“闭合电路的欧姆定律”的探究式教学设计.doc

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1、“闭合电路的欧姆定律”的探究式教学设计教学目标1、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。2、知道电源的电动势等于内、外电路上的电压之和。3、理解闭合电路的欧姆定律及其公式，并能用来解决有关的电路问题。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，知道闭合电路中能量的转化。6、通过探究活动，培养学生制定探究计划评价探究活动的能力。6、通过设计小灯泡正常工作的方案，培养学生的创造性思维。重点和难点闭合电路的欧姆定律及路端电压与电流（或外电阻）的关系是教学的重点，电动势的概念是教学

2、的难点。实验器材可调内阻电池、滑动变阻器、开关各一个，电压表两块，导线若干（每小组一套）。演示小电珠一个。教学过程（一）从演示中展现问题师：这是一个小灯泡，上面标有“1.5V”的字样，是它的额定电压。表明在它两端加上1.5V的电压，才能正常工作。用什么给它提供这1.5V呢？生：电源师：对，电源是提供电压的装置。这里有几种电池，有的标有6V、有的标有12V、有的标有1.5V，用哪一种呢？生：选用1.5V的。实验展示问题：先用电压表测量不接入电路时电池两极间的电压，是1.5V；再用导线把小灯泡接在电池的两端，测量此时电池两极间的电压，结果小于1.5V。（二）学生猜想学生可能的思考

3、及相应处理：①电池的“电”越用越少了（以实验否定这种想法）②可能与所用的导线有关，有一部分电压分配在导线上了（电压表本来就接在电源的两极间）③实验有误差（以实验否定这种想法）④可能与电池的内部因素有关（电池内部分去了一部分电压）（三）设计实验并进行实验师：看来，应从电池的内部来寻求解释，我们应选用一种可以显示内部结构的电池。引导学生了解可调内阻的电池的结构，并思考设计相应的实验原理、选取有关的实验器材。以小组为单位探究性实验。教师给予必要的指导：①用以测内部电压的电压表要接在电池探针间，并注意电压表的正负接线柱③R↑→I↓→Ir↓→U外↑④当R=∝时，外电路断路，路端电压等于

4、电源的电动势U外=E，可以根据这个道理测量电源的电动势。当R=0时，电源两端短路。电源的内阻一般都很小，蓄电池的内阻只有0.005Ω—0.1Ω，干电池的内阻通常也不到1Ω，由闭合电路欧姆定律可知短路时的电流很大。电流太大会烧坏电源，还可能引起火灾。因此，绝对不能把导线直接接在电源的两极间。（六）实际应用（创造性地解决实际问题）1、提出问题我们从一开始就关注小灯泡的正常工作问题。现在有了关于电源和电路的知识，也该让小灯泡正常工作了。怎样才能在它两端加上所需要的额定电压呢？请各小组拿出你的设计方案。[问题]若我们所用的小灯泡上标有“1.5V、8Ω”的字样，现在我们己经较全面地学习

5、了电源和电路的知识，那你就应用所学知识设计出一种让该小灯泡正常工作的方法。画出你设计提示意图、算出你所用器材规格。2、组织学生讨论该问题发散性较强，所以要指导好。3、学生可能的设计方案及评析、说明①用一个E＞1.5V的电源供电，在电路中串联一个合适的分压电阻或者串联一个滑动变阻器，并调节成合适的阻值。在实际中常用这种方法。②选一个能够提供1.5V恒定电压的“特殊”电源（不是电动势）。照明电路的插座上所提供的电压是恒定的，不管接什么样的用电器，都能提供220V；做实验用的学生电源也可以按要求提供恒定电压。在实际中也比较常用。③通过计算，选取一个E和r合适的电源供电。实际中中的电

6、池，其电动势和内阻的数值都是固定的。④在实际中，若要求不严格，可用电动势为1.5V、内阻比较的小的普通1号干电池。这是日常生活中常用的方法。课后作业1、在U外随I的变化的规律U外=E-Ir中，有两个变量U外和I。用纵轴表示路端电压U外，横轴表示电路中的电流I，建立坐标系。先做出这一变化的图象，再依据图象思考回答以下问题。①路端电压U外随着电流I的增大而___________②图象与纵轴交点处的纵坐标表示____________。图象与横轴交点处的横坐标表示_____________。直线倾斜程度表示___________。2、能量转化和守恒定律是自然界的普遍规律，当你解答完下

7、面的问题后，也就理解闭合电路中能量的转化和守恒了。在E=U外+U内的两端乘以电流I，得到EI=U外I+U内I①式中的U外I表示__________________________，U内I表示______________________，EI表示电源提供的____________。②电源提供的电能只有一部分消耗在外电路上，转化为其他形式的能。另一部分消耗在内电阻上转化为_________________。③电动势E越大，电源提供的电功率越大，所以电源的电动势表示______________________