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《电源及闭合电路欧姆定律》教学设计

11-07 15:44:21   浏览次数:144  栏目:高二物理教学设计
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  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。


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  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。


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