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2.闭合电路的欧姆定律 集体备课大赛

高俊丽
凤凰县高级中学
高中
物理
必修 第三册
人教版(新)
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    教学准备

    学情分析

      本节内容包括三个部分,电动势概念的建立,闭合电路欧姆定律,应用该定律分析路端电压与负载的关系。知识的逻辑体系严谨,符合认知方式。电动势的概念中渗透了把其他形式的能转化为电势能,而闭合电路欧姆定律渗透了把电势能转化为其他形式的能,使学生对闭合电路的能量转化和守恒有了完整,清晰的认识。

    教学工具

    通过前面的学习,学生理解了静电力做功与电荷量,电势差的关系,了解了静电力做功和电能转化的知识,已经具备了利用功能关系分析建立闭合电路欧姆定律,使学生对闭合电路中能量的转化和守恒有较为深入的认识。

    教学设计

    教学目标

    知识与技能

    1通过类比形成持续的水流,知道电源是通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能的装置,知道电动势的定义式

    2通过设置问题,层层推进,经历闭合电路欧姆定律的理论推导过程,理解闭合电路欧姆定律和内外电路的能量转化。

    3通过观察实验理解路端电压和负载的关系,知道这种关系的表达式,并能用来分析有关问题

    过程与方法
    1学生经历闭合电路欧姆定律的推导过程,体验能量转化和能量守恒在电路中的应用

    2通过路端电压与负载的关系的实验,培养学生利用实验和事实探究物理规律的方法

    2利用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题,培养学生解决实际问题的能力

    情感态度与价值观

    1通过实际问题分析,让物理融入生活,增强学生学习物理的兴趣

    2通过理论推导,增强学生的逻辑思维能力


    教学重难点

    电动势是本节的重要概念,也是本节的难点,帮助学生理解电路中能量转化关系是突破难点,突出重点的关键。

    教学方法

    电动势

    1非静电力做功,把其他形式的能转化为电能的装置

    2反映非静电力做功的本领

    内电路----非静电力做功-------蓄能--------提升电势能--------E=W/q

    外电路-----静电力做功----耗能-------降低电势能-------U=W/q

    闭合电路欧姆定律

    1公式I=E/R+r

    2描述公式

    3适用条件


    教学过程

    如图,小灯泡规格相同,多个并联的小灯泡,每条支路都有开关,只开一盏灯,陆续打开2,3,4,观察现象。得出结果。

    教师引导用并联灯泡两端电压应该不变,亮度不应该变化,其实呢,是因为我们高中考虑了电源的内阻,学完这节我们就可以解释这个现象了

    一,电动势

    1认识电路

    闭合电路:导线,电源和用电器连成的电路

    外电路:用电器和导线组成

    内电路:电源内部,内部是有电阻的,这是我们和初中最大的差别

    2电流的方向

    金属导体中,能够自由移动的是自由电子,但电流的方向为正电荷移动的方向,好在物体运动是相对的,下面我们按照正电荷进行讨论

    先回到我们的水流,观察实验:水流的视频

    类比,水缸里的水会流完,用什么方法让水持续流动

    利用人力(或其他方式,非重力作用)可以把水搬到高处,人力克服物体重力做功增加水的势能可以维持水流

    现在我们把名词换成电学的名词

    引入电流的视频,要想形成持续的电流必须要有电源

    引出电源电动势的概念,非静电力把正电荷,从低电势拉到了高电势的地方,电势能增加了,消耗了其它的能量。

    所以从能量转化的角度看“电源是通过非静电力做功把其它形式的能转化为电势能的装置

    问题讨论,不同电源把其它形式的能转化为电势能的本领相同吗?

    类比抽水机工作,不同抽水机水被举起的高度不同,公平,比的是把相同质量的水或是单位质量的水所增加的重力势能

    类似在不同电源中非静电力把1c的正电荷,从电源的负极搬运到电源正极所增加的电势能是不同的

    引入板书

    概念

    大小

    公式

    单位

    二。闭合电路欧姆定律以及能量分析

    1初中讲过部分电路欧姆定律I=U/R,,所以研究整个回路

    外电路:沿电流方向经过外电阻电势降落

    内电路:内阻上有电势降落,同时电源又使得电势升高

    2那我们需要研究什么呢,不管是小到这个电路还是达到地球都遵循一个普遍的规律,能量守恒的定律

    下面我们就从这个真理出发,来探讨一下电路中的能量守恒

    电源的作用:非静电力做功,积累电势能

    设闭合电路电流为I.负载是纯电阻;通电时间为t,非静电力做功

    W=Eq=EIt

    电流通过负载所做的功

    W外=I2Rt

    电流通过内阻r产生的内能

    W内=I2rt

    能量守恒

    W=W外+W内

    得出I=E/R+r

    若负载是非纯电阻电路,学生分析

    设置问题

    1,非静电力做的功

    2电流通过负载所做的功

    3电流通过内阻所做的功

    得出E=U外+U内

    插入动画,形象感受外电阻,此公式的含义


    板书:I=E/R+r

    适用条件



    由能量守恒定律得:

    闭合电路欧姆定律I=E/R+r

    三  路端电压与负载的关系

    问题:如图,连接电路,电压表测得是电动势吗?、

    1有部分同学认为也测出了电动势,改变滑动变阻器,。学生观察电压表的变化。再次回到问题,这里测得可能是电动势吗?

    学生回答:电动势是电源固有的,不能随时改变,所以不能测电动势。此时测的是路段电压

    2改变滑动变阻器R的值,记录电压表和电流表的示数,重复多次

    用excel记录数据,并画出电压和电流的关系图像

    函数关系是一条直线,

    问题:从数学角度分析为什么是一次函数

    思考下面的问题:

    解释引入提出的问题?

    外电路断路时对应于哪一点?路端电压和电动势的关系?

    电源短路状态对应哪个点?

    内阻与图像有什么关系?

    学生通过思考和分析问题,体会到物理和数学不分家









    解决开始引入的问题

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