高中闭合电路的欧姆定律

高中闭合电路的欧姆定律第 1 篇

一、教学目标

　　1、知识与技能

　　（1） 能说出欧姆定律的内容、公式及其涉及的单位；

　　（2） 理解欧姆定律，能进行欧姆定律公式的变形，理解应用公式时要注意“同体性”和“同时性”，会在新的问题情境中，应用欧姆定律进行解释、推断和计算。

　　2、过程与方法

　　（1）经历探究通过导体的电流与电压、电阻的关系的实验研究过程，从而能较熟练地运用图像处理实验数据，了解电流与电压、电阻间的正比、反比关系。

　　（2）初步学会在实验探究的基础上交流讨论，互相合作。

　　（3）学习用数学公式来表达物理规律的方法，体会这样做的优势。

　　3、情感态度与价值观：结合欧姆当年研究电流、电压和电阻三者关系的简史，培养学生刻苦钻研、大胆探索的科学精神，同时让学生在自我实现中增强成功体会。

　　二、教学重点：

　　欧姆定律所揭示的物理意义及其数学表达式；

　　三、教学难点：

　　欧姆定律的实验设计及学生对实验数据的分析、归纳以及结论的得出。

　　四、教学器材：

　　调光灯、小灯泡、电池组、滑动变阻器、电流表、电压表、阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的电阻各一个、导线数根等。

　　五、教学过程：

　　（一）设置物理情境进行讨论，提出问题。

　　如图的电路，你有哪些方法可以改变小灯泡的亮度？小组内讨论，然后进行交流。

　　学生的方法：

　　①改变电源的电压

　　②改变定值电阻的阻值

　　③串联一个滑动变阻器等。

　　实验验证，学生观察灯的亮度的变化

　　师：灯时亮时暗说明什么？

　　生：电路中的电流有大有小。

　　师：电路中电流的大小由哪些因素决定？

　　（二）大胆猜想，激活思维

　　鼓励学生大胆猜测：你猜电流的大小究竟由哪些因素决定呢？

　　学生分组讨论，教师适当提示。学生联系已学内容以及刚才的实验现象，猜想：电流与电压的大小有关，因为电压是形成电流的原因；电流与导体的电阻有关，因为电阻对电流有阻碍作用—教师针对学生的回答，给予肯定：最后，根据猜想师生共同得出结论：电路中的电流与电压、电阻两者有关：

　　过渡：到底有怎样的关系呢？

　　“创设情景——提出问题——猜想”这两步引起学生极大的兴趣，学生注意力高度集中，急切盼望问题的解决，产生主动探索的动机，

　　（三）设计实验

　　1、课件出示思考题

　　（1）根据研究电阻大小影响因素的方法，这个问题应采用什么方法研究？

　　（2）选择使用哪些器材？

　　（3）该实验应分几步，具体步骤怎样？

　　2、学生激烈讨论，明确本问题的研究方法：必须设法控制其中一个量不变，才能研究另外两个物理量之间的变化关系，即控制变量法。

　　学生讨论，提出本实验必须分两步来完成：第一步，保持R不变（确定应该用定值电阻而不用灯泡），研究I与U的关系；第二步，保持U不变，研究I与R的关系。对于第一步，改变U（用电压表测），观察I（用电流表测量），且电压的调节可通过：改变电池节数来实现（阻值为R的电阻直接接在电源两端），或者通过电阻与滑动变阻器串联，移动变阻器滑片来实现。

　　师生共同讨论：通过改变滑动变阻器的滑片改变电阻两端的电压比通过改变电池节数方案要好。

　　3、设计实验电路，画出电路图：学生个人设计，然后选取了有代表性的几个用实物投影进行展示，分析方案的好处和不足。

　　4、学生进一步讨论：对于第二步，要研究I与R的关系，首先要改变图中R的值，可用5Ω、10Ω、15Ω的电阻。要保持U不变，可调节滑片P的位置，使电压表示数不变。

　　5、师生共同讨论：要完成以上实验，还必须测量相关数据，需要设计实验数据记录表格。

　　（四）分组合作，深入探究

　　在此环节中，学生以小组为单位，像科学家那样兴趣盎然地开始按拟定的方案实验，边做边想边记。教师巡视，注意他们的设计是否合理，仪器使用是否得当，数据记录是否正确，作个别辅导。

高中闭合电路的欧姆定律第 2 篇

　一、教学任务分析

　　拓展型课程中的“电源”和“闭合电路欧姆定律”是基础型课程中部分电路的延伸，是“电路”一章中的核心知识。内容不仅涉及到电流、电阻、电压及电动势等物理量，还通过对电池供电原理以及非静电力做功等内容的详细介绍，突出闭合电路中能量转化和能量守恒的规律。

　　“电源”和“闭合电路欧姆定律”涉及到的新概念较多并且抽象，如电动势、外电压、内电压、外电阻、内电阻等等，学生掌握这些概念均有一定的难度。建立闭合电路欧姆定律的探究过程，不仅要有较强的动手实验获取数据的能力，还要学生具有较高的处理数据的理性分析能力。

　　让学生感受电池，制作水果电池，体会物理与生活的联系，打破对电池认识的神秘感，甚至给学生一个发明创造的欲望，从而感受成功的喜悦或失败的经历。

　　本节课通过对教材内容的合理整合，探究活动的科学设计，较好地达成了学习目标。

　　二、学习目标

　　1．知识与技能

　　（1）知道电源电动势及内阻概念，知道化学电池的工作原理。

　　（2）理解闭合电路欧姆定律。

　　（3）通过实验操作，培养动手实验能力。

　　2．过程与方法

　　（1）经历实验观察、猜想、验证等过程，感受科学探究的一般方法。

　　（2）通过对实验数据的分析、归纳，经历物理规律的发现过程。

　　3．情感、态度和价值观

　　（1）通过科学探究过程，培养严谨求真的科学态度。

　　（2）通过对化学电池结构的认识，增强环保意识。

　　（3）观看“神六”、“核电站”等图片，领略我国电能领域取得的巨大的成就，激发爱国主义的热情。

　　三、教学重点

　　电动势概念的建立，探究电源内阻和闭合电路欧姆定律。

　　四、教学难点

　　通过实验数据分析，得出电源有内阻以及闭合电路欧姆定律。

　　五、教学资源

　　1．实验器材：电压、电流传感器、DIS数据采集器等，水果及铜丝、锌丝等。

　　2．信息技术：自制FLASH课件。

　　3．使用教材：上海市现行高级中学课本《物理》拓展型课程I第二册（试用本）（华东师范大学出版社。

　　六、设计思路

　　在“电源电动势”和“闭合电路欧姆定律”两节电学内容的教学中，通常我们的教学设计是根据高中物理教材中提供内容按次序而进行的。在教学内容上，从非静电力做功引入电动势的概念，强调电动势是将其他形式的能转化为电能的本领，在实验得到电源的内外电压之和为电源电动势的基础上，借助欧姆定律，推导出闭合电路欧姆定律。在教学次序上，先电源电动势，后闭合电路欧姆定律。

　　由于人们对事物的认识是一个渐进的过程，在不同的阶段有着不一样的认知水平，学生对电动势概念的理解也不会是一步到位的，需要一个螺旋上升的过程，所以，我们在对“电动势”和“闭合电路欧姆定律”两节内容研究后，将教材内容进行了有机的整合，设计出两个双循环的教学过程。

　　第一个双循环针对电动势而言。电动势的概念是掌握闭合电路欧姆定律的关键和基础，考虑到电动势概念比较抽象，涉及的知识面较广，学生全面、深刻地理解它是有困难的。在电动势教学的第一循环中，仅仅指出电源电动势是由电源本身的特性决定的，它在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压，它可以用电压表直接测量出来。在第二循环中，指出它是表征电源将其他形式的能转化为电能本领的物理量，电源电动势和电路断开时电源两极间的电压有相同的大小和单位，但他们的.物理含义不同。

　　第二个双循环针对闭合电路欧姆定律而言。在第一循环中，通过多组电流、电阻的实验数据，让学生通过探究得到电源有内阻，并进一步得到闭合电路欧姆定律，改变了传统教学中先将电源的表征量都研究好，待所有概念都解决后，再去研究电路中电流所遵循的规律，即闭合电路欧姆定律。第二循环中，先以作业形式给学生一系列问题，然后让学生通过自主学习、合作学习的形式完成从能量角度对电源的研究。

　　考虑到本节课的探究方法与课本中的不同，我们在作业中编排了题目“简述课本中闭合电路欧姆定律的建立过程”，引导学生通过阅读教材，学习到另一种经典的研究方法，即通过探究电动势与电源内、外电压的关系而得出闭合定律欧姆定律。

　　本节课的教学设计主要针对“电源”和“闭合电路欧姆定律”第一循环的学习，课题名称定为“电源及闭合电路欧姆定律”，教学时间为1课时。

　　七、教学流程

　　八、教学过程

　　（一）情景──回顾历史、引入课题

　　视频：神舟6号遨游太空。让学生思考电池翼板的作用。

　　图片：科学家伽伐尼。介绍伽法尼发现电的过程。

　　图片：科学家伏打照片。介绍伏打及伏打电池，让学生利用所学的化学知识，解释伏打电池的工作原理。

　　实物：不同类型化学电池。解剖化学电池内部结构，指出废旧电池给人体和环境带来的危害。

　　制作：自制水果电池。在不同水果中插入锌丝和铜丝，并测量其两丝间的电压。

　　图片：核电站、三峡。简要介绍我国电力发展情况。

　　（二）探究──建构概念、建立规律

　　探究一：影响端电压的因素

　　师：下面我们以干电池为例来研究电源。如图1是由干电池、电阻箱组成一个电路。为了我们有共同的语言，先介绍两个概念。我们把电源两端的电压称为“端电压”；电源外部所接的电阻称为“外电阻”。图1电路中电源的端电压也就是外电阻上的电压。

　　师：请大家按图1连接电路，测量电源的端电压，完成下表，并讲一讲你的发现。

　　电阻箱电阻R

　　断路

　　电源端电压U

　　生：我们发现外电阻R越大，电源端电压U越大，说明端电压与外电阻有关。

　　生：不同的电源在外电阻相同的情况下U是不同的，说明端电压还与电源有关。

　　生：电路断开时的端电压仅由电源本身决定。

　　师：电路断开时，电源两极间的电压是由电源本身决定的，即：不同的电池，在电路断开时，维持两节间电压的本领是不同的。为了描述电源的这种特性，在物理学中，引入了电动势的概念。电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。电动势用符号是E表示，它的单位是伏特。

　　师：请大家测量课桌上干电池的电动势。

　　探究二：闭合电路的电流

　　师：在图1所示的电路中，如果电源的电动势和电阻是已知的，那么，电路中的电流是多少呢？凭你的知识、经验、智慧或灵感，猜测一下。

　　生：我的猜测是：I=E/R

　　师：这样的猜测对不对呢？电池的电动势刚才大家已经测量过，下面请大家再测量一下，不同外电阻时电路中的电流，完成下表，最后看看我们的猜测是否正确？

　　电阻箱电阻R

　　电路中电流I

　　生：通过实验，我们发现电流I

　　师：那么，电流与电动势和外电阻之间关系存在怎样的关系呢？请大家再猜测一下。

　　生：分母再大一点就行了，我的猜测是，可能是电源内部有电阻。

　　师：假设你的猜测是正确的，我们不妨将电源内部的电阻叫内阻，用r表示。这时电路中的电流可写成：I=E/（R+r）。现在请大家利用实验数据，根据你们学到的数学知识，一起来找一找r的大小，然后看一看在误差范围内，上述关系是否成立。

　　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。

　　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。

高中闭合电路的欧姆定律第 3 篇

教学目标：

　　1．理解欧姆定律及其表达式。

　　2．能初步运用欧姆定律计算有关问题。

　　能力目标

　　培养学生应用物理知识分析和解决问题的能力。

　　情感目标

　　介绍欧姆的故事，对学生进行热爱科学、献身科学的品格教育。

　　教学重点：

　　欧姆定律的定义

　　教学难点：

　　欧姆定律的应用

　　教学过程：

　　引入新课

　　1．找学生回答第一节实验得到的两个结论．在导体电阻一定的情况下，导体中的电流

　　跟加在这段导体两端的电压成正比；在加在导体两端电压保持不变的情况下，导体中的电

　　流跟导体的电阻成反比．

　　2．有一个电阻，在它两端加上4v电压时，通过电阻的电流为2a，如果将电压变为10v，通过电阻的电流变为多少？为什么？

　　要求学生答出，通过电阻的电流为5a，因为电阻一定时通过电阻的电流与加在电阻两

　　端的电压成正比．

　　3．在一个10 的电阻两端加上某一电压u时，通过它的电流为2a，如果把这个电压加在20 的电阻两端，电流应为多大？为什么？

　　要求学生答出，通过20 电阻的电流为1a，因为在电压一定时，通过电阻的电流与

　　电阻大小成反比，我们已经知道了导体中电流跟这段导体两端的电压关系，导体中电流跟这段导体电阻的关系，这两个关系能否用一句话来概括呢？

　　启发学生讨论回答，教师复述，指出这个结论就叫欧姆定律．

　　（－）欧姆定律导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比．

　　1．此定律正是第一节两个实验结果的综合，电流、电压、电阻的这种关系首先由德国

　　物理学家欧姆得出，所以叫做欧姆定律，它是电学中的一个基本定律．

　　2．介绍《欧姆坚持不懈的精神》一文．

　　3．欧姆定律中的电流是通过导体的电流，电压是指加在这段导体两端的电压，电

　　阻是指这段导体所具有的电阻值．

　　如果用字母u表示导体两端的电压，用字母r表示导体的电阻，字母i表示导体中的电流，那么欧姆定律能否用一个式子表示呢？

　　（二）欧姆定律公式

　　教师强调

　　（l）公式中的i、u、r必须针对同一段电路．

　　（2）单位要统一i的单位是安（a）u的单位是伏（v）r的单位是欧（ ）

　　（三）运用欧姆定律计算有关问题

　　【例1】 一盏白炽电灯，其电阻为807 ，接在220v的电源上，求通过这盏电灯的电流．

　　教师启发指导

　　（1）要求学生读题．

　　（2）让学生根据题意画出简明电路图，并在图上标明已知量的符号及数值和未知量的符号．

　　（3）找学生在黑板上板书电路图．

　　（4）大家讨论补充，最后的简明电路图如下图

　　（5）找学生回答根据的公式．

　　巩固练习

　　练习1 有一种指示灯，其电阻为6．3 ，通过的电流为0．45a时才能正常发光，要使这种指示灯正常发光，应加多大的电压？

　　练习2 用电压表测导体两端的电压是7．2v，用电流表测通过导体的电流为0．4a，求这段导体的电阻？

高中闭合电路的欧姆定律第 4 篇

一、教学目标：

　　【知识与技能目标】：理解欧姆定律的物理意义，能进行简单的计算。

　　【过程与方法目标】：通过计算，学会解答电学计算题的一般方法，培养初步的逻辑思维能力和解答电学问题的良好习惯。

　　【情感态度与价值观目标】：通过对欧姆生平的介绍，学习科学家献身科学，勇于探索真理的精神，激发学习的积极性。

　　二、教学重难点

　　【重点】：理解欧姆定律，能用其进行简单的计算；

　　【难点】：理解欧姆定律并应用。

　　三、教学过程

　　（一）、新课导入

　　温故旧知导入：上节课我们通过实验探究了电流与电压和电阻的关系。请同学一起回忆两个实验结论。

　　生答：分别是当R一定，通过导体的电流I正比于导体两端电压U；当U一定时，导体的电流I与导体电阻R成反比。

　　这两个结论是普遍的规律，当我们综合一下两个结论，得到通过导体的电流与导体两端的电压成正比，与电阻成反比，用公式表达出来就是I=U/R。这个公式就是19世纪时德国非常著名的物理学家欧姆做了大量的实验得出来的，我们称之为欧姆定律。导入课题。

　　（二）、探究学习

　　介绍欧姆定律的内容即是：一段导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。

　　欧姆定律的表达式：I=U/R，请同学分别介绍三个字母的含义：U—电压，国际单位是伏特，用V表示；R—电阻，国际单位是欧姆，用Ω表示；I—电流，国际单位是安培，用A表示。

　　欧姆定律是电学的核心定律，有两条需要重点注意，分别是：

　　1。欧姆定律有两个变形公式：U=IR， R=U/I（不是决定式）。

　　2。在I=U/R表达式中的三个量必需表示“同一段导体”的“同一状态”；分别用实际电路图来感受理解。

　　（三）、巩固提升

　　科学家介绍：请同学小组轮流上台分享课前搜集的有关欧姆的事迹资料。

　　教师简单总结：欧姆是一名优秀的科学探究者。他在研究电流与电源和导线长度关系时，欧姆就自己动手设计了电流扭秤解决了电流测量的难题。他的代表著作是1827年出版的《伽伐尼电路：数学研究》。

　　欧姆定律是电学中非常重要，我们用一个题目来加深理解并运用欧姆定律来解决问题。

　　例：一段导体的两端加2V电压时，通过他的电流是5mA；如果在它两端加3V电压，通过他的电流是多大？

　　分析：已知电压和电流，是同一段导体，但是给出了这个导体的两个状态。在计算题的计算中，要有规范的步骤：我们先要画出等效电路图，要有计算表达式，接着带入数据（单位），算得结果（单位）。

　　（四）、小结作业

　　小结：学生说一说欧姆定律的概念和注意事项。

　　作业：希望同学们在课下好好理解体会欧姆定律，并整合好搜集到的欧姆资料，编入班级的科学家手册中。