《高中物理选修3_1第二章_第三节_欧姆定律》教学设计506.pdf

.下载可编辑.课题 高中物理选修 3-1 第二章 第三节 欧姆定律 （1 课时）作者及工作单位 蓝娟 广西英华国际职业学院附属中学 教材分析 本节教材内容涉及两个问题。一是欧姆定律，二是导体的伏安特性曲线。关于欧姆定律，教科书先用演示实验探究导体中电流与电压的关系，通过 U-I 图像处理的方法得到电流与电压的正比关系，由斜率反映了导体对电流的阻碍作用，然后定义电阻。在此基础上，通过对因果关系、适用条件的分析等，得到欧姆定律的公式及表述。这样安排，在实验电路、数据处理、研究思路等方面都较初中有很大提高，也更加科学。对导体伏安特性曲线的研究，尤其是测绘小灯泡伏安特性曲线的实验，使学生对欧姆定律的认识更加深化。同时小灯泡的伏安特性曲线实验对第六节电阻的学习做好铺垫，所以这个知识点既是本节课的重点也是难点。学情分析 在初中学生已经学习了欧姆定律，对欧姆定律已有一定的认识，本节课要让学生对欧姆定律有一个更多、更深层次的认识。学生的好奇心很强，对物理实验很感兴趣，但是学生的动手能力不强，在演示实验部分和理论讲解部分要加强师生的互动性，调动学生的积极性。另外，本节课当中要用到图像法，学生对图像的分析比较薄弱，因此要有针对性的对学生进行引导。教学目标 知识与技能：1.理解电阻的概念，明确导体的电阻是由导体本身的特性所决定。2.要求学生理解欧姆定律，并能用来解决电路的问题。3.知道导体的伏安特性曲线，知道什么是线性元件和非线性元件。过程与方法：1、通过演示实验知道电流的大小的决定因素，培养学生的实验观察能力。2、对实验数据用图像法处理，培养学生逻辑推理、归纳总结的能力。情感、态度与价值观：1、通过介绍欧姆的生平，以及“欧姆定律”的建立，激发学生的创新意识，培养学生在逆境中战胜困难的坚强性格。2、培养学生善于动手、勤于动脑以及规范操作的良好实验素质，培养学生仔细观察认真分析的科学态度。教学重点和难点 教学重点：1、欧姆定律的内容、表达式及适用条件。2、会用姆定律分析解决一些实际问题。3、会用实验方法测绘导体的伏安特性曲线。教学难点：1、根据电路图会实物图的连接，或根据实物图的连接会画路图。2、理解伏安特性曲线的物理意义。.下载可编辑.教具 学生电源、电压表、电流表和滑动变阻器各一只，5、10的定值电阻各一只，小灯泡各一个，开关一个，导线若干。教学流程图 教学过程 教学环节 教师活动 预设学生行为 设计意图 一、展示 学 习目标（30秒）展示学习目标 大声朗读本节课学习目标 利用多媒体展示这节课的目标和要求，让学生有目的地进行学习，做到有的放矢。二、情境导入（2 分钟）电荷的定向移动形成电流 观察现象，思考回答（电压变化导致电流变化）观察现象，思考回答（电阻变化导致电流变化）从实验现象中提出问题，让学生感受到物理来源于生活并作用于生活，并且激发学生学习物理的兴趣和热情，同时为探究欧姆定律创设情境。开始 结束 创设情境，引入课题 欧姆定律、伏安特性曲线 分析论证，得出结论 设计实验，进行实验 猜想假设 提出问题 展示学习目标 课堂小结，当堂检测 A V R E S L .下载可编辑.三、新课学习，合作探究（30 分钟）提出问题：什么是电流？电路中形成电流的原因是什么？鼓励学生大胆猜想：电流的变化可能与哪些因素有关？猜想假设：导体中的电流 I 与加在导体两端的电压 U 成正比，与导体的电阻 R 成反比。对每一个学生的猜想给予鼓励，让学生体会到成功的幸福感。1、设计实验（1 分钟）启发和引导学生计研究解决问题的方案，应用控制变量法设计总体方案。1.控制电阻 R 不变，探究电流 I 与电压 U 的关系；2.控制电压 U 不变，探究电流 I 与电阻 R 的关系。初步理解电流、电压、电阻的关系，进一步体会控制变量法。2、评估方 案 的可行性，进一 步 优化（4 分钟）投影讨论题：保持电阻不变，探究电流与电压的关系时，如何改变电压？电压和电流用什么仪器测量？保持电压不变，探究电流与电阻的关系时，如何让控制电压不变？本实验采用什么电路图？各仪表采用的量程多大？设计怎样的实验数据记录表格？介绍分压法测电阻的实验电路图的优点。实验电路图：思考讨论，积极回到问题。根据实验原理和电路图选择所需的实验器材：学生电源、电压表、电流表和滑动变阻器各一只，5、10的定值电阻各一只，一个开关，导线若干。U/v IA/A IB/A 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 通过自己设计电路培养绘图能力.培养学生严谨认真的科学态度 以提示、点拨为主，以一系列问题，逐步深入，启发学生思维，引导思考的方向,控制变量法的思维探究问题。授人以渔，物理方法教学。培养学生的学习能力，使学生由学会转变为会学；同时在教师给出的提纲的引领下，抓住重点，提高课堂的学习效率。3、分组实 验，记 录 数据（4 分钟）教师在学生操作技能、仪器使用上给予帮助。收集数据等活动来实施方案。培养动手操作能力，通过实验培养合作探究意识。.下载可编辑.4、分析论 证，得出结论（2 分钟）从实验得出的两组数据引导，让学生自己发现规律，得出结论。使用图像法总结规律：将实验数据描到以下坐标系中，观察并分析得出实验结论。实验结论：（1）U-I 图像是一条过原点的直线;（2）同一导体，电压与电流的比值为 定值.培养观察分析能力，语言表达能力，根据现象总结概括能力。培养学生实事求是的科学态度，能对实验进行正确评价。知识点1、电阻 （4 分钟）师生互动，利用比值定义法得出电阻的概念：电压和电流的比值R=IU，反映了导体对电流的阻碍作用，叫做导体的电阻。R 的大小与 U、I 无关，只有本身决定。导体两端的 电压与通过导体的 电流大小的比值。2、定义式：单位：3、物理意义：反映了导体对电流的阻碍作用。1、定义：兆欧（M）千欧（k ）国际单位制中欧姆（）IUR 一、导体电阻 通过比值定义法来定义电阻，比初中更科学和合理，更能让学生接受这个物理量。知识点2、欧姆定律 （5 分钟）引导学生将上式变形得I=RU 将上式变形得I=RU 用文字表述：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。、内容：导体中的电流I跟导体两端的 电压U成正比，跟导体的 电阻R成反比。RUI 3、适用条件：金属导电和电解液导电2、公式：二、欧姆定律 培养学生数学变形能力，语言表达能力，归纳总结的能力。.下载可编辑.介绍德国物理学家欧姆和欧姆定律的建立 了解欧姆的探究背景，体会科学家的艰辛和执着，以及一个定理的来之不易。使学生感受成功背后的艰辛，培养学生坚韧不拔的意志。典 例 分析，学以致用 （2 分钟）引导：欧姆定律在现实生活中有什么意义呢？例 1、为什么电流表不允许直接接在电源两极上，而电压表却可以？例2、某一电阻接在40伏的电路中，其上通过的电流为 2 安，问：该电阻为大？若电压增大到 80 伏时，其电阻为多大？电流是多大？认真思考，回答问题 根据欧姆定律解释说明，体会电流、与电阻的关系，利用欧姆定律解决实际问题，一学生在黑板解答，其余的在座位解答。培养利用所学知识分析解决实际问题的能力。进一步理解电阻是导体本身的一种性质。深化理解欧姆定律的内涵。知识点3、导体的伏安特性曲线（4 分钟）介绍伏安特性曲线和线性元件。出示问题，引导学生思考：在IU曲线中，图线的斜率表示的物理意义是什么？1伏安特性曲线：导体中的电流 I随导体两端的电压U变化的图线，叫做导体的伏安特性曲线。图线 斜率 的物理意义是什么？电阻的倒数导体的伏安特性曲线符合欧姆定律的导体的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，具有这种伏安特性的电学元件叫做线性元件；2线性元件和非线性元件 思考讨论、总结：在IU图中，图线的斜率表示导体电阻的倒数。即k=RUI1。图线的斜率越大，电阻越小。培养学生应用数学知识解决物理问题的能力，培养学生掌握通过图像获取有用信息的能力.知识点4、实验：小灯泡的伏安特性曲线（4 分钟）探究实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线，指导学生做好实验，记录数据，描点画图。实验AVRESL测绘小灯泡的伏安特性曲线I/AU/V0电流I/A电压 U/V 通过对生活中熟悉的小灯泡作为研究对象，可以激发学生的好奇心和求知欲望。.下载可编辑.引导学生思考：小灯泡的伏安特性曲线，说明了什么问题？思考讨论，得出结论：小灯泡的伏安特性曲线不是一条过原点的直线，说明小灯泡不是线性元件，是非线性元件。且电阻随温度的升高而增大。对图像的分析，得出结论，培养学生利用已有知识解决问题的能力，使学生对欧姆定律的认识更加深化。从而更好的理解“非线性元件”的定义。典 例 分析，学以致用（1 分钟）例题 3、两电阻R1、R2的伏安特性曲线如图所示，由图可知：这两电阻的大小之比R1R2为_ A.13 B.31 C.13 D.31 根据 I-U 图像，斜率表示导体电阻的倒数。即k=RUI1来求解。进一步加深学生对导体的伏安特性曲线的理解。四、课堂小结（2 分钟）板书设计 第三章 第二节 欧姆定律 一、电阻（R）1、物理意义：反映导体对电流的阻碍作用 2、定义：导体两端的电压与通过导体的电流的比值 3、定义式：R=U/R 4、单位：欧姆（）二、欧姆定律 1、内容：导体中的电流 I 跟导体两端的电压 U 成正比,跟导体的电阻 R 成反比 2、公式：I=U/R 3、适用条件：金属导体和电解液导体，而对汽态导体和半导体不适用 三、导体的伏安特性曲线 1、定义：用纵轴表示电流I，用横轴表示电压U，画出的IU图线叫做导体的伏安特性曲线。2、线性元件和非线性元件 .下载可编辑.当堂检测（5 分钟）1、根据欧姆定律，下列说法中正确的是（）A 从关系式 R=U/I 可知，对于一个确定的导体来说，如果通过的电流越大，则导体两端的电压也越大 B 从关系式 R=U/I 可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成正比 C 从关系式 I=U/R 可知，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 D 从关系式 R=U/I 可知，对于一个确定的导体来说，所加在的电压跟通过的电流的比值是一确定值 2、鸟落在 110kv 的高压输电线上，虽然通电的高压线是祼露的确电线，但鸟仍然安然无恙，这是因为（）A 鸟有耐高压的天性 B 鸟脚是干燥的，所以鸟体不导电 C 鸟两脚间的电压几乎为零 D 鸟体电阻极大，所以无电流通过 3、一段导体两端电压是 4v，在 2 min 内通过导体某一横截面面积的电荷量是 15C，那么这段导体的电阻 应为 4、有三个电阻，RA=5，RB=10，RC=2.5,它们的伏安特性呈线性特征，请在同一坐标系中作出它们的伏安特性曲线，并在线旁标明 A、B、C。课后作业：书面完成 P48“问题与练习”第 2、3、4、题；思考并回答第 1、5 题。教学反思 成功之处：1.引入中能够充分调动学生学习的积极性、主动性，激发学生的探究欲望，为本节课的顺利教学做好了准备。2.通过比较完整的实验探究过程，让学生体会科学的探究方法，培养科学探究的能力，为学生的终身发展打基础。3.本节课的实验数据是总结欧姆定律的基础，通过分组探究活动，使学生能够积极地投入到课堂的学习中去，热情很高。实验取得的数据多数较好，为欧姆定律的得出奠定了很好的条件。4.充分利用多媒体实物展台，为学生搭建了一个展示自己的平台，增强了学生的自信心，体会到学习的乐趣。这也是本节教学最大的亮点。整堂课融基础性、灵活性、实践性、开放性于一体。这样既注重知识的发生、发展、形成的过程，又通过探索过程，不断提高解决问题的能力，渗透物理的思想方法，发展物理思维。不足之处：由于本节课容量大，内容多，课堂的例题相对比较简单，导致学生对欧姆定律和伏安特性曲线理解不够到位，习题课应加强。