第一篇:閉合電路歐姆定律教學設計
一、教學目標
(一)知識與技能
1.理解電動勢的定義,知道電源的電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓。
2.知道電源的電動勢等于內、外電路上電勢降落之和。
3.理解閉合電路歐姆定律及其公式,并能熟練地用來解決有關的電路問題。
4.理解路端電壓隨電流(或外電阻)關系的公式表達和圖象表達,并能用來分析、計算有關問題。
5.理解閉合電路的功率表達式,知道閉合電路中能量的轉化。
6.初步掌握電源電動勢和內阻的一些測量方法。
(二)過程與方法
1.通過路端電壓與外電阻的關系實驗探究,培養學生利用“實驗研究,得出結論”的探究物理規律的科學思路和方法。
2.通過研究路端電壓與電流的關系公式、圖象及圖象的物理意義,培養學生應用數學工具解決物理學問題的能力。
3.通過利用閉合電路歐姆定律解決一些簡單的實際問題,培養學生運用物理知識解決實際問題的能力。
(三)情感態度與價值觀
1.通過演示實驗和探究實驗,激發學生求知欲和學習興趣,享受成功的樂趣,體會物理學研究的科學性。
2.通過分析路端電壓與電流(外電阻)的關系,培養學生嚴謹的科學態度,感受物理之美。
3.通過學生之間的討論、交流與協作探究,培養團隊合作精神。
二、教學重點
1.閉合電路歐姆定律。
2.路端電壓與電流(外電阻)關系的公式表示及圖象表示。
三、教學難點
1.電動勢的概念。
2.路端電壓與電流(外電阻)關系。
四、教學思路
《閉合電路歐姆定律》一節是高二物理教材中學生感到較為難以理解的部分,難點在于對電動勢的物理意義的理解,這是掌握閉合電路歐姆定律的關鍵和基礎。
首先,先讓學生感受生活中的一些電源,初步明確電源是將其他形式的能轉化成電能的裝置,讓學生自己用電壓表測量不同類型的電源兩極間的電壓,為引入電動勢的概念作鋪墊。
其次,介紹閉合電路的組成,在內外電路上都有電勢降落,利用類比動畫講解電源內部負極到正極電勢升高的數值等于電路中電勢降落的數值,接著再推導出閉合電路歐姆定律。
再次,讓學生進行探究實驗,探究路端電壓與外電阻(電流)的關系,得出路端電壓與外電阻(電流)的關系,再從理論上進行分析。然后演示電動勢分別為3V和9V(舊)的電源向一個燈泡供電實驗,引發學生學習的興趣,讓學習進行討論,解釋現象原因。
再次,講授閉合電路中的功率,進一步從能量的轉化角度說明電源是將其他形式的能轉化成電能的裝置。
最后,利用兩道例題來應用閉合電路歐姆定律,通過例題2介紹電源電動勢和內阻的測量方法,并適當地延伸拓展,通過課外思考題使學生對電動勢的概念有更深刻的理解。
五、教學方法
1.利用類比、啟發、多媒體等方法進行教學。
2.通過演示實驗、學生實驗探究,分析、討論等方法得出結論。
六、教學用具
不同型號的干電池若干、紐扣電池若干、手搖發電機一臺、手機電池、層疊電池(舊)、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、導線若干、小燈泡(功率大一些)、示教板電路、教學課件。
七、教學設計理念
物理學是一門實驗科學。本節課在教學過程中,以演示實驗和學生探究實驗為基礎,來創設良好的教學情景,激發學生學習的興趣,引發認知上的沖突,讓學生分享成功的快樂,增強學習的信心和動力。充分發揮多媒體課件的優勢,變抽象為具體,化難為易,縮短每個教學環節的時間,為教學重點的突出,教學難點的突破,發展學生能力創造條件。
八、教學過程
教師活動
學生活動
1.電源
新課引入:展示生活中的一些電源,演示手搖發電機使小燈泡發光和利用紐扣電池發聲的音樂卡片實驗,使學生認識:
電源是把其它形式的能轉化成電能的裝置。
電源不同,結構不同,但有相同的規律。
明確:
干電池、蓄電池是將化學能轉化成電能;
手搖發電機是將機械能轉化成電能。
2.電動勢
1)認識電源的正、負極。
2)要求學生用電壓表測量電池沒有接入電路時兩極間的電壓。
提問:不同類型的干電池兩極間的電壓相同,而類型不同的電池兩極間的電壓不同,此電壓由什么因素決定?
結論:物理上為了表征電源的這種特性,引入電動勢的概念。電源的電動勢在數值上等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓。
提問:接入閉合電路中情況又怎樣呢?
3)認識閉合電路的組成 外電路,外電阻,外電阻的電勢降落U外,如圖1所示;內電路,內電阻,內電阻的電勢降落U內;在電源內部,由負極到正極電勢升高,升高的數值等于電源的電動勢E。
理論分析表明:電源內部電勢升高的數值等于電路中電勢降落的數值,即電源的電動勢E等于U外和U內之和,E=U外+U內。
如圖2所示,演示兒童滑梯動畫作比喻。
3.閉合電路的歐姆定律
推導:如圖3所示的閉合電路,一邊提問一邊讓學生回答:
流過內電路和外電路的電流的關系?
外電壓和內電壓等于多少?
結論:閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比,跟內、外電路的電阻之和成反比。
學生利用電壓表測量電池兩極間的電壓
學生實驗;
記錄數據;
分析實驗;
回答問題。
學生回答:U外=IR,U內=Ir E=U外+U內=IR+Ir
4.路端電壓跟負載的關系
外電路的電勢降落,也就是外電路兩端的電壓,通常叫做路端電壓。
提問:外電阻變化,可以引起路端電壓的變化,那么路端電壓隨外電阻的變化規律如何呢?
1)用實驗探究路端電壓與外電阻(電流)的關系電路圖如圖4所示。
提問:實驗現象如何?
理論分析:
U=E-Ir
結論:對某個電源來說,電動勢E和內阻r 是一定的。當外電阻增大時,電流減小,路端電壓增大;當外電阻減小時,電流增大,路端電壓減小。
2)路端電壓與電流的關系
提問:路端電壓與電流關系能否用圖象來分析,能否作出U—I圖象?
從圖象中能否得出路端電壓與電流的關系?直線的斜率的絕對值表示什么?
直線與縱軸的交點表示的物理意義?
當外電路斷開時,R→∞,I=0,U風=0,U=E,直線與縱軸的交點表示電源的電動勢。
直線與橫軸的交點表示的物理意義?
當外電路短路時,R=0,U=0,直線與橫軸的交點表示短路時的電流。
提問:一般電源的內阻很小,如鉛蓄電池的內阻只有0.005~0.1Ω,電動勢E=2V,其短路電流是多少?將會出現什么現象?應該怎么辦?
3)演示實驗 如圖6所示裝置的示教板電路,用電壓表測出E1和E2的讀數。
提問:將電壓表換成小燈泡,開關接1時,有什么現象?
開關接2時會發生什么情況?
為什么接2時小燈泡反而更暗?
教師指導學生按電路圖進行實物連線,注意電流表和電壓表的量程和正負極。學生實驗探究記錄現象
回答問題得出結論。
學生作U—I圖象,如圖5所示。
學生回答
學生計算并回答
學生讀數:
E1=3V,E2=9V
現象觀察與猜測 產生疑惑
學生討論
解釋現象
5.閉合電路中的功率
在E=U外+U內的兩端同時乘以電流I,得到 EI=U外I+U內I 提問:上式中U外I、U內I和EI分別表示什么物理意義?EI=U外I+U內I說明了什么?
結論:電源提供的電能只有一部分消耗在外電路上,轉化為其他形式的能,另一部分消耗在內阻上,轉化為內能。電流的電動勢越大,電源提供的電功率就越大,這表示電源把其他形式的能轉化為電能的本領就越大。
學生回答
得出結論
進一步明確電源是把其它形式的能轉化成電能的裝置。
6.例題
課本中的例題2為我們提供了一種測量電源的電動勢E和內阻r的方法,電路圖如圖7所示。
提問:此方法需要哪些器材?
若無電流表但給你一個電壓表能否測量電源的電動勢E和內阻r?
若沒有二個定值電阻,給你一個電阻箱,能否順利地完成實驗?
簡述方法。
學生回答
學生討論,簡述方法
7.課后思考
在講電動勢時,我們用電壓表測電源兩極間的電壓,這樣測出數值是不是電源的電動勢?
8.小結、作業布置
2008-06-19 人教網
第二篇:《閉合電路歐姆定律》教學設計
第7節
閉合電路歐姆定律
教學目標
(一)知識與技能
1、能夠推導出閉合電路歐姆定律及其公式,知道電源的電動勢等于內、外電路上電勢降落之和。
2、理解路端電壓與負載的關系,知道這種關系的公式表達和圖線表達,并能用來分析、計算有關問題。
3、掌握電源斷路和短路兩種特殊情況下的特點。知道電源的電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓。
4、熟練應用閉合電路歐姆定律解決有關的電路問題。
5、理解閉合電路的功率表達式,知道閉合電路中能量的轉化。
(二)過程與方法
1、通過演示路端電壓與負載的關系實驗,培養學生利用“實驗研究,得出結論”的探究物理規律的科學思路和方法。
2、通過利用閉合電路歐姆定律解決一些簡單的實際問題,培養學生運用物理知識解決實際問題的能力。
(三)情感、態度與價值觀
通過本節課教學,加強對學生科學素質的培養,通過探究物理規律培養學生的創新精神和實踐能力。
教學重點
1、推導閉合電路歐姆定律,應用定律進行有關討論。
2、路端電壓與負載的關系 教學難點
路端電壓與負載的關系
教學過程
(一)引入新課
教師:前邊我們知道電源是通過非靜電力做功把其他形式能轉化為電能的裝置。只有用導線將電源、用電器連成閉合電路,電路中才有電流。那么電路中的電流大小與哪些因素有關?電源提供的電能是如何在閉合電路中分配的呢?今天我們就學習這方面的知識。
(二)進行新課
1、閉合電路歐姆定律 教師:(投影)教材圖2.7-1(如圖所示)
教師:閉合電路是由哪幾部分組成的? 學生:內電路和外電路。
教師:在外電路中,沿電流方向,電勢如何變化?為什么?
學生:沿電流方向電勢降低。因為正電荷的移動方向就是電流方向,在外電路中,正電荷受靜電力作用,從高電勢向低電勢運動。
教師:在內電路中,沿電流方向,電勢如何變化?為什么? 學生(代表):沿電流方向電勢升高。因為電源內部,非靜電力將正電荷從電勢低處移到電勢高處。
教師:這個同學說得確切嗎? 學生討論:如果電源是一節干電池,在電源的正負極附近存在著化學反應層,反應層中非靜電力(化學作用)把正電荷從電勢低處移到電勢高處,在這兩個反應層中,沿電流方向電勢升高。在正負極之間,電源的內阻中也有電流,沿電流方向電勢降低。
教師:(投影)教材圖2.7-2(如圖所示)內、外電路的電勢變化。
教師:引導學生推導閉合電路的歐姆定律。可按以下思路進行:
設電源電動勢為E,內阻為r,外電路電阻為R,閉合電路的電流為I,(1)寫出在t時間內,外電路中消耗的電能E外的表達式;(2)寫出在t時間內,內電路中消耗的電能E內的表達式;(3)寫出在t時間內,電源中非靜電力做的功W的表達式; 學生:(1)E外=I2Rt
(2)E內=I2rt(3)W=Eq=EIt 根據能量守恒定律,W= E外+E內 即
EIt =I2Rt+ I2rt 整理得:
E =IR+ Ir 或者
I?E R?r教師(幫助總結):這就是閉合電路的歐姆定律。
(1)內容:閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比,跟內、外電路的電阻之和成反比,這個結論叫做閉合電路的歐姆定律。
(2)公式:I=E R?r(3)適用條件:外電路是純電阻的電路。
根據歐姆定律,外電路兩端的電勢降落為U外=IR,習慣上成為路端電壓,內電路的電勢降落為U內=Ir,代入E =IR+ Ir 得
E?U外?U內
該式表明,電動勢等于內外電路電勢降落之和。
2、路端電壓與負載的關系
教師:對給定的電源,E、r均為定值,外電阻變化時,電路中的電流如何變化? 學生:據I=E可知,R增大時I減小;R減小時I增大。R?r教師:外電阻增大時,路端電壓如何變化? 學生:有人說變大,有人說變小。教師:實踐是檢驗真理的惟一標準,讓我們一起來做下面的實驗。演示實驗:探討路端電壓隨外電阻變化的規律。(1)投影實驗電路圖如圖所示。
(2)按電路圖連接電路。
(3)調節滑動變阻器,改變外電路的電阻,觀察路端電壓怎樣隨電流(或外電阻)而改變。
學生:總結實驗結論:
當外電阻增大時,電流減小,路端電壓增大;當外電阻減小時,電流增大,路端電壓減小。
教師:下面用前面學過的知識討論它們之間的關系。路端電壓與電流的關系式是什么? 學生:U=E-Ir
教師:就某個電源來說,電動勢E和內阻r是一定的。當R增大時,由I?I減小,由U=E-Ir,路端電壓增大。反之,當R減小時,由I?E得,R?rE得,I增大,由U=E-Ir,R?r路端電壓減小。
拓展:討論兩種特殊情況:
教師:剛才我們討論了路端電壓跟外電阻的關系,請同學們思考:在閉合電路中,當外電阻等于零時,會發生什么現象?
學生:發生短路現象。
教師:發生上述現象時,電流有多大?
學生:當發生短路時,外電阻R=0,U外=0,U內=E=Ir,故短路電流I=
E。r教師:一般情況下,電源內阻很小,像鉛蓄電池的內阻只有0.005 Ω~0.1 Ω,干電池的內阻通常也不到1 Ω,所以短路時電流很大,很大的電流會造成什么后果?
學生:可能燒壞電源,甚至引起火災。
教師:實際中,要防止短路現象的發生。當外電阻很大時,又會發生什么現象呢? 學生:斷路。斷路時,外電阻R→∝,電流I=0,U內=0,U外=E。教師:電壓表測電動勢就是利用了這一原理。
3、閉合電路歐姆定律的應用
課本例題
教師引導學生分析解決例題。討論:電源的U—I圖象
教師:根據U=E-Ir,利用數學知識可以知道路端電壓U是電流I的一次函數,同學們能否作出U—I圖象呢?
學生:路端電壓U與電流I的關系圖象是一條向下傾斜的直線。
投影:U—I圖象如圖所示。教師:從圖象可以看出路端電壓與電流的關系是什么? 學生:U隨著I的增大而減小.教師:直線與縱軸的交點表示的物理意義是什么?直線的斜率呢?
學生:直線與縱軸的交點表示電源的電動勢E,直線的斜率的絕對值表示電源的內阻。
(三)課堂總結、點評
通過本節課的學習,主要學習了以下幾個問題:
1、電源的電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓。電源電動勢等于閉合電路內、外電阻上的電勢降落U內和U外之和,即E=U內+U外。
2、閉合電路的歐姆定律的內容及公式。
3、路端電壓隨著外電阻的增大而增大,隨著外電阻的減小而減小。
4、路端電壓與電流的關系式為U=E-Ir,其U—I圖線是一條傾斜的直線。
第三篇:《閉合電路歐姆定律》教學設計
《歐姆定律》教學設計
編寫人:袁森炎
時間:20170312
【學習目標】
1.了解內電路、外電路,知道電動勢等于內、外電路電勢降落之和; 2.掌握閉合電路歐姆定律的內容,理解各物理量及公式的物理意義; 3.會用閉合電路歐姆定律分析路端電壓與負載關系.【知識鏈接】
1.電源是通過非靜電力做功把其他形式的能轉化為________的裝置,電源的電動勢在數值是等于非靜電力把___________在電源內從負極移送到正極所做的功,即E=___________.2.電流通過電阻在t時間內產生的熱量為Q=___________.3.電路中各用電器消耗的總功率等于各用電器消耗的__________.4.只有用導線把電源、用電器連成一個__________,電路中才有電流。用電器、導線組成__________,電源內部是________。在外電路中,正電荷在恒定電場的作用下由___________移向_________;在電源中,非靜電力把_________電荷由負極移到正極。正電荷在靜電力的作用下從電勢__________的位置向電勢___________的位置移動,電路中正電荷的定向移動方向就是________的方向,所以在外電路中,沿電流方向__________降低。
5.閉合電路的電流跟電源的電動勢成_________,跟內、外電路的___________成反比。這個結論
E叫做閉合電路的歐姆定律;公式I?,適用于純電阻電路。
R?r 我們用U外表示IR,它是外電路上總的電勢降落,習慣上叫做________________;用U內表示Ir,它是內電路的電勢降落,所以E?U外?U內,這就是說,電源的電動勢等于內外電路_________之和。
6.路端電壓與電流的關系
(1)公式:U=_______________。(2)圖象(U-I圖象):如圖1所示是一條傾斜的直線,該直線與縱軸交點的坐標表示__________,斜率的絕對值表示________________.【知識探究】
一、閉合電路的歐姆定律 [問題設計] 在時間t內,外電路和內電路產生的焦耳熱各是多少?電源非靜電力做功是多少?它們之間有怎樣的關系?
[要點提煉] 1.在外電路中,沿電流方向電勢______________.2.電源非靜電力做功________內、外電路消耗的電能.3.閉合電路的電流跟電源的電動勢成______,跟內、外電路的電阻之和成_____,公式為I=______ 4.閉合電路歐姆定律的另外兩種表達形式,E=__________=____________.[例3] 如圖6甲所示的電路中,R1、R2均為定值電阻,且R1?100?,R2的阻值未知,R3是一個滑動變阻器,在其滑片從最左端滑至最右端的過程中,測得電源的路端電壓U隨電流I的變化圖線如圖乙所示,其中圖線上的A、B兩點是滑片在變阻器兩具不同端點時分別得到的。求:(1)電源的電動勢和內阻;(2)定值電阻R2的阻值;(3)滑動變阻器R3的最大值;
(4)上述過程中R1消耗的最大功率以及電源的最大輸出功率.【當堂檢測】
1.若E表示電動勢,U表示外電壓,U?表示內電壓,R表示外電路的總電阻,r表示內電阻,I表示電流,則下列各式中正確的是()
RE
A.U??IR B.U??E?U C.U?E?Ir D.U?R?r
2.對于電動勢和內阻確定的電源的路端電壓,下列說法正確的是(I、U、R分別表示干路電流、路端電壓和外電阻)()
A.U隨R的增大而減小 B.當R?0時,U?0 C.當電路斷開時,I?0,U?0
D.當R增大時,U也會增大
3.一太陽能電池板,測得它的開路電壓為800mV,短路電流為40mA.若將該電池板與一阻值為20?的電阻連成一合電路,則它的路端電壓是()
A.0.10V B.0.20V C.0.30V D.0.40V
4.如圖7所示,電源電動勢E?30V,內阻r?1?,燈泡上標有“6V 12W”字樣,直流電動機線圈電阻R?2?,若燈泡恰好能正常發光,求電動機輸出的機械功率.4-
第四篇:閉合電路歐姆定律教學反思
閉合電路歐姆定律教學反思
? 教學反思
本課在網絡環境下開展教學活動,有其利的一面也有其弊的一面,如何指引學生一起完成這節課,需要注意以下幾個方面:
1、明確教學目的任務,掌握物理思維特點,培養學生思維能力。本課重點即定律的內容不是老師強加到學生腦中,而是通過學生自主的探究,在一定思考和推理情況下學到知識,因此教師設計教學一定要符合高中學生的思維能力,通過“猜想——實驗——驗證”嚴密的科學探究方法,培養學生能力。
2、本課教學中用到較多的仿真實驗,具有安全性和可操作性,避免了實際操作中的用電安全問題。安全的仿真實驗可充分發掘學生的好動性、探知性,用學生特有探究角度去思考問題,有效地發揮學生的個性,并使學生的創新能力得到拓展。同時通過仿真實驗的操作,提高學生的生活用電安全意識。、本課教學能充分聯系生活實際,培養了學生的知識綜合應用能力。如為避免短路現象的發生安裝保險絲;生活用電中電燈的亮度問題等。
4、本課教學能構建有效的 網絡環境,提供給學生自主學習權。網絡環境設定任務,通過人機交互,學生有選擇的開展學習,探索適合自己的學習方法,完成教學內容。學生還可以按自己的水平層次將課堂內未完成的內容拓展到課外,作到課題學習和課外思考的互通。
第五篇:閉合電路歐姆定律教學反思
反思一:閉合電路歐姆定律教學反思
本節內容主要是通過實驗來得出的規律,通過和學生互動起來做實驗效果較好。這樣能充分的證明實踐檢驗真理的準確性和重要性。而且邊做實驗邊得出比較輕松,易于不同層次的學生接受。但有不足的地方,如果能夠采用分組實驗的話,本節課的效果會更佳。另外,本節在講解過程中應注意時間上沒有必要的浪費,這樣節省出一些時間可做些當堂練習,或再測一下二極管的伏安特性曲線。以后在這點上一定要注意。總之,本節課重在調到起來學生對物理實驗的興趣,培養學生動手、動腦的好習慣,就是成功之處。
反思二:閉合電路歐姆定律教學反思
1、明確教學目的任務,掌握物理思維特點,培養學生思維能力。本課重點即定律的內容不是老師強加到學生腦中,而是通過學生自主的探究,在一定思考和推理情況下學到知識,因此教師設計教學一定要符合高中學生的思維能力,通過猜想實驗驗證嚴密的科學探究方法,培養學生能力。
2、本課教學中用到較多的仿真實驗,具有安全性和可操作性,避免了實際操作中的用電安全問題。安全的仿真實驗可充分發掘學生的好動性、探知性,用學生特有探究角度去思考問題,有效地發揮學生的個性,并使學生的創新能力得到拓展。同時通過仿真實驗的操作,提高學生的生活用電安全意識。
3、本課教學能充分聯系生活實際,培養了學生的知識綜合應用能力。如為避免短路現象的發生安裝保險絲;生活用電中電燈的亮度問題等。
4、本課教學能構建有效的網絡環境,提供給學生自主學習權。網絡環境設定任務,通過人機交互,學生有選擇的開展學習,探索適合自己的學習方法,完成教學內容。學生還可以按自己的水平層次將課堂內未完成的內容拓展到課外,作到課題學習和課外思考的互通。
反思三:閉合電路歐姆定律教學反思
1、這一節課是本章的重要內容,探究、推導定律是培養學生創新思維的絕好題材,故下大力氣探究,如何才能探究、得出定律,課堂給學生以充足的時間去自主探究、合作交流,思路清晰后,推導迎刃而解,教學效果比較好,體現了學生的主體地位和教師的主導作用,整節課以學生的發展為本,以實驗為基礎,以培養學生的思維能力為核心,以提升學生的探究能力為重點。
2、理解定律是本節課的重點,但難度不大,難點在于對電源內部電勢的理解,由于創設了雙抽水機模型,問題變得相對容易,能有效突破教學難點。并靈活運應用定律主要是下節課要解決的問題,故本節課只是初步應用定律解題。
3、注意課堂隨即生成的問題,隨時解決,如有的學生提出等效的思想,把電源等效為電阻與理想電源串聯,注意課件良好的交互性,方便使用。
4、不足之處,需要進一步引導、鼓勵學生勇于探索、樂于探究;探究式教學與知識鞏固的矛盾有待改進和完善。