12.2《闭合电路欧姆定律》 教学设计-2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册(Word版含答案)

12.2闭合电路欧姆定律
一、教材分析
人教版新编教材12.2节《闭合电路的欧姆定律》是电学知识的最核心内容之一，包含了许多科学思想方法，是学生学习科学思想方法，提升探究素养的好素材。学生已经基本了解了电源在电路中所起的作用，知道电源通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能的特点。闭合电路欧姆定律进一步揭示了闭合电路中内外电压与电源电动势的关系，是分析电路的重要理论基础，也是能量守恒规律的应用。因此本节内容的教学是本章的一个重点内容，教学效果的好坏直接影响学生对于整个电学内容的理解和掌握。
二、学情分析
知识方面，已经学习了电动势和内阻概念，具备了表征闭合电路的欧姆定律的概念基础；学习了部分电路欧姆定律，具备了通过探究实验建立闭合电路的欧姆定律以及理解课上现象或实验，并应用闭合电路的欧姆定律分析问题的知识与技能。
认知障碍方面：对全电路的感性认识不足，分析问题容易产生片面性，头脑中的物理图景倾向于分离的静态画面，对动态电路分析容易只凭局部了解就草率得出结论。但是对物理实验和探究有浓厚的兴趣。
三、教学目标
（一）物理观念
1．了解欧姆发现闭合电路欧姆定律的实验方法和思维；
2．知道电源的电动势等于内电压、外电压之和；
3．理解闭合电路欧姆定律的公式，理解各物理量及公式的物理意义，并能熟练地用来解决有关的电路问题。
（二）科学思维
1．通过实验数据分析培养学生的逻辑思维能力；
2．培养学生分析解决问题能力，会用闭合电路欧姆定律分析实际问题。
（三）科学探究
1．通过测量内电压、外电压的实验培养学生探究的意识；
2．培养学生对实验现象的分析能力；
（四）科学态度与责任
1．利用物理知识解决实际的生活问题和解释生活现象，培养学生的兴趣。
2．解释物理实验现象。
四、教学重点
　　1．建立闭合电路欧姆定律；
　　2．端电压与外电阻、电流之间的关系。
五、教学难点
　1．闭合回路中电源电动势等于电路上内、外电压之和；
2．应用闭合电路欧姆定律解决实际问题。
六、教学流程
七、教学过程
（一）创设情境，提出问题
1.通过演示实际搭建的电路实验板，让完全相同灯泡越并越多时，让学生实际观察到的灯泡亮度变化和之前猜测的灯泡连读变化是否一致。
2.激发认知冲突后，引导学生进行猜测并尝试解释？
（二）科学探究，建立概念
1.展示电路图。明确基本的概念，思考与讨论闭合电路中，电源内部，电源外部电路中电势的变化情况。
2.根据稳定电路的特征，猜想内外电压、电源电动势之间的关系。
设计实验，验证猜想
【实验设计】
提出问题，学生回答。
电源外电压如何测量？
电压表V1的示数等于电源外电压
电源电动势如何测量？
当开关S断开时，电压表V1的示数近似等于电源电动势
电源内电压如何测量？
用两探针尽量靠近两极（不能与两极接触），电压表V2的示数近似等于电源内电压
【实验步骤】
（1）按图示实验电路连接好实物。将开关处于断开状态，电阻箱阻值调到最大。
（2）当开关S处于断开时，记下电压表V1的示数，此时电压表V1测得就是电源电动势E。
（3）闭合开关S，调节电阻箱阻值，记下电压表V1的示数和电压表V2的示数，填入表格中。
（4）保持开关S闭合，改变电阻箱阻值，重复步骤（3）多次。
（5）开关S闭合，保持电阻箱阻值不变，增加一条充当盐桥的棉线，改变其横截面积，从而改变电源内电阻，记下电压表V1的示数和电压表V2的示数，填入表格中。
（6）保持开关S闭合，保持电阻箱阻值不变，改变挤压中间细管的力，从而改变电源内阻，重复步骤（5）多次。
【实验数据记录】
实验次数 1 2 3 4 5 6 7
U1/V
U2/V
【实验结论】
请学生对数据进行分析，得出结论：E=U内+U外
（四）归纳总结，明确内涵
1、闭合电路欧姆定律
根据部分电路欧姆定律，结合E=U内+U外，推导出闭合电路欧姆定律的表达式。
(1)内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比
(2)表达式：
联系生活实际，规律的应用：
【例】手电筒里的电池，使用一段时间后，灯泡会变暗，这时需要更换新电池。有些人不舍得丢掉旧电池，就用一节旧电池串一节新电池使用，你觉得这样做合理吗？请进行论证说明。（新电池电动势1.5V ,内阻0.3欧，旧电池电动势约1.3V，内阻约10欧姆，灯泡电阻约10欧姆）
引导分析：（1）使用两节新电池，灯泡两端电压？
使用一节新电池，一节旧电池，灯泡两端电压？
通过对比，说明新旧电池搭配是否合理？
八、课堂小结
(1) 电源电动势与外电压、内电压之间的关系E=U内+U外
(2) 闭合电路欧姆定律：
(3) 电源端电压与外电阻、电流之间的关系
。
实验引入
理论探究理论推导
实验探究
实验推导
定律应用
合作共建
课堂小结
I
=
E
R+r
I
=
E
R+r