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2019 人教版高中物理必修第三册《第十一章 电路及

其应用》大单元整体教学设计[2020 课标]

一、内容分析与整合

二、《普通高中物理课程标准（2017 年版 2020 年修订）》分解

三、学情分析

四、大主题或大概念设计

五、大单元目标叙写

六、大单元教学重点

七、大单元教学难点

八、大单元整体教学思路

九、学业评价

十、大单元实施思路及教学结构图

十一、大情境、大任务创设

十二、单元学历案

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十三、学科实践与跨学科学习设计

十四、大单元作业设计

十五、“教-学-评”一致性课时设计

十六、大单元教学反思

一、内容分析与整合

（一）教学内容分析

《第十一章 电路及其应用》是高中物理必修第三册的重要内容，它构建了

电路分析的基本框架，为后续学习电磁学、交流电、电子技术等奠定了基础。

本章内容主要涉及电源和电流、导体的电阻、实验测量导体电阻率、串联电路

和并联电路的分析、以及多用电表的使用等多个方面。

电源和电流：学生需要理解电源的作用，掌握电流的定义及其微观解释，

了解恒定电流的概念，并熟悉电流的单位和换算。通过实例分析，如手电筒、

电动汽车等，让学生体会电流在日常生活和工业生产中的广泛应用。

导体的电阻：通过实验探究，学生应掌握导体电阻的定义、影响因素（如

长度、横截面积、材料）以及电阻率的概念。通过实例和数据分析，学生能够

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理解电阻率与温度的关系，以及超导现象及其应用前景。

实验：导体电阻率的测量：通过实际操作，学生将学习如何使用游标卡尺、

螺旋测微器等精密测量工具，以及如何通过伏安法测量导体的电阻，进而计算

出导体的电阻率。此实验不仅锻炼了学生的实验技能，还加深了对电阻和电阻

率概念的理解。

串联电路和并联电路：学生需要掌握串联电路和并联电路的基本特点，包

括电流、电压和电阻的分配规律。通过例题和习题训练，学生能够熟练分析复

杂电路中的电流、电压和电阻关系，为解决实际问题打下基础。

实验：练习使用多用电表：多用电表是电工和电子实验中常用的测量工具。

通过本实验，学生将学习如何正确使用多用电表测量电压、电流和电阻，了解

多用电表的工作原理和使用注意事项。此实验不仅提高了学生的实验操作能力，

还培养了他们的安全意识和科学态度。

（二）单元内容分析

本单元内容紧密围绕电路及其应用展开，从电源和电流的基本概念入手，

逐步深入到导体的电阻、电路的分析方法以及多用电表的使用等多个方面。各

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部分内容相互关联、层层递进，形成了一个完整的电路知识体系。

电源和电流是电路的基础，它为后续学习提供了必要的概念和理论支持。

通过理解电源的作用和电流的定义，学生能够建立起对电路的基本认识。

导体的电阻是电路分析中的重要参数，它决定了电路中电流的大小和分布。

通过掌握电阻的定义、影响因素和测量方法，学生能够更好地理解电路的工作

原理和性能特点。

实验：导体电阻率的测量不仅是对电阻概念的深化理解，也是实验技能的

重要训练。通过实际操作和数据分析，学生能够掌握科学实验的基本方法和步

骤，提高实验能力和科学素养。

串联电路和并联电路是电路分析中的基本内容，它们涵盖了电路中的电流、

电压和电阻关系。通过掌握这些基本规律和分析方法，学生能够解决复杂的电

路问题，为实际应用打下基础。

实验：练习使用多用电表是对学生实验技能的 综合 训练。通过学习多用电

表的使用方法和注意事项，学生能够熟练掌握这一常用测量工具，提高实验 效

率和 准 确性。

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（三）单元内容整 合

本单元内容在整 合上 注重知识的系 统 性和 连贯 性，通过 循序渐 进的教学安

排 和实验训练，使学生逐步建立起对电路及其应用的全面认识。

知识整 合 ：将电源、电流、电阻、电路分析方法和多用电表使用等知识点

有机 整 合 在一起，形成一个完整的电路知识体系。通过系 统讲 解和例题分析，

使学生能够全面理解电路的基本概念和理论。

实验整 合 ：将导体电阻率的测量和多用电表的使用等实验内容整 合 在一起，

形成一个实验教学体系。通过实验操作和数据分析，使学生能够熟练掌握实验

技能和方法，提高实验能力和科学素养。

应用整 合 ：将电路知识与应用实例相 结合 ，通过分析手电筒、电动汽车等

实际电路，使学生能够将 所 学知识应用 于 实际问题的解决中。通过 拓 展学习和

练习应用等 环节 ，进一步 巩固 和 拓 展学生的知识面和应用能力。

二、《普通高中物理课程标准（ 2017 年版 2020 年修订）》分解

（一）物理观念

物 质 观念：理解电路中的电流是 由 电 荷 的定 向移 动形成的，掌握电流的定

义和单位。通过实例分析，了解电流在日常生活和工业生产中的广泛应用。

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运 动与相互作用观念：理解导体中的 自由 电子在电 场 力作用下的定 向移 动

形成电流的过 程 ，掌握 欧姆 定律的基本内容。通过实验探究，了解电阻对电流

的影响及其微观解释。

能量观念：理解电源在电路中的作用是将其他形 式 的能 转 化为电能，掌握

电 功 和电 功 率的概念及其计算方法。通过实例分析，了解电流在电路中的能量

转 化过 程 及其应用。

（二）科学 思维

模型 建构：通过建立电路 模型 ，理解电路中的电流、电压和电阻关系。通

过 运 用 模型 分析实际问题，培养学生的 模型 建构能力和问题解决能力。

科学 推 理：通过实验探究和数据分析，培养学生的科学 推 理能力。例如，

在导体电阻率的测量实验中，通过分析实验数据 得 出电阻率与导体材料、长度

和横截面积的关系。

批判 性 思维 ：通过 讨 论和交流不 同 电路分析方法和实验 结果 ，培养学生的

批判 性 思维 。 鼓励 学生提出 自己 的观点和 疑 问，通过 讨 论和探究 寻找答案 。

（三）科学探究

问题提出： 引 导学生从实际生活中提出与电路相关的问题，如手电筒为 什

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么 能持续 发光 、电动汽车的电 池 是如何工作的等。通过问题提出， 激发 学生的

探究 兴趣 和 求 知 欲 。

证 据 收集 ：通过实验探究和数据分析， 收集 与电路相关的 证 据。例如，在

导体电阻率的测量实验中，通过测量导体的电阻、长度和横截面积等数据，计

算出导体的电阻率。

解释与交流： 引 导学生 根 据 收集 到的 证 据进 行 解释和交流。例如，在导体

电阻率的测量实验中，通过解释电阻率与导体材料、长度和横截面积的关系，

加深学生对电阻概念的理解。通过小 组讨 论和 课堂 展 示 等形 式 ， 促 进学生 之间

的交流与 合 作。

（ 四 ）科学态度与 责任

科学本 质 ：通过电路实验和探究活动，让学生认识到科学是一 种 系 统 的、

可 验 证 的知识体系。通过实验数据的 收集 和分析，培养学生的实 证 意识和科学

精 神 。

科学态度： 鼓励 学生积 极 参与实验探究活动，培养 严谨 认 真 、实事 求 是的

科学态度。在实验过 程 中，注重培养学生的观 察 力和分析力，以及面对 困难 和

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挑战时 的 坚 持和 毅 力。

社 会 责任 ： 引 导学生将 所 学知识应用 于 实际问题的解决中，如 节 能 减排 、

环境保护 等。通过实例分析，让学生了解科学技术在 社 会 发 展中的重要作用和

责任担当 。通过参与 社 会实 践 和 志愿服务 等活动，培养学生的 社 会 责任感 和 公

民 意识。

三、学情分析

在高中物理必修第三册《第十一章 电路及其应用》的教学中，学 情 分析是

教学 设 计的重要 环节 。通过深入分析学生的 已 知内容、 新 知内容、学习能力以

及 可 能 遇 到的学习 障碍 ， 我 们 可 以更 有针 对性地 制 定教学 策略 ，提高教学 效果 。

以下是 针 对本章内容的学 情 分析。

（一） 已 知内容分析

电学基础知识：学生在必修第一册和第二册中 已经 学习了电学的基础知识，

包括电 荷 、电 场 、电流、电压等基本概念，以及 欧姆 定律、电阻定律等基本原

理。这些内容为学习本章电路及其应用提供了必要的理论基础。

物理实验技能：通过前面的学习，学生 已经 掌握了一定的物理实验技能，

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如使用电流表、电压表测量电流和电压，使用 滑 动 变 阻器 调节 电路中的电流和

电压等。这些实验技能对 于 本章的实验操作 至 关重要。

数学基础：电路分析需要 运 用数学工具，如 代 数 运 算、 比 例关系、 图像 分

析等。学生在数学 课程 中 已经 掌握了这些基本技能，为电路分析提供了必要的

数学支持。

生活 经 验：学生在日常生活中 已经接触 到各 种 电器 设备 ，对电路 有 一定的

感 性认识。这 种 生活 经 验 有助于 他们理解电路的基本概念和原理。

（二） 新 知内容分析

电源和电流：学生需要理解电源的作用， 即维 持电路中持续电流的 存 在。

他们还需要掌握电流的定义、单位以及电流的微观解释， 即 导体中 自由 电子的

定 向移 动形成电流。

导体的电阻：学生需要了解电阻的定义、单位以及影响导体电阻的因素

（如导体的长度、横截面积、材料以及温度等）。他们还需要掌握电阻定律，

即 导体电阻与导体长度、横截面积和材料电阻率的关系。

实验：导体电阻率的测量：学生需要通过实验测量导体的电阻率，掌握游

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标卡尺和螺旋测微器的使用方法，以及电阻的测量方法（如伏安法）。他们还

需要学会数据 处 理和分析，以 得 出导体电阻率的 准 确 值 。

串联电路和并联电路：学生需要理解串联电路和并联电路的基本特点，掌

握串并联电路中电流、电压和电阻的关系。他们还需要学会分析复杂电路，将

其 简 化为串并联电路的 组合 ，以 便 进 行 计算和分析。

实验：练习使用多用电表：学生需要掌握多用电表的使用方法，包括测量

直 流电流、 直 流电压、交流电压、电阻等。他们还需要学会如何 选择合适 的量

程 和 读 数方法，以提高测量的 准 确性。

（三）学生学习能力分析

抽 象 思维 能力：电路分析需要 运 用 抽 象 思维 ，将实际问题 抽 象为电路 模型 ，

然 后 运 用电路理论进 行 分析和计算。学生需要具 备 一定的 抽 象 思维 能力， 才 能

将电路中的元 件 和 连接 方 式转 化为数学 模型 。

实验操作能力：本章内容包 含 多个实验，学生需要具 备 一定的实验操作能

力， 才 能 准 确地进 行 实验操作、 收集 数据和 处 理分析。他们还需要学会如何 记

录 实验现象和 结果 ，以及如何 撰写 实验 报告 。