九年級物理全冊第十五章第二節(jié)科學探究：歐姆定律學案新版滬科版.docx

第二節(jié)科學探究：歐姆定律教材解讀本節(jié)課是電學中最重要的章節(jié)之一，是前面所學的三個物理量電流、電壓和電阻定量規(guī)律的總結(jié)。歐姆定律是一條非常重要的電學規(guī)律，學好本節(jié)對于今后進行電路的探究和電學物理量的計算有至關(guān)重要的作用。本節(jié)內(nèi)容主要包括兩部分：電流的大小與哪些因素有關(guān)及歐姆定律。本節(jié)為科學探究類型課，通過實驗來探究電流與電壓和電阻的定量關(guān)系，即歐姆定律?！半娏鞯拇笮∨c哪些因素有關(guān)”這部分是采用科學探究中被廣泛運用的控制變量法來進行的，分別研究電流與電壓、電流與電阻的定量關(guān)系，讓學生熟悉科學探究的幾個主要環(huán)節(jié)，完整地體驗對一個問題進行科學探究的全過程?！皻W姆定律”部分則是由學生討論、概括，師生共同歸納、總結(jié)得出的。建議用兩個課時完成教學：第一課時完成“電流的大小與哪些因素有關(guān)”的教學；第二課時完成“歐姆定律”的教學。教學目標知識與技能通過實驗探究電流與電壓、電阻的關(guān)系。嘗試采用圖像法來分析實驗數(shù)據(jù)。通過實驗探究電流與電壓和電阻的定量關(guān)系，分析歸納得出歐姆定律。會運用歐姆定律分析解決簡單的電路問題。過程與方法利用“控制變量法”“圖像分析法”和“歸納法”對電流與電壓、電阻的定量關(guān)系進行實驗探究，讓學生經(jīng)歷科學探究的全過程。情感、態(tài)度與價值觀結(jié)合歐姆的故事，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和堅持不懈的科學精神，形成尊重事實、探究真理的科學態(tài)度。重點難點重點采用“控制變量法”和“圖像分析法”探究電流與電壓、電阻的定量關(guān)系。分析歸納得出歐姆定律的內(nèi)容及其表達式，理解其變換式的物理意義。難點電流表、電壓表及滑動變阻器在同一電路中的正確連接，對“控制變量法”的理解。用“圖像法”分析實驗數(shù)據(jù)和對實驗結(jié)果的評估。歐姆定律的靈活運用。實驗探究在探究實驗中，教師要引導學生自己根據(jù)探究的目的設計實驗，根據(jù)電壓及電阻分析與電流的關(guān)系，然后利用控制變量法進行探究，明確哪些物理量是變量、哪些物理量是不變量，并設計實驗。教師要引導學生明確如何得到多組數(shù)據(jù)，在探究電流與電壓的關(guān)系時，電壓的變化可以通過改變電池的節(jié)數(shù)或移動滑動變阻器來實現(xiàn)；在探究電流與電阻的關(guān)系時，需要通過更換不同阻值的電阻來實現(xiàn)變量的變化。實驗注意實驗中接入滑動變阻器的目的是：a.保護電路；b.改變電路中的電流和電阻兩端的電壓，以便多次測量。在連接電路的過程中，開關(guān)應處于斷開狀態(tài)，防止在連接過程中出現(xiàn)短路現(xiàn)象。當定值電阻R不變時，通過改變滑動變阻器的阻值來改變定值電阻R兩端的電壓大小。在電壓不變，探究電流與電阻的關(guān)系時，定值電阻R增大，如何調(diào)節(jié)滑動變阻器才能使更換后的定值電阻R兩端的電壓保持不變？使滑動變阻器的阻值增大。這里只需讓學生注意到這個實驗現(xiàn)象，不用從理論上分析，為后面學習串聯(lián)電路中的分壓原理埋下伏筆。典案導學設計第1課時電流的大小與哪些因素有關(guān)學點1探究電流與電壓的關(guān)系小組之間交流、討論，完成下列問題：設計實驗：在探究電流與電壓的關(guān)系時，你認為應該控制的物理量是_電阻_，應該改變的物理量是_電壓_；為了實現(xiàn)定量，實驗中需要選用_定值電阻_(選填“定值電阻”或“小燈泡”)，為了實現(xiàn)變量，采取的方法是_電路中串聯(lián)滑動變阻器，利用它改變定值電阻兩端的電壓_。實驗電路圖：由設計的實驗方案，試著畫出實驗電路圖。圖1522進行實驗：根據(jù)電路圖，連接實物圖，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電阻R兩端的_電壓_成倍數(shù)地變化，再記錄對應的_電流_值。實驗結(jié)論：保持_電阻_不變時，電流跟電壓成_正比_關(guān)系。知識拓展：滑動變阻器在此探究過程中的作用：_保護電路_；_改變定值電阻兩端的電壓_。學點2探究電流與電阻的關(guān)系由探究電流與電壓的關(guān)系，再試著討論、交流一下如何正確探究出電流與電阻的關(guān)系，能否在小組之間解決下面的問題：設計實驗：在探究電流與電阻的關(guān)系時，你認為應該控制的物理量是_電壓_，改變的物理量是_電阻_；實驗中為了實現(xiàn)定量，采取的方法是_調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數(shù)保持不變_，為了實現(xiàn)變量，采取的方法是_換用不同阻值的定值電阻_。探究過程：按圖1523連接電路，接入5 的定值電阻，觀察電流表和電壓表的示數(shù)。當將5 的定值電阻換為10 的定值電阻時，電壓表的示數(shù)會_變大_，電流表的示數(shù)會_變小_，此時應該再_調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表的示數(shù)保持不變_。圖1523在這一探究過程中，滑動變阻器的作用：_保護電路_；_控制電阻兩端的電壓不變_。實驗結(jié)論：保持_電壓_不變時，電流跟電阻成_反比_關(guān)系。知識拓展：在實驗探究的過程中，由于多個因素影響電流的大小，所以用_控制變量法_來研究電流、電壓、電阻三個物理量之間的變化關(guān)系。在探究電流與電壓的關(guān)系時，保持_電阻_不變；在探究電流與電阻的關(guān)系時，保持_電壓_不變。第2課時歐姆定律學點1歐姆定律自學教材的P100、P101“歐姆定律”部分內(nèi)容，回答下列問題：問題1：結(jié)合電流與電壓、電阻的關(guān)系，我們可以得出：一段導體中的電流，跟加在這段導體兩端的電壓成_正比_，跟這段導體的電阻成_反比_。這個規(guī)律叫_歐姆定律_。問題2：如果用U表示導體兩端的_電壓_，R表示導體的_電阻_，I表示導體中的_電流_，那么歐姆定律用公式可以表示為_I_。公式中電流、電壓、電阻的單位分別為_A_、_V_、_。問題3：由歐姆定律的公式可以變形出電壓的計算公式為_UIR_，電阻的計算公式為_R_。問題4：小組交流、討論，歐姆定律的表達式I與電阻的計算公式R相似，那么它們含義相同嗎？答案 公式I的含義：電壓是形成電流的原因，沒有電壓就沒有電流，電流的大小取決于導體本身的電阻和導體兩端所加的電壓。在電阻一定的情況下，通過導體的電流跟這段導體兩端的電壓成正比；在電壓不變的情況下，通過導體的電流跟導體的電阻成反比。電阻的計算式R，是歐姆定律的變形公式，表示當導體兩端所加的電壓為U，導體中通過的電流為I時，則這段導體的電阻值可以由U與I的比值來計算。但導體的電阻是由導體本身的性質(zhì)決定的，對于確定的電阻，其電阻值是不變的，即不隨電壓、電流的變化而變化，故不能說成“R與U成正比，與I成反比”。學點2歐姆定律的有關(guān)計算結(jié)合教材P101的例題1，與小組交流一下，如何正確計算出通過照明燈的電流？圖1524思維點撥：要想正確計算出通過照明燈的電流，首先根據(jù)題意畫出_電路圖_，并在圖上標明已知量的符號和數(shù)值，以及未知量的符號，明確已知量和所求量，然后利用_歐姆定律_解題。知識拓展：在利用歐姆定律進行相關(guān)計算時，需注意：注意統(tǒng)一單位，都使用國際單位制中的單位，電流的單位是_安培(A)_，電壓的單位是_伏特(V)_，電阻的單