欧姆定律教学设计

欧姆定律教学设计

　　作为一名人民教师，通常需要用到教学设计来辅助教学，教学设计是把教学原理转化为教学材料和教学活动的计划。教学设计应该怎么写呢？以下是小编整理的欧姆定律教学设计，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助。

欧姆定律教学设计1

　　一、教学任务分析

　　拓展型课程中的“电源”和“闭合电路欧姆定律”是基础型课程中部分电路的延伸，是“电路”一章中的核心知识。内容不仅涉及到电流、电阻、电压及电动势等物理量，还通过对电池供电原理以及非静电力做功等内容的详细介绍，突出闭合电路中能量转化和能量守恒的规律。

　　“电源”和“闭合电路欧姆定律”涉及到的新概念较多并且抽象，如电动势、外电压、内电压、外电阻、内电阻等等，学生掌握这些概念均有一定的难度。建立闭合电路欧姆定律的探究过程，不仅要有较强的动手实验获取数据的能力，还要学生具有较高的处理数据的理性分析能力。

　　让学生感受电池，制作水果电池，体会物理与生活的联系，打破对电池认识的神秘感，甚至给学生一个发明创造的欲望，从而感受成功的喜悦或失败的经历。

　　本节课通过对教材内容的合理整合，探究活动的科学设计，较好地达成了学习目标。

　　二、学习目标

　　1．知识与技能

　　（1）知道电源电动势及内阻概念，知道化学电池的工作原理。

　　（2）理解闭合电路欧姆定律。

　　（3）通过实验操作，培养动手实验能力。

　　2．过程与方法

　　（1）经历实验观察、猜想、验证等过程，感受科学探究的一般方法。

　　（2）通过对实验数据的分析、归纳，经历物理规律的发现过程。

　　3．情感、态度和价值观

　　（1）通过科学探究过程，培养严谨求真的科学态度。

　　（2）通过对化学电池结构的认识，增强环保意识。

　　（3）观看“神六”、“核电站”等图片，领略我国电能领域取得的巨大的成就，激发爱国主义的热情。

　　三、教学重点

　　电动势概念的建立，探究电源内阻和闭合电路欧姆定律。

　　四、教学难点

　　通过实验数据分析，得出电源有内阻以及闭合电路欧姆定律。

　　五、教学资源

　　1．实验器材：电压、电流传感器、DIS数据采集器等，水果及铜丝、锌丝等。

　　2．信息技术：自制FLASH课件。

　　3．使用教材：上海市现行高级中学课本《物理》拓展型课程I第二册（试用本）（华东师范大学出版社。

　　六、设计思路

　　在“电源电动势”和“闭合电路欧姆定律”两节电学内容的教学中，通常我们的教学设计是根据高中物理教材中提供内容按次序而进行的。在教学内容上，从非静电力做功引入电动势的概念，强调电动势是将其他形式的能转化为电能的本领，在实验得到电源的内外电压之和为电源电动势的基础上，借助欧姆定律，推导出闭合电路欧姆定律。在教学次序上，先电源电动势，后闭合电路欧姆定律。

　　由于人们对事物的认识是一个渐进的过程，在不同的阶段有着不一样的认知水平，学生对电动势概念的理解也不会是一步到位的，需要一个螺旋上升的过程，所以，我们在对“电动势”和“闭合电路欧姆定律”两节内容研究后，将教材内容进行了有机的整合，设计出两个双循环的教学过程。

　　第一个双循环针对电动势而言。电动势的概念是掌握闭合电路欧姆定律的关键和基础，考虑到电动势概念比较抽象，涉及的知识面较广，学生全面、深刻地理解它是有困难的。在电动势教学的第一循环中，仅仅指出电源电动势是由电源本身的特性决定的，它在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压，它可以用电压表直接测量出来。在第二循环中，指出它是表征电源将其他形式的能转化为电能本领的物理量，电源电动势和电路断开时电源两极间的电压有相同的大小和单位，但他们的。物理含义不同。

　　第二个双循环针对闭合电路欧姆定律而言。在第一循环中，通过多组电流、电阻的实验数据，让学生通过探究得到电源有内阻，并进一步得到闭合电路欧姆定律，改变了传统教学中先将电源的表征量都研究好，待所有概念都解决后，再去研究电路中电流所遵循的规律，即闭合电路欧姆定律。第二循环中，先以作业形式给学生一系列问题，然后让学生通过自主学习、合作学习的形式完成从能量角度对电源的研究。

　　考虑到本节课的探究方法与课本中的不同，我们在作业中编排了题目“简述课本中闭合电路欧姆定律的建立过程”，引导学生通过阅读教材，学习到另一种经典的研究方法，即通过探究电动势与电源内、外电压的关系而得出闭合定律欧姆定律。

　　本节课的教学设计主要针对“电源”和“闭合电路欧姆定律”第一循环的学习，课题名称定为“电源及闭合电路欧姆定律”，教学时间为1课时。

　　七、教学流程

　　八、教学过程

　　（一）情景──回顾历史、引入课题

　　视频：神舟6号遨游太空。让学生思考电池翼板的作用。

　　图片：科学家伽伐尼。介绍伽法尼发现电的过程。

　　图片：科学家伏打照片。介绍伏打及伏打电池，让学生利用所学的化学知识，解释伏打电池的工作原理。

　　实物：不同类型化学电池。解剖化学电池内部结构，指出废旧电池给人体和环境带来的危害。

　　制作：自制水果电池。在不同水果中插入锌丝和铜丝，并测量其两丝间的电压。

　　图片：核电站、三峡。简要介绍我国电力发展情况。

　　（二）探究──建构概念、建立规律

　　探究一：影响端电压的因素

　　师：下面我们以干电池为例来研究电源。如图1是由干电池、电阻箱组成一个电路。为了我们有共同的语言，先介绍两个概念。我们把电源两端的电压称为“端电压”；电源外部所接的电阻称为“外电阻”。图1电路中电源的端电压也就是外电阻上的电压。

　　师：请大家按图1连接电路，测量电源的端电压，完成下表，并讲一讲你的发现。

　　电阻箱电阻R

　　断路

　　电源端电压U

　　生：我们发现外电阻R越大，电源端电压U越大，说明端电压与外电阻有关。

　　生：不同的电源在外电阻相同的情况下U是不同的，说明端电压还与电源有关。

　　生：电路断开时的端电压仅由电源本身决定。

　　师：电路断开时，电源两极间的电压是由电源本身决定的，即：不同的电池，在电路断开时，维持两节间电压的本领是不同的。为了描述电源的这种特性，在物理学中，引入了电动势的概念。电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。电动势用符号是E表示，它的单位是伏特。

　　师：请大家测量课桌上干电池的电动势。

　　探究二：闭合电路的电流

　　师：在图1所示的电路中，如果电源的电动势和电阻是已知的，那么，电路中的电流是多少呢？凭你的知识、经验、智慧或灵感，猜测一下。

　　生：我的猜测是：I=E/R

　　师：这样的猜测对不对呢？电池的电动势刚才大家已经测量过，下面请大家再测量一下，不同外电阻时电路中的电流，完成下表，最后看看我们的猜测是否正确？

　　电阻箱电阻R

　　电路中电流I

　　生：通过实验，我们发现电流I

　　师：那么，电流与电动势和外电阻之间关系存在怎样的关系呢？请大家再猜测一下。

　　生：分母再大一点就行了，我的猜测是，可能是电源内部有电阻。

　　师：假设你的猜测是正确的，我们不妨将电源内部的电阻叫内阻，用r表示。这时电路中的电流可写成：I=E/（R+r）。现在请大家利用实验数据，根据你们学到的数学知识，一起来找一找r的大小，然后看一看在误差范围内，上述关系是否成立。

　　生：我将每一组数据代入I=E/（R+r），通过计算的发现，每一次求出的r都在2．3欧姆左右，说明电源存在内阻的假设是成立的，并且电路中的电流应该满足I=E/（R+r）。

　　生：我是用图像法处理实验数据的。先画出I—R图像，发现图线是曲线，后来将I=E/（R+r）写成R=E/I—r形式，看出电阻R与电流倒数1/I成线性关系。如果I=E/（R+r）成立，那么，通过实验数据画出的`R—1/I图像应该是直线，结果利用实验数据作出的图线如图2所示，这就说明了关系式I=E/（R+r）是正确的，而图线的截距为—2．344，说明电源的内阻为2．334欧姆。

　　师：通过上述分析，我们得出I=E/（R+r）是成立的结论，而且利用图像还得到了电源的内阻。

　　师：I=E/（R+r）这个规律最早是由欧姆发现的，为了区别在初中所学的欧姆定律，我们将它叫做闭合电路欧姆定律。之所以称为“闭合电路”，是因为I=E/（R+r）涉及到由电源、电阻等整个闭合的电路。而初中学习欧姆定律I=U/R只涉及到整个电路中的一个部分，所以，我们将I=U/R又叫做部分电路欧姆定律。

　　（三）应用──联系实际、解释实验

　　题目：探究实验表明，闭合电路中的外电阻越大，电路中的电流越小，电源的端电压越大。请解释之。

　　解答：根据闭合电路欧姆定律I=E/（R+r）可知，当外电阻R变大时，电路中的电流I必将变小；将I=E/（R+r）代入到U=IR得，U=E/（1+r/R），所以，当外电阻R变大时，电源的端电压U变大。

　　九、作业设计

　　本节课在作业设计上，力求使作业能够联系社会，联系生活、联系环境，甚至跳出物理学科本位，同时通过问题设计引导学生有目的地进行自主学习。

　　自主学习：电子为什么能在电源的内部从正极运动到负极？

　　自主学习：电动势与电压的区别和联系有哪些？用能量的观点解释电动势的物理意义。

　　开阔视野：简述课本中闭合电路欧姆定律的建立过程。

　　拓展研究：课堂实验数据的再研究。

　　（1）画出U—R、I—R、U—I图像，并用相关理论对图像进行分析。

　　（2）假设E、r未知，利用实验数据如何计算电源的电动势和内电阻等。

　　关注生活：查看手机电池上的说明，指出个参数的意义及提出注意事项的理由。

　　联系实际：为什么日常生活中不用水果电池？并设计一个实验来验证你的想法。

　　十、教学反思

　　建构主义告诉我们，知识的获取过程是学习者在一定的情境下，借助其他人的帮助即通过人际间的协作活动而实现的意义建构的过程，获得知识的多少取决于学习者根据自身经验去建构有关知识的能力，而不取决于学习者记忆和背诵教师讲授内容的能力。在教学过程中，我们在得到电源电动势、电流以及外电阻的实验数据后，让学生猜测它们之间的关系，有一位已自学过闭合电路欧姆定律的同学说，电流等于电动势与外电阻的比值。课后我和该同学交谈后发现，学生并不是为了配合我的教学设计而故意讲错的，而是他将以前自学过的知识忘了。通过这次交谈，我对意义建构的理解更深刻了，同时也更坚定了我们的理念，即物理课堂应该是学生通过探究学习而掌握知识的场所。

　　目前，大家对课程与课堂的教学改革较为重视，改革的力度也较大，但在作业方面改革步伐却是缓慢的。对作业功能的定位很少研究；在教学五环节中布置作业所用的时间是最短的；作业的来源单一，很多时候就是课本或练习册中的几道练习题；题目通常也侧重于理论研究，通过演绎、推理来完成。本节课试图在作业的布置上做一些改革的尝试。努力使作业联系社会，联系生活、联系环境，甚至跳出物理学科本位。作业的主要功能不仅仅是巩固知识、查漏补缺，而且具有承上启下、新旧联系、引导学生进行自主学习等功能。如作业中要求学生对实验数据进行再处理，不仅将课堂的研究引向深入，还为以后“内电阻与电动势的测定”的实验教学打下了伏笔；再如通过作业有目的地引导学生进行自主学习，从而保证了学生用１课时的时间就完成了“电源及闭合电路欧姆定律”第二个循环的学习。另外，自主学习有时是需要引导的，由于我们在课堂上让学生观看了有关电源内部电荷运动的FLASH动画，所以学生课后的自学就变得有趣、轻松和高效，对“电源内部电荷运动原因是由于电荷受到了非静电力的作用”的理解也较为深刻。

欧姆定律教学设计2

　　欧姆定律是电学中的基本定律，是进一步学习电学知识和分析电路的基础，是本章的重点。本次课的逻辑性、理论性很强，重点是学生要通过自己的实验得出欧姆定律，最关键的是两个方面：一个是实验方法，另一个就是欧姆定律。欧姆定律的含义主要是学生在实验的过程中逐渐理解，而且定律的形式很简单，所以是重点而不是难点。学生对实验方法的掌握既是重点也是难点，这个实验难度比较大，主要在实验的设计、数据的记录以及数据的分析方面。由于实验的难度比较大，学生出现错误的可能性也比较大，所以实验的评估和交流也比较重要。这些方面都需要教师的引导和协助，所以这次课采用启发式综合教学法。

　　一、教学目标

　　1、知识与技能

　　①使学生会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和其中的电流。

　　②通过实验认识电流、电压和电阻的关系。

　　③会观察、收集实验中的数据并对数据进行分析。

　　2、过程与方法

　　①根据已有的知识猜测未知的'知识。

　　②经历欧姆定律的发现过程并掌握实验的思路、方法。

　　③能对自己的实验结果进行评估，找到成功和失败的原因。

　　3、情感、态度与价值观

　　①让学生用联系的观点看待周围的事物并能设计实验方案证实自己的猜测。

　　②培养学生大胆猜想，小心求证，形成严谨的科学精神。

　　二、重点与难点

　　1、重点：掌握实验方法；理解欧姆定律。

　　2、难点：设计实验过程；实验数据的分析；实验结果的评估。

　　三、教学方法

　　启发式综合教学法。

　　四、教学准备

　　1、教具：投影仪、投影片。

　　2、学具：电源、开关、导线、定值电阻（5Ω、10Ω）、滑动变阻器、电压表和电流表。

　　五、板书设计

　　已学的电学物理量：电流I、电压U、电阻R。

　　猜测三者之间的关系：I＝UR、I＝U／R、I＝U－R。

　　实验所需器材：电源、开关、导线、电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。

欧姆定律教学设计3

　　（一）教学目的

　　1．理解欧姆定律的内容及其表达式的物理意义，了解定律中各量的单位；

　　2．能较熟练地运用欧姆定律分析解决有关的简单问题；

　　3．知道什么叫伏安法；

　　4．培养运用物理公式解答物理问题的习惯和能力。

　　（二）教具

　　写有课堂练习题的小黑板（或幻灯片）。

　　（三）教学过程

　　1．复习提问引入新课

　　教师：上节课我们通过实验得出了导体中的电流跟它两端的电压和它的电阻的关系，请一位同学叙述一下这个关系（抽中等学生或差等生不看书回答）。大家认为他说得对吗？（不足之处由学生订正）上节课我们曾经把这个关系用数学式子表示出来，请一位同学回答是怎样表示的？（学生回答教师板书）

　　教师：我们这节课要学习的就是将这些关系综合起来，得出的一个电学的基本规律，即欧姆定律。

　　板书：欧姆定律

　　2．新课教学

　　教师：欧姆定律的内容是什么呢？让大家阅读课本，请一位同学朗读欧姆定律的内容，教师板书。

　　板书：导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。

　　教师：欧姆定律的内容中好像比上节实验得出的关系少设了一点什么，你们发现了没有？（在说到“正比”或“反比”时，没有说“在电阻一定的情况下”或“电压不变的情况下”）这是否意味着“导体中的电流跟它两端的电压成正比”不需要保持电阻不变这个条件了呢？不是的．只有电阻一定时，导体中的电流才会跟它两端电压成正比．同样，也只有电压不变时，导体中的电流才会跟它的电阻成反比．定律作了简明的叙述，但暗含了这两个条件．这是对定律应注意的一个方面．另一方面，定律没有指明“正比”、“反比”所应满足的条件，还意味着它能适用于电压、电阻同时都变化时，电流应如何变的情形，这种情形在以后的学习中将会遇到．其次欧姆定律中说到的电流、电压、电阻都是属于同一段导体的．在后面将欧姆定律用于串联电路和并联电路时，注意到这一点是很必要的．欧姆定律的内容可以用公式来表述，请大家看看课本上是怎样表述的．（学生看书，教师板书）

　　现在请大家解答下面两个问题．（出示小黑板或幻灯片．请两个学生在黑板上解答，教师巡视指导．两个问题均有两种解法．例如，可以先用欧姆定律解出电阻值，再用欧姆定律解电流值；也可以直接用前面比例式（1）求解．）

　　问题①一个定值电阻两端的电压是0。25伏时，流过它的电流是0。13安．如果流过它的电流变为0。91安，此时它两端的电压多大？

　　问题②一个电阻箱接在电压不变的电源上．把它的电阻调到350欧时，流过它的电流是21毫安．若再调节电阻箱，使流过它的电流变为126毫安，此时电阻箱的电阻应是多大？

　　教师：在解答问题①时，除了黑板上的解法外，有同学还用了另一种解法（教师板书出来）大家看都对吗？（学生答）欧姆定律是一个普遍适用的。定律．但在涉及只求两个量的变化关系的问题中，直接用比例式解通常要简捷些．

　　3、让大家阅读“想想议议”中提出的问题，议论一下．（学生阅读，分组议论）

　　教师：为什么安培表不能直接接到电源两极上去？（学生回答，教师订正）伏特表接到电源两极上为什么不会被烧毁？（学生回答，教师订正）

　　4．小结

　　教师：这节课我们在实验得出的规律的'基础上概括总结出了欧姆定律．刚才大家看到，应用欧姆定律，不仅可以定量计算各种电学问题，而且还能简单明了地解释像安培表为什么不能直接接到电源两极上这类物理问题．今后学习中我们将会接触到这一电学基本规律的广泛应用．今天的复习任务首先是把定律的物理意义真正理解清楚．在作业中一定要注意解答的书写格式，养成简明、正确表达的好习惯．

　　5．布置作业

　　（1）工厂中车床照明灯采用36伏的安全电压，某车床照明灯工作时灯丝电阻是32欧，求通过灯丝的电流．

　　（2）一段导体两端电压是2伏时，导体中的电流是0。5安，如果电压增大到3伏，导体中的电流多大？

　　（3）电压保持不变，当接电阻为242欧的灯泡时，电路中的电流为0。91安，如改接电阻为165欧的电烙铁，电路中的电流是多大？

　　（四）设想、体会

　　1．本课题教学设计的关键之一是处理好第一节的实验规律和欧姆定律的关系，使学生易于理解欧姆定律的内容和公式的物理意义．特别是欧姆定律的公式为什么那样表达，是初中物理教学中的一个难点．采用根据实验结果写出，再令=1的办法引出，超出初中学生的数学知识水平，是不可取的；直接把公式抬出来，不说明它为什么综合概括了实验规律，就急急忙忙用公式去解题的办法，给学生理解公式的物理意义留下悬案，也是不妥当的．本教案设计的基本思路是，从实验规律出发，引出定律内容，再把定律的结论与实验的结论对比理解，说明定律既概括了实验的结果，又比实验结论更具有普遍性．在引出公式后，由公式导出两个实验的结论，说明公式也的确是实验结论的概括．这样，学生对定律的内容和公式的物理意义就有了切实的理解．对课文开头提出的欧姆定律是“实验结果综合起来”的才会有真切的体会．这样做的前提是在本章第一节的教学中，先通过实例运用学生在小学和中学数学学习中已较熟悉的比例知识导出本教案中的（1）（2）两式，根据第一节的内容和课时实际，不难做到．培养学生理解运用数学表达物理规律和应用数学解决物理问题的能力是本章的一个重要特点．上述设计和课堂练习题的设计都有利于这种能力的培养．

　　2．本课题的另一重点教学目标是初步培养学生应用欧姆定律解题的能力．“掌握欧姆定律”的教学要求是本章以至电学学完后的最终要求．这节课只应是既简单又基础的应用．由于学生已经较长时间没有涉及到用公式进行定量计算，在这一节课对解题加以强调是非常必要的．教案中采取学生先阅读课文例题，再一起概括小结解题思路方法；在本课小结中再次强调，对学生提出要求等措施来实现．

　　3．由于采用了学生阅读课文的措施，这不仅有力地发挥学生在学习中的主体作用，而且也减少了教师的重复板书，节约了一些教学时间，有条件加两个课堂练习题．这两个练习题的目的不仅在于强调在涉及物理量的变化关系时，可以用比例法巧解，而且也再一次强化了欧姆定律与实验所得的规律的一致性的认识．但对U、I、R三个量同时变的问题，仅在教师阐明定律的意义时提及，在练习题中没有涉及，留待后续学习中去深化，以免加大学习的难度．

　　4．定律中的U、I、R是对同一导体而言，在本节课只需提醒学生注意就可以了．不必去讲不同导体的U、I、R要用下标区别的问题。待学习电阻的串联时，有了这种需要再提出来，才能收到事半功倍的效果．

　　注：本教案依据的教材是人教社初中物理第二册。

欧姆定律教学设计4

　　教学目标：

　　1．理解欧姆定律及其表达式.

　　2．能初步运用欧姆定律计算有关问题.

　　能力目标

　　培养学生应用物理知识分析和解决问题的能力.

　　情感目标

　　介绍欧姆的故事，对学生进行热爱科学、献身科学的品格教育.

　　教学重点：

　　欧姆定律的定义

　　教学难点：

　　欧姆定律的应用

　　教学过程：

　　引入新课

　　1．找学生回答第一节实验得到的两个结论．在导体电阻一定的情况下，导体中的电流

　　跟加在这段导体两端的电压成正比；在加在导体两端电压保持不变的情况下，导体中的电

　　流跟导体的电阻成反比．

　　2．有一个电阻，在它两端加上4v电压时，通过电阻的电流为2a，如果将电压变为10v，通过电阻的电流变为多少？为什么？

　　要求学生答出，通过电阻的电流为5a，因为电阻一定时通过电阻的电流与加在电阻两

　　端的电压成正比．

　　3．在一个10 的电阻两端加上某一电压u时，通过它的电流为2a，如果把这个电压加在20 的电阻两端，电流应为多大？为什么？

　　要求学生答出，通过20 电阻的电流为1a，因为在电压一定时，通过电阻的电流与

　　电阻大小成反比，我们已经知道了导体中电流跟这段导体两端的电压关系，导体中电流跟这段导体电阻的关系，这两个关系能否用一句话来概括呢？

　　启发学生讨论回答，教师复述，指出这个结论就叫欧姆定律．

　　（－）欧姆定律导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比．

　　1．此定律正是第一节两个实验结果的综合，电流、电压、电阻的这种关系首先由德国

　　物理学家欧姆得出，所以叫做欧姆定律，它是电学中的一个基本定律．

　　2．介绍《欧姆坚持不懈的精神》一文．

　　3．欧姆定律中的电流是通过导体的电流，电压是指加在这段导体两端的`电压，电

　　阻是指这段导体所具有的电阻值．

　　如果用字母u表示导体两端的电压，用字母r表示导体的电阻，字母i表示导体中的电流，那么欧姆定律能否用一个式子表示呢？

　　（二）欧姆定律公式

　　教师强调

　　（l）公式中的i、u、r必须针对同一段电路．

　　（2）单位要统一i的单位是安（a）u的单位是伏（v）r的单位是欧（ ）

　　（三）运用欧姆定律计算有关问题

　　【例1】 一盏白炽电灯，其电阻为807 ，接在220v的电源上，求通过这盏电灯的电流．

　　教师启发指导

　　（1）要求学生读题．

　　（2）让学生根据题意画出简明电路图，并在图上标明已知量的符号及数值和未知量的符号．

　　（3）找学生在黑板上板书电路图．

　　（4）大家讨论补充，最后的简明电路图如下图

　　（5）找学生回答根据的公式．

　　巩固练习

　　练习1 有一种指示灯，其电阻为6．3 ，通过的电流为0．45a时才能正常发光，要使这种指示灯正常发光，应加多大的电压？

　　练习2 用电压表测导体两端的电压是7．2v，用电流表测通过导体的电流为0．4a，求这段导体的电阻？

欧姆定律教学设计5

　　【教材分析】

　　本节是人教版高中物理必修第三册第十二章的内容，属于《普通高中物理课程标准（20xx 年版 20xx 年修订）》课程内容必修课程“电路及其应用”主题之下。第十二章《电能 能量守恒定律》主要研究的是电路中的能量转化，利用能量守恒定律推导出闭合电路的规律进而认识自然界的能源，提升保护能源的意识，关注可持续发展。课程标准针对本单元的学习内容提出了三方面的要求：

　　（1）知识层面。要求理解电功、电功率和电动势的概念和物理意义；掌握电源电动势与路端电压和内电压的关系；理解能量守恒定律，知道节约能量的必要性。

　　（2）能力方面。能用能量守恒的观点理解、解释物理现象；具有解决实际问题的能力。

　　（3）实验探究方面。能通过实验现象的观察和对实验现象的解释，理解焦耳定律和电动势的概念及物理意义；能利用闭合电路欧姆定律设计“测量电源电动势和内阻”的实验方案。

　　本节要学习的闭合电路的欧姆定律是整个高中电学部分最重要的物理规律之一，是部分电路欧姆定律的延伸和完善，是分析实际电路和复杂电路的基础。教材通过分析闭合电路中的功能关系和能量守恒定律推导出闭合电路的欧姆定律，在处理教材时需要解决以下几个问题：

　　1. 闭合电路中的电势是如何变化的，内外电路的电压有什么规律？这需要通过探究实验和理论推导寻找更多直观的证据来从多个视角寻找规律，并理解电动势的物理意义。

　　2. 作为研究物理问题的重要思想方法，从能量的观点分析问题时有什么优势？应该如何分析？在教学过程中要注意让学生体会从不同观点分析问题的区别，感受用能量观点分析问题的方法。

　　综合以上分析，本节课的学习主题确定为：熟悉而陌生的电池。

　　【学习主题】

　　主题名称：熟悉而陌生的电池

　　【学情分析】

　　作为高二的学生，通过高一的学习，学生已经具有运动与相互作用观念，对功能关系和能量概念已经有了一些理解，具有能量转化与守恒的观念。通过前三章的学习，学生已建立了“场” 的观念，熟悉电路的基本特征，为自由电荷在电路中的运动分析和能量分析做好了准备。但是研究闭合电路的电势问题需要建立恒定电场模型，分析自由电荷在全电路内的运动和静电力做功情况，这对学生来说是较大的挑战。同时受初中物理中关于电源输出电压不变的影响，很多学生认为闭合电路中路端电压是不变的，没有电动势的概念和对电路全局分析的意识。

　　本节课要努力创设能激发学生探究欲望的问题情境，引导学生进行科学探究，逐步将视角从局部电路过渡到全电路，在解决问题的过程中运用能量观点理解闭合电路中电势变化的相关规律，最终发现闭合电路的欧姆定律。在探究实验中培养学生实验设计、分析论证、反思评估

　　等能力。同时还要紧密联系生活、科技进步，充分利用多种教学资源，引导学生关注科学˙技术˙社会的关系，培养学生解决实际问题的能力。

　　【学习目标】

　　通过探究实验理解闭合电路欧姆定律，掌握电源电动势与路端电压和内电压的关系，并能用做功和能量守恒的观点解释。（A3、B2）

　　通过实验现象的观察和对实验现象的解释，经历“比较-概括-抽象”的思维过程，逐步理解电动势的概念和物理含义，知道电源电动势和内阻是标志电源性能的重要参数。（A2、B3）

　　通过对比实验的观察和分析，经历提出问题、收集信息、实验验证、对比分析、归纳总结等科学探究过程，找寻闭合电路内外电压的规律并提高解决实际问题的能力。（B3、C2）

　　通过实际问题的分析讨论，逐步发现问题本质，认识到科学˙技术˙社会的密切联系。通过探究过程中一个个小问题的解决，体会研究科学问题时严谨认真、实事求是的必要性。（C3、D2）

　　（说明：A、B、C、D 是学科核心素养的四个维度的编码，分别对应物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任。数字 1、2、3、4 对应每个维度的水平层次等级。）

　　【教学重难点】

　　重点：探究闭合电路的欧姆定律难点：电动势概念的理解

　　【教学资源】

　　教学环境：

　　智慧教育云平台（微云服务器 1 台、教师平板 1 台、学生平板 20 台），PPT 演示文稿。

　　教具：

　　1 个小灯泡（电压 1.5v），干电池一节，镁片、石墨片、苹果、自制闭合电路欧姆定律教师演示仪，可变内阻化学电池一个，笔记本电脑 1 台，变阻箱一个，DIS 数据采集器，

　　DIS 电压传感器（2 个），导线若干，自制非静电力类比演示仪，。

　　学具：

　　自制闭合电路欧姆定律探究仪（4 组），可变内阻化学电池4 个，变阻箱（4 个），笔记本电脑（4 台），导线若干。

　　【教学方法】

　　“循环递进式探究”教学法：设置问题串，通过对比、实验（分组）、建模开展教学。以情景导入，任务驱动，问题嵌入，活动贯穿，促进深度学习，实现教学进阶。

　　【教学策略】

　　智慧课堂 “云互动”： 基于智慧课堂全程跟踪探究活动，即时推送学习任务，对学生当堂建模、实验探究大数据收集、反思研讨过程在线及时处理反馈，发布个性化的批注讲解，确保探究活动的针对性。

　　项目化学习策略：将问题前置，以结果为导向，学生在一段时间内通过对连续的、真实的、有挑战的问题进行持续探究，达到核心知识的再建构和思维迁移。

　　【课时安排】

　　1 课时

　　【教学过程】

　　情境问题：

　　户外探险爱好者在户外经常会遇到意想不到的困难。一位户外探险爱好者在一次夜间探险的途中迷路了，手机也没电了，他想利用手电筒发出求救信号，可是手电筒也没电了，他的身边只有以下几件物品（图 1）， 他能点亮小灯泡发出求救信号吗？

　　智慧课堂平台互投票功能，收集学生的选择，进行大数据分析。（如图 2）

　　（一）初次尝试，发现问题

　　任务一：分析情境问题，实验验证猜想

　　问题 ：水果电池能让小灯泡亮起来吗？

　　活动①：试一试——尝试利用水果电池点亮小灯泡

　　实验器材：小灯泡（额定电压 1.5V）、电池盒、导线、两节新干电池，一节旧干电池，数字电压表。对比演示实验：

　　用一节干电池（电动势 1.5V），给小灯泡（额定电压 1.5V）供电。

　　将水果和石墨片、镁片制作的水果电池替换干电池，给小灯泡（额定电压 1.5V）供电。先测量开路电压（1.97V）。

　　现象：水果电池供电的小灯泡不亮！电池两端的电压从开路时的 1.97V 左右降到了 0！

　　评价 1：对水果电池能否让灯泡亮起来提出自己的观点。

　　智慧课堂平台的同屏展示功能：利用智慧云平台的展台功能实现同屏展示实验操作过程。（如图 3）

　　问题 ：电池两端减少的电压去哪了？

　　基于核心素养的设计意图：以生活情境引入，拉近物理课堂和生活的距离，激发学生的好奇心和探索欲望， 对比演示实验大大出乎学生们的预料，形成了认知冲突，为引出本节课的主题“熟悉而陌生的电池”做好了

　　铺垫。学生可能会想到失去的.电压留在了内部，使接下来的学习内容顺利地围绕学习需求开展。

　　（二）实验探究，寻找线索

　　任务二：测量内外电压，寻找变化规律

　　活动②：探一探——探索电池内部的奥秘

　　仔细观察：

　　展示 1：将水果电池和解剖过的干电池展示给学生观察，介绍正负电极和电解质，如图 4。

　　发现：电池内部存在电阻——内阻（r） 展示

　　2：铅蓄电池，介绍结构。

　　演示：用 DIS 数字电压传感器测量蓄电池两极间的电压，并明确电源正负极。如图 5

　　实验：在电源断路的情况下，用电压传感器测量电极与探针之间、探针与探针之间的电势差。（如图 6） 演示实验：在电源断路的情况下，用 DIS 数字电压传感器测量电极与探针之间、探针与探针之间的电势差

　　智慧课堂平台同屏展示功能：展示实验操作过程，提高实验可视度。（如图 7）

　　发现特征：电源内部，电势在电极附近出现两次“跃升”。（如图 8）

　　评价 2：能否通过实验得出电源内部电势有两次抬升的结论。

　　问题 ：如果将电源接入用电器，组成闭合电路，电源内部的电势是否发生变化？

　　实验：用 DIS 电压传感器测两电极 AB 和两探针 ab 之间的电势差（如图 9）。

　　智慧课堂平台同屏展示功能：展示实验操作过程，提高实验可视度。

　　观察现象：外电路 UAB=1.87V ，相较于电路断路时，数值减小。内电路探针之间出现了电势差（φa＜φb），Uab=- 0.14V 。

　　结论：1. 电路导通时，电源内部有电势的降落，我们称“内电压(U 内)”，外电路电势的降落叫“外电压(U 外)”。

　　2. 整个闭合回路电势出现两次抬升，两次降落。抬升的数值和降落的数值总是相等。

　　问题 ：内外电压 U 外、U 内之和、与电源内部两次电势抬升的数值总会是定值吗？

　　活动③：测一测——测量闭合电路内外电压

　　分组实验：利用自制学具（如图 10）测量电路的内外电压的数值，并计算两者之和，改变外电路电阻 R，多次测量，寻找规律，将实验相关数据填入表 2。

　　智慧课堂平台的同屏提问功能：学生将实验结论拍照提交，老师进行大数据分析，得出共性结论。（如图 11）

　　评价 4：分组实验数据是否合理，能否得出内外电压之和与电源内部电势两次抬升的数值总相等的结论。

　　分析数据、发现规律：

　　对同一电源，闭合电路内外电压之和与电路内部两次电势的提升值之和相等。

　　对同一电源，闭合电路内外电压之和是定值。

　　问题 ：这个定值到底反映了电源的什么特性？

　　基于核心素养的设计意图：通过观察和实验让学生了解了化学电池的构造，发现电池的内部电势特点，逐步建立电源内电路的物理模型，形成正确的物理观念。学生经历了观察对比、发现问题、提出假设、实验探究等一系列的探究过程，加深了对于闭合电路内外电压与电源内部两次电势

　　提升之间关系的感性认识，培养学生科学探究的意识。

　　（三）理论分析，发现规律

　　任务三：运用守恒思想，理解科学本质

　　活动④：想一想——电源如何维持闭合电路有持续的电流

　　引导：有一个量总是保持不变，这在物理学上我们常称做“守恒”。能不能从守恒的角度思考。类比演示：如图 12

　　思考：流回负极的正电荷是如何回到正极的呢？

　　类比：将小球由低处搬运到高处，能继续依靠重力吗？

　　得出结论：电源依靠非静电力做功将流回负极的正电荷搬运到正极，维持持续的电流。

　　评价 3：能否说出非静电力的作用。

　　活动⑤：理一理——从能量观出发理清电路中的守恒关系

　　思考：从能量守恒的角度想一想，闭合回路中静电力做功和非静电力做功的关系是怎样的？ 结论：闭合回路中静电力做功等于非静电力做功 W 电=W 非

　　活动⑥：推一推——推导电动势和欧姆定律的表达式

　　推理论证：

　　由实验数据可得：E=U 外+U 内

　　有能量守恒定律和功能关系可得：q U 外+ q U 内=W 非

　　推导得出：E= W 非/q

　　含义：E 就是电源内部非静电力移送单位电荷所做的功。即非静电力做功的本领！ 电动势——非静电力所做功与所移动电荷量之比。符号：E 单位：伏特（V）

　　智慧课堂平台的同屏提问功能：学生将实验结论拍照提交，老师进行大数据分析，得出共性结论。（如图 13）

　　问题 ：水果电池给小灯泡供电时外电压为什么很小？ 活动⑦：看一看——再次观察实验数据寻找线索

　　观察：再次观察分组实验数据（表 2）

　　结合部分电路欧姆定律和实验结论 E=U 外+U 内， 推导闭合电路欧姆定律：

　　闭合电路欧姆定律内容：闭合电路的电流，跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比。

　　（备注：适用于纯电阻电路）

　　评价 4：各组运用能量守恒定律能否推导出电动势的表达式和闭合电路欧姆定律。

　　智慧课堂平台的录制微课功能：现场录制微课推送给学生，供学生课后观看

　　问题 ：你能解释水果电池为什么不能点亮小灯泡了吗？

　　基于核心素养的设计意图：学生在老师创设的问题情境下交流讨论，学生深度参与课堂，经历先交流再观察、再猜想、再推导、再思考，从感性到理性，由特殊到一般的过程，发展了科学思维。同时，这样的设计循序渐进，遵从学生认知规律。

　　（四）应用规律，解释现象

　　任务四：运用欧姆规律，解答情境问题

　　活动⑧：说一说——水果电池不能点亮小灯泡的原因

　　水果电池的内阻 r 太大，导致闭合电路中的电流 I 小，故外电压 U 外小。

　　实验验证：利用注射器改变铅蓄电池内阻，观察内电压、外电压以及电流的变化（图 15）。

　　智慧课堂平台同屏展示功能：展示实验操作过程，提高实验可视度（图 16）。

　　评价 5：能否运用闭合电路的欧姆定律解释水果电池不能点亮小灯泡的原因。

　　基于核心素养的设计意图：解释原因，即是本节课知识的应用，同时也使本节课的情境贯穿始终。通过实际问题的解决，体会到了运用所学知识解决实际问题的乐趣，同时增强了实践意识， 深化了物理观念，发展了科学思维。

　　【课堂小结】

　　闭合电路的欧姆定律

　　一、初次尝试，发现问题

　　二、实验探究，寻找线索

　　三、理论分析，发现规律

　　四、应用规律，解释现象

　　【教学反思】

　　本节课内容来源于生活真实情境，从发现问题到探究原因，再到发现规律，最后解释现象。各教学环节层层递进，环环相扣，充分运用了循环递进式教学方法。学生在一个个递进的情境任务中不断认识科学本质， 寻找到物理规律，发现解决问题的科学方法。在不断探索的过程中锻炼了关键能力，提升了科学素养。

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