17.1《電流與電壓和電阻的關(guān)系》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、17.1電流與電壓和電阻的關(guān)系教學(xué)設(shè)計(jì)【教材分析】一、該節(jié)在教材中的地位與作用本節(jié)課“探究電流跟電壓、電阻的關(guān)系”是一個(gè)完整的科學(xué)探究過程，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)的探究，學(xué)習(xí)科學(xué)猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)表格、分析論證、感悟科學(xué)方法。因此這節(jié)課無論在知識學(xué)習(xí)上還是在培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識解決實(shí)際問題的能力上都具有十分重要的 作用。通過經(jīng)歷此次探究活動，使學(xué)生認(rèn)識電流、電壓和電阻的關(guān)系外，為下一節(jié)順理成章得得出歐姆定律，并繼續(xù)學(xué)習(xí)電學(xué)更深入的知識做好鋪墊。二、教學(xué)目標(biāo)：知識與技能 通過實(shí)驗(yàn)探究電流、電壓和電阻的關(guān)系； 會同時(shí)使用電壓表和電流表測量一段導(dǎo)體兩端的電壓和其中的電流； 會使用滑動變阻器改變部分電路兩端

2、的電壓。過程和方法 通過探究過程，進(jìn)一步體會科學(xué)探究方法； 體會用“控制變量法”的研究方法研究物理規(guī)律的思路，學(xué)習(xí)用圖像研究物理問題； 通過實(shí)驗(yàn)、分析和探索的過程，提高根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納物理規(guī)律的能力。情感態(tài)度與價(jià)值觀 在收集、處理數(shù)據(jù)的過程中培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度； 通過探究，揭示物理規(guī)律，使學(xué)生獲得探索未知世界的樂趣； 重視學(xué)生對物理規(guī)律的客觀性、普遍性和科學(xué)性的認(rèn)識，注意學(xué)生科學(xué)世界觀的形成。三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)學(xué)情分析：學(xué)生之前已經(jīng)經(jīng)歷過完整的科學(xué)探究過程，因此本節(jié)課的教學(xué)思路和教學(xué)流程學(xué)生不會感到陌生。本實(shí)驗(yàn)中要同時(shí)應(yīng)用到電流表、電壓表和滑動變阻器，并利用滑動變 阻器來改變或穩(wěn)定部分

3、電路兩端的電壓，對學(xué)生動手能力有一定的要求；同時(shí)還要應(yīng)用 到控制變量法和圖像法等研究方法，綜合性強(qiáng)。教學(xué)重點(diǎn)：通過經(jīng)歷完整的實(shí)驗(yàn)探究，認(rèn)識電流、電壓和電阻的關(guān)系。教學(xué)難點(diǎn)：運(yùn)用控制變量法開展實(shí)驗(yàn)和對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得到結(jié)論?！窘滩慕谭ā扛鶕?jù)新課程基本理念“注重科學(xué)探究，提倡學(xué)習(xí)方式多樣化”，在本節(jié)課教學(xué)中，我 們提出“提出問題一一實(shí)驗(yàn)探究一一交流評價(jià)”物理課堂教學(xué)模式， 它是在教 師的引導(dǎo)下，學(xué)生根據(jù)已有的知識和對身邊物理現(xiàn)象的已有觀察、對生產(chǎn)技術(shù)的已有感性認(rèn)識發(fā)現(xiàn)問題， 提出假設(shè)和猜想，進(jìn)而自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證假設(shè)、交流評價(jià)最后歸納出物理概念和規(guī)律的一系列教學(xué)活動，從而使學(xué)生把科學(xué)知識的獲得與

4、思維能力的培養(yǎng)有機(jī)的結(jié)合起來，主動獲得對科學(xué)的理解，達(dá)到獲取物理知識、培養(yǎng)創(chuàng)造能力和實(shí)踐能力的一種探究性教學(xué)模式。教 材雖只要求學(xué)生探究“電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系”，但實(shí)際上卻包含兩個(gè)內(nèi) 容：一是導(dǎo)體上的電流跟兩端電壓的關(guān)系；一是導(dǎo)體上的電流跟導(dǎo)體電阻的關(guān)系。對這兩方面可以只開展電力跟電壓關(guān)系的研究，但要使用不同的電阻多次測量， 在對數(shù)據(jù)更深入地分析后，得出電流跟電阻的關(guān)系。這樣可以降低實(shí)驗(yàn)探究的難度，培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題的能力。本實(shí)驗(yàn)是學(xué)生第一次同時(shí)使用電壓表和電流表，教師要給予充分的指導(dǎo)， 可將使用電壓表和電流表，以及連接電路的注意事項(xiàng)通過課件展示出來，指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?！窘虒W(xué)程序】一

5、、復(fù)習(xí)提問：（約 4分鐘）電流是怎樣形成的？形成電流的原因是什么？什么是電阻？學(xué)生以舉手的形式回答問 題。（這部分問題是學(xué)生已經(jīng)有了感性的認(rèn)識，大部分學(xué)生回答得很正確，即使有少數(shù)同學(xué)回答錯誤也沒有關(guān)系，學(xué)生之間會進(jìn)行糾正。）二、新課引入：（約 4分鐘）1 同學(xué)們都使用過臺燈，當(dāng)我們調(diào)節(jié)臺燈旋鈕的時(shí)候，臺燈的亮度會發(fā)生改變，這是 為什么？學(xué)生觀察并思考（這是生活中常見的現(xiàn)象，使學(xué)生感覺到物理來源于生活。）2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? 學(xué)生回答：電流逐漸變大（或變?。┤?、實(shí)驗(yàn)探究（約 25分鐘）1 提出問題：電流與電壓、電阻有什么定量關(guān)系？2 猜想與假設(shè):分

6、析導(dǎo)體兩端的電壓越大，通過的電流就越大， 猜測電流可能與電壓成正比；導(dǎo)體的電阻越小，通過的電流就越大，猜測電流可能與電阻成反比。3 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：猜想的正確與否需要通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。（1）電流可能受電壓和電流兩個(gè)因素的影響，如果兩個(gè)因素同時(shí)變化（如在改變電壓 的同時(shí)，也改變電阻），能否判斷流變化是誰引起的嗎？我們應(yīng)該用什么方法進(jìn)行探究？（學(xué)生思考后回答：不能；控制變量法。）（2）這個(gè)實(shí)驗(yàn)應(yīng)如何設(shè)計(jì)呢？與我們之前學(xué)習(xí)的哪個(gè)實(shí)驗(yàn)和相似？學(xué)生思考討論，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，確定實(shí)驗(yàn)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：保持電壓不變，改變電阻，觀察電流隨電阻變化的情況。與探究決 定電阻大小的

7、因素實(shí)驗(yàn)很相似。（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)部分是一個(gè)難點(diǎn)，教師要進(jìn)行引導(dǎo)，不要輕易否定學(xué)生的想法，在設(shè)計(jì)過程 中教師可以提出啟發(fā)性的問題，讓學(xué)生自我發(fā)現(xiàn)問題。）（3）探究電阻一定時(shí)，電流跟電壓之間的關(guān)系。A. 請同學(xué)們討論，這個(gè)實(shí)驗(yàn)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。學(xué)生思考、討論，匯報(bào)所需的實(shí)驗(yàn)器材及它們的作用，畫出電路圖。并且簡單陳述自己 的實(shí)驗(yàn)操作過程。B. 教師分析歸納總結(jié)學(xué)生的改變電阻兩端電壓的方法和實(shí)驗(yàn)電路，提出的異議，引導(dǎo) 學(xué)生確定最佳實(shí)驗(yàn)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(xué)生根據(jù)老師提出的異議，討論實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)方案，并修正器材、電

8、路圖、數(shù)據(jù)記錄方 法、操作方法。）4. 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教師活動：提醒學(xué)生注意以下幾個(gè)問題（課件展示） 注意認(rèn)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(guān)前，應(yīng)電路，確認(rèn)無誤后方可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)中，閉合開關(guān)后，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使R兩端的電壓成整數(shù)倍地變化(如IV、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。表一R 10 Q電壓U( V)電流1 (A(4) 學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，教師巡視指導(dǎo)，幫助困難學(xué)生。(5) 改變定值電阻阻值，按照上述步驟再測一組數(shù)據(jù)。(如果時(shí)間允許可以用多個(gè)定 值電阻實(shí)驗(yàn)5. 分析和論證方案一:選取阻值相同卻有不同電壓的數(shù)據(jù)集中展

9、示，便于橫向比較，得出電流與電壓的關(guān)系； 選取阻值不同卻有相同電壓的數(shù)據(jù)集中展示，便于縱向比較，得出電流與電阻的關(guān)系。提出問題：電流與電壓這兩個(gè)物理量，哪個(gè)量隨著哪個(gè)量變化？分析表一，可得出什么結(jié)論？你是怎么分析出來的？這個(gè)結(jié)論是建立在控制哪個(gè)物理量不變的基礎(chǔ)上得出的？有人得出這樣的結(jié)論“在電阻不變時(shí)，導(dǎo)體兩端的電壓與通過導(dǎo)體的電流成正比”， 結(jié)論：在電阻不變時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；在導(dǎo)體兩端的電壓不變時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。利用圖像法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。要求各組同學(xué)在得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)之后，以電壓為縱坐標(biāo)、電流為橫坐標(biāo)，畫出同一定值電阻的U-1關(guān)系圖象。以電流為縱坐標(biāo)、電阻為橫坐標(biāo)，畫出同一電壓下的IR關(guān)系圖象。選取不同定值電阻和不同固定電壓的幾組圖像集中展示，從圖 像的相似性上說明規(guī)律的客觀性和普遍性。提出問題：經(jīng)過描點(diǎn)、連線后，分別得到的是一條什么線？這兩條線分別與數(shù)學(xué)上所學(xué)習(xí)的哪種函數(shù)圖像相同?函數(shù)中的y、x分別對應(yīng)圖像中的哪個(gè)物理量？你能利用所學(xué)習(xí)的函數(shù)知識，分別得出圖像中的直線的函數(shù)表達(dá)式嗎?（學(xué)生將數(shù)學(xué)工具應(yīng)用到物理中得出兩個(gè)關(guān)系式，難度較大，教師要做好指 導(dǎo)。特別是兩式中的常數(shù)項(xiàng)k值大小與物理量之間的關(guān)系。）結(jié)論：在電阻不變時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比； 在導(dǎo)體兩 端的電壓不變時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。評估與交