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2025年物理教学设计
物理教学设计1
本节是人教版中学物理必修第三册第十二章的内容，属于《一般中学物理课程标准（20xx 年版 20xx 年修订）》课程内容必修课程“电路及其应用”主题之下。第十二章《电能 能量守恒定律》主要探讨的是电路中的能量转化，利用能量守恒定律推导出闭合电路的规律进而相识自然界的能源，提升爱护能源的意识，关注可持续发展。课程标准针对本单元的学习内容提出了三方面的要求：
（1）学问层面。要求理解电功、电功率和电动势的概念和物理意义；驾驭电源电动势与路端电压和内电压的关系；理解能量守恒定律，知道节约能量的必要性。
（2）实力方面。能用能量守恒的观点理解、说明物理现象；具有解决实际问题的实力。
（3）试验探究方面。能通过试验现象的视察和对试验现象的说明，理解焦耳定律和电动势的概念及物理意义；能利用闭合电路欧姆定律设计“测量电源电动势和内阻”的试验方案。
本节要学习的闭合电路的欧姆定律是整个中学电学部分最重要的物理规律之一，是部分电路欧姆定律的延长和完善，是分析实际电路和困难电路的基础。教材通过分析闭合电路中的功能关系和能量守恒定律推导出闭合电路的欧姆定律，在处理教材时须要解决以下几个问题：
1. 闭合电路中的电势是如何改变的，内外电路的电压有什么规律？这须要通过探究试验和理论推导找寻更多直观的证据来从多个视角找寻规律，并理解电动势的物理意义。
2. 作为探讨物理问题的重要思想方法，从能量的观点分析问题时有什么优势？应当如何分析？在教学过程中要留意让学生体会从不同观点分析问题的区分，感受用能量观点分析问题的方法。
综合以上分析，本节课的学习主题确定为：熟识而生疏的电池。
主题名称：熟识而生疏的电池
作为高二的学生，通过高一的学习，学生已经具有运动与相互作用观念，对功能关系和能量概念已经有了一些理解，具有能量转化与守恒的观念。通过前三章的学习，学生已建立了“场” 的观念，熟识电路的基本特征，为自由电荷在电路中的运动分析和能量分析做好了打算。但是探讨闭合电路的电势问题须要建立恒定电场模型，分析自由电荷在全电路内的运动和静电力做功状况，这对学生来说是较大的挑战。同时受初中物理中关于电源输出电压不变的影响，许多学生认为闭合电路中路端电压是不变的'，没有电动势的概念和对电路全局分析的意识。
本节课要努力创设能激发学生探究欲望的问题情境，引导学生进行科学探究，逐步将视角从局部电路过渡到全电路，在解决问题的过程中运用能量观点理解闭合电路中电势改变的相关规律，最终发觉闭合电路的欧姆定律。在探究试验中培育学生试验设计、分析论证、反思评估
等实力。同时还要紧密联系生活、科技进步，充分利用多种教学资源，引导学生关注科学˙技术˙社会的关系，培育学生解决实际问题的实力。
通过探究试验理解闭合电路欧姆定律，驾驭电源电动势与路端电压和内电压的关系，并能用做功和能量守恒的观点说明。（A3、B2）
通过试验现象的视察和对试验现象的说明，经验“比较-概括-抽象”的思维过程，逐步理解电动势的概念和物理含义，知道电源电动势和内阻是标记电源性能的重要参数。（A2、B3）
通过对比试验的视察和分析，经验提出问题、收集信息、试验验证、对比分析、归纳总结等科学探究过程，找寻闭合电路内外电压的规律并提高解决实际问题的实力。（B3、C2）
通过实际问题的分析探讨，逐步发觉问题本质，相识到科学˙技术˙社会的亲密联系。通过探究过程中一个个小问题的解决，体会探讨科学问题时严谨仔细、实事求是的必要性。（C3、D2）
（说明：A、B、C、D 是学科核心素养的四个维度的编码，分别对应物理观念、科学思维、科学探究、科学看法与责任。数字 1、2、3、4 对应每个维度的水平层次等级。）
重点：探究闭合电路的欧姆定律难点：电动势概念的理解
教学环境：
才智教化云平台（微云服务器 1 台、老师平板 1 台、学生平板 20 台），PPT 演示文稿。
教具：
1 个小灯泡（电压 ），干电池一节，镁片、石墨片、苹果、自制闭合电路欧姆定律老师演示仪，可变内阻化学电池一个，笔记本电脑 1 台，变阻箱一个，DIS 数据采集器，
DIS 电压传感器（2 个），导线若干，自制非静电力类比演示仪，。
学具：
自制闭合电路欧姆定律探究仪（4 组），可变内阻化学电池4 个，变阻箱（4 个），笔记本电脑（4 台），导线若干。
“循环递进式探究”教学法：设置问题串，通过对比、试验（分组）、建模开展教学。以情景导入，任务驱动，问题嵌入，活动贯穿，促进深度学习，实现教学进阶。
才智课堂 “云互动”： 基于才智课堂全程跟踪探究活动，即时推送学习任务，对学生当堂建模、试验探究大数据收集、反思研讨过程在线刚好处理反馈，发布特性化的批注讲解，确保探究活动的针对性。
项目化学习策略：将问题前置，以结果为导向，学生在一段时间内通过对连续的、真实的、有挑战的问题进行持续探究，达到核心学问的再建构和思维迁移。
1 课时
情境问题：
户外探险爱好者在户外常常会遇到意想不到的困难。一位户外探险爱好者在一次夜间探险的途中迷路了，手机也没电了，他想利用手电筒发出求救信号，可是手电筒也没电了，他的身边只有以下几件物品（图 1）， 他能点亮小灯泡发出求救信号吗？
才智课堂平台互投票功能，收集学生的选择，进行大数据分析。（如图 2）
（一）初次尝试，发觉问题
任务一：分析情境问题，试验验证猜想
问题 ：水果电池能让小灯泡亮起来吗？
活动①：试一试——尝试利用水果电池点亮小灯泡
试验器材：小灯泡（额定电压 ）、电池盒、导线、两节新干电池，一节旧干电池，数字电压表。对比演示试验：
用一节干电池（电动势 ），给小灯泡（额定电压 ）供电。
将水果和石墨片、镁片制作的水果电池替换干电池，给小灯泡（额定电压 ）供电。先测量开路电压（）。
现象：水果电池供电的小灯泡不亮！电池两端的电压从开路时的 左右降到了 0！
评价 1：对水果电池能否让灯泡亮起来提出自己的观点。
才智课堂平台的同屏展示功能：利用才智云平台的展台功能实现同屏展示试验操作过程。（如图 3）
问题 ：电池两端削减的电压去哪了？
基于核心素养的设计意图：以生活情境引入，拉近物理课堂和生活的距离，激发学生的新奇心和探究欲望， 对比演示试验大大出乎学生们的预料，形成了认知冲突，为引出本节课的主题“熟识而生疏的电池”做好了
铺垫。学生可能会想到失去的电压留在了内部，使接下来的学习内容顺当地围绕学习需求开展。
（二）试验探究，找寻线索
任务二：测量内外电压，找寻改变规律
活动②：探一探——探究电池内部的奇妙
细致视察：
展示 1：将水果电池和解剖过的干电池展示给学生视察，介绍正负电极和电解质，如图 4。
发觉：电池内部存在电阻——内阻（r） 展示
2：铅蓄电池，介绍结构。
演示：用 DIS 数字电压传感器测量蓄电池两极间的电压，并明确电源正负极。如图 5
试验：在电源断路的状况下，用电压传感器测量电极与探针之间、探针与探针之间的电势差。（如图 6） 演示试验：在电源断路的状况下，用 DIS 数字电压传感器测量电极与探针之间、探针与探针之间的电势差
才智课堂平台同屏展示功能：展示试验操作过程，提高试验可视度。（如图 7）
发觉特征：电源内部，电势在电极旁边出现两次“跃升”。（如图 8）
评价 2：能否通过试验得出电源内部电势有两次抬升的结论。
问题 ：假如将电源接入用电器，组成闭合电路，电源内部的电势是否发生改变？
试验：用 DIS 电压传感器测两电极 AB 和两探针 ab 之间的电势差（如图 9）。
才智课堂平台同屏展示功能：展示试验操作过程，提高试验可视度。
视察现象：外电路 UAB= ，相较于电路断路时，数值减小。内电路探针之间出现了电势差（φa＜φb），Uab=- 。
结论：1. 电路导通时，电源内部有电势的着陆，我们称“内电压(U 内)”，外电路电势的着陆叫“外电压(U 外)”。
2. 整个闭合回路电势出现两次抬升，两次着陆。抬升的数值和着陆的数值总是相等。
问题 ：内外电压 U 外、U 内之和、与电源内部两次电势抬升的数值总会是定值吗？
活动③：测一测——测量闭合电路内外电压
分组试验：利用自制学具（如图 10）测量电路的内外电压的数值，并计算两者之和，变更外电路电阻 R，多次测量，找寻规律，将试验相关数据填入表 2。
才智课堂平台的同屏提问功能：学生将试验结论拍照提交，老师进行大数据分析，得出共性结论。（如图 11）
评价 4：分组试验数据是否合理，能否得出内外电压之和与电源内部电势两次抬升的数值总相等的结论。
分析数据、发觉规律：
对同一电源，闭合电路内外电压之和与电路内部两次电势的提升值之和相等。
对同一电源，闭合电路内外电压之和是定值。
问题 ：这个定值究竟反映了电源的什么特性？
基于核心素养的设计意图：通过视察和试验让学生了解了化学电池的构造，发觉电池的内部电势特点，逐步建立电源内电路的物理模型，形成正确的物理观念。学生经验了视察对比、发觉问题、提出假设、试验探究等一系列的探究过程，加深了对于闭合电路内外电压与电源内部两次电势
提升之间关系的感性相识，培育学生科学探究的意识。
（三）理论分析，发觉规律
任务三：运用守恒思想，理解科学本质
活动④：想一想——电源如何维持闭合电路有持续的电流
引导：有一个量总是保持不变，这在物理学上我们常称做“守恒”。能不能从守恒的角度思索。类比演示：如图 12
思索：流回负极的正电荷是如何回到正极的呢？
类比：将小球由低处搬运到高处，能接着依靠重力吗？
得出结论：电源依靠非静电力做功将流回负极的正电荷搬运到正极，维持持续的电流。
评价 3：能否说出非静电力的作用。
活动⑤：理一理——从能量观动身理清电路中的守恒关系
思索：从能量守恒的角度想一想，闭合回路中静电力做功和非静电力做功的关系是怎样的？ 结论：闭合回路中静电力做功等于非静电力做功 W 电=W 非
活动⑥：推一推——推导电动势和欧姆定律的表达式
推理论证：
由试验数据可得：E=U 外+U 内
有能量守恒定律和功能关系可得：q U 外+ q U 内=W 非
推导得出：E= W 非/q
含义：E 就是电源内部非静电力移送单位电荷所做的功。即非静电力做功的本事！ 电动势——非静电力所做功与所移动电荷量之比。符号：E 单位：伏特（V）
才智课堂平台的同屏提问功能：学生将试验结论拍照提交，老师进行大数据分析，得出共性结论。（如图 13）
问题 ：水果电池给小灯泡供电时外电压为什么很小？ 活动⑦：看一看——再次视察试验数据找寻线索
视察：再次视察分组试验数据（表 2）
结合部分电路欧姆定律和试验结论 E=U 外+U 内， 推导闭合电路欧姆定律：
闭合电路欧姆定律内容：闭合电路的电流，跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比。
（备注：适用于纯电阻电路）
评价 4：各组运用能量守恒定律能否推导出电动势的表达式和闭合电路欧姆定律。
才智课堂平台的录制微课功能：现场录制微课推送给学生，供学生课后观看
问题 ：你能说明水果电池为什么不能点亮小灯泡了吗？
基于核心素养的设计意图：学生在老师创设的问题情境下沟通探讨，学生深度参加课堂，经验先沟通再视察、再猜想、再推导、再思索，从感性到理性，由特别到一般的过程，发展了科学思维。同时，这样的设计按部就班，遵从学生认知规律。
（四）应用规律，说明现象
任务四：运用欧姆规律，解答情境问题
活动⑧：说一说——水果电池不能点亮小灯泡的缘由
水果电池的内阻 r 太大，导致闭合电路中的电流 I 小，故外电压 U 外小。
试验验证：利用注射器变更铅蓄电池内阻，视察内电压、外电压以及电流的改变（图 15）。
才智课堂平台同屏展示功能：展示试验操作过程，提高试验可视度（图 16）。
评价 5：能否运用闭合电路的欧姆定律说明水果电池不能点亮小灯泡的缘由。
基于核心素养的设计意图：说明缘由，即是本节课学问的应用，同时也使本节课的情境贯穿始终。通过实际问题的解决，体会到了运用所学学问解决实际问题的乐趣，同时增加了实践意识， 深化了物理观念，发展了科学思维。
闭合电路的欧姆定律
一、初次尝试，发觉问题
二、试验探究，找寻线索
三、理论分析，发觉规律
四、应用规律，说明现象
本节课内容来源于生活真实情境，从发觉问题到探究缘由，再到发觉规律，最终说明现象。各教学环节层层递进，环环相扣，充分运用了循环递进式教学方法。学生在一个个递进的情境任务中不断相识科学本质， 找寻到物理规律，发觉解决问题的科学方法。在不断探究的过程中熬炼了关键实力，提升了科学素养。
物理教学设计2
1、学问与技能
初步相识电流、电路及电路图。
知道电源和用电器。
从能量转化的角度相识电源和用电器的作用。
2、情感、看法与价值观
通过连接电路的活动，激发学生的学习爱好，使学生乐于动脑筋找出新的连接电路的方法。
说明与建议
想想做做
本节可以干脆通过想想做做引入新课。
课本中所用的试验器材有小灯泡和玩具电风扇等，是生活中常见的，各种电动玩具中都有。对于初中阶段的学生来说，"怎样连接，可以限制小灯泡、小电动机、音乐门铃……"这样的问题提出以后，学生想动手试一试的欲望会很剧烈。
这节课应当在试验室上，两人一套试验器材。
学生起先试验前，务必阅读课本中的试验警钟！
试验警钟！
"任何状况下都不能把电池的两端干脆连在一起！"
目前不必深化说明不能把电池的两端干脆连在一起的缘由，只需简要说明其危害，并要严格遵守。
电流和电路
学生在试验操作过程中，老师视察、指导，并赐予适当的评价。同时，在学生完成三次闭合电路的连接后，启发学生思索三次电路的共同特征。
学生会发觉，导线将电池、开关、灯泡（或电动机、音乐门铃）逐次连接成一个闭合回路后，闭合开关，小灯泡就会亮。他会说这是由于电池中的"电"有了可以流淌的路径。老师在这里要强调电路的闭合性。
小学阶段的电路学习，仅仅限于实物的连接；初中阶段的学习，要让学生知道，在探讨一些详细问题时，为了便利，往往是要把详细问题抽象、概括，使其简洁明白，电路图便是其中的一例。也可以说这是探讨问题的一种思想方法。
课本中的几个常用元件及其符号不必在此让学生多练，相识就行，可在后面的学习过程中通过不断运用来渐渐驾驭。
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