探究闭合电路欧姆定律教学设计.docx

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探究闭合电路欧姆定律教学设计

探究闭合电路欧姆定律教学设计

授课教师

蒋雪梅

所在学校

延安大学

课程名称

高二年级物理

选用教材

选修3—1；上海科技教育出版社，2007年2月第2版

授课题目

探究闭合电路欧姆定律

授课章节

第4章第1节

课型

新授课

课时

1课时

教学用具

自制教具—“巨无霸”电源干电池电键小灯泡导线（若干）多媒体课件

教学

任务

分析

探究闭合电路欧姆定律这节课是在学生已经掌握了部分电路欧姆定律基础上的进一步深入研究学习。

这节课以探究闭合电路欧姆定律为知识载体，通过探究实验为中介，让学生了解电源的两个重要参数：

电动势和内阻，并理解闭合回路中电流与电动势、电阻之间的关系，在这个过程中培养学生的探索精神、逻辑推理能力、变向思维能力，使学生的知识、能力和价值观都得以发展，为其终生学习奠定基础。

学生

学习

心理

分析

1、认知发展状况分析：

学生在学习本节之前，已经掌握了部分电路的欧姆定律，而闭合电路的欧姆定律中涉及到的电动势、内阻等概念是第一次接触。

但我们可以利用学生头脑里已有的概念——电压、电阻来作为电动势、内阻的知识生长点，使学生达到知识的同化和顺应。

关于闭合电路的欧姆定律的掌握需要学生对闭合电路的电流、电动势、电压、电阻之间的关系进行实验探究和科学推理，对于高二年级的学生，他们的认知能力接近于成熟的程度，能运用形式逻辑的推理方式去思考和解决问题，可以进行独立探究活动和自主的研究性学习。

2、个性发展状况分析：

高二学生在行为导向上基本有了自己的价值观与伦理标准。

求知欲和好奇心强烈，乐于参加各种创造性的活动，对冒险性和趣味性的活动更是乐此不疲。

影响他们物理学习的因素主要有：

自我概念、成就动机、直觉能力、兴趣、对学科的态度、价值观念等，故在教学设计中应多从这些角度多加以考虑。

教

学

目

标

知识与技能：

（1）了解电动势、内阻的概念，知道电动势、内阻是电源的两个重要参数；

（2）理解闭合电路欧姆定律及其公式，并能熟练地解决有关的电路问题。

过程与方法：

（1）通过具体实验，感悟探究物理规律的科学思路和方法；

（2）通过电路问题的分析，感悟逻辑推理的方法。

情感态度与价值观：

（1）通过教学示范作用，激发学生求知欲、探索精神和科学推理的物理思维品质；

（2）通过能力训练，培养学生创造性学习的思维品质，能够变换、创设问题，从中理性地体会物理思维方法；

（3）通过探究实验，培养学生实事求是、尊重客观规律的科学态度；

教学重点

电动势的概念；闭合电路欧姆定律的内容及其理解

教学难点

电动势的概念

教学方法

实验法、探究法、合作法、类比法

教学手段

实验、多媒体辅助教学

教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

引入新课

讲授新课

交代学习收益

教师向学生表明在本节课后他们将能获得那些有用的知识，利用这些知识他们可以完成什么样的任务或将会解决什么样的问题。

演示实验

教师提问：

电压为9伏的电源“巨无霸”与额定电压为3伏的小灯泡连接后，结果小灯泡却安然无恙，发光较暗的原因是什么？

（鼓励学生大胆想象）

一、激活旧知

提问:

完整的电路由哪几部分组成？

利用课件投影，向学生引入内阻、内电路、外电路等新概念

外电阻：

外电路的总电阻。

内电阻：

内电路的电阻，通常称为电源的内阻。

外电路：

电源外部的电路，包括用电器、导线等。

内电路：

电源内部的电路。

内电压：

外电路两端的电压。

外电压:

电源内部的电压。

投影电路图帮助理解新概念

二、示证新知

投影探究任务1，引导学生探究“巨无霸”电源引起小灯泡变暗的原因。

v

v

提问:

通过三次探究实验的结果，你发现了什么？

为什么？

投影探究任务2，引领学生进行探究电源内阻分压的实验

提问：

观察两个电压表的示数，并尝试将其相加你有什么发现?

提出阅读要求：

请大家认真阅读书上78页，电源的作用——电动势这一部分内容。

播放动画：

通过电路中电荷受力分析，帮助学生理解电动势的概念，即:

电源内部非静电力移送单位电荷所做的功。

电源提供的电能=内电路消耗的电能+外电路消耗的电能

播放flash动画：

将小孩滑滑梯与电荷在电路中作定向移动作类比，将电路图与小孩滑滑梯一一对应，帮助学生理解电动势的物理意义。

引导学生从实验结果出发，定性的推出闭合电路欧姆定律

引导学生对刚理解电源电动势等于外电压与电源内部的内电压之和进行化简、推导，得出闭合电路的欧姆定律。

播放flash动画：

（定量描述闭合电路欧姆定律）

三、尝试应用

要求学生解决开课时留下的难题

展示“巨无霸”电源，揭开其包装，让学生观察。

（发现其实质就是用久了的九节干电池串联后做成的电源）

提问：

为什么它与小灯泡连接后会使小灯泡发光变暗？

引导学生从电源的内部结构入手分析，“巨无霸”电源造成小灯泡变暗的原因。

教师投影习题：

分析题意，给学生创设尝试应用新知识的氛围，个别指导有困难的学生

第一组问题：

在右图已知条件下，若电源的内阻r=5Ω，则电路中的电流I和路端电压U各为多大？

第二组问题：

若将上图中的负载变为R’=25Ω，且电源的内阻r=5Ω，则电路中的电流I和路端电压U各为多大？

四、融会贯通

教师通过一组图片提问：

天刚黑的时候电灯的亮度和夜深的时候灯的亮度有什么不同？

思考一下这和刚开始做的实验有什么相似之处？

教师提问：

用久了的手电筒的灯光变暗与调节台灯旋钮灯光变暗的原因相同吗？

为什么？

教师投影，让学生观察多种电源，并说出描述各个电源的参数，以及电源的优缺点，废弃后他们对环境的污染，以及该如何处理废弃的电源？

结束语：

（为下节课的学习做下路标，并布置课外作业）

聆听

从中领悟到本节课的价值和重要性。

观察实验

利用部分电路欧姆定律的知识进行思考。

分析实验并提出自己的见解，积极发表自己的看法，并尝试解决教师提出的问题

{困难}：

学生以前的知识中没有电源内阻的概念。

在大脑中提取旧知进行思考，并踊跃回答。

观看多媒体，并积极将新知识与以前的旧知识联系起来，比较新知与旧知的区别与联系。

（发生知识的同化）

将新概念与电路图一一对应（发生知识的顺应）

小组合作，协同努力根据探究任务图，连接电路，观察小灯泡的亮度和电压表的示数，并积极思考产生与预期结果相反的原因。

学生猜想，并根据刚刚学习的新概念回答老师提出的问题。

（减小的电压可能被电源内阻消耗）

师生合作，共同努力，根据探究任务图，连接电路，观察各个电压表的示数。

学生通过观察数据，计算得出闭合电路内电压与外电压之和始终是一个恒量。

按照教师的要求，认真阅读教材，并在头脑中纠正前概念（电源的电压全用来供用电器工作），并在此过程中了解电动势的物理意义。

观看多媒体动画，并跟着教师的思路，领会电动势的概念。

U外q+U内q=Eq

【困难】：

学生对静电力的理解本身存在困难，对静电力的概念更不容易理解。

观察多媒体，用心体会电动势的物理意义。

与教师一起从定性的角度推导出闭合电路的欧姆定律

E=U外+U内

E=IR+Ir

I=E/（R+r）

观察多媒体动画实验，从试验中定量总结得出I=E/（R+r）

学生撕开“巨无霸”电源的包装，观察其“庐山真面目”，并积极思考、解决教师提出的问题。

同学之间相互讨论，学生在教师的指导下尝试应用所学的知识解决问题

（学生从干电池的内部结构入手，分析得出用旧了的电池内阻变大，故与小灯泡连接后，其上面分的电压也就变大，小灯泡上的电压就减小，故小灯泡变暗。

）

学生利用所学知识积极思考，并将信息反馈给教师（实践知识），与此同时将这些结果与自己头脑中建立的知识图式进行比较，且进一步验证知识图式。

学生将刚习得的知识进行横向迁移，与生活实际结合起来，进一步理解闭合电路欧姆定律。

学生将所学的知识进行纵向迁移，通过分析不同情况下电路的实质，分析原因，得出结果。

学生进行创造性的应用知识，将实际生活经验与物理知识结合起来，积极发表各自独特的见解。

聚焦完整任务

激发学生的远景性学习动机。

激活旧知阶段

（回忆原有经验）

利用生活中器材自制教具将物理与生活拉近。

通过实验的反差结果引起学生的认知冲突，激发求知欲。

激活学生大脑中的知，为后续认知冲突的产生提供基础。

（提供新经验，建立学习支架）

借助学生学习的高动机向学生引入知识的先行组织者，为紧接着的学习提供学习支架。

（内化新概念，明细知识结构）

为后继探究学习奠定必备的知识基础。

展示论证新知

（紧扣目标施教）

利用学生对开课演示实验的强烈探究兴趣，及时将开课实验演变为学习知识的载体，来达到让学生掌握知识，提升科学探究能力及解决问题的能力。

培养学生的逻辑思维能力和解决问题的能力，并为后继探究电源内阻埋下伏笔。

让学生自己经过实验来验证他们的猜想，这样这样获得知识时的喜悦感将会更大，由此将会激发更高的学习激情。

培养学生发现问题的能力，并为即将学习的新概念——电动势奠定基础。

通过学生自己阅读材料，达到动摇前概念，产生认知冲突，而且在这个过程中还可以让学生发现自己的认知模糊的地方，为教师的施教提供可利用的基点。

（提供学习指导）

非静电力做功对学生来说，理解较困难，所以通过动画，以及受力分析，帮助学生化解思想上的困惑。

电动势比较抽象不容易理解，在此将知识溶于生活，利用类比法将抽象化为具体，帮助学生理解。

培养学生的逻辑推理能力，并在推导的过程中理解闭合电路欧姆定律。

（利用媒体促进）

通过flash上数据的变化，让学生很直观的观察到电动势等于外电压与内电压之和。

从定性与定量达到统一的角度去理解闭合电路欧姆定律。

尝试应用

（紧扣目标操练）

前后呼应，让学生回忆和再认所学的内容知识，并让学生认识到所学知识可以解决实际生活中的问题。

逐渐放手操练）

撤去学习支架

从帮助学生到逐步放手，渐渐的撤去学习支架，通过学生自己应用知识解决问题可以深化对知识的理解。

（变式问题操练）增强学生对知识的纵向迁移度，为学生创造灵活运用知识的氛围，并由此使学生可以深化对知识的认识。

融会贯通

（反思完善提高）

通过变向问题，使学生达到对知识的迁移，拓展。

从中深化认识所学的知识。

（灵活创造运用）

为学习者提供机会，可以创造、发明或探索新的富有个性特点的应用新知识和新技能

课堂小结

让学生回顾本节课所学知识和所用方法。

布置作业

1、调查你们周围社区成员将用旧了的废电源是如何处理的，通过调查和上网，收集资料向当地有关部门提出一份处理废弃电源的报告书。

课外探究：

试着利用上课做实验的所得数据，探究U内—R、P出—R的关系，看一看有什么新的发现；利用你的数据，试着完成出U—I的变化曲线，看一看有什么收获？

（选做题）

课后反思

板书设计

探究闭合电路欧姆定律

一、实验引入

二、物理新概念

内电阻、内电压、外电压、内电路、外电路

三、探究实验

实验表明：

U外+U内=E

四、电动势U外q+U内q=Eq

五、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。

副

板

书