【正文】 正文：歐姆定律教學(xué)設(shè)計歐姆定律教學(xué)設(shè)計1一、教學(xué)任務(wù)分析拓展型課程中的“電源”和“閉合電路歐姆定律”是基礎(chǔ)型課程中部分電路的延伸，是“電路”一章中的核心知識。內(nèi)容不僅涉及到電流、電阻、電壓及電動勢等物理量，還通過對電池供電原理以及非靜電力做功等內(nèi)容的詳細(xì)介紹，突出閉合電路中能量轉(zhuǎn)化和能量守恒的規(guī)律。“電源”和“閉合電路歐姆定律”涉及到的新概念較多并且抽象，如電動勢、外電壓、內(nèi)電壓、外電阻、內(nèi)電阻等等，學(xué)生掌握這些概念均有一定的難度。建立閉合電路歐姆定律的探究過程，不僅要有較強的動手實驗獲取數(shù)據(jù)的能力，還要學(xué)生具有較高的處理數(shù)據(jù)的理性分析能力。讓學(xué)生感受電池，制作水果電池，體會物理與生活的聯(lián)系，打破對電池認(rèn)識的神秘感，甚至給學(xué)生一個發(fā)明創(chuàng)造的欲望，從而感受成功的喜悅或失敗的經(jīng)歷。本節(jié)課通過對教材內(nèi)容的合理整合，探究活動的科學(xué)設(shè)計，較好地達(dá)成了學(xué)習(xí)目標(biāo)。二、學(xué)習(xí)目標(biāo)1．知識與技能（1）知道電源電動勢及內(nèi)阻概念，知道化學(xué)電池的工作原理。（2）理解閉合電路歐姆定律。（3）通過實驗操作，培養(yǎng)動手實驗?zāi)芰Α?．過程與方法（1）經(jīng)歷實驗觀察、猜想、驗證等過程，感受科學(xué)探究的一般方法。（2）通過對實驗數(shù)據(jù)的分析、歸納，經(jīng)歷物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程。3．情感、態(tài)度和價值觀（1）通過科學(xué)探究過程，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求真的科學(xué)態(tài)度。（2）通過對化學(xué)電池結(jié)構(gòu)的認(rèn)識，增強環(huán)保意識。（3）觀看“神六”、“核電站”等圖片，領(lǐng)略我國電能領(lǐng)域取得的巨大的成就，激發(fā)愛國主義的熱情。三、教學(xué)重點電動勢概念的建立，探究電源內(nèi)阻和閉合電路歐姆定律。四、教學(xué)難點通過實驗數(shù)據(jù)分析，得出電源有內(nèi)阻以及閉合電路歐姆定律。五、教學(xué)資源1．實驗器材：電壓、電流傳感器、DIS數(shù)據(jù)采集器等，水果及銅絲、鋅絲等。2．信息技術(shù)：自制FLASH課件。3．使用教材：上海市現(xiàn)行高級中學(xué)課本《物理》拓展型課程I第二冊（試用本）（華東師范大學(xué)出版社。六、設(shè)計思路在“電源電動勢”和“閉合電路歐姆定律”兩節(jié)電學(xué)內(nèi)容的教學(xué)中，通常我們的教學(xué)設(shè)計是根據(jù)高中物理教材中提供內(nèi)容按次序而進(jìn)行的。在教學(xué)內(nèi)容上，從非靜電力做功引入電動勢的概念，強調(diào)電動勢是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)，在實驗得到電源的內(nèi)外電壓之和為電源電動勢的基礎(chǔ)上，借助歐姆定律，推導(dǎo)出閉合電路歐姆定律。在教學(xué)次序上，先電源電動勢，后閉合電路歐姆定律。由于人們對事物的認(rèn)識是一個漸進(jìn)的過程，在不同的階段有著不一樣的認(rèn)知水平，學(xué)生對電動勢概念的理解也不會是一步到位的，需要一個螺旋上升的過程，所以，我們在對“電動勢”和“閉合電路歐姆定律”兩節(jié)內(nèi)容研究后，將教材內(nèi)容進(jìn)行了有機(jī)的整合，設(shè)計出兩個雙循環(huán)的教學(xué)過程。第一個雙循環(huán)針對電動勢而言。電動勢的概念是掌握閉合電路歐姆定律的關(guān)鍵和基礎(chǔ)，考慮到電動勢概念比較抽象，涉及的知識面較廣，學(xué)生全面、深刻地理解它是有困難的。在電動勢教學(xué)的第一循環(huán)中，僅僅指出電源電動勢是由電源本身的特性決定的，它在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓，它可以用電壓表直接測量出來。在第二循環(huán)中，指出它是表征電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量，電源電動勢和電路斷開時電源兩極間的電壓有相同的大小和單位，但他們的。物理含義不同。第二個雙循環(huán)針對閉合電路歐姆定律而言。在第一循環(huán)中，通過多組電流、電阻的實驗數(shù)據(jù)，讓學(xué)生通過探究得到電源有內(nèi)阻，并進(jìn)一步得到閉合電路歐姆定律，改變了傳統(tǒng)教學(xué)中先將電源的表征量都研究好，待所有概念都解決后，再去研究電路中電流所遵循的規(guī)律，即閉合電路歐姆定律。第二循環(huán)中，先以作業(yè)形式給學(xué)生一系列問題，然后讓學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)的形式完成從能量角度對電源的研究。考慮到本節(jié)課的探究方法與課本中的不同，我們在作業(yè)中編排了題目“簡述課本中閉合電路歐姆定律的建立過程”，引導(dǎo)學(xué)生通過閱讀教材，學(xué)習(xí)到另一種經(jīng)典的研究方法，即通過探究電動勢與電源內(nèi)、外電壓的關(guān)系而得出閉合定律歐姆定律。本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計主要針對“電源”和“閉合電路歐姆定律”第一循環(huán)的學(xué)習(xí)，課題名稱定為“電源及閉合電路歐姆定律”，教學(xué)時間為1課時。七、教學(xué)流程八、教學(xué)過程（一）情景──回顧歷史、引入課題視頻：神舟6號遨游太空。讓學(xué)生思考電池翼板的作用。圖片：科學(xué)家伽伐尼。介紹伽法尼發(fā)現(xiàn)電的過程。圖片：科學(xué)家伏打照片。介紹伏打及伏打電池，讓學(xué)生利用所學(xué)的化學(xué)知識，解釋伏打電池的工作原理。實物：不同類型化學(xué)電池。解剖化學(xué)電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)，指出廢舊電池給人體和環(huán)境帶來的危害。制作：自制水果電池。在不同水果中插入鋅絲和銅絲，并測量其兩絲間的電壓。圖片：核電站、三峽。簡要介紹我國電力發(fā)展情況。（二）探究──建構(gòu)概念、建立規(guī)律探究一：影響端電壓的因素師：下面我們以干電池為例來研究電源。如圖1是由干電池、電阻箱組成一個電路。為了我們有共同的語言，先介紹兩個概念。我們把電源兩端的電壓稱為“端電壓”；電源外部所接的電阻稱為“外電阻”。圖1電路中電源的端電壓也就是外電阻上的電壓。師：請大家按圖1連接電路，測量電源的端電壓，完成下表，并講一講你的發(fā)現(xiàn)。電阻箱電阻R斷路電源端電壓U生：我們發(fā)現(xiàn)外電阻R越大，電源端電壓U越大，說明端電壓與外電阻有關(guān)。生：不同的電源在外電阻相同的情況下U是不同的39。，說明端電壓還與電源有關(guān)。生：電路斷開時的端電壓僅由電源本身決定。師：電路斷開時，電源兩極間的電壓是由電源本身決定的，即：不同的電池，在電路斷開時，維持兩節(jié)間電壓的本領(lǐng)是不同的。為了描述電源的這種特性，在物理學(xué)中，引入了電動勢的概念。電源電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓。電動勢用符號是E表示，它的單位是伏特。師：請大家測量課桌上干電池的電動勢。探究二：閉合電路的電流師：在圖1所示的電路中，如果電源的電動勢和電阻是已知的，那么，電路中的電流是多少呢？憑你的知識、經(jīng)驗、智慧或靈感，猜測一下。生：我的猜測是：I=E/R師：這樣的猜測對不對呢？電池的電動勢剛才大家已經(jīng)測量過，下面請大家再測量一下，不同外電阻時電路中的電流，完成下表，最后看看我們的猜測是否正確？電阻箱電阻R電路中電流I生：通過實驗，我們發(fā)現(xiàn)電流I師：那么，電流與電動勢和外電阻之間關(guān)系存在怎樣的關(guān)系呢？請大家再猜測一下。生：分母再大一點就行了，我的猜測是，可能是電源內(nèi)部有電阻。師：假設(shè)你的猜測是正確的，我們不妨將電源內(nèi)部的電阻叫內(nèi)阻，用r表示。這時電路中的電流可寫成：I=E/（R+r）。現(xiàn)在請大家利用實驗數(shù)據(jù)，根據(jù)你們學(xué)到的數(shù)學(xué)知識，一起來找一找r的大小，然后看一看在誤差范圍內(nèi)，上述關(guān)系是否成立。生：我將每一組數(shù)據(jù)代入I=E/（R+r），通過計算的發(fā)現(xiàn)，每一次求出的r都在2．3歐姆左右，說明電源存在內(nèi)阻的假設(shè)是成立的，并且電路中的電流應(yīng)該滿足I=E/（R+r）。生：我是用圖像法處理實驗數(shù)據(jù)的。先畫出I—R圖像，發(fā)現(xiàn)圖線是曲線，后來將I=E/（R+r）寫成R=E/I—r形式，看出電阻R與電流倒數(shù)1/I成線性關(guān)系。如果I=E/（R+r）成立，那么，通過實驗數(shù)據(jù)畫出的R—1/I圖像應(yīng)該是直線，結(jié)果利用實驗數(shù)據(jù)作出的圖線如圖2所示，這就說明了關(guān)系式I=E/（R+r）是正確的，而圖線的截距為—2．344，說明電源的內(nèi)阻為2．334歐姆。師：通過上述分析，我們得出I=E/（R+r）是成立的結(jié)論，而且利用圖像還得到了電源的內(nèi)阻。師：I=E/（R+r）這個規(guī)律最早是由歐姆發(fā)現(xiàn)的，為了區(qū)別在初中所學(xué)的歐姆定律，我們將它叫做閉合電路歐姆定律。之所以稱為“閉合電路”，是因為I=E/（R+r）涉及到由電源、電阻等整個閉合的電路。而初中學(xué)習(xí)歐姆定律I=U/R只涉及到整個電路中的一個部分，所以，我們將I=U/R又叫做部分電路歐姆定律。（三）