高中物理“闭合电路欧姆定律”的教学设计

2022-03-21 08:17:30 | 浏览次数：

摘要：为了巩固基础，明确教学目标，突破重点，解决难点，提高高中“闭合电路欧姆定律”的教学效果，使学生掌握基础知识和基本技能，文章对本节课教学做了如下设计，取得了很好的教学效果。

关键词：物理教学；闭合电路欧姆定律；教学设计；教学效果

中图分类号：G633.7 文献标志码：A 文章编号：1008-3561（2018）09-0060-01

“闭合电路欧姆定律”安排在高中物理选修3-1第二章第七节，具有承上启下的作用，是对该章知识的全面总结，也是该章其他内容展开的基础，能让学生从部分电路“欧姆定律”的认知上升到“闭合电路欧姆定律”的掌握，又能从静态电路的计算提高到对含电源电路的动态分析及计算。“闭合电路欧姆定律”是功和能的关系在物理学中的重要体现形式，是功能关系学习的素材，在高考中被列为重点考查内容。本节课重点介绍闭合电路的结构、闭合电路中内外电路电势的变化、路端电压和负载的关系。下面，就对“闭合电路欧姆定律”第一课时的教学设计进行论述。

一、创新导入

学生在前面的学习中，掌握和理解了静电力做功与电势差的关系，理解了静电力做功与电势能的转化关系，学会了从非静电力做功的角度来定义电源的电动势。基于对初中物理部分电路欧姆定律学习，学生可以从功能关系的概念演绎到闭合电路欧姆定律理论的学习上来。在课前知识的准备上，电源的电动势这个概念是必须复习的，因为这个概念学生很难接受。教师只有类比电场力做功的公式，才能使学生全面、深刻地理解和掌握。一个电路中如果正电荷沿电路一圈，把这样的电路叫闭合电路，那么闭合电路中非静电力做的功（电源提供的电能）是如何在闭合电路中消耗的呢？在新课的导入上考虑到本节课应用到能量转化和电源的知识，用复习导入效果比较好，因此新课导入复习了以下知识：1）电动势。定义：在电源内部，非静电力所做的功W与被移送的电荷q的比值叫电源的电动势。定义式：E=W/q→W=Eq=EIt。物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小，是表征电源特性的物理量。2）焦耳定律。内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比。关系式：Q=I2Rt。

二、清晰教学过程

（1）关于闭合电路的认识。教师可以展示一个闭合电路，让学生认识哪一部分是内电路、哪一部分是外电路。认识了电路以后，教师就要用学生容易理解的方法教学闭合电路中沿电流方向电势的变化（包括内电路和外电路）。

（2）结合实际生活现象讲解电势变化。儿童滑梯两端的高度差相当于内、外电阻两端的电势差，电源就像升降机，升降机举起的高度相当于电源的电动势。教师可以让学生根据此比喻探究闭合电路中电流与电动势、电阻有什么关系，培养学生的创新精神和实践能力，拉近物理与生活的距离，增强学生的物理学习兴趣。教师可以请一名学生扮演一个正电荷，把学生在整个装置中的运动看成正电荷在闭合电路中的运动，将电势比作高度，这样学生们就很容易接受沿电流方向电势的变化情况了。在教学干电池的电势时，教师可以这样讲解：如果电源是一节干电池的话，在外电路，沿电流的方向电势逐渐降低，在内电路，电源的正负极附近存在着化学反应层，反应层中非静电力（化学作用）把正电荷从低电势移送到高电势处，那么这两个反应层中，沿电流方向电势升中有降。“有降”的原因是在电源内部电流还是要经过导体电阻，故升中有降。

（3）讲解闭合电路的电流方向电势变化。外电路：正电荷受静电力作用，从高电势向低电势运动，沿电流方向电势降落，静电力做正功，电势能减小，电能转化为其他形式的能。内电路：电源内部，非静电力将正电荷从电势低处移到电势高处，沿电流方向电势升高，沿电流方向电势“升中有降”，非静电力做正功，电势能增加，其他形式的能转化为电能。