电路教学设计
爱习作提供的电路教学设计(精选6篇),经过用心整理,希望能对您有所帮助。
电路教学设计 篇1
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。 一、指导思想与理论依据 随着现代信息技术的迅猛发展,数字技术已经成为衡量居民生活水平的一个重要标志,因此作为现代公民应当对数字技术有所了解。但是经过课前访谈,发现学生这方面的知识非常困乏。 调查发现:学生对于类似模拟信号、数字信号这种看不见摸不到的抽象事物学习起来困难较大,不能很好地掌握。尽管学生在高一年级学习了计算机基础,了解二进制,但是“与”“或”“非”三种基本逻辑运算,是与学生学习的二进制和普通代数完全不同的运算。这是本节课要着重解决的问题。 基于以上原因,根据建构主义理论,教学设计的指导思想是:根据学生的原有知识水平,引导学生通过学生探究小组课前调查活动,充分利用现代信息技术手段,把模拟信号、数字信号这种抽象的事物在课堂上可视化,降低学生接受难度。在教学过程中,借助电路图作为工具,并通过实际举例和分析设计简单的逻辑电路,给学生自主建构的台阶,这样在完成知识构建的同时,扩展学生的知识视野,了解现代数字技术。 二、教学背景分析 教学内容:本节内容是第二章恒定电流的最后一节,同时也是为选修3-2传感器的教学做准备,是新增加的知识,符合学生的认知发展。同时本节内容与实际联系紧密,紧跟时代的发展,体现了时代性,有利于培养学生的科学素养。 学生情况:通过课前访谈了解到,学生对于分析电路中的电压关系比较熟练,对逻辑关系有一定的'感性认识,但是学生对于模拟信号、数字信号这种抽象概念理解起来非常困难,对逻辑电路尚不清楚,这是本节课要着重解决的问题。 教学方式:探究式、归纳式 教学手段:运用新闻视频、测量汽车电脑板输出波形视频、Cool Edit录音软件 、门电路演示板、多媒体课件辅助教学 技术准备:计算机、投影、PPT演示文稿、话筒、视频 三、教学目标(内容框架) 知识目标 (1)初步了解模拟信号和数字信号。 (2)知道三种门电路的逻辑关系、符号及真值表; (3)会用真值表表示一些简单的逻辑关系; (4)会分析、设计一些简单的逻辑电路; (5)初步了解集成电路。 能力目标 查小组(1)分工合作,培养学生的探究能力以及团队合作的意识; 通过简(2)单的逻辑电路的分析,培养学生的思维能力; (3)通过设计报警器,培养学生的应用能力。 情感态度与价值观 通过引导学生分析、设计一些简单的逻辑电路,激发学生的学习兴趣,培养学生的科学探索精神,使学生体会到物理知识在生活中的价值,以及学习物理的重要性。 四、教学流程示意图 1.模拟信号和数字信号 2.基本逻辑运算 3.逻辑门电路 4.提高 拓展训练:设计报警器并画出电路图 演示试验:验证报警功能能否实现 介绍:集成电路 教学阶段 教师活动 学生活动 设置意图 创设问题情境 【展示】 播放新闻联播视频(关于美国全国停播模拟电视信号的新闻) 【提出问题】 什么是模拟信号?什么是数字信号? 探究小组交流调查结果: 第一组介绍模拟信号:介绍模拟信号的由来、概念、并利用Cool Edit 录音软件现场录制并展示本班同学声音的波形 第二组介绍数字信号:介绍数字信号的优点、A/D转换、概念,并展示汽车电脑板输出数字信号波形视频 通过课前小组调查,培养学生的探究能力和团队合作能力。 通过观看信号采集过程和视频,为学生搭建台阶,让抽象的概念可视化,使学生易于掌握概念。 新课讲解 【介绍】 (1)信号从产生、传输到输出的转换过程。(以电视信号为例) 自然界的物理量-传感器-模拟信号-A/D转换器-数字信号-处理或传输-D/A转换器-模拟信号-输出 (2)常见模拟信号和数字信号的波形图 (3)数字信号中“0”“1”代表的一般意义,着重强调他们并不代表大小。 了解信号传递的基本过程,进一步加深理解模拟信号和数字信号。 知道“0”“1”还可以表示物体所处的状态,知道与普通代数的区别。 澄清模糊认识,对信号传递过程有较全面地了解,激发学生的学习兴趣,培养学生的科学素养,并为学习简单逻辑电路作准备。 【介绍】处理数字信号的电路称为数字电路,不同的数字产品因为功能和用途不同,所以具体电路差别非常大,但他们都具有几乎相同的功能框图。 ,《简单的逻辑电路》教学设计 【提出问题】什么是逻辑关系? 总结:输入(或条件)与输出(或结果)之间的因果关系。 【展示】电路图1 提出问题:开关状态与灯的亮暗之间的关系? 介绍:与逻辑概念及真值表 提出问题:请举出生活中符合与逻辑的例子? 引出:与门电路 介绍:与门的逻辑符号,引导学生给出逻辑函数表达式,强调与普通代数的区别,它是用来处理逻辑关系的,并非加减乘除。 【展示】电路图2 介绍:或逻辑并引导学生得出真值表 提出问题:请举出生活中符合或逻辑的例子? 引出:或门电路 介绍:或门的逻辑符号,给出逻辑函数表达式,强调读法,再次提醒学生。 【展示】电路图3 介绍:非逻辑及其真值表 引出:非门电路 介绍:非门的逻辑符号和逻辑函数表达式。 展示:与门电路示教板(用白纸将逻辑符号遮盖上,让学生看不见) 实验探究:请同学们列出真值表并分析这是什么门电路? 了解功能框图,知道数字电路内部基本工作过程和组成。 回忆生活经验 分析开关与小灯泡之间的关系,理解新概念。 联系生活实际举例。 观察真值表,思考给出与门电路的逻辑函数表达式 巩固真值表表示方法 联系生活实际举例。 学习三种基本的简单逻辑门电路及其功能和表示方法。 记录实验现象,练习使用真值表,分析逻辑关系。 通过功能框图让学生从宏观的角度对数字电路有个了解,并通过此教学让学生对为什么学习简单逻辑门电路有个较全面地了解。 在学习门电路之前必须要让学生知道它是处理逻辑关系的。 利用图形作为工具,降低难度,帮助学生理解与逻辑概念,并为学习与门电路搭建台阶。 通过举例巩固概念。 培养学生的思维能力。 通过举例加深理解巩固概念。 运用所学能够判断门电路,并亲身感受利用数字电路可以实现逻辑运算功能。 拓展提高 【提出问题】 联合国安理会常任理事国都拥有一票否决权,假设设计一个表决器,常任理事国投反对票时输入0,投赞成票或弃权输入1,提案通过为1,通不过为0,这个表决器应该采用什么门电路? 总结:与门电路 在一场举重比赛中,有三名裁判,其中一名主裁判,两名副裁判,当主裁判和至少一名副裁判认为运动员上举合格后,才可发出合格信号。请问这个表决器应该采用什么门电路? 总结结论:复杂逻辑关系可以通过三种基本的逻辑门电路相互组合实现。 运用刚刚学到的知识解决生活实际问题。 回忆刚刚学过的知识,同学之间相互讨论得出结论。 借助素材,让学生充分调动已有的知识,通过讨论,帮助学生突破障碍,将课堂所学知识与生活实际相联,激发学生兴趣,提高学生的科学素养。 从简单的逻辑门电路到设计出组合逻辑门电路,让学生体会复杂逻辑关系可以由刚刚学习的三种简单逻辑门电路组合实现,同时进一步提高学生的探究能力。 【提出问题】 这是一个简易路灯控制电路图,R0是光敏电阻,有光线照射时阻值会显著减少,R是可调电阻起分压作用,J是一个路灯开关控制的继电器,图中未画路灯,请问框内应选用什么门电路? 【实验设计】请利用热敏电阻(随着温度的升高阻值降低)设计一个火警报警器并画出电路图,要求有火情发生时电玲响报警。 【演示实验】 利用传感器示教板验证学生设计的电路报警的效果。 回顾已有知识,在具体电路中综合应用本章知识进行分析问题 综合运用本节所学的知识通过讨论设计实验电路图。 通过具体电路的分析,让学生从前边的宏观分析回归到具体电路,同时让学生学会分析含逻辑门电路的电路图,并为设计火警报警器作铺垫。 通过设计一个火警报警器,巩固本节所学到的知识,同时提升学生的探究能力。 通过观察报警效果,激发学生的科学探索精神。 知识扩展 介绍:集成电路的内部结构图 集成电路的现状 了解现代数字技术发展的水平。 拓展学生的知识视野。 思考留疑 课后分析电路 通过分析电路了解门电路是如何实现逻辑功能的,满足学生的好奇心,并进一步提升学生的思维能力。 学习效果评价设计 评价方式: 1)学生意见征集 教学后对学生进行以访谈形式的意见征集 2)其他教师意见 本节课作为宣武区高二年级的研究课,在全区进行展示,并收集听课教师的评价意见。 评价量规: 1)学生意见征集 学生总体反映教学过程充分调动了他们学习的积极性,课堂知识与生活实际联系紧密,学习新知识的过程变得主动,主干知识印象比较深刻、理解到位,对现代数字技术有了较为全面的认识。 2)其他教师意见 教学设计比较有新意,课堂教学学生活跃、主动,学习过程充分体现了学生的主体性,教师对于学生学习过程能够给予充分的关注和准确的指导。 教学目标 认识变化的电路,准确找出变化前后两电路的变化 教学重点、难点 动态电路的连接方式,动态电路的电阻、电流和电压 知识回顾: 串联分压、并联分流 电路动态分析 知识点 一、滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化 1.串联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的变化 [例1]如图1,是典型的伏安法测电阻的实验电路图,当滑片P向右移动时,请你判断A表和V表的变化。 分析:本题中,为了分析表达的简洁,我们约定一套符号:“→”表示引起电路变化;“↑”表示物理量增大或电表示数增大;“↓”表示物理量减小或电表示数减小。 P右移→R2↑→R总↑→I↓→A表↓。 R1不变→IR1↓→U1↓→V表↓。 (判断V表的变化还可以根据串联电路的分压原理来分析:R2↑→U2↑→U1↓→V表↓。) 扩展:根据串联电路的特点,滑动变阻器R2两端的电压U2将↑。推论:如果滑动变阻器R2足够大,当滑片P向右一直滑动时,电阻将不断增大,那么U2将不断增大,U1将不断减小,I将不断减小。假设R2无限大,这时U2将增大到电源电压,U1将变为0,I也将变为0,这时的电路就相当于断路。这就是用电压表来判断电路断路和短路的道理。 [变式训练题]参考上图,在伏安法测电阻的实验中,若由于各种原因,电压表改接在滑动变阻器的两端,当滑片P向左移动时,请判断A表和V表的变化。 图1图2图3 [例2]如图2,当滑片P向左移动时,A表和V表将如何变化。 分析:首先要确定电路的类型,此电路属于串联电路呢还是并联电路。我们可以将电流表简化成导线,将电压表简化成断开的电键或干脆拿掉。此时可以容易地看出,这是一个串联电路。而且发现滑动变阻器的滑片已经悬空,滑动变阻器接成了定值电阻,所以A表示数不变。 电压表在本电路中,是测量R1和R2部分电阻之和的电压,当滑片P向左移动时,被跨接在电压表内的电阻随着变小,根据分压原理:V表示数减小。 [变式训练题]如图3,当滑片P向左移动时,A表和V表将如何变化。 [例3]在如图4所示电路中,当闭合电键后,滑动变阻器的滑动片P向右移动时() (A)安培表示数变大,灯变暗。 (B)安培表示数变小,灯变亮。 (C)伏特表示数不变,灯变亮。 (D)伏特表示数不变,灯变暗。 分析:将电流表等效为一根导线,可以看到电压表直接测量电源电压,因此当滑动变阻器的滑动片P向右移动时,电压表的示数将不会变化;而电阻R的阻值变大,小灯的电阻RL大小不变(注意:在初中阶段,小灯的电阻由于温度的变化引起的变化往往忽略不计),因此总电阻变大,电流变小,所以电流表示数变小。从串联电路的分压角度分析,小灯两端的电压也将变小,小灯的功率P=ULI也将变小,所以小灯的发光将变暗。 [变式训练题]在如图5所示电路中,当闭合电键后,滑动变阻器的滑动片P向右移动时() (A)伏特表示数变大,灯变暗。 (B)伏特表示数变小,灯变亮。 (C)安培表示数变小,灯变亮。 (D)安培表示数不变,灯变暗。 图4图5图6图7 2.并联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的变化 [例4]如图6,当滑片P向右移动时,A1表、A2表和V表将如何变化? 分析:并联电路各支路两端电压相等,等于电源电压,故电压表V示数不变。 由于并联电路各支路独立工作,互不干扰,滑动变阻器滑片P向右移动时,对R1这条支路没有影响,所以电流表A1示数不变。 滑片P右移,R2变大,两端电压不变,故电流变小,干路中电流也随之变小,所以A2示数也会变小。 [变式训练题]如图7,当滑片P向右移动时,A1表、A2表和V表将如何变化? 二、电键的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化 1.串联电路中电键的断开或闭合引起的变化 [例5]在如图8所示的电路中,将电键K闭合,则安培表的示数将______,伏特表的示数将________(均填“变大”、“变小”或“不变”)。 分析:在电键尚未闭合前,两个电阻组成串联电路。电压表测量R1两端的电压,电键K闭合后,电阻R2被局部短路,电压表变成测量电源两端的电压了,因此电压表的示数将变大。在电键尚未闭合前,电流表测量的是串联电路的电流值,由于此时电阻较大,故电流较小;电键K闭合后,电阻R2被局部短路,电路中的电阻只有R1了,因此电流表的示数将变大。 [变式训练题]在如图9所示的电路中,当电键K断开时,电阻R1与R2是________联连接的。电键K闭合时,电压表的示数将________(选填“变小”、“不变”或“变大”)。 图8图9图10 2.并联电路中电键的断开或闭合引起的变化 [例6]在图10中,灯泡L1和灯泡L2是______联连接的。当电键K断开时,电压表的示数将________;电流表的示数将__________(选填“增大”、“不变”或“减小”)。 分析:本题的难度首先在电路的识别,我们可以将电流表看作导线,将电压表拿去,就容易看出这个电路是“并”联电路。电流表是串联在小灯L1的支路中的,所以电键闭合时,电流表的示数从0变到有读数,应该选填“增大”。电压表是测量电源电压,而且不受电键控制,所以示数“不变”。 [变式训练题]在图11中,灯泡L1和灯泡L2是______联连接的。当电键K断开时,电压表的示数将________;电流表的示数将__________(选填“增大”、“不变”或“减小”)。 图11图12图13 三、电路的故障引起电路中电学物理量的变化及故障原因分析 [例7]在图12中,当电键K闭合后,两只小灯泡发光,电压表示数为4伏。过了2分钟,电压表示数为0,经检查除小灯泡外其余器材的连接良好,请分析造成这种情况的.原因可能有:_____________________。 分析:电压表示数为0,其原因有三:1.电压表没有接好或电压表损坏;2.小灯L2短路;3.小灯L1断路。起先,电压表有示数,说明不存在原因1的情况。那么还有两种情况都是可能的。答案为:小灯L2短路;小灯L1断路。 [变式训练题]在如图13所示的电路中,电源电压等于6伏,合上电键后电压表示数为6伏。经分析得出,电路中可能发生的情况是:______________________________。 [例8]在如图14所示的电路中,电源电压不变。闭合电键K后,灯L1、L2都发光。一段时间后,其中一灯突然熄灭,而电流表、电压表的示数都不变,则产生这一现象的原因可能是() (A)灯L1短路。 (B)灯L2短路。 (C)灯L1断路。 (D)灯L2断路。 分析:可以采用排除法。小灯L2短路,会导致电压表示数变小、电流表示数变大;小灯L2断路,会导致电流表示数变0;小灯L1短路,会导致两灯都不亮;一灯熄灭而电表示数都不变,只有小灯L1发生断路时才有此可能。本题正确答案为C。 [变式训练题]在图15所示的电路中,电源电压不变。闭合电键K,电路正常工作。一段时间后,发现其中一个电压表示数变大,则() (A)灯L可能变亮。(B)灯L亮度可能不变。(C)电阻R可能断路。(D)电阻R可能短路。 图14图15图16 [例9]在图16所示的电路中,电源电压不变。闭合电键K后,灯L1、L2都发光,—段时间后,其中的一盏灯突然变亮,而电压表Vl的示数变小,电压表V2的示数变大,则产生这一现象的原因是( ) (A)灯L1断路。 (B)灯Ll短路。 (C)灯L2断路。 (D)灯L2短路。 分析:属于电路故障分析题。“—段时间后,其中的一盏灯突然变亮”排除了电路出现断路的情况,那么,故障现象只有发生短路了。电压表V2的示数变大,是小灯变亮的原因,一定是小灯L2突然变亮;电压表Vl的示数变小说明小灯L1发生了短路。 随堂练习: 1.图17中,A、B、C、D是滑动变阻器的四个接线柱。若将A、C分别与图中电路的导线头M、N相连接,闭合电键后,当滑动片P向右移动时,安培表的示数将______(填“变大”、“不变”或“变小”);若将D与N相连接,接线柱______与M相连接,则闭合电键后,滑动片P向左移动时,伏特表的示数增大。 图17图18图19 2.在如图18所示的电路图中,当电键K闭合时() (A)整个电路发生短路。(B)电流表示数变小。 (C)电流表示数不变化。(D)电流表示数变大。 3.在图19所示的电路中,当电键K闭合时,灯L1、L2均不亮。某同学用一根导线去查找电路的故障。他将导线先并接在灯L1两端时发现灯L2亮,灯L1不亮,然后并接在灯L2两端时发现两灯均不亮。由此可以判断( ) (A)灯L1断路。 (B)灯L1短路。 (C)灯L2断路。 (D)灯L2短路。 4.如图20所示,电阻R1的阻值为20欧,R2为40欧,当电键K断开时,电流表A的示数为0.1安,则电源电压为______伏。若电键K闭合时,电流表A的示数为______安。 图20图21图22 5.在图21所示的电路中,电源电压为6伏。当电键K闭合时,只有一只灯泡发光,且电压表V的示数为6伏。产生这一现象的原因可能是( ) (A)灯L1短路。 (B)灯L2短路。 (C)灯L1断路。 (D)灯L2断路。 6.如图22所示,当滑片P向右移动时( ) (A)电流表A示数不变,电压表V示数不变。 (B)电流表A示数不变,电压表V示数变大。 (C)电流表A示数变小,电压表V示数变大。 (D)电流表A示数变小,电压表V示数不变。 7.如图23所示,闭合电键K,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表A的示数将________(选填“变小”、“不变”或“变大”)。 图23图24 8.在电路中,发生了如图24所示的现象,已知电路中只有一处故障,且除两个灯泡外其余部分均完好,现有导线、电压表、电流表,在不拆开电路的情况下,请挑选合适的器材判断电路的故障,写出两种判断方法,包括所用器材、观察到的现象和结论:____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 欧姆定律精练 1如图105所示,电源电压为36伏特,灯泡L1电阻为10欧姆,闭合电键后,通过L2灯泡的电流强度是0.9安培,求干路中的电流强度和电路的总电阻。 2.如图106所示,已知电阻R1=6欧姆,通过R2的电流强度I2=0.5安培,通过R1和R2的电流强度之比为I1:I2=2:3求R2的阻值和总电压U。 3.如图107所示电路,当电键K闭合后,安培计的读数为2安培,伏特计的读数为6伏特,如果R1=3R2,求电阻R1、R2的值。 4.如图108所示,电源电压为15伏特,电阻R1=R2=10欧姆,求下列情况安培表和伏特表的示数。 (1)当K接通时;(2)当K断开时。 5.在图109所示电路中,已知电源电压为U,电路中的电阻为R1,通过安培表的电流为I1。若想得到通过安培表的电流为3I1,需要和R1并联一个多大的电阻R2? 6.在图110所示,R1=20欧姆,R2=60欧姆,电源电压为12伏特。 (1)当电键K1断开,电键K2与B端接通时,求R2两端的电压。 (2)当电键K1与C端接通,电键K2与A端接通时,求安培表中通过的电流强度。 7.将2欧姆的电阻和6欧姆的电阻并联,如果2欧姆电阻上的电压为6伏特,那么通过每个电阻里的电流强度和并联部分的总电流强度各是多少? 8.在图112所示的电路中,电阻R1=4Ω,R2=1Ω,R3为滑动变阻器,电源电压为12伏(电源电压保持不变)。所用的安培表量程是0~3A,伏特表的量程为0~6V,在实验过程中,为了使安培表、伏特表都不会损坏,那么滑动变阻器接入电路中的电阻至少多大? 9.在图113所示的电路中,电阻R1的阻值是5欧姆,干路中的电流强度I是0.5安培,电阻R2两端的电压是2伏特。求: (1)通过R1的电流强度; (2)通过R2的电流强度; (3)R2的电阻值。 10.图44中定电阻R1、R2和滑动变阻R串联,R1和R2两端的电压分别为U1和U2,当滑动变阻器的滑动片P向右滑动过程中[] A. U1变小,U1/U2也变小B. U1变小,U1/U2不变 C. U1不变,U1/U2变小D. U1不变,U1/U2也不变 教学目标: 1.通过自主探究,知道电路有两种基本的连接方式。通过探究实验的观察、比较,探究出串联、并联电路的基本特点。在探究中,激发学生的思维,让学生学会在交流与合作中学习,在学习中体会成功的喜悦。 2.能利用串联、并联电路的特点,分析判断生活中电路的连接方式,让学生从物理走向生活,激发学习热情。 主要教学内容 1.电路有两种基本连接方式:串联、并联。 2.串联、并联电路的基本特点。 3.家庭电路等常见电路的连接方式。 教学过程设计 1、引入课题 针对两个暗箱进行演示实验。 2、探究电路连接的两种基本方式 请学生利用提供的器材,设计出一只开关同时控制两盏灯的电路。 组织学生进行交流。 学生观察并描述实验现象。对两个暗箱的连接情况作出猜想。 学生互相讨论并试着连接。将成功的电路连接在导引卡上用电路实物图表示出来。 用实物投影交流探究结果。 对照电路图教师介绍串联、并联电路的概念,和并联电路中干路、支路的区别。 提问:通过探究,你现在是否能分析判断出暗箱电路的连接方式? 教师指出:无论是串联还是并联电路,都可以实现一只开关同时控制两盏灯,因此要区分两个暗箱的连接方式,还必须对两个电路进行进一步的探究。 反思:利用暗箱引入课题设置悬念,激发学生探究的欲望。对原因的合理猜想会使接下来的探究事半功倍。通过自主探究,合作交流,让学生在获得知识的同时体验成功的喜悦。用电路图直观地表示电路的连接情况,为进一步学习打下基础。借助电路图介绍概念,直观形象。通过学生的思考,对探究结果是否能解决“暗箱问题”做出评价。 介绍两种连接方法的电路图。 3、比较串并联电路的.特点 教师指导学生分组从以下几个方面开展探究活动: (1)去掉一只灯泡是否会影响其它灯的工作? 提问:教室里的日光灯是如何连接的?为什么? (2)开关位置的改变能否改变对电路的控制作用? 对探究过程作出简单评价。 提问:通过比较,请归纳出造成串联、并联电路的基本特点的原因是什么?。 判断: a)教室中的日光灯是如何连接的?理由是什么? 路灯是怎样连接的?理由是什么? b)节日小彩灯是怎样连接的? c)冰箱的压缩机和灯泡之间是怎样连接的? 反思:学生在教师的引导下,有目的的进行探究,让学生在探究中学会比较。学生通过亲手实验,再现课的开始教师的实验过程,判断出暗箱的内部连接方式,又一次体会到成功的喜悦。利用刚分析出的两种电路的特点,解决生活中的问题,能使学到的知识立即得到反馈。 利用教师提供的表格将实验现象有序地记录下来,有助于比较得出结论,同时也让学生得到方法的引导和借鉴。比较归纳串联、并联电路的特点和区别。 一、教材及学情分析 1、教材的地位和作用 针对电子专业和电接触的高频率,在学习基本电路之前让学生学习安全用电,形成一种自我保护能力。同时树立安全责任意识,树立安全文明生产意识。安全用电常识是电工类学生必须掌握的知识,学会安全用电是每个学生的基本任务。 2、学情分析 刚入校职校的中职学生普遍理论知识基础薄弱,理解能力不强,对纯理论的说教不感兴趣,大部分同学不善于在课堂上表达自己的见解,但他们熟悉生活实际,因此在教学过程中应结合生产、生活实际,从学生实际出发,让学生多分析,多表达,提高学生的分析理解能力和语言表达能力。 3、教学目标 【知识目标】 知道校园安全用电基本常识2.知道排除用电安全隐患的方法3.知道触电后的急救常识【技能目标】 能排查常见校园危险用电隐患能正确对触电事故做一般急救处理【情感目标】 培养小组的团队合作精神培养学生的观察、概括能力让学生养成良好的用电习惯 4、教学重点、难点【重点内容】 1、排除常见校园用电安全隐患 2、对一般触电事故能做出正确的处理方式【难点内容】 1、对一般触电事故能做出正确的处理方式 二、教学方法与手段 1、教法分析 根据本节的.教学目标、教材特点和学生实际,我采用以下方法进行教学。 ①、讲授法 对于安全用电常识部分适当扩展内容并采用理论联系实际进行讲授教学 ②、情景教学法 以教室、实训室和宿舍为依托模拟危险用电的情景,让学生通过学习找出危险用电的行为并及时改正。 2、学法指导 让学生联系生活,亲自在情境中寻找问题和答案,通过分析、讨论和总结学习安全用电知识。 3、教学手段 多媒体、事实情景 三、教学程序 1、案例引入 上海静安区高层住宅大火案例引入课题设计意图:通过学习本次大火案例,让学生明确用电安全的重要性,特别是作为一名电子专业的学生更为重要。 导入:列举实训操作中安全用电的操作要求? 设计意图:联系生活实际,营造适宜的课堂氛围,集中学生的注意力。 2、讲授新课 ⑴、学生在校园内的用电安全情景演示?教室用电安全?实训室用电安全?宿舍用电安全 设计意图:以“我们来找茬儿”的小游戏的模式,利用学生情景重现校园内常见的危险用电行为,让学生现场找到错误的地方并及时改正这些危险用电行为,使学生身临其境的感受用电安全的重要性 ⑵、介绍不同情景的安全用电常识,此过程注意和学生的实际校园生活相联系。 1.教室安全用电法则: ?不在教室内违规充电?不在教室私自拉接插线板2.实训室安全用电法则 ?电烙铁冷却后才能放入工具包 ?应定期检查实训用具的质量,发现问题及时更换 ?电器使用完毕后应拔掉电源插头,插拔电源插头时不要用力拉拽电线,以防止电线,以防止电线的绝缘层受损造成触电; ?电线的绝缘皮剥落,要及时更新新线或者用绝缘胶布包好。 3.寝室用电安全法则 ?不要随意更改线路?不使用大功率电器?经常检查电器?养成安全用电意识 设计意图:通过启发引导、对比分析、联系实际,突出重点,突破难点。 (3).介绍触电急救措施,注意此时需要注明只是理论急救措施,具体操作方法下一次课程中再详细介绍。提醒急救的重要性和正确性,否者只会给伤者带来二次伤害。 3、课堂练习,教学反馈 投影展示安全用电练习题 设计意图:通过进一步的练习、总结,加强学生对本节内容的掌握。 4、小结:简洁、突出本节知识的重点 5、布置作业:学生自己收集资料增强学生的自学能力和扩大获取知识的途径。 四、板书设计 本节的内容根据情节设置逐次给出,采用图文并茂的形式增强学生的记忆力和理解力。 设计意图:节约板面,节省时间,思路清晰,重点突出,有利于学生加强记忆。 一、教材及学情分析 1、教材的地位和作用 针对电子专业和电接触的高频率,在学习基本电路之前让学生学习安全用电,形成一种自我保护能力。同时树立安全责任意识,树立安全文明生产意识。安全用电常识是电工类学生必须掌握的知识,学会安全用电是每个学生的基本任务。 2、学情分析 刚入校职校的中职学生普遍理论知识基础薄弱,理解能力不强,对纯理论的说教不感兴趣,大部分同学不善于在课堂上表达自己的见解,但他们熟悉生活实际,因此在教学过程中应结合生产、生活实际,从学生实际出发,让学生多分析,多表达,提高学生的分析理解能力和语言表达能力。 3、教学目标 【知识目标】 1、知道校园安全用电基本常识 2、知道排除用电安全隐患的方法 3、知道触电后的急救常识 【技能目标】 能排查常见校园危险用电隐患 能正确对触电事故做一般急救处理 【情感目标】 培养小组的团队合作精神 培养学生的观察、概括能力 让学生养成良好的用电习惯 4、教学重点、难点 【重点内容】 1、排除常见校园用电安全隐患 2、对一般触电事故能做出正确的处理方式 【难点内容】 对一般触电事故能做出正确的处理方式 二、教学方法与手段 1、教法分析 根据本节的教学目标、教材特点和学生实际,我采用以下方法进行教学。 ①、讲授法 对于安全用电常识部分适当扩展内容并采用理论联系实际进行讲授教学 ②、情景教学法 以教室、实训室和宿舍为依托模拟危险用电的情景,让学生通过学习找出危险用电的行为并及时改正。 2、学法指导 让学生联系生活,亲自在情境中寻找问题和答案,通过分析、讨论和总结学习安全用电知识。 3、教学手段 多媒体、事实情景 三、教学程序 1、案例引入 上海静安区高层住宅大火案例引入课题 设计意图: 通过学习本次大火案例,让学生明确用电安全的重要性,特别是作为一名电子专业的学生更为重要。 导入: 列举实训操作中安全用电的操作要求? 设计意图: 联系生活实际,营造适宜的课堂氛围,集中学生的注意力。 2、讲授新课 ⑴学生在校园内的`用电安全情景演示 1、教室用电安全 2、实训室用电安全 3、宿舍用电安全 设计意图: 以“我们来找茬儿”的小游戏的模式,利用学生情景重现校园内常见的危险用电行为,让学生现场找到错误的地方并及时改正这些危险用电行为,使学生身临其境的感受用电安全的重要性 ⑵介绍不同情景的安全用电常识,此过程注意和学生的实际校园生活相联系。 1、教室安全用电法则: 不在教室内违规充电 不在教室私自拉接插线板 2、实训室安全用电法则 电烙铁冷却后才能放入工具包 应定期检查实训用具的质量,发现问题及时更换 电器使用完毕后应拔掉电源插头,插拔电源插头时不要用力拉拽电线,以防止电线,以防止电线的绝缘层受损造成触电; 电线的绝缘皮剥落,要及时更新新线或者用绝缘胶布包好。 3、寝室用电安全法则 不要随意更改线路 不使用大功率电器 经常检查电器 养成安全用电意识 设计意图:通过启发引导、对比分析、联系实际,突出重点,突破难点。 (3)介绍触电急救措施,注意此时需要注明只是理论急救措施,具体操作方法下一次课程中再详细介绍。提醒急救的重要性和正确性,否者只会给伤者带来二次伤害。 3、课堂练习,教学反馈 投影展示安全用电练习题 设计意图:通过进一步的练习、总结,加强学生对本节内容的掌握。 4、小结:简洁、突出本节知识的重点 5、布置作业:学生自己收集资料增强学生的自学能力和扩大获取知识的途径。 四、板书设计 本节的内容根据情节设置逐次给出,采用图文并茂的形式增强学生的记忆力和理解力。 设计意图:节约板面,节省时间,思路清晰,重点突出,有利于学生加强记忆。电路教学设计 篇2
电路教学设计 篇3
电路教学设计 篇4
电路教学设计 篇5
电路教学设计 篇6