資源簡介

12.2 閉合電路的歐姆定律----大單元分課時教學設計
課 題 人教版高中物理·必修·第三冊 第十二章第2節 閉合電路的歐姆定律 （第一課時）
課 型 新授課 復習課□ 試卷講評課□ 其他課□
授課班級 授課時間
教學內容分析 課標要求： 3.2.4理解閉合電路歐姆定律。 教材分析： 人教版新編教材12.2節《閉合電路的歐姆定律》是電學知識的最核心內容之一，包含了許多科學思想方法，是學生學習科學思想方法，提升探究素養的好素材。學生已經基本了解了電源在電路中所起的作用，知道電源通過非靜電力做功將其他形式的能轉化為電能的特點。閉合電路歐姆定律進一步揭示了閉合電路中內外電壓與電源電動勢的關系，是分析電路的重要理論基礎，也是能量守恒規律的應用。因此本節內容的教學是本章的一個重點內容，教學效果的好壞直接影響學生對于整個電學內容的理解和掌握。
學情分析 知識儲備：已經學習了電動勢和內阻概念，具備了表征閉合電路的歐姆定律的概念基礎；學習了部分電路歐姆定律。 能力基礎：具備了通過探究實驗建立閉合電路的歐姆定律以及理解課上現象或實驗，并應用閉合電路的歐姆定律分析問題的知識與技能。 思維能力：對全電路的感性認識不足，分析問題容易產生片面性，頭腦中的物理圖景傾向于分離的靜態畫面，對動態電路分析容易只憑局部了解就草率得出結論。但是對物理實驗和探究有濃厚的興趣。
核心素養 物理觀念：學生通過探究電子通過電源內阻和外阻消耗的能量等于電源消耗的能量,讓學生具有能量的觀念 科學思維：通過實驗,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。 科學探究：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。 科學態度與責任：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。
教學準備 多媒體課件
活動設計
教學內容 教師活動 學生活動 評價任務
環節一：導入新課 活動一：展示學習目標
(1）知道電源是通過非靜電力做功將其他形式的能轉化為電能的裝置,知道電動勢的定義式。 (2)經歷閉合電路歐姆定律的理論推導過程，理解內、外電路的能量轉化,體驗能量轉化和守恒定律在電路中的具體應用。 ( 3）理解閉合電路的歐姆定律，通過探究電源兩端電壓與電流的關系，體會圖像法在研究物理問題中的作用。 (4）能根據閉合電路歐姆定律解釋路端電壓與負載的關系。 (5）知道歐姆表測量電阻的原理。 (6）了解電源短路可能會帶來的危害,加強安全用電意識。 讓學生明確學習目標，做到有的放矢； 課后根據目標，學生自我評價得失情況。
活動二：問題導入
圖中小燈泡的規格都相同，兩個電路中的電池也相同。多個并聯的小燈泡的亮度明顯比單獨一個小燈泡暗。 如何解釋這一現象呢？ 1、PPT展示問題，引導學生思考。 2、板書：§12.2閉合電路的歐姆定律 思考問題并嘗試回答問題。 1、評價學生回答情況。 2、評價學生是否有對新課題的求知欲望。
環節二：新課教學 活動一：認識閉合電路
閉合電路 1.閉合電路：由導線、電源和用電器連成的電路叫作閉合電路。 2.外電路：用電器和導線組成的電路是外電路。 3.內電路：電源內部是內電路。 引導學生閱讀課文思考找出相關概念。 學生閱讀課文思考找出相關概念。 1、評價學生是否完成相關概念的尋找。 2、評價學生的自主學習能力。
活動二：電動勢
思考：你能說出閉合電路中外電路和內電路中電流的方向嗎 思考與討論1:在外電路中，正電荷由電源正極流向負極。如果電路中只存在靜電力的作用，會發生什么情況？ 參考答案：電源正極的正電荷與負極的負電荷很快就會中和，電路中不能維持穩定的電流。 思考與討論2:為什么電源能讓外電路中能維持穩定的電流？ 這是因為電源能把負極的正電荷經過電源內部不斷地搬運至正極。所以能讓外電路中能維持穩定的電流。 思考與討論3:電源的這種能力是怎么來的呢？ 在電源內部，存在著由正極指向負極的電場。在這個電場中，靜電力阻礙正電荷向正極移動。 因此，在電源內部要使正電荷向正極移動，就一定要有一種與靜電力方向相反的力作用于電荷，我們把這種力叫作非靜電力。即電源把正電荷從負極搬運到正極的過程中，非靜電力做功，電荷的電勢能增加。 1、教師適當引導，學生自主思考。 2、引導學生完成3個思考討論的問題 1、小組討論完成3個思考討論的問題 1、評價學生的小組討論情況，溝通表達能力。 2、評價學生3個思考討論的成果
2.電動勢 （1）在物理學中，我們用非靜電力所做的功與所移動的電荷量之比來表示電源的這種特性，叫作電動勢。 （2）電動勢公式 E表示電動勢；W是非靜電力做功；q表示電荷量。 （3）電動勢在數值上等于非靜電力把 1 C 的正電荷在電源內從負極移送到正極所做的功。 （4）單位：功 W 的單位是焦耳（J），電荷量 q 的單位是庫侖（C），電動勢 E 的單位與電勢、電壓的單位相同，是伏特（V）。 （5）電動勢由電源中非靜電力的特性決定，跟外電路無關。對于常用的干電池來說，電動勢跟電池的體積無關。 1、引導學生根據思考討論，總結出電動勢的概念 1、根據思考討論，總結出電動勢的概念 1、評價學生根據思考討論，能否總結出電動勢的概念。
活動三：閉合電路歐姆定律及其能量分析
1.部分電路歐姆定律 導體中的電流 I 跟導體兩端的電壓 U 成正比，跟導體的電阻 R 成反比。 引導學生復習回憶部分電路歐姆定律 復習回憶部分電路歐姆定律 評價學生是否能正確說出部分電路歐姆定律
2.閉合電路中的電勢變化情況 （1）在外電路中，正電荷在靜電力的作用下從電勢高的位置向電勢低的位置移動，在外電路中，沿電流方向電勢降低。 （2）在內電路中，電源內部也存在電阻，內電路中的電阻叫內電阻，簡稱內阻。 將電源看作一個沒有電阻的理想電源與電阻的串聯，則內阻沿電流方向電勢降低。 思考與討論：對于閉合電路來說，內、外電路都會出現電勢降低，電勢能減少。那么，電流 I 跟電源的電動勢 E 及內阻 r、外電路的電阻 R 之間會有怎樣的關系呢？ 電流做功的過程就是電能轉化為其他形式能的過程，所以可以用電流做功的多少來研究電流 I 跟電源的電動勢 E 及內阻 r、外電路的電阻 R 之間的關系。 設電源電動勢為E，內阻為r，外電路的用電器都是純電阻為R，閉合電路的電流為I。 （1）電流流經電源時，在時間t內非靜電力做多少功？ 非靜電力做功將其他形式的能轉化為電能，轉化的數值與非靜電力做的功 W 相等。時間 t 內電源輸出的電能為：W＝Eq ＝EIt （2）在時間t內外電路中有多少電能轉化為內能？ 在時間 t內，外電路轉化的內能為：Q外 ＝ I2Rt （3）當電流通過內電路時，也有一部分電能轉化為內能，是多少？ 在時間 t 內，內電路轉化的內能為：Q內＝ I2rt 根據能量守恒定律，非靜電力做的功應該等于內、外電路中電能轉化為其他形式能的總和，即：W＝Q外 ＋Q內 將 W、Q 外 和 Q 內 的表達式代入上述關系式有: EIt ＝ I2Rt ＋ I2rt E ＝ IR ＋ Ir 1、教師適當引導，學生自主思考。 2、引導學生完成個思考討論的問題 3、引導學生根據思考討論，總結出I 跟電源的電動勢 E 及內阻 r、外電路的電阻 R 之間的關系。 1、小組討論完成思考討論的問題 2、根據思考討論，總結出I 跟電源的電動勢 E 及內阻 r、外電路的電阻 R 之間的關系。 1、評價學生的小組討論情況，溝通表達能力。 2、評價學生思考討論的成果 3、評價學生根據思考討論，能否總結出I 跟電源的電動勢 E 及內阻 r、外電路的電阻 R 之間的關系。
3.閉合電路歐姆定律 （1）閉合電路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。這個結論叫作閉合電路的歐姆定律。 （2）閉合電路的歐姆定律也可以寫為： E ＝U 外 ＋ U 內 即：電源的電動勢等于內、外電路電勢降落之和。 U 外 表示 IR，它是外電路總的電勢降落； 用U 內 表示 Ir，它是內電路的電勢降落。 讓學生閱讀教材，結合上面的結論，學習閉合電路歐姆定律 閱讀教材，結合上面的結論，學習閉合電路歐姆定律 1、評價學生閱讀教材的情況 2、評價為學生對閉合電路歐姆定律的理解
環節四：課堂小結
學到了什么？ 引導學生小結 小組討論，總結本節課得失 評價學生對本節課的掌握情況 評價學生對本節課堂的歸納能力和表達能力
環節五：作業設計
PPT展示作業 指導學生完成練習，批改練習。 按要求完成練習。 從完成情況和書寫情況等方面進行評價。
環節六：主板書設計
§12.1電路中的能量轉化 一、認識閉合電路 由導線、電源和用電器連成的電路叫作閉合電路；用電器和導線組成的電路是外電路；電源內部是內電路。 二、電動勢 在物理學中，我們用非靜電力所做的功與所移動的電荷量之比來表示電源的這種特性，叫作電動勢。 三、閉合電路歐姆定律及其能量分析 1.在外電路中，沿電流方向電勢降低；內阻沿電流方向電勢降低。 3.閉合電路歐姆定律 或E ＝U外 ＋U內
教學反思
課 題 人教版高中物理·必修·第三冊 第十二章第2節 閉合電路的歐姆定律 （第二課時）
課 型 新授課 復習課□ 試卷講評課□ 其他課□
授課班級 授課時間
教學內容分析 課標要求： 3.2.4理解閉合電路歐姆定律。 教材分析： 人教版新編教材12.2節《閉合電路的歐姆定律》是電學知識的最核心內容之一，包含了許多科學思想方法，是學生學習科學思想方法，提升探究素養的好素材。學生已經基本了解了電源在電路中所起的作用，知道電源通過非靜電力做功將其他形式的能轉化為電能的特點。閉合電路歐姆定律進一步揭示了閉合電路中內外電壓與電源電動勢的關系，是分析電路的重要理論基礎，也是能量守恒規律的應用。因此本節內容的教學是本章的一個重點內容，教學效果的好壞直接影響學生對于整個電學內容的理解和掌握。
學情分析 知識儲備：已經學習了電動勢和內阻概念，具備了表征閉合電路的歐姆定律的概念基礎；學習了部分電路歐姆定律。 能力基礎：具備了通過探究實驗建立閉合電路的歐姆定律以及理解課上現象或實驗，并應用閉合電路的歐姆定律分析問題的知識與技能。 思維能力：對全電路的感性認識不足，分析問題容易產生片面性，頭腦中的物理圖景傾向于分離的靜態畫面，對動態電路分析容易只憑局部了解就草率得出結論。但是對物理實驗和探究有濃厚的興趣。
核心素養 物理觀念：學生通過探究電子通過電源內阻和外阻消耗的能量等于電源消耗的能量,讓學生具有能量的觀念 科學思維：通過實驗,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。 科學探究：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。 科學態度與責任：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。
教學準備 多媒體課件
活動設計
教學內容 教師活動 學生活動 評價任務
環節一：導入新課 活動一：復習導入
復習第一課時的內容 提問：你能說出閉合電路歐姆定律和閉合電路中的哪些能量關系？ 回憶上節課內容，回答問題 1、評價學生的回答情況。
環節二：新課教學 活動一：路端電壓與負載的關系
1.負載和路端電壓 我們常常把外電路中的用電器叫作負載，把外電路的電勢降落叫作路端電壓。 讓學生閱讀教材，學習負載和路端電壓概念 閱讀教材，負載和路端電壓 1、評價學生閱讀教材的情況
2.路端電壓的表達式 根據閉合電路的歐姆定律 E＝U外 ＋U 內 ，則 U外 = E- U內 U外記為路端電壓 U，考慮到 U內 ＝ Ir，則：U ＝ E － Ir （1）如圖當外電阻 R 減小時，由式可知，電流 I 增大，因而內電路的電勢降落 Ir 增大由；U＝E-Ir 式可知，這時路端電壓 U減小 即：外電阻R減小，電流增大，路端電壓減小 外電阻R增大，電流減小，路端電壓增大 思考討論1：現在你能解釋節前“問題”欄目中多接幾個小燈泡之后會比之前要暗的原因嗎？ 多并聯幾個小燈泡之后，外電路的電阻R減小，電流I增大，路端電壓U減小，所以多接幾個小燈泡之后比之前要暗。 思考與討論2： U＝E-Ir 式表示的是 U 和 I 這兩個變量之間的函數關系。把它改寫為：U＝－rI＋E然后和一次函數的標準形式：y ＝ kx ＋ b對比就能知道它的 U-I 圖像是一條直線。 根據 U-I 圖像，當外電路斷開時，路端電壓是多少？ 當電源兩端短路時，電流會是無窮大嗎？ 當外電路斷開時I=0，由圖可知此時路端電壓U=E。當電源兩端短路時，電流不會無窮大，由圖可知電源兩端短路時U=0，此時I=I0 即為短路電流。 1、教師適當引導，學生自主思考。 2、引導學生完成個思考討論的問題 3、引導學生根據思考討論，理解路端電壓的表達式。 1、小組討論完成思考討論的問題 2、根據思考討論，理解路端電壓的表達式，得出函數圖像。 1、評價學生的小組討論情況，溝通表達能力。 2、評價學生思考討論的成果 3、評價學生根據思考討論，能否理解路端電壓的表達式，得出函數圖像。
3.圖象的物理意義 ①在縱軸上的截距表示電源的電動勢E。 ②在橫軸上的截距表示電源的短路電流。 ③圖象斜率的絕對值表示電源的內阻。 1、引導學生討論圖象的物理意義 1、小組討論圖象的物理意義 1、評價學生的小組討論情況，溝通表達能力。 2、評價學生思考討論的成果。
4.斷路和電源短路 （1）當外電路斷開時，電流 I 為 0，Ir 也為 0，由U＝ E－Ir式可知，U ＝ E。這就是說，斷路時的路端電壓等于電源的電動勢。我們常根據這個道理測量電源的電動勢。 （2）當電源兩端短路時，外電阻 R ＝ 0。由 式可知，此時電流 電源的內阻 r 一般都很小，鉛蓄電池的內阻只有0.005 0.1 Ω，干電池的內阻通常也不到 1 Ω。 所以絕對不允許將電源兩端用導線直接連接在一起！這樣電流過大，會導致溫度過高，燒壞電源，甚至引起火災。 1、引導學生討論斷路和電源短路兩種特殊情況的電路分析 討論斷路和電源短路兩種特殊情況的電路分析 1、評價學生的小組討論情況，溝通表達能力。 2、評價學生思考討論的成果。
活動二：拓展學習 歐姆表的原理
歐姆表是在電流表的基礎上改裝而成的。為了使測量電阻時電流表指針能夠偏轉，表內應有電源。 歐姆表電路 當紅、黑表筆直接接觸時（相當于被測電阻為 0），電流表指針指在最大值 I g 處，由閉合電路的歐姆定律可得 若已知 E 和 Ig 的值，就可以求得 RΩ 。 當紅、黑表筆之間接有待測電阻 Rx 時，電流表指針指在 Ix 處，由閉合電路的歐姆定律可得 得: 由上式可知，電阻與電流存在一一對應的關系。因此，只要將原來的電流刻度轉換成對應的電阻刻度，指針就能夠指示出被測電阻值，R x 與Ix 之間不是線性關系，所以刻度盤上電阻值的刻度不均勻。 展示學習資料，讓學生資助學習 學生根據自己的基礎和興趣，自主選擇學習 1、評價學生的學習積極性 2、評價學生的學自主學習能力
環節四：課堂小結
學到了什么？ 引導學生小結 小組討論，總結本節課得失 評價學生對本節課的掌握情況 評價學生對本節課堂的歸納能力和表達能力
環節五：作業設計
PPT展示作業 指導學生完成練習，批改練習。 按要求完成練習。 從完成情況和書寫情況等方面進行評價。
環節六：主板書設計
§12.1電路中的能量轉化 四、路端電壓與負載的關系 1.外電阻 R 減小時，電流增大，路端電壓減??；外電阻 R增大時，電流減小，路端電壓增大 2.斷路和電源短路 （1）當外電路斷開時，路端電壓等于電源的電動勢。 （2）當電源兩端短路時，
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