探究電阻上的電流跟兩端電壓的關系

1、探究電阻上的電流跟兩端電壓的關系教學設計一、教材及學情分析電流跟電壓、電阻的關系實際上就是歐姆定律，它是電學中的基本定律，是進一步學習電學知識和分析電路的基礎，是本章的重點。要求學生通過探究活動得出，從而更進一步體驗科學探究的方法。這一節(jié)綜合性較強，從知識上講，要用到電路、電流、電壓和電阻的概念；從技能上講，要用到電流表、電壓表和滑動變阻器等。學生要通過自己的實驗得出歐姆定律，最關鍵的是實驗方法。學生對實驗方法的掌握既是重點也是難點，這個實驗難度比較大，主要在實驗的設計、數(shù)據(jù)的記錄以及數(shù)據(jù)的分析方面，學生出現(xiàn)錯誤的可能性也比較大，所以實驗的評估和交流也比較重要。課本是在前面“電流”、“電路”、

2、“電壓”、“電阻”等知識學習的基礎上，推斷出電流與電壓、電阻的定性關系。這樣處理：一是給接下來的實驗結果做了鋪墊，不致使學生感到突然；二是目的明確，使學生對將要探究的問題產生強烈的愿望，想要證實一下這個推斷。有了定性的關系，又知道電流是可以用電流表測量的物理量，電壓是可以用電壓表測量的物理量，電阻也是可測量的物理量。在此基礎上就可以引出“探究電流與電壓、電阻會不會有定量關系”的問題本節(jié)課“探究電流跟電壓、電阻的關系”是一個完整的科學探究過程，讓學生經歷科學的探究，學習科學猜想、設計實驗、設計實驗表格、分析論證、感悟科學方法。因此這節(jié)課無論在知識學習上還是在培養(yǎng)學生運用知識解決實際問題的能力上都

3、具有十分重要的作用。所以教學中，在注重學生的理論聯(lián)系實際能力的同時，更要關注學生的科學探究能力的提高。二、教學目標1知識與技能使學生會同時使用電壓表和電流表測量一段導體兩端的電壓和其中的電流。通過實驗認識電流、電壓和電阻的關系。會觀察、收集實驗中的數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進行分析。2過程與方法根據(jù)已有的知識猜測未知的知識。經歷觀察、實驗以及探究等學習活動的過程并掌握實驗的思路、方法；培養(yǎng)學生的實驗能力、分析、歸納實驗結論的能力；培養(yǎng)學生能夠掌握把一個多因素的問題轉變?yōu)槎鄠€單因素問題的研究方法。能對自己的實驗結果進行評估，找到成功和失敗的原因。3情感、態(tài)度與價值觀讓學生用聯(lián)系的觀點看待周圍的事物并能設計實驗

4、方案證實自己的猜測。培養(yǎng)學生大膽猜想，小心求證，形成嚴謹?shù)目茖W精神。三、教學資源演示用具：調光臺燈、實驗電路、實驗表格、圖像坐標紙、課堂鞏固聯(lián)系等多媒體課件。學生用具：干電池（2節(jié)）學生電源25V和63V的小燈泡開關導線定值電阻（5、10、20）滑動變阻器電壓表和電流表。四、教學設計思路本節(jié)課的內容有兩個方面：一是探究電流跟電壓的關系，二是探究電流跟電阻的關系。其基本思路是：首先以生活中的現(xiàn)象為基礎，提出問題，激發(fā)學生的學習興趣和學習欲望。再讓學生自己通過實驗，分析觀察，大膽猜想，培養(yǎng)學生科學猜想的學習方法，然后學生根據(jù)自己的猜想分析實驗方法和所需的實驗器材，設計出實驗電路并進行實驗，通過實驗

5、數(shù)據(jù)和圖像的分析得出電流跟電壓和電阻的關系。本節(jié)課在設計上體現(xiàn)了以下幾個特點：1體現(xiàn)了物理教學主線：生活物理社會。2突出觀察、實驗。將電流跟電壓、電阻的關系實驗設計為學生分組探究實驗，體現(xiàn)了新課標的理念要求和物理學科的素質教育。培養(yǎng)了學生的觀察、設計、動手操作、分析、歸納和探究的能力。3通過“科學猜想法”和“控制變量法”等科學方法的教學，使學生潛移默化地接受物理學中的研究問題的方法。4利用多媒體輔助教學手段，加大課堂教學密度，激發(fā)學生的學習興趣，提高課堂效率。五、教學過程教學程序教師活動學生活動教學反思復習提問1電流是怎樣形成的？形成電流的原因是什么？什么是電阻？學生以舉手的形式回答問題。這部

6、分問題是學生已經有了感性的認識，大部分學生回答得很正確，即使有少數(shù)同學回答錯誤也沒有關系，學生之間會進行糾正。創(chuàng)設情境引入課題1開燈時，我們常?？吹竭@樣的現(xiàn)象：傍晚燈的亮度較暗，深夜燈的亮度較亮，這是為什么？2演示：出示調光臺燈開開關，并轉動旋鈕，讓學生觀察臺的亮點變化。3提出問題：燈泡逐漸變亮（或變暗），說明了通過燈泡的電流是怎樣變化？4請同學們完成下列實驗：（1）把25V小燈泡和演示用電流表串聯(lián)分別跟一節(jié)干電池和兩節(jié)干電池組成電路。閉合開關，觀察先后兩次電流表示數(shù)及小燈泡的亮度。分析實驗現(xiàn)象，大膽猜想電流的變化可能跟什么有關？（2）分別把25V和63V小燈泡跟兩節(jié)干電池和演示電組成電路。閉

7、合開關，觀察先后兩次電流表的示數(shù)和小燈泡的亮度。分析實驗現(xiàn)象，大膽猜想電流的變化可能跟什么有關？實驗告訴我們：通過導體的電流的大小跟導體兩端的電壓和導體的電阻這兩個因素有關。電流與電壓、電阻之間的有什么樣的定量關系呢？這就是我們這節(jié)課要探究的課題。（板書：探究電阻上的電流跟兩端電壓的關系）學生觀察并思考學生回答：電流逐漸變大（或變?。W生動手實驗，根據(jù)實驗現(xiàn)象，猜想：串聯(lián)干電池時，燈泡較亮，電流較大。由此可猜想：所加電壓越高，電流會越大。學生動手實驗，根據(jù)實驗現(xiàn)象，猜想：63V小燈泡較暗，電流較小。燈泡不同，其電阻值一般不同。由此可猜想：導體電阻越大，電流就越小。這是生活中常見的現(xiàn)象，使學生感

8、覺到物理來源于生活。在這段教學中，通過讓學生觀察生活中臺燈的亮度變化，并讓學生自己通過實驗進行大膽猜想，充分調動學生參與課堂活動的積極性，培養(yǎng)了學生的發(fā)散思維能力。對于同學們的猜想不論對錯，教師都應認真對待，但應該注意：猜想不是瞎猜、亂猜，應該引導學生在原有知識的基礎上有根據(jù)，符合邏輯進行猜想。所以在這里設計實驗，讓學生通過實驗猜想。實驗探究解決問題1確定實驗方法控制變量法（1）電流可能受電壓和電流兩個因素的影響，如果兩個因素同時變化（如在改變電壓的同時，也改變電阻），能否判斷流變化是誰引起的嗎？（2）這個實驗應如何設計呢？（3）在物理學中，一個物理量往往受兩個或多個因素影響，為了研究這個量與

9、其中的一個因素的關系，可以固定其他的一些因素，只改變一個，以此進行實驗研究，這種研究物理問題的方法叫“控制變量法”下面我們就利用控制變量法先來探究電流與電壓之間的關系。2探究電阻一定時，電流跟電壓之間的關系（1）請同學們討論，這個實驗需要哪些器材？它們的作用各是什么？怎樣才能改變電阻兩端的電壓？畫出電路圖。（2）教師分析歸納總結學生的改變電阻兩端電壓的方法和實驗電路，提出的異議，引導學生確定最佳實驗方案，板書合理的器材選擇、電路圖、數(shù)據(jù)記錄方法、操作過程。學生思考后回答學生思考討論，設計實驗方案，確定實驗方法：先讓電阻保持不變，改變電壓，觀察電流隨電壓變化的情況：在保持電壓不變，改變電阻，觀察

10、電流隨電阻變化的情況。學生思考、討論，匯報所需的實驗器材及它們的作用，畫出電路圖。并且簡單陳述自己的實驗操作過程。學生根據(jù)老師提出的異議，討論實驗的改進方案，并修正器材、電路圖、數(shù)據(jù)記錄方法、操作方法。設計實驗部分是一個難點，教師要進行引導，不要輕易否定學生的想法，在設計過程中教師可以提出啟發(fā)性的問題，讓學生自我發(fā)現(xiàn)問題。（3）電腦出示實驗中應注意的問題：連接電路時，開關應處于 狀態(tài)。滑動變阻器的滑片處于阻值 位置。注意認清電壓表、電流表的 接線柱。電壓表量程選 V，電流表量程選 A。閉合開關前，應 電路，確認無誤后方可進行實驗。實驗中，閉合開關后，調節(jié)滑動變阻器的滑片，使R兩端的電壓成整數(shù)倍

11、地變化（如1V、2V、3V），讀出每次加在R上的電壓值和電流值，并填入下列表格中，并在圖中畫出電阻的UI關系圖象R =電壓U（V）電流I（A）（4）學生分組實驗，教師巡視指導，幫助困難學生。（5）請學生分析實驗表格中的數(shù)據(jù)，當電壓成倍數(shù)地增大時，電流是怎樣變化的？由此可以歸納出什么結論？（6）教師歸納總結：在電阻一定的情況下，導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比。3探究電壓一定時，電流與電阻之間的關系（1）利用剛才的電路如何用實驗研究電流跟電阻的關系？（2）怎樣改變電阻的大?。浚?）在改變電阻時，加在電阻兩端的電壓也要改變，怎樣才能保持每次電阻兩端的電壓不變呢？（4）學生分組實驗：實驗中，換用不

12、同的電阻，閉合開關后，調節(jié)滑動變阻器的滑片，使R兩端的電壓（如U=2V）保持不變，讀出每次R的電阻值和電流值，并填入表格中 U =電阻R（）102030電流I（A）（5）學生分組實驗，教師巡視指導，幫助困難學生。（6）請學生分析實驗表格中的數(shù)據(jù)，當電阻成倍數(shù)地增大時，電流是怎樣變化的？由此可以歸納出什么結論？（7）教師歸納總結：在電壓一定的情況下，導體中的電流跟導體的電阻成反比。4以上兩個結論是同學們通過分析實驗數(shù)據(jù)歸納得出的。在這之前，科學家們已經進行了大量的實驗，并證明了上述結論是正確的。5回扣：（1）打開調光臺燈后，轉動旋鈕，燈的亮度發(fā)生變化，說明通過燈泡的電流發(fā)生變化，引起電流變化的原

13、因是什么？（2）開關時，傍晚燈的亮度較暗，深夜燈的亮度較亮，說明了什么？（3）臺燈的調節(jié)旋鈕其實是一個變阻器，轉動旋鈕，實際上是調節(jié)變阻器，使加在燈泡兩端的電壓發(fā)生變化，而燈的電阻不變，所以電流隨電壓成正比的改變。（電腦顯示調光臺燈的實物圖和電路圖，動畫模擬調節(jié)過程）學生思考并回答上述問題學生以小組為單位進行實驗，并將實驗中測得的數(shù)據(jù)填到設計的表格中。并在圖中畫出電阻的UI關系圖象分析實驗表格中的數(shù)據(jù)和電阻的UI關系圖象，歸納得出結論學生思考討論，初步設計實驗方案換用不同阻值的電阻（如5、10、20）學生思考回答：可以移動滑動變阻器的滑片，是每次加在電阻兩端的電壓不變。學生以小組為單位進行實驗，并將實驗中測得的數(shù)據(jù)填到設計的表格中。分析實驗表格中的數(shù)據(jù)，歸納得出結論學生討論回答在這段教學中教師合理地啟發(fā)學生選擇實驗器材，設計實驗電路圖，親自動手實驗，分析數(shù)據(jù)，歸納得出結論，充分體現(xiàn)了學生的主體作用。這樣不僅培養(yǎng)了學生的動手操作能力、觀察思維能力，而且使學生在獲取知識的同時，感受歐姆定律發(fā)現(xiàn)的邏輯過程，感受實驗成功的喜悅。回扣前面的問題，使學生感覺到物理來源于生活，又服務于生活，生活中處處有物理，體會到學有所用。評估交流讓學生討論在實驗中遇到的問題以及自己對問題的看法和解決辦法，教師引領回答幾