17.4《欧姆定律在串、并联电路中的应用》—人教版九年级物理全一册教学设计

教学教案
教学课题
【课
题】欧姆定律在串、并联电路中的应用
【教
材】人教版初中物理教科书第十七章第四节
【授课对象】初三第一学期学生
【课时安排】1课时（45分钟）
内容分析
《欧姆定律在申联电路中的应用》是人民教育出版社初中《物理》九年级下第十七章第四节的内容。欧姆定律作为一条实验定律是电学的核心，它揭示了电流、电压和电阻三个物理量之间的关系，而本章主要内容为欧姆定律及应用，是建立在学生已经知道了电流与电压、电阻之间关系之上的，让学生明确三者之间的定量关系，并且会利用欧姆定律解决实际问题。
在学习该内容前，学生前面已经学习了串联电路、并联电路、欧姆定律和串、并联电路电流和电压的特点等知识,为这一节学习做了很好的基础铺垫。该内容的学习也是后面进一步学习电功、电功率和电流的热效应等问题的基础。
本节课重视科学方法研究,重视解题的方法过程。让学生在认知过程中体验方法、学习方法。通过本节课学习,使学生掌握电阻在串并联电路中的规律、应用欧姆定律解决问题、解决一般电学问题的普遍思想等。
学情分析
在学习该内容前，学生前面已经学习了串联电路、并联电路、欧姆定律和串、并联电路电流和电压的特点等知识,为这一节学习做了很好的基础铺垫。
在本节课之前学生已经探究过欧姆定律中涉及到的三个物理量之间的关系，可以很轻松地理解欧姆定律具体的内容，但是仍然存在一些思维误区，例如在推导式中，学生可能认为电阻随着电压、电流的变化而变化等，这些误区为欧姆定律在串、并联电路中的应用教学带来一定困难。
九年级的学生已经能够应对较为复杂的一些物理题目，认识事物开始从具体的形象思维向抽象逻辑思维过渡，但思维还常常与感性经验直接相联系，仍需具体形象的知识来支持。学生通过对前面知识的学习，已经掌握了欧姆定律的公式和串并联电路的电流和电压的特点。本节课主要引导学生通过对串并联电路的电流和电压特点，结合欧姆定律总结出欧姆定律在电路中的应用。
学习目标
1．知识与技能
（1）学生能比较并说明在串、并联电路中电流与电压的特点；（要求所有学生熟练说出）
（2）学生能说明欧姆定律的内容，运用欧姆定律及其变形式解决简单的串、并联电路问题；（要求所有学生基本掌握简单电路运算）
（3）学生通过具体电路实验探究并结合欧姆定律，总结出串、并联电路中电阻的特点，以及电流电压与电阻的关系；（要求所有学生掌握串、并联电路中电阻的计算方法，大部分学生掌握串、并联电路中电流电压与电阻的对应分配关系）
（4）学生通过执行简单电路问题，学会解答电学计算题的一般方法，进而能解决较复杂的综合计算题，并了解在电学计算中的一些注意事项。（简单计算题要求学生百分百掌握，较复杂计算要求学生正确率在百分之六十以上）
2．过程与方法
（1）学生通过运用欧姆定律和实验探究，将数据进行比较，总结归纳得出串、并联电路中电流、电压与电阻的特点及相互之间关系，有初步分析概括能力；（要求百分之五十左右的学生能复述归纳过程，并说明其意义；要求所有学生记住基本结论）
（2）学生通过计算，总结推断出解答电学计算题的一般方法，辅以应用实施复杂电路问题，具有初步解决电路问题的能力。（学生正确率在百分之六十以上）
3．情感态度与价值观
（1）通过实验探究并结合欧姆定律得出一般规律的方法，养成学生严谨、实事求是的科学态度，提高思维逻辑能力，培养解决问题的良好习惯；
（2）通过对欧姆平生的了解，利用如此伟大的物理学家还是一名中学教师的故事，激励学生学习科学家不放弃、敢质疑，勇于探索真理的精神，激发学生学习的积极性；
（3）引导学生将科学真理运用到实际生活中，解决日常中的串、并联电路问题，培养学生学以致用、乐于探索的科学精神。
重点难点
1.教学重点：
利用欧姆定律解决简单的串、并联电路问题，掌握解决电学计算题的一般方法。
2.教学难点：
如何设计实验，如何对实验数据进行分析并归纳结论，抓住电路变化前后的电流、电压和电阻之间的联系，注意同一对象，同一时刻问题，进行动态电路分析。
教学方法
本节教师采用分析归纳法教学。
在本节的教学主要是欧姆定律在串、并联电路中的应用，在电路计算中要利用到串、并联电路中的电流规律和电压规律，通过复习提出问题，串联和并联电路中的电阻有什么关系?利用等效替代的方法来研究串联电路中的电阻关系，学生通过实验探究得出串联电路的总电阻等于各部分电路的电阻之和。通过例题来巩固串联电路中的电流、电压的规律，同时也可以巩固串联电路的电阻关系。通过并联电路计算，进一步推导出并联电路中的总电阻小于其中任何一个电阻。学习在串联电路和并联电路中利用开关改变电路、利用滑动变阻器改变电路，总结在电路变化的计算中要注意的问题，掌握解决电学计算题的一般方法。
教学资源
多媒体课件、阻值不同的电阻若干、电阻箱、电源、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器等。
流程设计
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
知识
回顾
创设
情境
【1.知识回顾】
1．欧姆定律的内容。
2．在串联电路中电流规律和电压规律。
3．在并联电路中电流规律和电压规律。
【2.课题引入】我们通常会在生活中看到“高压危险”的标识，但是我们用手指摁住电池两端的时候，却不会有危险，这是为什么呢？
那我们接下来进行新课的学习！
1.回忆前面串联电路和并联电路中的电流关系和电压关系。
2.学生思考现象的原因，在引导下追问能否求出流经人体的电流大小。
让学生复习上节课所学习过的知识，更易于学生在脑中建立知识体系，为本节课的知识做准备。
创设情境，将较为枯燥的理论知识与生活实际结合起来，加强学生将知识应用于实际的意识。
新课
讲授
一、串联电路总电阻（实验探究法）
【1.提问】
在串联电路中，各部分电路相互影响，当一个电阻的阻值发生改变，电路中的电流和各用电器两端的电压均会发生改变。那么在串联电路中总电阻与各电阻之间有什么关系呢？
【2.猜想与假设】
串联电路中，串联的用电器越多，电路中的电流越小，即电阻越大。
【3.设计实验】
把两个电阻串联后接入电路中，测出电路中的电流，把两个电阻换成一个电阻箱，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数与前面相同，则此时电阻箱的作用效果与两个电阻串联后的作用效果相同，电阻箱的阻值就是这两个电阻的总电阻。（在设计实验时跟学生强调连接方式、各表的接法等注意事项）
询问学生此时阻值有什么变化？
【4.设计实验】
1.设计两个电阻串联的电路图
2.连接实物，检查无误后，闭合开关，读出此时电流表的示数为。
3．把电阻去掉，换上一个电阻箱，闭合开关，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数也为，读出电阻箱的阻值为。
4.此时电阻箱的阻值就是电阻的总电阻。
5.换用不同阻值的定值电阻进行多次实验，把实验数据填入表格中。
【6.得出结论】
分析实验数据，可以得出：在串联电路中的总电阻等于各部分电路的电阻之和。
即：
若电路中有多个电阻，则总电阻等于各电阻之和。
即：
导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关，那么把电阻串联相当于改变电阻的哪个因素呢？
1.学生思考，串联电路中电路中电流与电压和电阻的关系。
2.学生讨论实验方案，采用等效替代的方法。
3.学生根据设计思路，说出实验步骤：在同一电路中采用电流相等的方法。
4.设计实验数据记录表格，分组进行实验。
5.分析实验数据，总结串联电路中的电流规律，用自己的语言描述结论。
6.串联电路的总电阻等于各电阻之和。
7.学生思考:电阻串联越多,总电阻越大，相当于增加了导体的长度。
提出本节课的研究问题。
培养学生观察实验、分析实验的能力。
培养学生利用归纳法得出结论的能力。
二、并联电路总电阻（欧姆定律分析归纳）
【1.提问】
串联电路中总电阻等于各部分电路的电阻之和，那么在并联电路中电阻有什么规律呢？
【2.猜想与假设】
并联电路中，并联的用电器越多，电路中的电流越小，即电阻越大。
【3.设计实验】
1.设计如下两个电阻并联的电路图
2.连接实物，检查无误后，闭合开关，读出此时电流表的示数为。
3.断开开关，读出此时电流表示数。
4换用不同阻值的定值电阻进行多次实验，并记录数据。
【4.得出结论】
比较闭合开关前后总电流的数值，发现有什么变化呢？我们可以得出什么规律呢？
导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关，那么把电阻串联相当于改变电阻的哪个因素呢？
【5.用计算方法总结并联电路电阻规律】
1.如图所示电路图
2.此时，左图和右图中的电流有什么联系？
把电流用欧姆定律表示呢？
1.学生积极思考，猜想并联电路中电流与电阻的关系。
2.在教师引导下说出实验步骤，并依次记录实验数据。
3.学生发现：在并联电路中，并联的电阻越多，总电流越大。
4.学生思考：电阻并联越多，总电流越大，相当于增加了导体的横截面积。
5．有，则，
在并联电路中电压U相等，
即
视频材料引起学生兴趣，联系前面故事，分析问题举一反三推断得出结果，解决问题。
深度
拓展
一、串联电路，电压与电阻对应关系
1.如图所示电路图
2.此时，已知，那么电流之比是多少？用欧姆定律计算电压之比又是多少？此时你发现了什么？
二、并联电路，电流与电阻对应关系
1.如图所示电路图
2.此时，已知，那么电压之比是多少？用欧姆定律计算电流之比又是多少？此时你发现了什么？
1.因为在串联电路中，此时电流之比为
，
用欧姆定律计算电压之比为
，
此时发现在串联电路中有
2.因为在并联电路中，此时电压之比为
，
用欧姆定律计算电流之比为
，
此时发现在并联电路中有
利用欧姆定律进行简单计算，锻炼了学生对公式的简单运用能力。
在计算中分析归纳总结出在串、并联电路中电流、电压与电阻的对应关系。
课堂
练习
1.．如图所示，电源电压不变。当开关S闭合时，电流表的示数为0.8A，开关S断开后，电流表的示数改变了0.5A。则R1与R2的阻值之比为（　　）
2．如图所示，R1=15Ω，电源电压恒定，闭合开关S，断开S1，电流表示数是0.4A；若再闭合S1，发现电流表示数变化了0.3A，则电源电压是________V，R2的阻值为______Ω。
3.如图所示电路中，已知电源电压U＝12V保持不变，电阻R3＝8Ω，闭合开关S，电压的示数为8V．求：
（1）电流表的示数。
（2）R1与R2阻值之和。
（3）根据已知条件，你还能求出什么物理量？并求出该物理量的值。
学生进行基础习题练习，检验知识掌握情况，及时进行查漏补缺。
教师在学生进行练习时，发现共性缺点，集中进行针对性讲解，实时掌握学生知识掌握情况。
课堂
小结
1．通过这节课你学到了什么？
2．串、并联电路的总电阻与各电阻之间的关系。
3．欧姆定律在串、并联电路中应用时要注意哪些问题？
4．电路变化的计算。
学生梳理本节课知识内容。
1．本节主要学习了串、并联电路中的电阻关系，欧姆定律在串、并联电路的应用。
2．串联总电阻等于各电阻之和，串联总电阻大于各个用电器的电阻；并联总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和，并联总电阻小于各其中任何一个电阻。
对应关系为：
串联电路：
并联电路：
3．欧姆定律在不同电路中的应用，可以用于求电流、电压和电阻。在计算时要结合串联和并联电路的电流规律以及电压规律。
4．电路变化要先分清电路连接方式；分析电路变化前的电流、电压和电阻；找出电路变化前后不变的物理量，例如电源电压、定值电阻的阻值等。
培养学生总结归纳的能力
?
?
?
利用物理方法解决实际问题，加强理论联系实际。
课后作业
完成《欧姆定律在串并联电路中的应用课后习题》
学生积极按要求完成
进行知识的即使巩固训练
教学评价
4.0在3.0的水平上推断总结出解答电学计算题的一般方法，并应用于解决生活中的实际电路问题。3.0能熟练运用之前所总结的串、并联电路中电流、电压与电阻的规律，以及欧姆定律和其变形式，解决较复杂的电路计算题。2.0能利用欧姆定律分析归纳出串、并联电路中电阻的特点，总结串、并联电路中电流、电压与电阻的对应分配关系。1.0能说明串、并联电路中电流和电压的特点，能陈述欧姆定律具体内容。0.0无法描述串、并联电路的特点，不能陈述欧姆定律内容。
板书设计
第四节
欧姆定律在串、并联电路中的应用
1、欧姆定律：
2、串联电路：
3、并联电路：
4、串联电路：等效替代法
总电阻：串联电路的总电阻等于各电阻之和。
对应关系：
5、并联电路：欧姆定律分析归纳法
总电阻：并联总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和，并联总电阻小于各其中任何一个电阻。
对应关系：
教学反思
设计的习题太多，内容繁琐，重点没有把握好，使得教学时间紧。
对于这章知识，内容较难，学生掌握的不是很好，相关规律和特点可能没有正确理解与领会，通过科学探究演示得出了结论，设计合理，利于学生自学思考，突破了难点，把握了重点，但课堂时间有些不足，效果不是很好。
学生在解题时习惯于套用公式直接得到答案，如直接套公式不能得到答案则不知所措，难以发现已知量和未知量的内在联系。