高中物理选修3-1《闭合电路欧姆定律》教学设计

高二物理选修3《闭合电路欧姆定律》教学设计一、教材分析1、本节内容在教材中的地位和作用《闭合电路欧姆定律》是普通高中课程标准实验教科书《物理》（选修3—1）中是第二章第七节的内容，电动势作为单独的一节在前面已经介绍，所以本节主要从能量角度得出闭合电路欧姆定律，然后研究路端电压跟负载的关系。

《闭合电路欧姆定律》是高中物理电学部分最基础、也是最重要的知识之一，它与我们的生活、生产和科学技术息息相关，只有掌握了这部分内容，才能有效的应用它解决实际问题。

2、教学目标结合教材内容和学生的特点，本节课的教学目标定位如下：知识与技能①能够从能量的角度分析出电源的电动势等于内、外电压之和；②理解闭合电路欧姆定律及其公式，并能熟练地用来解决电路有关的问题；③理解路端电压与负载（或干路电流）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。

过程与方法①通过学生实验：探索闭合电路中路端电压与负载的关系，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；②通过利用闭合电路欧姆定律解决一些问题，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。

情感与价值观通过本节课教学，加强对学生科学素质的培养，探究物理规律培养学生创新精神和实践能力。

3、教学中的重点和难点重点：1、闭合电路欧姆定律；2、路端电压U与负载R（或干路电流I）的关系。

难点：路端电压U与负载R（或干路电流I）的关系及U—I图线的物理意义的理解。

二、教学设计思想在这节课的设计过程中，首先设置一个与学生现有知识相矛盾的实验引入课题，这样能激发学生的求知欲望，并能很快切入主题；然后利用能量转化守恒定律，分析得出闭合电路中电源电动势与内、外电压的关系和闭合电路欧姆定律，并用滑滑梯动画类比帮助学生理解；关于路端电压U和负载R的关系的探索，教师介绍实验原理电路图，采用学生分组实验，引导学生用导学卡，在实验中发现规律，交流讨论并用所学闭合电路欧姆定律知识解释实验现象，再鼓励学生代表将自己的探究成果与大家共享。

充分体现学生在课堂中的主体地位，侧重于培养学生的实践能力，分析问题、解决问题的能力；培养学生的交流合作能力。

教师在课堂中主要起引导作用，使学生沿着主线、沿着重点难点去发现问题、分析问题、解决问题，在恰当的时候将学生讨论的问题引导到一个比较集中的矛盾上，激化这个矛盾，从而解决这个问题，在适当的时候借用多媒体课件，将抽象的问题直观化、复杂的问题简单化。

三、教法和学法物理学是一门以实验为基础的学科，物理中很多规律都来源于实验的探索。

教学实践证明：探索性实验能极大地提高学生学习物理的兴趣，又能使学生学会一些探索大自然规律的基本方法，培养他们解决实际问题的能力。

因此，教学中注意结合实际，采用实验探索和理论分析相结合的方式，启发学生动手动脑，在教师的指导下积极参与课堂活动。

通过对各种演示实验以及学生实验现象的观察、分析，得出结论的探究式教学，培养了学生的实验能力、观察能力及实事求是的科学态度。

电源电动势和内、外电压的关系学生不容易理解，可以结合生活中常见易懂的现象（例如小孩滑滑梯等），采用类比法帮助学生理解。

对学生来说，重要的是让他们学会学习，“教是为了不教”让他们掌握获取新知识的过程和方法，养成良好的科学素养。

因此在学习过程中，要让学生主动参与、乐于探究、善于思考、勤于动手，注重搜集和处理信息，获取新知识并能解决问题。

这样充分体现了教师的主导作用和学生的主体地位。

四、教学程序利用一个简单的计算结果和实验结果相矛盾的引入（激发学生的求知欲）→引出闭合电路的组成→利用焦耳定律、电源电动势的意义得到闭合电路能量转化守恒的式子→类比小孩滑滑梯理论分析闭合电路中电势的升降及能量转化关系→闭合电路欧姆定律→学生实验探究路端电压U和负载R（或干路电流I）的关系→利用U—I图线分析拓展得出断路、短路两种特殊现象及测量电源电动势的实验方法→课堂小结→习题巩固教学中要用的器材：演示实验用：6V干电池组、0.6A电流表一个、15Ω电阻一个、单刀单掷开关一个；学生实验用：3V干电池组、单刀单掷开关、20Ω、3A滑线变阻器、3V电压表、0.6A电流表、导线若干。

（约30组）主要教学过程教师活动学生活动设计意图一、新课导入如果将一个15Ω的电阻接在6V电源两极之间，试计算通过电阻的电流是多大？按电路图连接实验演示学生利用初中所学欧姆定律很快可能回答：0.4A 实验现象和学生现有知识相冲突激发学生大屏幕显示电流表示数：发现电流表的示数明显小于0.4A。

为什么会这样呢？今天的学习将会给同学们一个很好的解释。

的求知欲，使学生很快进入新课学习的状态（约2分钟）二、新课教学（一）闭合电路欧姆定律（板书）1、闭合电路的组成：外电路：电源外部的电路（包括用电器、开关和导线）外电阻R：外电路的电阻2、闭合电路中的能量转化和电势升降分析：①闭合电路中的电流I通过内、外电阻时会将电能转化为内能，由焦耳定律可知、在t时间内将电能转化成的内能分别为：E外=I2Rt E内=I2rt；电源通过非静电力做功，将其他形式的能量转化为电能：EIt。

则由能量守恒定律有：EIt= I2Rt +I2rt②在外电路中，电流由电势高的一端流向电势低的一端，在外电阻上有电势降落（又名路端电压）U外=IR，在内阻上也有电势降落U内=Ir；在电源内部，由负极到正极电势升高，升高的数值等于电源的电动势E。

则有：E=U外+U内③、闭合电路欧姆定律：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。

内电路：电源内部的电路（如发电机的线圈、电池内的溶液等）内电阻r：内电路的电阻（内阻）整理推导得出：E= IR+Ir类比小孩滑滑梯回应引入中的问题：解释为什么电流表的示数小于0.4A。

学生练习：（将学生分成三组，每组各分析一个问题）1、在演示实验中已知的条件下，若电源的内阻r=1Ω,则电路中的电流I=？A2、，若电源的内阻r=5Ω，则路端电压U=？V加强概念教学，使学生形成清晰正确的电路结构从能量和能量转化的角度理解闭合电路欧姆定律的意义，能形成正确的概念和规律。

类比法使问题形象直观化帮助学生理解通过教师引导培养学生分析归纳的能力前后呼应，让学生觉得学有所得，并培养学生应用所学知识解决问题的能力学生练习巩固所学知识，并能承上启下（约13分钟）（二）路端电压U与负载R（或干路电流I）的关系可见，由于电源内阻的存在，当外电阻发生变化时，干路电流也就会变化，路端电压培养学生的实践能力、观察I=ER+rA外电路内电路A 2 R 1 R 2 r E 1 也随之发生变化。

下面，我们利用实验探究路端电压与负载（或干路电流）的变化关系。

教师引导： 1、介绍实验电路图：电压表测路端电压、电流表测干路电流； 2、提醒学生，注意电学实验的安全性、精确性；、可操作性； 3、引导学生先定性观察实验现象，再记录实验数据并进行定量分析； 教师评价探究结果： 1、重点利用实验数据分析路端电压与负载（或干路电流）的关系；并借多媒体课件作，进行分析讨论得到断路、短路的两种特殊情况，及图线斜率的物理意义。

2、展示学生作的U —I 图线。

学生分组实验，根据导学卡： 1、观察实验中调节滑线变阻器时电压表和电流表的变化规律； 2、记录几组实验数据并填入导学卡的表格中； 3、讨论分析解释实验现象 U =E —Ir ； 4、作U —I 图线并分析图线的特点。

请学生代表展示探究成果实验现象、利用所学知识解释现象的能力，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，以及交流合作能力，并使学生从中体会到成功的乐趣。

使学生理解函数图线的物理意义，并运用解决物理问题的能力 （约18分钟）例题、如图所示，R 1=14Ω,R 2=9Ω。

当开关处于位置1时，电流表读数I 1=0.2A ；当开关处于位置2时，电流表读数I 2=0.3A 。

求电源的电动势E 和内电阻r 。

通过练习强化学生闭合电路欧姆定律的理解，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力课 堂 小 结 通过本节课的探究，主要学习了以下两个问题： 1、闭合电路欧姆定律的内容、公式的理解；2、路端电压U 与负载R （或干路电流I ）的关系①R 增大时，I 减小，U 增大；R 减小时，I 增大，U 减小 ②现象解释：I /（R+r ） 以及U =E —Ir③U —I 图线的理解及其应用得出断路、短路两种特殊情况作 业 课本第65页，问题与练习：1、2、3、4、5板书设计闭合电路欧姆定律A V R（一）闭合电路欧姆定律1、闭合电路的组成 外电路 外电阻R 内电路 内电阻r2、闭合电路欧姆定律：由能量守恒有：EIt = I 2Rt +I 2rt E=IR+Ir能量分析滑梯类比（二）路端电压U 与负载R （或干路电流I ）的关系1、实验现象：R 增大时，I 减小，U 增大 R 减小时，I 增大，U 减小2、解释：利用U =E —Ir （E 、r 是一定的）3、U —I 图线的分析和理解： ①反映了U 和I 的变化关系； ②图线延长与U 轴的截距的物理意义：断路状态，断路时的路端电压等于电源电动势；③图线延长与I 轴的截距的物理意义：短路状态，短路电流很大，不允许出现短路现象；④图线斜率的物理意义：图线倾斜程度跟内阻r 有关，图线倾斜越厉害，内阻越大。

I= E R+r I= E R+rA VRE rA 外电路内电路 E =U 外+U 内。