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1、直流电路教材分析,课程标准的要求 1观察并尝试识别常见的电路元器件，初步了解它们在电路中的作用。 2初步了解多用电表的原理。通过实际操作学会使用多用电表。 3通过实验，探究决定导线电阻的因素，知道电阻定律。 4知道电源的电动势和内阻，理解闭合电路的欧姆定律。 5测量电源的电动势和内阻。 6知道焦耳定律，了解焦耳定律在生活、生产中的应用。 7通过实验，观察门电路的基本作用。初步了解逻辑电路的基本原理以及在自动控制中的应用。 8初步了解集成电路的作用。关注我国集成电路以及元器件研究的发展情况。,一、在整体中的地位,高中电学部分有“场”和“路”两部分这一章就是研究直流电路的基本知识，是高中电学的基本
2、内容，本章的很多概念和规律都是在静电场知识的基础上建立的，和前一章有密切联系，这章的知识电学后面几章都要用到，特别是“交流电路”就是以直流电路为基础的另外，电路知识在生产和生活实际中有较大的实用价值，也是学习电工技术和电子技术的基础因此，它是高中的重点章之一,二、知识（能力、方法）结构,首先从知识结构入手电路这一章的核心知识是欧姆定律及闭合电路欧姆定律它们是电学中最基本的定律，是分析直流电路的依据，对解决交流电路问题也有重要作用电流、电压、电阻、电动势是表示电路特征的物理量欧姆定律反映的正是它们之间的关系,电功、电功率反映了电路的能量特征，焦耳定律研究了电能转化为内能，具有重要的意义串联和并联
3、是电路联接的基本形式，熟练掌握串、并联电路的特点是运用欧姆定律解决实际问题的关键这些知识之间的关系及新旧教材的比较，可以用简单的图表示,新教材与旧教材中电场一章的结构对比,1.欧姆定律 2.电阻定律 3.焦耳定律 4.电阻的串联、并联及应用 5.伏安法测电阻 6.电源的电动势和内阻 7.闭合电路欧姆定律 8.欧姆表 多用电表 9.逻辑电路和控制电路,教科版,1.欧姆定律 2.电阻定律 电阻率 3.半导体及其应用 4.超导及其应用 5.电功和电功率 6.闭合电路欧姆定律 7.电压表和电流表 伏安法测电阻,旧人教版,增 加,学生实验,1 电源和电流 2 电动势 3 欧姆定律 4 串联电路和并联电路
4、 5 焦耳定律 6 电阻定律 7 闭合电路的欧姆定律 8 多用电表 9 实验：测定电池的电动势和内阻 10 简单的逻辑电路,新人教版,教科版,1.欧姆定律 2.电阻定律 3.焦耳定律 4.电阻的串联、并联及应用 5.伏安法测电阻 6.电源的电动势和内阻 7.闭合电路欧姆定律 8.欧姆表 多用电表 9.逻辑电路和控制电路,逻辑电路和控制电路,在知识内容上主要包括：电路的描述、连接、测量、控制，电路规律及其应用。,几个思想和方法：串联分压思想（包括内、外电路的分压）、并联分流思想、能量分配与守恒思想、等效的思想、理想测量与实际误差的关系、控制变量法等。,教材编写的几个特点 1. 重视对知识线索进行
5、规划 2. 把理论探讨和实验探究结合起来 3. 让学生在体验中获取新知识 4. 让学生经历解决问题的过程 5. 重视教学内容与生活、技术、社会的联系,总的感觉,结构方面：大体继承了原教材的基本结构和线索，对此，不会造成教学不适应的问题。,内容方面：新增加的知识内容不多。而且在编写这些新内容时，注重基础性、连贯性和可读性，新教科书在知识上不会有大的困难。,理念方面：新教科书重视“过程“目标的落实，重视“情感”目标的体现，重视联系学生生活、社会实践和现代科技。在新教科书的基础上教师要通过进一步创造，在课堂教学中体现新的课程理念。,直流电路这一章，就知识本身而言，闭合电路欧姆定律是分析电路规律的重要
6、依据，理解电动势概念又是掌握闭合电路欧姆定律的关键，因此，闭合电路欧姆定律和电动势是全章的重点知识,三、重点、难点,由于电路计算的公式多、变量多、变换形式多，学生又容易忽视公式适用条件或转换条件，因而电路的计算，特别是闭合电路中外电路电阻变化对电路中电流变化的影响是教学中的难点之一；由于电动势和闭合电路欧姆定律涉及电源内部能量形式的转化，比较抽象，学生又不习惯从能量角度分析问题，因而它们是教学中的又一大难点另外，如电路中电功率的分配，用电器的额定功率与实际功率因电压（或电路其它量）的变化而发生变化的关系，也是有些学生常常容易出现错误和困难之处,四、对实验、习题的处理及教学中注意的问题,1温故知
7、新，形成结构，与培养能力结合,本章的开始部分是在复习初中知识的基础上提高要注意与学生已有的认知结构的衔接，又能有所深化和提高这就要充分调动学生原有的知识积累，尽量创造条件使学生自己进行复习、类比和引伸；还要使知识系统化、形成合理、明晰的结构知识在学生头脑中一旦形成结构，就易于掌握和深化，甚至易于自然引伸到新的知识如：复习电阻概念，则易于引伸至电阻定律，还可将电阻率与电阻概念进行比较以加深理解；由复习串并联电路的电压、电流的分配关系可以引伸推导出电功率的分配关系等等,在这一过程中，对于学生容易误解，混淆或产发错误之处，可以有重点地给予指导，纠正或加强练习如欧姆定律的适用条件、公式变形及应用；额定
8、功率与实际功率的关系；电功与电热的区别等等通过这样一个在教师指导下充分调动学生积极性的教学过程，将易于引起学生的兴趣，使学生充分运用比较、分类、分析、归纳等思维方法，体会由浅入深，由已知到未知的学习、探究过程，提高他们的能力. 在电路计算中，掌握分析电路的方法，并画好等效电路图是进行电路计算的基础分析电路的关键是弄清导体之间的连接关系要注意象训练学生画好力学中受力分析图一样，从一开始就要求学生做好电路分析画规范化的电路图通过对电路的分析，使学生进一步掌握物理中用“等效”的思想解决问题的方法,2把握好电动势概念的深广度，由能量转化和守恒的角度认识全电路欧姆定律,前面已做过分析，电动势概念和闭合电
9、路欧姆定律既是全章的重点，又是教学的难点因而如何突破难点，使学生真正掌握它们，就是进行这一章教学的重点,学生接受电动势概念是掌握闭合电路欧姆定律的基础，但由于这个概念比较抽象、复杂，使全体高中学生全面、深刻地理解它是困难的，教学中，把握好这个概念的深广度就十分重要这里对电动势要求的层次只是“了解”，只要求学生知道它是表示电源特性的量，表示的是电源将其它形式的能转化成电能本领的大小，只由电源本身特性决定，与电路特征无关它的大小等于电源没有接入电路时两极间的电压，粗略地可以由伏特表测出在闭合电路里，它等于内、外电压之和,至于从电源内非静电力做功与电量的比值这一角度理解它，一般来说不宜做普遍要求对于
10、程度高、基础好的学生才可以讲这将使学生更易于从能量的观点认识闭合电路欧姆定律 要使学生掌握闭合电路欧姆定律，除了正确认识电动势概念外，还要使学生清楚内电路、外电路、电源内阻等的含意然后，继续从能量转化的角度使学生理解闭合电路欧姆定律，思路就比较顺畅了,比较电动势和电压的物理意义 电动势与电势差是最容易混淆的两个概念，因此，要分清这两个物理量是非常重要的。电源的路端电压是指电源加在外电路两端的电压，是指静电力把单位正电荷从正极经外电路移到负极所做的功。电源的电动势对一个固定电源来说是不变的，它的大小跟外电路和内电路的电阻无关，只决定于电源本身的特性。而电源的端电压却是随外电路的负载而变化的，它是
11、表征外电路性质的物理量。它的变化规律服从全电路欧姆定律。它的数学表达式为U=E-Ir 由上式可见，一般情况下UE，两者之差是Ir，它表示电源（不包括非静电力分布在整个内电路上的电源）的内压。它的物理过程虽然也发生在电源内部，但与电动势的意义不同，它是由静电力所引起的，在电源内部起着消耗电能的作用。对于一个给定的电源来说，它的内阻r是不变的，但通过电源的电流是随外电路而变化的，因此内压也是一个随外电路而变化的量。只有当I=0（外电路断开或电势得到补偿时）路端电压在数值上等于电动势，或当r=0时，无论电流有无，电流沿什么方向，端电压总等于电动势E。电动势与正电荷从负极移到正极所消耗的化学能（或其它
12、形式能）所对应，是反映电源把其它形式能转化为电能的本领。 电压是与正电荷在电场力作用下从一点移到另一点所消耗的电能所对应，是反映把电能转化为其它形式能的本领。,分析闭合电路中路端电压随外电路电阻变化的问题，是这一章教学的又一个难点分析这个问题，需要运用电路连接的知识和闭合电路欧姆定律来对多个因素进行相关分析这不仅对巩固、加深和灵活运用已学过的知识有重要作用，还有助于学习处理多变量问题的方法和发展辩证思维的能力,3在分析电路变化的问题中， 教给思路，提高能力,解决这类问题的基本思路是“抓住不变量，分析相关量”，注意推理的逻辑顺序.抓住不变量是关键. 在整个闭合电路中，电源电动势和内电阻是不因外电
13、路变化而改变的基本的“不变量”根据具体问题的条件，某一部分电阻也可能是局部不变量外电路电阻的变化（如：因滑动变阻器触头的移动，导体的增减，连接方式的改变），相关地引起整个电路的电流强度和路端电压改变，从而又影响电路的电压、电流强度、功率等的变化这些量“相关”的依据则是电路的规律在分析相关量变化时，要注意推理的逻辑顺序要求分析中“步步有根据”如：分析外电路电阻增大路端电压的变化时，先根据IE/（Rr），其中E、r不变， R增大，I减小，则Ir减小；再根据E=U+Ir 由于E不变，可得应增大（如果只根据=IR分析，R增大，I减小，就无法判断是增大还是减小）根据同样的思路，可以推得：当外电路电阻减小
14、时，路端电压减小,干路,变化电阻,固定电阻,支路,分析顺序,问题的结论，很容易记住，有的同学就只关心分析的结论，将它“记住”，而忽略分析过程，这是本末倒置的一定要帮助学生掌握分析问题的思路 定性分析中还常常取这样两种极端的“近似”，可以告诉学生甲电阻和乙电阻，R甲 R乙，如果它们串联，则总电阻近似等于R甲；如果它们并联，则总电阻近似等于乙电阻 “断路”和“短路”，做为外电路电阻变化的两种极端情况，应当使学生切实理解 教学过程中，经常注意分析过程，教给思路，逐步使学生掌握这样的分析问题的方法，学生的能力才会一步步得到提高而这些是比让学生记住若干结论更为重要，更为根本的,4充分利用教材内容特点，培
15、养学生实验能力（包括学生使用仪器、动手实验、处理实验结果并根据实验结果分析问题的能力）,这一章的实验比较多，使用的仪器也是电学中常用和必须掌握的，要充分利用这一特点多做实验，包括演示实验和学生实验，对学生实验要严格要求，从正确使用仪器、连接电路、观察现象、读数、直到处理数据，使学生切实掌握正确的方法和思路，这对提高学生动手能力，养成重视实践、一切用实践检验的正确态度和科学习惯是极为重要的,5习题处理中注意既要循序渐进打好基础，又要思路开阔，灵活多变重在掌握思路和方法,本章的物理量多、公式多，因而习题相应容易“多”一方面要掌握教学要求，引导学生理解和掌握最基本的概念、规律和方法，不要超过教材要求
16、解难题,如不解决复杂混联电路问题、含反电动势的电路问题，也不讨论电动势和内阻不相等的电池联接问题等等另一方面也要适当解一些综合性练习，从简单电路入手，循序渐进，注意公式的适用条件，提倡用多种方法分析解决问题，从看似“简单”的题目中训练学生的思维方法，提高分析和解决问题的能力还应充分利用这一章教材动手实验多联系实际密切的特点，分析解决一些动手实验和有实际应用意义的课题，以提高学生理论联系实际，学用结合的兴趣和素养,6及时总结，培养多方面能力,这一章虽然公式多、概念多、实验多、方法多，但其中多数是学生曾经学过和熟悉的，在本章中得以综合运用和提高，这就有利于学生自己分析、总结、归纳知识和方法既熟悉，又有新意；既有一定提高的要求，又不致因难点太多而感到力不从心因此，这一章有培养学生多方面能力的适宜条件，即我们常说的“跳一跳，够得着”,可以根据教材内容和学生条件，选择适宜部分有意识地培养学生的能力，如观察实验、自学、总结归纳知识系统、探索等等,
