内容正文:
第十七章 欧姆定律 复习与提高 教学设计(第1课时)
课题
欧姆定律·复习与提高
课时
第1课时
授课类型
复习课
授课教师
授课时间
教材
分析
本教案用于第十七章章末复习(1课时)。本章沿"实验探究—建立定律—测量应用—综合应用"主线展开:第1节通过两个实验探究电流与电压、电阻的定量关系(电阻一定时电流与电压成正比;电压一定时电流与电阻成反比);第2节归纳建立欧姆定律I=U/R并学习简单计算;第3节学习用伏安法测量电阻(多次测量求平均值);第4节学习欧姆定律在串、并联电路中的应用。教材"复习与提高"共10题,覆盖I-U图像分析(第1题)、实物连接与描点作图(第2题)、实验数据评估(第3题)、串并联综合计算(第4~8题)、比例关系推导(第9题)、电表错接后果分析(第10题)。
复习课的任务是把两条例实验结论、欧姆定律、伏安法、串并联规律编织成结构化网络,并通过教材原题暴露和矫正典型错误(U、I、R混代、图像读数不当、把"正比"误作"增大"等),提升综合解题能力。
本章知识网络的梳理与欧姆定律的综合运用是本课时的重点;从图像提取信息、串并联比例关系的推导是本课时的难点。
学情
分析
1. 知识储备分析:学生已完成本章5课时学习,会叙述两条实验结论与欧姆定律,会解基本的I、U、R计算题;但知识呈碎片化,遇到"图像+电路"的综合题和推导题时失分率高。(依据本章教学进程推断)
2. 思维能力分析:图像题需要"取点—计算—表述"三步转换,部分学生不会选取便于计算的整数刻度点;第9题的字母推导对代数表达能力要求较高;说理题(第10题)需要把"电阻非常小/大"转译为"短路/近乎断路"的图景。(常见情形,待你确认)
3. 学习态度分析:复习课内容熟悉、新鲜感下降,需以教材真实情境题(天然气泄漏检测仪、接线板指示灯)和限时抢答活动调动参与。
核心素养
教学目标
物理观念:系统梳理"电流与电压、电阻的关系—欧姆定律—电阻的测量—串并联应用"的知识结构;能准确叙述两条实验结论、欧姆定律内容及公式,理解伏安法原理与串联分压、并联分流的关系。
科学思维:运用欧姆定律和串、并联规律进行多步计算与字母推导(如U₁/U₂=R₁/R₂);能对实验数据表进行评估(判断控制的电压);通过辨析电表错接的后果,发展基于欧姆定律的推理与质疑能力。
科学探究:能从I-U图像中选取合适的数据点求电阻;能依据数据表判断实验中控制的电压;能规范连接实物电路并作出I-U图像,形成"证据—结论"的处理习惯。
科学态度与责任:由天然气泄漏检测仪、接线板指示灯等实例体会欧姆定律在生活与安全技术中的应用价值;养成细致读题、规范书写、主动检查(如单位换算、结果合理性)的复习习惯。
教学重点
1. 本章知识网络:两条例实验结论、欧姆定律(I=U/R)、伏安法测电阻、串并联电路中的应用;
2. 运用欧姆定律与串、并联电路的电流、电压关系进行计算、推导与说理。
教学难点
1. 从I-U、I-R图像中提取信息并转化为计算(常见难点,待你确认);
2. 串联分压、并联分流比例关系的字母推导及电表错接后果的说理。
教学方法
知识结构化梳理、典例精讲法、变式训练法
学习方法
自主构建法、小组讨论法、练习巩固法
教学准备
教师:多媒体课件(含本章知识结构图、教材"复习与提高"各题插图);计算器。
学生:课本、练习本、笔、直尺、草稿纸。
教学过程
二次备课
知识回顾(3分钟)
【问题串快答】①电阻一定时,电流与电压有什么关系?②电压一定时,电流与电阻有什么关系?③欧姆定律的内容和公式是什么?公式中三个量有什么"对应"要求?④伏安法测电阻的原理是什么?为什么要多次测量?⑤串联、并联电路中电流和电压各有什么关系?
【设计意图】以问题串激活全章记忆,暴露遗忘点,为知识网络梳理定向。
典例精讲(32分钟)
一、知识网络梳理(10分钟)
【师生共建】以"探究—定律—测量—应用"为主线构建网络:实验探究(R一定,I与U成正比;U一定,I与R成反比)→欧姆定律(I=U/R,U—V、R—Ω、I—A;同一性)→电阻的测量(伏安法R=U/I;滑动变阻器保护电路+改变电压;多次测量求平均值减小误差;灯丝电阻随温度变化)→串、并联电路中的应用(串联:I处处相等、U=U₁+U₂、分压;并联:U相等、I=I₁+I₂、分流)。
二、典型例题精讲(22分钟)
【例1】(复习与提高第1题,出示图17-1)A、B是两位同学做实验时根据实验数据画出的I-U图像。他们所用的电阻器的电阻分别是多少?(要点:在图上选取便于读数的点——A线:U=1.0 V时I=0.20 A,R_A=1.0 V/0.20 A=5 Ω;B线:U=2.0 V时I=0.20 A,R_B=2.0 V/0.20 A=10 Ω。图像越陡,电阻越小。)
(教材截图:图17-1 A、B两位同学的I-U图像)
【例2】(第3题)甲、乙两同学做"探究电压一定时电流与电阻的关系"的实验:甲的记录为R=5、10、15、20、25 Ω时I=0.50、0.24、0.16、0.12、0.10 A;乙的记录为同样电阻下I=0.40、0.20、0.14、0.10、0.08 A。两人实验时定值电阻两端的电压分别是多少?说说判断依据。(要点:由U=IR计算各组乘积——甲约2.4~2.5 V,取2.5 V;乙约2.0 V。依据:电压一定时电流与电阻成反比,各组U=IR应近似相等。)
【例3】(第4题,出示图17-3)家用天然气泄漏检测仪内部简化电路中,工作电压为4.5 V,定值电阻R为100 Ω,天然气气敏电阻为R₀,报警器与R₀并联。当报警器两端的电压达到3 V时报警,此时R₀是多少?(要点:报警时R₀两端电压U₀=3 V,则R两端电压U_R=4.5 V−3 V=1.5 V,电路中电流I=U_R/R=1.5 V/100 Ω=0.015 A,R₀=U₀/I=3 V/0.015 A=200 Ω。)
(教材截图:图17-3 天然气泄漏检测仪及其简化电路)
【例4】(第7题,出示图17-4)某同学用滑动变阻器改变小灯泡的亮度。已知所用电源是两节新的干电池,小灯泡正常发光时两端的电压为2.5 V,通过的电流为0.3 A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻是多少?为防止小灯泡被烧毁,移动滑片时应注意观察什么?(要点:两节新干电池电压为3 V,串联时滑动变阻器两端电压U滑=3 V−2.5 V=0.5 V,R滑=U滑/I=0.5 V/0.3 A≈1.7 Ω;移动滑片时应注意观察电流表的示数(不超过0.3 A)和小灯泡的亮度,防止电流过大烧毁小灯泡。)
(教材截图:图17-4 用滑动变阻器改变小灯泡的亮度)
【例5】(第9题)请应用欧姆定律和串、并联电路的电流、电压规律推导:(1)在由两个导体组成的串联电路中,导体两端的电压与它们的电阻成正比;(2)在由两个导体组成的并联电路中,通过导体的电流与它们的电阻成反比。(要点:(1)串联时I₁=I₂=I,U₁=IR₁、U₂=IR₂,故U₁/U₂=R₁/R₂;(2)并联时U₁=U₂=U,I₁=U/R₁、I₂=U/R₂,故I₁/I₂=R₂/R₁。)
【例6】(第10题)电流表的电阻非常小,它是跟被测对象串联的;电压表的电阻非常大,它是跟被测对象并联的。请用欧姆定律说明:如果电流表跟用电器并联,电压表跟用电器串联,将会产生什么后果?(要点:电流表电阻非常小,与用电器并联时相当于用导线把用电器两端直接连通,用电器被短路,电路中电流很大,可能烧坏电流表和电源;电压表电阻非常大,与用电器串联时电路中电流非常小,用电器不能工作,电压表的示数接近电源电压。)
【设计意图】以结构图统领全章,六道例题覆盖"图像—数据评估—综合计算—推导—说理"全部题型,边讲边练。
课堂小结(2分钟)
【方法提炼】①图像题:取整数刻度点,由R=U/I(或U=IR)计算;②数据评估题:抓住"控制量不变"检验各组U=IR是否近似相等;③计算题:认电路→选研究对象→欧姆定律与串并联规律联立,注意U、I、R的同一性;④说理题:从"电阻是导体本身的性质"和欧姆定律出发,把"电阻非常小/大"转译为"短路/近乎断路"。
课堂练习
课堂练习(8分钟)
1.(复习与提高第5题)将一个定值电阻接到电压为6 V的电源上,通过定值电阻的电流是0.4 A,定值电阻的电阻是多少?若把一个电阻为50 Ω的定值电阻换接到这个电源上,通过它的电流是多少?(答案:R=U/I=6 V/0.4 A=15 Ω;I=U/R=6 V/50 Ω=0.12 A。)
2.(第6题)已知通过一个电阻为242 Ω的灯泡的电流是0.91 A。如果在灯泡两端再并联一个电阻为165 Ω的电烙铁,那么并联电路的总电流变为多大?(答案要点:并联电压U=I₁R₁=0.91 A×242 Ω≈220 V;通过电烙铁的电流I₂=U/R₂=220 V/165 Ω≈1.33 A;总电流I=I₁+I₂=0.91 A+1.33 A≈2.24 A。)
3.(第8题,出示图17-5)一种能在家中使用的接线板,其指示灯为一个发光二极管。发光二极管正常工作时两端的电压为2 V,通过的电流为10 mA。为了使指示灯正常工作,需要串联一个电阻器,这个电阻器的电阻应为多大?(答案要点:家庭电路电压为220 V,串联电阻器分得的电压U′=220 V−2 V=218 V,I=10 mA=0.01 A,R=U′/I=218 V/0.01 A=21 800 Ω。)
(教材截图:图17-5 带发光二极管指示灯的接线板)
板书设计
第十七章 欧姆定律 复习与提高
一、知识网络:实验探究→欧姆定律I=U/R→伏安法测电阻→串并联应用
二、题型方法:图像取点计算→数据评估(U=IR恒定)→认电路选对象→字母推导→说理
三、易错警示:U、I、R要对应同一导体;"成正比"≠"增大";电表错接=短路/断路图景
作业设计
作业设计
1.(复习与提高第2题,出示图17-2)某同学用图17-2甲所示的器材探究电阻一定时电流与电压的关系,根据实验数据在坐标系中描出的点如图17-2乙所示。(1)请用笔画线表示导线,把图17-2甲的实物电路连接完整;(2)在图17-2乙中画出I-U图像,并说明作图时应注意什么。(答案要点:(1)两节干电池、开关、滑动变阻器与定值电阻串联,电流表串联在电路中(0~0.6 A量程、"+"进"-"出),电压表并联在定值电阻两端(0~3 V量程);(2)用平滑的直线连接,使不在直线上的各点大致均匀分布在直线两侧,明显偏离的点应剔除或重测。)
(教材截图:图17-2 实物连接与数据描点)
2. 整理本章错题,重点复盘"图像信息题"与"串、并联计算题"两类,标注每题所用公式与研究对象。
教学反思
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