

2.理论讲解

（教师）：首先，我们要了解电路元件的基本知识。电流、电压、电阻是电路中的三个基本物理量，它们之间有着密切的联系。接下来，我将为大家介绍一些常见的电路元件，如电阻、电容、电感等，以及它们在电路中的作用。

（学生）：认真听讲，做好笔记，理解电路元件的基本概念。

3.电路图解析

（教师）：了解了电路元件后，我们需要学会解读电路图。电路图是电路设计和分析的依据，它以图形的方式展示了电路的组成和连接方式。我将通过几个实例，为大家讲解如何分析电路图。

（学生）：跟随教师讲解，尝试独立分析电路图，理解电路元件之间的连接关系。

4.实验演示

（教师）：接下来，我们进行实验演示，观察电路元件在不同电路中的工作情况。首先，我会演示一个简单的串联电路，然后是一个并联电路。大家要注意观察电路元件之间的相互关系，以及电路的整体工作情况。

（学生）：认真观察实验过程，思考电路元件在电路中的作用，记录实验现象。

5.小组讨论

（教师）：通过刚才的实验，大家应该对电路元件有了更直观的认识。现在，我们将进行小组讨论，分析以下问题：为什么家用电器电路中要使用电阻、电容、电感等元件？它们在电路中各自起到什么作用？

（学生）：分组讨论，分享对电路元件作用的见解，互相学习。

6.应用实践

（教师）：了解了电路元件的作用后，我们可以尝试设计一个简单的家用电器电路。请大家根据所学知识，设计一个具有实际功能的电路，并说明电路的工作原理。

（学生）：积极参与设计，运用所学知识解决实际问题。

7.总结与拓展

（教师）：今天我们学习了从电路元件到家用电器的内容。通过本节课的学习，大家应该掌握了电路元件的基本知识、电路图的解析方法，以及家用电器电路的设计原理。在今后的学习中，希望大家能够将所学知识运用到实际生活中，提高自己的实践能力。

（学生）：回顾所学内容，总结本节课的重点，期待在今后的学习中能够将知识应用于实际。

8.布置作业

（教师）：请大家课后完成以下作业：设计一个具有实际功能的家用电器电路，并撰写一份实验报告。

（学生）：认真思考作业内容，做好课后准备。

9.课堂小结

（教师）：今天的课程到此结束，希望大家能够通过这节课的学习，对电路元件和家用电器电路有了更深入的了解。课后，希望大家能够积极实践，将所学知识运用到实际生活中。

（学生）：感谢教师讲解，期待下一节课的学习。拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

-《电路基础》一书，详细介绍了电路元件的原理和应用。

-《家用电器电路维修实用技术》手册，提供了家用电器电路故障排查和维护的实用技巧。

-《家庭电路安全知识普及》小册子，讲解家庭电路的安全使用和常见故障处理。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-学生可以自行收集并整理关于不同家用电器电路结构和工作原理的资料，如空调、冰箱、洗衣机等。

-通过网络资源或图书馆，查找有关电路设计、电路分析方法等方面的论文或技术文章，提升自己的理论水平。

-尝试设计一个小型电路项目，如智能灯控系统或简易的节能控制器，将所学知识应用于实践。

-参与学校的科技创新活动，与其他同学合作完成一个具有创新性的电路设计项目。

-观察生活中常见的电路现象，如家电的电路设计特点、电路故障现象等，尝试用所学知识进行分析和解释。

3.知识点拓展：

-学习电磁感应的基本原理，了解变压器的工作原理。

-掌握电子元件的识别和检测方法，如二极管、晶体管等。

-研究电路保护元件，如熔断器、保险丝的作用和原理。

-学习电路图的绘制规范，掌握电路设计的基本流程。

-了解电路仿真软件的使用方法，如LTspice、Multisim等，进行电路设计和分析。

4.实用性知识点：

-家用电器电路的节能设计，如使用高效能电器、优化电路布局等。

-家庭电路的安全检查和维护，如定期检查电线、插座等。

-电路故障的排查方法，如使用万用表检测电阻、电压等。

-电路设计中的电磁兼容性考虑，如抑制电磁干扰的措施。反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.实验教学与理论教学相结合：在讲解电路元件和家用电器电路时，我尝试将理论讲解与实验演示相结合，让学生在动手操作中加深对知识的理解。例如，通过搭建简单的电路，让学生直观地看到电阻、电容等元件的作用。

2.案例教学：在讲解家用电器电路时，我引入了实际案例，如空调、冰箱等，让学生了解这些家电的电路组成和工作原理，提高学生的学习兴趣和实用性。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.学生参与度不足：在小组讨论环节，我发现部分学生参与度不高，可能是因为对电路知识掌握不够，或者缺乏自信。这需要我在今后的教学中更加关注学生的个体差异，提供更多的互动机会。

2.教学内容深度不够：在讲解电路元件时，我可能过于注重基本概念，而忽略了更深层次的理论知识。这可能导致学生对电路的理解不够深入，需要我在教学中适当增加理论深度。

3.实践环节不足：虽然我安排了实验演示，但学生的实践环节相对较少。这可能限制了学生对电路操作技能的培养，需要在今后的教学中增加实践环节。

反思改进措施（三）改进措施

1.提高学生参与度：为了提高学生的参与度，我计划在课堂上设计更多互动环节，如提问、小组竞赛等，激发学生的学习兴趣。同时，我会关注学生的个体差异，针对不同层次的学生提供相应的学习资源。

2.丰富教学内容：在讲解电路元件时，我会适当增加理论深度，引入更多与实际应用相关的知识，如电路设计、电路分析等。这样可以帮助学生更全面地理解电路知识。

3.增加实践环节：为了提高学生的实践能力，我计划在课堂上增加实验环节，让学生亲自操作电路，体验电路的搭建、调试和故障排查。此外，我还将鼓励学生参与课外科技活动，如机器人竞赛、电路设计比赛等，以提升他们的实践技能。典型例题讲解例题1：

已知一个串联电路中，电源电压为12V，电阻R1的阻值为10Ω，电阻R2的阻值为20Ω。求：

（1）电路中的总电阻；

（2）通过电阻R1的电流；

（3）通过电阻R2的电压。

解答：

（1）电路中的总电阻R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω；

（2）通过电阻R1的电流I=U/R=12V/30Ω=0.4A；

（3）通过电阻R2的电压U2=I*R2=0.4A*20Ω=8V。

例题2：

一个并联电路中，电源电压为220V，电阻R1的阻值为100Ω，电阻R2的阻值为200Ω。求：

（1）电路中的总电阻；

（2）通过电阻R1的电流；

（3）通过电阻R2的电压。

解答：

（1）电路中的总电阻R=1/(1/R1+1/R2)=1/(1/100Ω+1/200Ω)=66.67Ω；

（2）通过电阻R1的电流I1=U/R1=220V/100Ω=2.2A；

（3）通过电阻R2的电压U2=U=220V。

例题3：

一个串联电路中，电源电压为9V，电阻R1的阻值为3Ω，电阻R2的阻值为6Ω，电阻R3的阻值为12Ω。求：

（1）电路中的总电阻；

（2）通过电阻R1的电流；

（3）通过电阻R2的电压。

解答：

（1）电路中的总电阻R=R1+R2+R3=3Ω+6Ω+12Ω=21Ω；

（2）通过电阻R1的电流I=U/R=9V/21Ω≈0.429A；

（3）通过电阻R2的电压U2=I*R2=0.429A*6Ω≈2.586V。

例题4：

一个并联电路中，电源电压为5V，电阻R1的阻值为15Ω，电阻R2的阻值为30Ω。求：

（1）电路中的总电阻；

（2）通过电阻R1的电流；

（3）通过电阻R2的电流。

解答：

（1）电路中的总电阻R=1/(1/R1+1/R2)=1/(1/15Ω+1/30Ω)=10Ω；

（2）通过电阻R1的电流I1=U/R1=5V/15Ω=0.333A；

（3）通过电阻R2的电流I2=U/R2=5V/30Ω=0.167A。

例题5：

一个串联电路中，电源电压为18V，电阻R1的阻值为4Ω，电阻R2的阻值为6Ω，电阻R3的阻值为9Ω。求：

（1）电路中的总电阻；

（2）通过电阻R1的电压；

（3）通过电阻R2的电流。

解答：

（1）电路中的总电阻R=R1+R2+R3=4Ω+6Ω+9Ω=19Ω；

（2）通过电阻R1的电压U1=I*R1，其中I=U/R=18V/19Ω≈0.947A，所以U1≈0.947A*4Ω≈3.788V；

（3）通过电阻R2的电流I2=I*R2=0.947A*6Ω≈5.682A。板书设计①电路元件

-电阻（R）：R=U/I，欧姆定律

-电容（C）：C=Q/U，电容器储存电荷

-电感（L）：L=I/ΔΦ，电感线圈产生磁场

②电路连接

-串联电路：电流相同，电压分配

-并联电路：电压相同，电流分配

③家用电器电路

-常见家用电器：冰箱、洗衣机、空调等

-电路组成：电源、开关、电路元件（电阻、电容、电感等）

-工作原理：利用电路元件的特性实现电器功能

④电路分析

-电路图解读：识别元件、连接方式

-电路计算：欧姆定律、基尔霍夫定律

-故障排查：现象分析、元件检测

⑤实验演示

-串联电路实验：观察电流、电压分布

-并联电路实验：观察电流、电压分布

-家用电器电路实验：了解电器工作原理作业布置与反馈作业布置：

1.完成课本第5章第3节的相关练习题，包括电路元件的选择、电路图的绘制和分析。

2.设计一个简单的家用电器电路图，并解释其工作原理。要求至少包含电源、开关、电阻、电容和电感等元件。

3.选择一个家用电器的电路图，分析其电路结构，计算电路中的电流、电压和功率，并讨论如何优化电路设计以提高效率。

4.编写一篇短文，介绍一种常见的家用电器的工作原理，并讨论其在生活中的重要性。

作业反馈：

1.对于练习题的完成情况，我会检查学生是否正确应用了欧姆定律、基尔霍夫定律等基本电路定律，以及是否能够正确地分析电路图。

2.对于设计的电路图，我会评估学生的电路设计是否合理，元件选择是否恰当，以及电路图是否清晰易懂。

3.对于分析家用电器电路的作业，我会检查学生是否能够正确计算电流、电压和功率，以及是否能够提出有效的优化建议。