《闭合电路欧姆定律》课教学设计与教学反思.doc
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选修3-1《闭合电路欧姆定律》一课教学设计与教学反思
《闭合电路欧姆定律》一课教学设计
一， 教材及教学对象分析
（一）、教材内容及教学对象分析：
《闭合电路欧姆定律》其主要教学内容有两部分：
电动势和闭合电路欧姆定律。
1、学生接受电动势这个概念是掌握闭合电路欧姆定律的关键和基础．但是电动势这个概念比较抽象，涉及的知识面较广，要使学生全面、深刻地理解它是有困难的．新教材考虑到学生的接受能力和满足后续知识的需要，简化了电动势的教学，其基本内容有下列两方面：
一个是电源电动势是由电源本身的性质决定的，它表征了电源将其他形式的能转化为电能的本领．另一个是电源电动势的值可用电压表测出——电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压；在闭合电路里，电源电动势等于内、外电压之和．教材提出电动势这个概念，但没有给电动势下定义，只是讲它“等于”什么。
2、路端电压U与外电阻R的关系，是一个难点．演示实验由学生自己通过仿真实验记录数据并指导学生得出规律，使学生有明确的感性认识，同时这也更大程度的提高了高二学生的逻辑推理能力。
（二）、教学重点、难点分析：
1、重点：
闭合电路欧姆定律的内容及U随R变化的规律
2、难点：
（1）、应用闭合电路欧姆定律讨论电路中的路端电压、电流强度随外电阻变化的关系
（2）、应用定律解决简单的实际问题
二，学习目标
（一）知识目标
1、知道电动势的定义．
2、理解闭合电路欧姆定律的公式，理解各物理量及公式的物理意义，并能熟练地用来解决有关的电路问题．
3、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，电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和．
4、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．
5、理解闭合电路的功率表达式．
6、理解闭合电路中能量转化的情况．
（二）能力目标
1、培养学生分析解决问题能力，会用闭合电路欧姆定律分析外电压随外电阻变化规律
2、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．
3、通过用公式、图像分析外电压随外电阻改变规律，培养学生用多种方式分析问题能力．
（三）情感目标
1、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
2、通过分析外电压变化原因，了解内因与外因关系
3、通过对闭合电路的分析计算，培养学生能量守恒思想
4、知道用能量的观点说明电动势的意义
• 设计思路
本课一改传统由教师做演示实验，得出数据学生分析并讨论出规律的教法，而是以“课前自学——提出问题——通过仿真实验自主探究——协作交流——探究本质——总结规律——解决问题”为指导，课节内容以网页的形式呈现在学生面前，通过学生带着问题自学，根据自己的知识水平层次进入不同的网页进行自主探究。
同时亦使老师做到真正将课堂还给学生。
具体设计思路：
1、通过一个演示实验给学生留下一个疑问，学生自己在做仿真实验的时候，思考教师提出的几个问题。
2、引导学生认识电路。
3、提出目的，学生自己通过仿真实验，通过改变外电阻阻值、内电阻阻值和电源电动势，记录电流等数据，将数据记录在表格中，通过对数据分析探究什么是闭合电路的欧姆定律。
4、学生利用闭合电路的欧姆定律来解释演示实验现象。
5、对知识的一种拓展和应用。
三，教学过程
（一）设定猜想、实验论证，激发学生兴趣，引入新课
向学生展示平时生活中常用的1号、3号、5号干电池、蓄电池、电源，干电池上注明1.5V，蓄电池上标明2.0V，电源上标明15V，用伏特表测电池两侧可以直接测出分别为1.5V、2.0V、15V，再出示一个普通手电筒上的小灯泡。
实物演示实验：
将小灯泡与2.0V的蓄电池相接，请学生观察灯的亮度——正常发光，已很亮。
提问：
如果将这个灯泡与标明为15V的电源相接，我们可以猜想一下，小灯泡会怎样？
学生根据生活经验可能会回答：
小灯会被烧毁，或即使不烧毁也会比接3V电源时亮得多，也有可能和接2.0V的一样。
演示实验：
将小灯接在15V电源上，结果是：
小灯与15V电源相接时不但没有烧毁，亮度反而比接2.0V电源时暗一些。
与学生猜想结果大相径庭。
要圆满解释上述现象就要用到本节课将要学习的内容——闭合电路的欧姆定律。
请同学们在仿真实验中观察刚才演示实验的现象，思考：
电灯亮度不同主要是因为哪个或哪些物理量不同?
这种现象是怎样产生的？
（二）、新课教学
1、电动势
（1）电动势：
我们发现干电池、蓄电池等两端的电压是不相同的，其实这两端电压是由电源本身的性质决定，同种电源两极间电压相同，不同种电源两极间电压不同。
我们引入电动势这个概念来表征电源的这种特性。
（2）电动势E的物理意义：
是描述电源把其他形式的能量转化为电能本领大小的物理量。
其值等于电源没有接入电路时两极间的电压。
2、闭合电路的欧姆定律
（1）认识电路：
引导学生观察教学网页中的实验电路，了解闭合电路和分电路；内电路和外电路。
知道电源外部电流流向和电源内部电流流向。
（2）闭合电路欧姆定律：
学生在仿真实验中，可以在电阻元件上单击右键，选择“属性”改变电阻值，闭合开关，将电动势、电流和电阻关系记录在下表中，
物理量
序号
电源电动势E（V）
电流I（A）
外电阻R（Ω）
内电阻r（Ω）
关系
1
0
0
0
0
0
2
0
0
0
0
0
3
0
0
0
0
0
4
0
0
0
0
0
5
0
0
0
0
0
对数据进行分析，得出闭合电路的欧姆定律：
I=
3、路端电压U跟负载R的关系
（1）、演示实验中电灯亮与暗的实质是什么？
电灯作为负载（即用电器），其亮度主要看加在负载上的“有效”电压即路端电压U，在负载正常工作情况下，U大，则灯的亮度高，U小，则亮度低。
而如图所示，将电灯换成可变电阻R，改变外电路R，路端电压U跟负载R有什么关系呢？
（2）、分析讨论U随R变化的规律
对于同一个电源，一般情况下其电动势E和内阻r是不变的，当外电阻R变化的时候，请同学们根据闭合电路欧姆定律：
I=E/（R+r），引导学生从理论上来讨论U的变化规律。
当R增大时，有I减小，I、R都是变量，在没有给出I、R具体数据的情况下，单纯利用部分电路的欧姆定律U=IR来判断U的变化是很困难的。
但在闭合电路中，内、外电压通过关系式E＝U＋U＇是联系在一起的，而E是常量。
因为U＇＝Ir（r为常量），我们发现U＇的变化是很容易判定的，完全可以先判定U＇的变化，再根据E＝U＋U＇进而确定U的变化。
仿真实验：
在仿真实验下进行测试，验证上述推论的正确性。
根据表格进行探究。
物理量
序号
外电阻R
电流I
内电压U＇
外电压U
1
增大
1
1
1
2
减小
1
1
1
（3）、讨论两种特殊情况
①．短路：
R＝0，I＝，U＇＝E，U＝0
说明：
短路时电流取决于E、r，一般情况下r很小，故短路时电流很大，由于电流的热效应，常会烧坏电源甚至引起火灾。
仿真实验：
演示短路时保险丝熔断的现象及如何排除故障，恢复电路的正常工作。
②．断路：
R→∞，I＝0，U＇＝0，U＝E
伏特表测电动势的原理，主要是伏特表内阻大，测出的数据略小于E。
（三）探究演示实验中灯泡亮度不同的实质
根据闭合电路欧姆定律，电源本身具有内阻，其电路中电流I＝E/（R+r）,所以，当闭合电路电源电动势大的时候，由于r值的不同，两个电路的I不一定相同，也不一定是E大的电流就大，所以出现灯泡亮度不同的现象。
学生可以通过在实验里添加伏特表和电流表进行测量，并利用闭合电路的欧姆定律可以计算出这两个不同电源6V和12V的内阻r是多少，从而可以知道这两个电路中流过相同灯泡的电流I的大小。
教学反思
本课在网络环境下开展教学活动，有其利的一面也有其弊的一面，如何指引学生一起完成这节课，需要注意以下几个方面：
1、明确教学目的任务，掌握物理思维特点，培养学生思维能力。
本课重点即定律的内容不是老师强加到学生脑中，而是通过学生自主的探究，在一定思考和推理情况下学到知识，因此教师设计教学一定要符合高中学生的思维能力，通过“猜想——实验——验证”严密的科学探究方法，培养学生能力。
2、本课教学中用到较多的仿真实验，具有安全性和可操作性，避免了实际操作中的用电安全问题。
安全的仿真实验可充分发掘学生的好动性、探知性，用学生特有探究角度去思考问题，有效地发挥学生的个性，并使学生的创新能力得到拓展。
同时通过仿真实验的操作，提高学生的生活用电安全意识。
3、本课教学能充分联系生活实际，培养了学生的知识综合应用能力。
如为避免短路现象的发生安装保险丝；生活用电中电灯的亮度问题等。
4、本课教学能构建有效的网络环境，提供给学生自主学习权。
网络环境设定任务，通过人机交互，学生有选择的开展学习，探索适合自己的学习方法，完成教学内容。
学生还可以按自己的水平层次将课堂内未完成的内容拓展到课外，作到课题学习和课外思考的互通。
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