[闭合电路欧姆定律公式]《闭合电路欧姆定律》教学反思

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•  课题选择背景 
随着普通高中物理新课程标准的大力推进，必然引起一场学习物理方式的深刻变革。新课标指出：“高中物理课程有助于学生继续学习基本的物理知识与技能；体验科学探究过程，了解科学研究方法；增强创新意识和实践能力，发展探索自然、理解自然的兴趣与热情；认识物理学对科技的进步”。如何构建具有“探究性的学习、问题式的教学、合作化的课堂”的课堂教学方式，使学生能真正了解自然科学探究的含义，是每一位物理老师的责任。随着网络的普及，借助网络环境开展物理教学，可以将传统教学和现代信息技术有效结合起来，建构适合学习活动开展的 “ 探究式学习模式 ” ，利用网络资源丰富、可共享、互动性强等优势，结合物理学科自身特点和优势，使学生在网络环境下，带着物理问题，提出假设与猜想，并对问题进行探索、分析、研究，最后基于问题解决的方式，培养学生主动的探究、创新意识和综合实践能力。 
•  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》是高中物理第二册（必修加选修）第十四章第六节的内容。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 
•  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。  123
•  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 00000
2 00000
3 00000
4 00000
5 00000

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 ＇＝ I r （ 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 111
2 减小 111

（ 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。  123
  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。123

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