焦耳定律精编5篇

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焦耳定律1

一、说教材:

1.教材分析:

焦耳定律是重要的物理定律,它是能量守恒定律在电能和热能转换中的体现,本节在电学中是重要的概念之一。学生学好这节知识是非常必要的,同时也为学生升入高中打好了坚实的基础。

A.重点:理解焦耳定律,用实验让学生总结出计算公式。

B.难点:帮助学生认识电流做功和电流通过导体产生热量之间的区别和联系是本节的教学难点,防止学生乱套用公式。

C.关键:本节的教学关键是做好通电导体放出的热量与哪些因素有关的实验。在得出了焦耳定律以后介绍焦耳定律公式及其在生活、生产上的应用。

2.教学目标:

A.知识目标:理解焦耳定律(内容、公式、进行一些计算),知道电热器的工作原理(电热器的发热体为什么是由电阻率大、熔点高的合金丝绕在绝缘材料上制成?)。

B.能力目标:培养学生的观察、实验、创新、解决问题的能力。

二、说教法:

采取一边实验一边讲解、边讨论、启发诱导的教学方法。通过实验教学、日常生活中的实例教学,调动学生学习物理的积极性。

三、说过程:

1.引入新课:

教师利用日常生活的用电器(热得快、电热杯、电烙铁、电饭锅、电风扇、电视机、电灯等)引入新课,让学生讨论:在日常生活中有哪些物品是利用电流的热效应来工作的?

2.突出重点、突破难点:

请同学们猜想一下,通电导体放出的热量可能与哪些因素有关?让学生猜想、讨论,告诉学生科学家们也经常使用“猜想”这种方法来研究有关问题。

教师、学生共同确定因素:电流的热效应——所以有电流(I);因导体的电阻影响电流的大小,所以应该有电阻(R);根据日常生活经验不难知道导体放出的热量还与时间(t)有关。

在I、R、t三个量的情况下如何研究呢?先让学生讨论,并设计研究的方案。利用控制变量法,结合人教版第115页可设计如下实验:

(1)I、t不变,甲的电阻大于乙的电阻观察实验,此时我们看到了什么?说明了什么?

(2)当温度计降回原来温度,加大电流、用与(1)同样的时间,同学们又看到了什么?这说明了什么?

(3)I、R 不变,时间越长电流放出的热量越多。

教师先让学生归纳,然后教师总结出焦耳定律内容、公式,让学生自己搞清Q、I、R、t各个量的单位,进行公式变形。

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焦耳定律2

教学目标 

知识目标

1.知道电流的热效应。

2.理解的内容、公式、单位及其运用。

能力目标

知道科学研究方法常用的方法等效替代法和控制变量法在本节实验中的运用方法。

情感目标

通过对焦耳生平的介绍培养学生热爱科学,勇于克服困难的信念。

教学建议

教材分析

教材从实验出发定性研究了电热与电流、电阻和时间的关系,这样做的好处是体现物理研究问题的方法,在实验过程中学生能更好地体会的一些科学研究的方法,避免了一开始就从理论上推导给学生造成理解的困难和对纯电阻电路的理解的困难。在实验基础上再去推导学生更信服。同时启发学生从实验和理论两方面学习物理知识。

做好实验是本节课的关键。

教法建议

本节课题主题突出,就是研究电热问题。可以从电流通过导体产生热量入手,可以举例也可以让学生通过实验亲身体验。然后进入定性实验。

对内容的讲解应注意学生对电流平方成正比不易理解,可以通过一些简单的数据帮助他们理解。推导中应注意条件的交代。定律内容清楚后,反过来解决课本中在课前的问题。

教学设计方案

提问:

(1)灯泡发光一段时间后,用手触摸灯泡,有什么感觉?为什么?

(2)电风扇使用一段时间后,用手触摸电动机部分有什么感觉?为什么?

学生回答:发烫。是电流的热效应。

引入新课

(1)演示实验:

1、  介绍如图9-7的实验装置,在两个相同的烧瓶中装满煤油,瓶中各装一根电阻丝,甲瓶中电阻丝的电阻比乙瓶中的大,串联起来,通电后电流通过电阻丝产生的热量使煤油的温度升高,体积膨胀,煤油在玻璃管里会上升,电流产生的热量越多,煤油上升得越高。观察煤油在玻璃管里上升的情况,就可以比较电流产生的热量。

2、  三种情况:

第一次实验:两个电阻串联它们的电流相等,加热的时间相同,甲瓶相对乙瓶中的电阻较大,甲瓶中的煤油上升得高。表明:电阻越大,电流产生的热量越多。

第二次实验:在两玻璃管中的液柱降回来的高度后,调节滑动变阻器,加大电流,重做实验,让通电的时间与前次相同,两次实验比较甲瓶前后两次煤油上升的高度,第二交煤油上升的高,表明:电流越大,电流产生的热量越多。

第三次实验:如果加长通电的时间,瓶中煤油上升越高,表明:通电时间越长,电流产生的热量越多。

(2)

英国物理学家焦耳做了大量的实验于1840年最先精确地确定电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比。跟通电时间成正比,这个规律叫做。

可以用下面的公式

表示: Q=I2Rt

公式中的电流I的单位要用安培(A),电阻R的单位要用欧姆(Ω),通过的时间t的单位要用秒(s)这样,热量Q的单位就是焦耳(J).

例题 一根60Ω的电阻丝接在36V的电流上,在5min内共产生多少热量。

解: I=U/R=36V/60Ω=

Q=I2Rt=()2×60Ω×300s=6480J

在一定的条件下,根据电功公式和欧姆定律公式推导出公式如果电流通过导体时,其电能全部转化为内能,而没有同时转化为其他形式的能量,也就是电流所作的功全部用来产生热量。那么,电流产生的热量Q就等于电流做的功W,即Q=W. W=UIt,根据欧姆定律U=IR推导出Q=I2Rt,

(3)总结

在通电电流和通电时间相同的条件下,电阻越大,电流产生的热量越多。

在电阻和通电时间相同的条件下,电流越大,电流产生的热量越多,进一步的研究表明产生的热量与电流的平方成正比。

在通电电流和电阻相同的条件下,通电时间越长,电流产生的热量越多。

探究活动

课题的演示

组织形式学生分组或教师演示

活动方式

1.提出问题

2.实验观察

3.讨论分析

实验方案示例

1.实验器材:干电池四节,玻璃棒,若干电阻丝,蜡烛,火柴棒。

2. 制作方法

把同一根电阻丝分别绕在玻璃棒的两端,绕线匝数比例为1∶8,两线圈相距5cm左右,然后在这两个线圈上滴上同样多的蜡,使线圈被蜡均匀地包住。点着火柴立即吹灭,靠其余热将两根火柴杆粘在两个线圈上,如图1所示。

图1

3.实验步骤

(1)用两节干电池给玻璃棒上的电阻丝通电,可看到匝数多的线圈(电阻大)上的火柴杆比匝数少的线圈(电阻小)上的火柴杆先掉。这就表明:在电流强度和通电时间相同的情况下,电阻越大,电流产生的热量就越多。

(2)经过较长时间后,匝数少的线圈(电阻小)上的火柴杆也会掉下来。这就说明:通电时间越长,电流产生的热量越多。

(3)用四节电池(增大电源电压)重做上述实验,可看到两根火柴杆都先后很快掉下来。在线圈的温度不太高时,可认为总电阻不变,电压增大时,通过它们的电流增大。这就表明:电流越大,电流产生的热量越多。

焦耳定律3

教学目标

一、知识与技能

1、知道电流的热效应及影响电流热效应的因素。

2、理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用

二、过程与方法

知道等效替代法和控制变量法在本节实验中的运用

三、情感、态度与价值观

通过对视频中实验的体验,培养学生勤于动手动脑的好习惯

教学重点

电流的热效应跟电阻、电流和时间的关系的探究

教学难点

组织指导学生在探究过程中认真观察、分析,并得出正确的结论

教具准备

实验视频多媒体课件等

新课引入

教师出示一些用电器的图片,让学生观察,并提出问题:

这些用电器都有什么共同的特点?

这节课我们就来研究一下电与热的有关问题

进行新课

电流的热效应

电热的实质是电能的转化。电热既是电能转化为内能的过程,同时也是电流做功的过程。但是对不同的用电器来说,在消耗相同的电能的情况下,电能转化为内能的多少是不同的比如电炉子、电饭锅、电烙铁等用电器的主要作用就是把电能转化为内能,从而供人们利用,此时在不考虑能量损耗的情况下可以近似认为电能全部转化成了内能;但是对于像电风扇、电冰箱、电视机、洗衣机等用电器,它们的主要目的不是将电能转化为内能,而是转化为其他形式的能量,所以此时消耗的电能中,只有很少一部分电能转化成了内能,这时的热效应体现得不明显。

知识点2焦耳定律Q=I2Rt

1、探究电流产生的热量跟哪些因素有关

(1)猜想:(教师引导鼓励学生发言)

生1:可能与电压有关,因为电压越大,电炉中产生的热越多;

生2:可能与电阻有关,因为电炉丝发热,而跟电炉丝相连的铜导线却不太热;

生3:可能跟电流有关,因为常听说,电流大容易引发火灾

教师总结:电流、电压和电阻三个量之间是有联系的,明确了两个量就可以再确定另外一个量,故我们研究电流、电阻与导体产生热量的关系就可以了。

(2)设计实验:(采用控制变量的方法)

①如何控制电流一定时电阻的变化?

②如何控制电阻一定时电流的变化?

③如何比较电流产生热量的多少?(转换的思想)

师请同学们观察通电的电炉和相连的导线

生:电阻丝很快地发红,与之相连的导线却不太热

师:电阻丝与导线是怎样连接的?请就此提出一个值得探究的课题——在电流相同时,电流通过导体产生的热量与电阻有什么关系?

演示实验1:把两个电阻不同的金属丝串联起来,放入装有相同质量煤油的两个烧瓶中,通电,观察烧瓶中的温度计的示数、说明哪个烧瓶中产生的热量多?可得出产生热量的多少与什么因素有关?

分析结论:在电流、通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多

演示实验2:用一个电阻来做,通过滑动变阻器改变通过电阻的电流,观察烧瓶中的温度计的示数、得出什么结论?

分析结论:在电阻、通电时间相同的情况下,通过的电流越大,产生的热量越多

演示实验3:用一个电阻来做,通过相同的电流,改变通电的时间,观察烧瓶中温度计的示数、得出什么结论?

分析结论:在电阻、通过的电流相同的情况下,通电时间越长,产生的热量越多

说明:探究电热因素的方案较多,学生提到的,都可尽量鼓励学生大胆地去探究

(3)怎样理解实验所选器材的目的:

①实验时,选用的烧瓶要完全相同,里面所盛的煤油质量也要相同,以使两瓶中的煤油吸收不同的热量时,升高不同的温度

②瓶中阻值不同的电阻丝也可分别用镍铬合金丝和铜丝

③烧瓶中,为什么要装煤油?

答:因为煤油的比热容小,吸收相同的热量,温度变化明显,从而使实验现象明显,另外煤油不导电,还能防止漏电

④在实验中,为什么要将两电阻丝串联?

答:由于影响电热大小的因素有多个,所以必须采用控制变量法,才能探究某一因素对电热的具体影响、例如,探究电阻大小对电热的影响时,必须控制电流和通电时间相同,当两电阻丝串联时,可以绝对保证电流大小和通电时间相同

⑤由于实验中电流在导体上产生的热量无法直接观察,故采用转化法,把放出热量的多少转化为能直接观察的温度变化的多少、通电后电流在电阻丝上产生的热量越多,煤油上升的温度越高,观测温度的变化情况,就可以定性比较电流产生热量的多少了

(说明:当然本实验还有很多转化方案、例如,转化为烧瓶中煤油受热使煤油柱升高的高度;或转化为密闭空气受热膨胀使U形管中红色液柱出现高度差;或转化为导体上用蜡均匀黏住的火柴棒掉下的数目等、注意用心体会吧!)

2、焦耳定律

师英国物理学家焦耳通过大量的实验于1840年最先精确地确定了电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比的结论,这与我们刚才得出的电热与电流、电阻的关系是一致的,于是人们为了记住他,把这个规律叫做焦耳定律

教师总结:运用焦耳定律计算电热时应注意:

(1)焦耳定律公式Q=I2Rt,是由实验总结出来,只要有电流通过导体,都可以用它来计算所产生的热量

(2)公式中各物理量都是对同一段电路或同一导体而言的,也是对应于同一状态的

纯电阻电路中利用、郭彩霞焦耳定律求电热

师像刚才接电炉的电路中,电流工作时将电能全部转化为热能,这样的电路叫纯电阻电路、初中我们所研究的电路,大部分是纯电阻电路,如电灯、电阻的电路、而电风扇所在的电路,电流工作时,消耗的电能只有一部分转化为热能,大部分转化为机械能,这样的电路为非纯电阻电路

消耗的电能W与产生的电热Q之间的关系:

(1)纯电阻电路中,消耗的电能W等于产生的电热Q;

(2)非纯电阻电路中,消耗的电能W大于产生的电热Q

师请大家看教材P101页《想想议议》,分析讨论

学生讨论后回答

教师总结

额定电压相同的灯泡,额定功率越大,电阻越小,单位时间内产生的热量越多、因为灯泡的电路是纯电阻电路,所以有Q=W=Pt=、12、8郭彩霞焦耳定律,当电压一定时,电阻越小,相同时间内产生的热量越多、而用焦耳定律比较两个电阻在单位时间内产生的热量的多少时,其前提条件是流过两个电阻的电流相同、二者并不矛盾,是两者的前提条件不同。

对于焦耳定律的理解,教师应注意强调公式适用的条件,而不能片面地利用数学知识去讨论、对于焦耳定律可从两点加深理解:①在时间、电压相同时,由Q=、12、8郭彩霞焦耳定律可知电阻越小,产生的热量越多;②在时间、电流相同时,由Q=I2Rt可知,电阻越大,产生的热量越多

课后作业

完成本课时对应练习P8

焦耳定律4

一、教学目标

1、能在实验的基础上引出焦耳定律,会用焦耳定律进行计算。

2、通过对焦耳定律的探究,提高交流分析、计算的能力。

3、通过本节课的探究,提高学习物理、探究物理的兴趣。

二、教学重难点

重点:探究、应用焦耳定律。

难点:焦耳定律的得出过程及使用。

三、教学过程

(一)新课导入

复习导入:提问学生上节课实验所得到的结果,产生的热量与什么因素有关。学生经过回顾,能发现与时间和电流大小、电阻大小有关。

教师进一步提问:具体是怎么样的关系,有什么联系?引发学生思考,导入新课。

(二)新课讲授

1、焦耳定律的概念及公式

给出焦耳定律的定义,同时说明焦耳的事迹:他用一生致力于实验研究,用了40年时间做了400多次实验,从而得出了电流通过电阻放出热量的规律,提出了焦耳定律,从而焦耳定律名称的由来。

多媒体展示相关数据表格,请学生结合定义分析数据,热量和电流、时间、电阻的定量关系是怎么样的。之后设置小组讨论。

学生小组讨论后总结:得出焦耳定律的公式。

教师给出第二个问题,在纯电阻电路中。做功和热量有什么样的关系。提醒学生将欧姆定律与做功的表达式结合进行考虑,从而得出,在纯电阻电路中,消耗呢电能产生的热量等于电流所做的功。同时结合欧姆定律,说明焦耳定律其他形式。

2、焦耳定律的应用

1、给出导线、电炉丝的具体阻值,请学生结合分析电炉工作时导线无明显变化,电炉丝发热的主要原因是什么。

2、明确焦耳定律的使用方法:通过提问的方式进行。学生经过思考能够得到需要求出时间,电流等物理量再进行求解。

出示课本练习题,请学生结合例题进行计算,计算完毕老师集体进行讲解,同时明确计算式需要保持单位的一致。

(三)巩固提高

给出题目:额定电压相同的灯泡,额定功率越大,电阻越小,正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律,电阻越大,单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾,这是怎么回事?

(四)小结作业

1、小结:学生总结。

2、作业:思考生活中哪些地方利用了电流的热效应,哪些是增加热量、哪些是减少热量。

四、板书设计

焦耳定律5

今天说课的题目是焦耳定律。我将从以下五个部分进行阐述。学情分析,教材分析,教学目标,教法学法,教学设计

学生是教学活动的主体。所以我把学情分析作为本次说课的第一部分。

一、学情分析。

在心理方面:九年级学生思维活跃,求知欲强,对物理实验较感兴趣。但缺乏理性思维能力,实验设计能力及观察能力有待提高。 知识能力方面,通过前面的学习,学生已了解了欧姆定律,电能、电功率知识。同时也具备了一定的实验操作能力。这些都为本节课的学习提供了基础。

二、教材分析

教材是教学活动的依据,一名教师不仅要备好学生,更要备好教材。下面我将从内容定位和教学重难点来对教材进行分析。焦耳定律是能量守恒定律在电能和热能转换中的体现,在整个初中物理中有着很重要的作用。 从本章结构来看,电与热是对电能、电功率的应用总结,也是从电热角度认识安全用电的理论基础。起着承上启下的作用。另外,电热利用和防止的内容,很贴近学生生活,充分体现了“从生活走向物理,从物理走向社会”的教育理念。

根据教材内容,结合学生特点。我确定本节课的重点为:电流热效应的影响因素,焦耳定律的理解。教学难点为如何引导学生设计实验并分析得出电流热效应的影响因素。

为加深学生对电流热效应影响因素的认识,通过探究实验得出决定性的结论,给出焦耳定律后,再引导学生用学过的物理公式进行推导,以此突出本节课的教学重点。通过在教师引导下,学生合作进行探究的方式来突破本节课的教学难点。

根据新课标和素质教育的要求,从学生的实际出发,确定如下教学目标

三、教学目标:

1、知道电流的热效应,知道焦耳定律的内容,并能用焦耳定律说明生活中的一些现象。

2、通过探究,知道电流的热效应与哪些因素有关。,体会物理探究的过程和方法

3、通过交流和讨论培养合作学习的态度和意识。

4、知道利用和防止电热的场合和方法。

5、通过电热的利用和防止知识的学习,认识科学是有用的。

四、教法学法

如何将教学活动进行的轻松,有效,教法学法的选择是关键。在本节课的教学过程中 我打算运用如下4种教法:

1.探究教学法

本节课探究的问题是:在电流相同时,电能转化成热能的功率跟电阻有什么关系,这里我将采取了探究教学法。创设情境,让学生提出问题,提出猜想或假设,设计实验,进行实验,得出结论等,教学中完全遵循科学探究的步骤,采取这种教学方法的好处首先是问题是学生自己提出来的,学生很愿意针对自己的问题进行一系列探究,或者说这样能迎合学生心理,其次采用探究教学法,教学具有一定的开放性,教学总体思路明析。当然在探究教学中,也不能做到面面俱到,而应有所侧重,提出问题和进行实验设计是本次探究实验应侧重的两个环节。

2.演示实验法

演示实验好处是形象、直观,能快速切入主题,深受学生欢迎。同时演示实验也可揭露事物的来龙去脉,引发学生思考等。电流的热效应学生是有生活体验的,教师若能把学生的生活体验搬到课堂来,展现在学生的面前,那么学生将产生浓厚的兴趣,学习欲望将有所提高。此外,电流相同时,电流产生热的功率跟什么有关,这个本节课将要探究的问题如果要学生提出来,简直太难了,怎么办呢?要解决这个矛盾,最好的办法是借助实验演示。当然教师还要运用巧妙的语言进行启发和引导。

3.谈话教学法

谈话就是坦诚地面对面的交流,本节课中,创设情境,引入新课需要谈话,实验探究需要谈话,学生自我展示需要说话,课堂探究需要谈话,教学中恰当地运用谈话教学法,能营造一种宽松、和谐的、民主的课堂气氛,符合新课程倡导的师生互动、生生互动,共同发展的教学理念。

4、合作学习法

合作学习是学生在小组中为完成共同任务,从而形成一种协作互助的学习方式。本节课探究电流相等时,电流通过导体产生热的功率跟电阻有什么关系,探究过程涉及几个环节,每一个环节都需要群策群力,因此很有必要形成合作小组进行协作学习,同时通过有效的合作学习,培养学生学会交往,学会参与,学会倾听,学会尊重。

5、理论联系实际 ,在学习了焦耳定律后,启发学生联系实际,举出身边电热的利用和防止的例子,使学生体会到从生活走向物理的新课标理念。

五、教学设计

本节课可设为如下五大环节:1创设情境,诱导思维 2师生互动,全员探究。3分析推理,规律应用 4知识迁移,拓展延伸, 5总结提炼,当堂检测。

一)创设情境 诱导思维

生活中的物理周六,小明的爸爸出门前嘱咐他好好写作业,不要看电视。爸爸回来时看到他在认真写作业,电视机也没打开,很高兴。可之后就发现,小明刚看过电视。聪明的爸爸是怎样判断的呢?从生活走进物理,洗发学生的学习兴趣

(二)师生互动,全员探究

教师给电炉丝通电,引导学生发现问题:电炉丝和导线通过的电流相同,为什么电炉丝热得发红,导线却几乎不热? 从而引出要研究的课题:电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关?这也就是我们这节课要完成的探究任务。

鼓励学生积极发言,说出自己的猜想。然后教师进行分组,让学生分组讨论:设计实验方案。引导学生思考:要研究多个变量与一个量的关系,我们应该用哪种方法呢?另外怎样来显示通电导体,产生的热量。 提醒学生控制变量法和转化法在实验中的运用。比如:将通电导体产生热量的多少转化为烧瓶中煤油温度升高的多少。学生集思广益,画出实验电路图。

出示实验器材后,要学生根据设计好的电路图,连接实物,进行实验。实验一 探究热量与电阻关系,要保证电流,通电时间相同,比较不同电阻的铜丝和镍铬合金丝产生热量的多少。实验二探究热量与电流关系时,去掉一个烧瓶,改变滑动变阻器滑片位置,以改变通过导体的电流,保证电压。通电时间一定时,观察现象。实验三,探究热量与通电时间的关系时,也要控制电压和电流相等。

通过分析实验现象,学生不难得出电热与电流、电阻、通电时间的定性关系。

在此环节中,运用任务驱动教学法,给学生探究活动制订一个目标,明确探究目的,从而激发学生学习积极性! 教师引导下,学生合作完成探究活动。让学生体验科学探究的思维程序以及与人合作交流的重要性。

三)分析推理,规律应用。

教师向学生说明:由于实验条件有限,我们做的探究实验只能得出Q与I、R、T的定性关系,但早在1840年英国物理学家焦耳,通过大量实验,已总结出他们的定量关系!这就是焦耳定律、教师向学生强调各个物理量的单位。

为了加强学生对焦耳定律的认识,引导学生进行公式推导。向学生强调;在电能全部转化为热能的情况下,可以由电功率和欧姆定律公式推导得出焦耳定律。在此要强调只有在纯电阻电路中才可以这样推导,而在非纯电阻电路中,电路消耗的电能要大于产生的热量。

学生了解焦耳定律的内容后,再讨论前面“炉丝和导线”的问题,以加深学生对焦耳定律的理解,也让学生体会到探究知识的成就感。 通过典型例题的分析和讲解,让学生学会运用焦耳定律,并且规范解题步骤。

四)知识迁移,拓展延伸

引导学生讨论:哪些用电器是利用电流的热效应为我们服务的呢?从而将教学内容拓展到电热的利用和防止上。向学生说明:也有很多情况下我们并不希望用电器的温度过高,比如电视机后盖上的散热孔,就是为了避免电热过高,损坏电器设计的。放映如下视频,热得快也是利用电流热效应来工作的,它的却给我们的生活带来了方便,但也带来了安全隐患。用热得快烧水时,如果使用者忘记切断电源或者水被烧干后,很容易引起火灾。让学生学会辩证得看待问题,加强安全用电的意识。

五) 总结提炼,当堂检测

最后,让学生讨论总结:本节课学到的知识内容,教师适当的加以补充,使学生在头脑里建立起清晰的知识系统。 课堂最后当堂检测。要求学生,课下自制一个 有高低两档的简易电热器, 另外还要学生上网查找用电安全常识,为第五节安全用电的学习做好准备。

我的板书分为两块主板书和副板书主板书用于板书 重要知识点,便于学生从整体上把握本节知识结构。副板书部分,用于显示实验电路图,及课堂上随机出现的问题,帮助学生更好的理解教学内容。

以上是我说课的所有内容,不妥之处恳请各位评委老师多多指正。

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