闭合电路欧姆定律(说课案)

一、教材分析: (一)在教材中的地位和作用： “闭合电路欧姆定律”是高二物理必修加选修《恒定电流》第六节的内容。本节课是在学习了部分电路欧姆定律、电阻定律、电功和电功率基础上进行的，可说是部分电路欧姆定律的延伸，是分析各种电路（感应电动势的电路、交流电的电路）的基础，是电学的基本规律之一。也是本章的教学重点。而且，本节教材展示了物理学科的特点――实验科学，体现了用实验手段研究物理问题的思想方法。。 根据以上对该节在教材中地位、作用的理解，高二学生已经具有一定的知识基础和认知能力(实验观察能力与逻辑推理能力)，确定以下教学目标。-----过渡 (二）教学目标： 1、基础知识技能方面： A.理解电动势的定义，知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。 B.知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。 C.理解闭合电路欧姆定律及其公式，并能熟练地用来解决有关的电路问题。 D.理解路端电压与电流（或外电阻）的关系，知道这种关系的公式表达和图线表达，并能用来分析、计算有关问题。 E.理解闭合电路的功率表达式，知道闭合电路中能量的转化。 2、能力方面: A.通过路端电压与外电阻的关系分组随堂实验，培养学生利用实验研究，得出结论的探究物理规律的科学思路和方法。 B.通过研究路端电压与电流关系的公式、图线及图线的物理意义，培养学生用多种方式分析物理问题能力。 C.通过利用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。 3、思想及情感方面: A.通过外电阻改变引起电流、电压的变化，树立学生普遍联系观点　　B.通过分析外电压变化原因，了解内因与外因关系　　C.通过对闭合电路的分析计算，培养学生能量守恒思想　　D.知道用能量的观点说明电动势的意义 （三）教学重点： 1.电动势的概念 2.闭合电路的欧姆定律。 3.应用定律讨论路端电压、输出功率、电源效率随外电阻变化的规律。 （四）教学难点： 1.电动势的概念。     2.路端电压与电流（或外电阻）的关系。 二、教法： 根据本节的特点（内容较为复杂，学生容易混淆不清――内外电路，能直观物理现象，部分仪器较为缺――可变内阻的电源）我采取目标我省物理课改试验的“探究导学”教学模式”包含：观察研究式、实验研究式），以实验为探索问题的基础，引导学生注意观察、学会观察，发展观察力，同时改分组实验为随堂分组实验，辅之于问题讨论法、引导――发现法，多媒体模拟，让学生积极主动的探求科学结论，成为知识的探索者和“发现者”，从而在获得知识的同时发展能力。（进一步培养学生积极探究知识规律，解决问题的逻辑思维能力，提高思维的灵活和创新性）。 具体的操作过程如下：通过提出问题，配合演示实验、学生分组探究性实验及计算机模拟过程引导学生观察、分析、讨论结合理论推导，总结得出结论。再通过课堂的练习，检测学生学习情况，并及时进行反馈，完成教学任务。 在教学中要特别注意的关键：做好实验，突破两个难点。 1、电源电动势的概念是一个难点，是掌握闭合电路欧姆定律的关键和基础：在处理电动势的概念时，采取用实验引入，桉书上电势升降的方法讨论闭合电路，引导学生得出电动势等于内、外电路上电势降落之和的结论，并给出一个比喻（儿童滑梯），帮助学生接受这个结论。再从理论上强调电源的电动势反映的电源做功的能力，它与外电路无关，是由电源本生的特性决定的。 2、路端电压与电流（或外电阻）的关系，是一个难点：改演示实验为学生动手实验，学生通过探究从感性上认识这一规律，然后用公式加以解释，并引导学生讨论，路端电压与电流的关系图线，使学生熟悉直观地表示出路端电压与电流的关系的图线。学生自然而然的知道，断路时的路端电压等于电源的电动势。 理论依据：采用理论与实验相结合的方法，符合实践―理论―再实践的认知规律。利用“探究导学”的教学模式，符合高二学生的心理特点和智力发展水平。 l        学生动机更加高尚,深刻而稳定。 l        兴趣更加深刻，稳定并具有更大的选择性。 l        抽象逻辑思维发展到一个新阶段，但未完全成熟。 l        爱美是一个突出的特点 l        人生观，世界观初步形成，开始进行职业选择。 三、学法： l      学生学习的过程实际上就是学生获取、整理、贮存、运用知识和获得学习能力的过程，因此，我觉得在物理教学中，指导学生学习时,应尽量避免单纯地、直露地向学生灌输某种学习方法。有效的能被学生接受的学法指导应是渗透在教学过程中进行的，是通过优化教学程序来增强学法指导的目的性和实效性。 在本节课的教学中主要渗透以下几个方面的学法指导。 （一）让学生学会通过观察实验、分析、类比获取物理知识，使学生在探研过程中分析、归纳、推理能力得到提高。在电动势的教学在中，让学生观察、测量各种不同的电源、引导他们分析出，电源就是把其他形式的能转化为电能的一种装置电源的电动势由电源本身决定；观察电源电动势等于内外电路电压之和。 （二）让学生学会在探索性实验中自己摸索方法，观察和分析现象，从现象中探索出“新”的物理规律。从而培养学生的发散思维和收敛思维能力，激发学生的创造动力。在实验中让学生多动脑、多动手、多观察、多交流、多分析；对学生多点拨、多启发、多激励，不断地寻找学生思维和操作上的闪光点，及时总结和推广。如，研究路端电压跟负载的关系的实验。 （三）培养学生的演绎推理法：在学生通过实验得出：电源电动势等于内外电路电压之和后，让学生自己推导出闭合电路路姆定律；在研究闭合电路中的功率时，引导学生集能量守恒的知识、闭合电路欧姆定律、部分电路特点推理得到闭合电路的功率关系。 l      中学物理学法体系应主要包括如下几个方面：一是学生获取物理知识的方法。如：观察、实验、预习、听课、作笔记、思考、作业、考试的方法等；二是学生整理知识的方法；三是学生记忆的方法；四是学生运用知识处理物理问题的方法。如等效法、联想法、类比法、化归法、外推法等一般科学方法。再如临界问题分析法、动态电路分析法等具体解题方法；五是学生选择合适学法的方法，如学生如何选择合乎自身学习特点的记忆方法、作笔记的方法等。 四、教学程序设计 （一）、实例类比，课题引入： 教师用演示实验提出问题,激发学生的探究心向，引导学生提出接下去要研究的问题。 同学们，我们来观察几个常见的现象。 1、实验一（演示）：一个由小灯泡、开关、导线组成的简单电路。操作（1）：闭合开关，灯亮吗？（不亮，因为没有接上电源）；操作（2）：断开开关，接上干电池，再闭合开关，灯亮了。 设问：电路接通灯亮了，在这个过程中有没有能量的转化？（有）转化了什么形式的能量？（电能转化成光能）。电能又是从那里来的？（是干电池把化学能转化为电能） 2、实验二（演示）：用一台手摇发电机代替干电池。接通电路，灯亮吗？（不亮）；操作1：转动发电机手柄使发电机转动起来（灯亮了），使发动机转的更快（灯更亮了） 设问：灯亮了，光能是由电能转化来的，那么电能是从哪儿来的？用力转动手柄，消耗了什么能？（机械能） 不论是发电机还是电池，都可以把其他形式的能量转化成电能。从能量转化的角度来看，电源就是把其他形式的能转化为电能的一种装置。在初中，我们学过电源的作用是可以在电路两端维持一定的电压，而从能转化的角度来看，电源是把其他形式的能转化为电能的装置。 刚才看到发电机转得慢些和快些，灯的亮度是不同的。也就是说单位时间内电能转化成光能的多少是不同的，转的快，消耗的机械能功率大，单位时间里转化的电能、转化的光能就多。 3、实验三（演示）：把手摇发电机换成蓄电池和干电池分别供电，比较灯泡的亮度。（蓄电池供电时，灯更亮些） 设问：蓄电池和干电池都是把化学能转化为电能的电源，它们转化电能的本领一样吗？（不一样）那一个转化电能的本领更大些？（蓄电池） 过渡：凡是电源都具有把其他形式的能转化为电能的本领，但不同的电源转化电能的本领并不都是一样的。那么怎样来描述电源转化电能的本领的大小呢？――为了表征电源转化电能的本领大小的特征，物理学中引入了电动势这个物理量，来描述电源将其他形式的能转化为电能的本领。 （二）新课教学： 1、电动势：电动势反映电源将其他形式的能量转化为电能本领的物理量，数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压，由电源本身性质决定。 设计思想：通过实验四（演示）：要求学生用电压表测量电池没有接入电路时两极间的电压：干电池（1号、5号、2号）、铅蓄电池、可调内阻铅蓄电池、叠式电池、钮扣式氧化银电池。并引导学生由测量结果得出：没有接入电路时类型相同的电池两极间的电压相同，而类型不同的电池两极间的电压不同，从而得出：电动势由电源本身性质决定。让学生掌握知识的同时，学会通过观察实验、分析、类比获取物理知识的方法。 2、研究内、外电压与电源电动势的关系：闭合回路中，内、外电阻改变都会引起内、外电压发生相应的变化；内、外电压之和是一个恒量，等于电源电动势，ε= 。 设计思想：通过可变内阻电源的装置实验五（演示）：，用电压表测量电源的电动势，将电源接上外电路，改变外电阻R的阻值，测出内电压 、外电压 等各项数据，并填入表格中。（用投影片把表格投影出来） 和学生共同分析得结论。 外电阻R（ ） 170 90 56 38 27 外电压 （V） 1.92 1.80 1.72 1.59 1.49 内电压 （V） 0.12 0.22 0.32 0.42 0.51  （V） 2.04 2.02 2.04 2.01 2.00 3、闭合电路欧姆定律：设计思想：让学用学过的部分电路欧姆定律和上面的ε= 推导出。提高学生的推理能力。 4、路端电压跟负载的关系：当外电阻增大时，电流减小，路端电压增大；当外电阻减小时，电流增大，路端电压减小。设计思想：提出问题：对给定的电源，E、r均为定值，外电阻变化时，电路中的电流如何变化？让学生根据书上160的实验六分组研究、讨论、得出结论，提高学生的实践能力；教师总结后，再引导学生用公式法、图象法再进行分析，培养学生用多种方式分析物理问题能力。 5、闭合电路中的功率：EI=U外I+U内。设计思想：引导学生推导出公式后，让学生分小组讨论公式的物理意义（说明了电源提供的电能只有一部分消耗在外电路上，转化为其他形式的能，另一部分消耗在内阻上，转化为内能；电源的电动势越大，电源提供的电功率就越大，这表示电源把其他形式的能转化为电能的本领就越大。）选代表回答。提高学生分析问题的能力，培养学生合作精神。 （三）、多媒体模拟，小结新课： 利用FLASH模拟全电路内各元件的工作原理。（设计思想：采用多媒体的模拟，能够重新激起高潮并起到复习整理全课内容的作用，使学生加深对知识的理解。并使课堂气氛再度掀起高潮） （四）课堂反馈，新知迁移，学生课堂练习： 本课设计了两道课练例题： 投影教材例题1：如图所示电路中，电动势E=1.5 V，外电阻R=1.38 Ω，内阻r=0.12 Ω，求电路电流和路端电压。（I=1 A； U=1.38 V） ［说明］路端电压随外电阻变化的根本原因是由于电源有内阻，若电源的内阻r=0，这样的理想电源，它的路端电压不随外电阻的变化而变化，初中讨论的都是这样的电源.但是实际中的电源都有内阻，正是由于r≠0，才导致了路端电压随外电阻的变化而变化。 投影教材例题2，如图所示R1=14 Ω，R2=9 Ω，当开关S切换到位置1时，电流表的示数为I1=0.2 A；当开关S切换到位置2时I2=0.3 A，求电源的电动势和内阻。（ r=1 Ω， E=3 V） ［说明］这道例题为我们提供了一种测量电源的电动势E和内阻r的方法。 （五）课后反馈，能力迁移，布置作业： 1、必做：练习四、习题A组10题――写在作业本上 2、选做：习题B组3题 3.预习分组实验七--测定电源内阻和电动势. 五、说课综述： 以上是我对《带电粒子在磁场中的运动 质谱仪》这节教材的认识和对教学过程的设计。在整个课堂中，我主要是用“探究导学”教学模式，突出物理是以实验为基础的学科，并且注意信息交换渠道、教学手段的多样化。整个教学设计尽量做到注意学生的心理特点和认知规律，触发学生的思维，使教学过程真正成为学生的学习过程，以思维教学代替单纯的记忆教学。注重渗透物理科学方法：（联想法、类比法、化归法、外推法等一般科学方法），让学生在探索学习知识的过程中，领会物理学研究的科学方法，培养学生的探索能力和创造性素质。注重理论联系实际，注重与生活联系。 六、板书设计：  1、电动势：电动势反映电源将其他形式的能量转化为电能本领的物理量，数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压，由电源本身性质决定。 2、研究内、外电压与电源电动势的关系：闭合回路中，内、外电阻改变都会引起内、外电压发生相应的变化；内、外电压之和是一个恒量，等于电源电动势，ε= 。 3、闭合电路欧姆定律： （1）内容：闭合电路中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. （2）公式：I= （3）适用条件：外电路是纯电阻的电路. 4、路端电压跟负载的关系：当外电阻增大时，电流减小，路端电压增大；当外电阻减小时，电流增大，路端电压减小。 （1）   观察水平不断提高 （2）   高中生注意力教稳定而持久 （3）   对死记硬背厌烦，会寻找良好的记忆方法 （4）   抽象思维水平由经验向理论型急剧转化