初中物理滬科版九年級(jí)全冊(cè)第十五章探究電路第二節(jié)科學(xué)探究歐姆定律

第2節(jié)科學(xué)探究：歐姆定律┃教學(xué)整體設(shè)計(jì)┃【教學(xué)目標(biāo)】一、知識(shí)與技能1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究使學(xué)生會(huì)同時(shí)使用電壓表和電流表測(cè)量一段導(dǎo)體兩端的電壓和通過(guò)它的電流。2.會(huì)用滑動(dòng)變阻器改變部分電路的電壓。3.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究電流、電壓和電阻的關(guān)系，理解歐姆定律，并能進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。二、過(guò)程與方法1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究電流與電壓、電阻的關(guān)系，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的全過(guò)程。2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，使學(xué)生進(jìn)一步熟悉用“控制變量法”來(lái)研究物理問(wèn)題的科學(xué)方法。3.嘗試用圖像法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀引導(dǎo)學(xué)生正確對(duì)待實(shí)驗(yàn)中的失誤，實(shí)事求是，切忌弄虛作假，幫助學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)失敗的原因，研究實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的措施，研究減小實(shí)驗(yàn)誤差的方法，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】理解歐姆定律的內(nèi)容及其表達(dá)式、變換式的物理意義?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】在實(shí)驗(yàn)探究中，用圖像法分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評(píng)估?！菊n前準(zhǔn)備】收音機(jī)、三節(jié)干電池、小燈泡、定值電阻(5Ω、10Ω、15Ω)、滑動(dòng)變阻器(20Ω2A)、電壓表、電流表、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。┃教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)┃教師活動(dòng)批注一、前置測(cè)評(píng)1.電流是怎樣形成的？2.導(dǎo)體的電阻對(duì)電流有什么作用？(學(xué)生思考后，找一位學(xué)生回答。)這樣通過(guò)簡(jiǎn)單回顧、分析，使學(xué)生很快回憶起三個(gè)量的有關(guān)概念，同時(shí)為本節(jié)知識(shí)做好鋪墊。二、導(dǎo)入新課教師設(shè)疑：(1)既然電壓是形成電流的原因，那么，導(dǎo)線中的電流與兩端的電壓有何關(guān)系呢？(2)既然電阻對(duì)電流起阻礙作用，那么，導(dǎo)體中的電流與它本身的電阻有何關(guān)系呢？這三個(gè)量究竟有著怎樣的數(shù)量關(guān)系呢？由此導(dǎo)入新課。(學(xué)生對(duì)電流與電壓、電阻的關(guān)系提出了各種各樣的猜想。)三、合作探究(一)實(shí)驗(yàn)探究：電流的大小與哪些因素有關(guān)？1.猜想與假設(shè)電流可能與電壓有關(guān)，增大電壓，電流要增大；電流還可能與電阻有關(guān)，增大電阻，電流要減小。(引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行合理地猜想：猜想1：“電流的大小可能與電壓有關(guān)，可能是電壓越大，電流越大。”猜想2：“電流的大小可能與電阻有關(guān)，可能是電阻越小，電流越大?！辈孪?：“電流的大小可能與電壓和電阻都有關(guān)，可能是與電壓成正比，與電阻成反比?！?2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂計(jì)劃教師引導(dǎo)：(1)請(qǐng)同學(xué)們回憶探究電阻大小的影響因素采用的研究方法是什么，然后討論本實(shí)驗(yàn)用了什么研究方法。(2)在研究電流與電壓的關(guān)系時(shí)，如何改變定值電阻兩端的電壓？用什么方法較方便？請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)出一種簡(jiǎn)單方法的電路圖。(3)連接實(shí)驗(yàn)電路的過(guò)程中，我們應(yīng)該注意哪些問(wèn)題？(學(xué)生討論交流：(1)我們要用“變量控制法”分別研究電流與電壓和電阻的關(guān)系。(2)可以通過(guò)改變電池組改變定值電阻兩端的電壓，也可以用串聯(lián)滑動(dòng)變阻器，改變滑動(dòng)變阻器的阻值改變電路中的電流來(lái)改變定值電阻兩端的電壓。(3)應(yīng)該注意：①連接時(shí)，開(kāi)關(guān)要斷開(kāi)；②電流表和電壓表接法要正確；③滑動(dòng)變阻器只能一上一下各接一個(gè)接線柱，開(kāi)始時(shí)滑動(dòng)變阻器的滑片要置于電阻值最大的位置；④檢查是否出現(xiàn)短路和接反接線柱的現(xiàn)象。學(xué)生交流：交流各自設(shè)計(jì)的探究方案，請(qǐng)幾個(gè)同學(xué)把設(shè)計(jì)的電路圖畫(huà)在黑板上。)師生總結(jié)實(shí)驗(yàn)方法設(shè)計(jì)：本實(shí)驗(yàn)中分別探究電流跟電壓的關(guān)系、電流跟電阻的關(guān)系。探究電流跟電壓的關(guān)系時(shí)，要保持導(dǎo)體的電阻不變；探究電流跟電阻的關(guān)系時(shí)，要保持導(dǎo)體兩端的電壓不變。設(shè)計(jì)電路圖如圖所示。3.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)(1)電阻一定時(shí)，探究電流與電壓的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)時(shí)從阻值為5Ω、10Ω、15Ω的定值電阻中任選一個(gè)，然后調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，觀察兩個(gè)電表的示數(shù)變化，實(shí)驗(yàn)記錄表格如表一所示。表一：次數(shù)電阻電壓U/V電流I/A1R＝______Ω23(學(xué)生以小組為單位，根據(jù)設(shè)計(jì)的探究方案，進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)。)(2)電壓一定時(shí)，探究電流與電阻的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)時(shí)改變電阻，先后將阻值為5Ω、10Ω、15Ω的定值電阻連入電路，實(shí)驗(yàn)時(shí)要保持電阻兩端的電壓一定，而當(dāng)電阻改變時(shí)，電壓表的示數(shù)是否變化？若變化，如何才能使它的示數(shù)保持不變？實(shí)驗(yàn)記錄表格如表二所示。表二：次數(shù)電壓電阻R/Ω電流I/A1U＝______V23教師巡視指導(dǎo)，是否有下列現(xiàn)象發(fā)生，并且及時(shí)做好矯正：(1)電流表和電壓表的位置接錯(cuò)了；(2)電表量程選擇不適當(dāng)；(3)發(fā)現(xiàn)電流表或電壓表指針?lè)聪蚱D(zhuǎn)。4.分析與論證教師引導(dǎo)學(xué)生觀察表中數(shù)據(jù)，找出數(shù)據(jù)變化規(guī)律，歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論。再用圖像法分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生由圖像確認(rèn)電流與電壓的正比關(guān)系，與電阻的反比關(guān)系。(利用圖像分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。先組內(nèi)集思廣益，再推薦代表發(fā)言，互相交流，聽(tīng)取別人的意見(jiàn)。學(xué)生交流：請(qǐng)四個(gè)同學(xué)把探究結(jié)果填寫(xiě)在黑板上，引導(dǎo)同學(xué)分析各組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。)師生共同歸納得出結(jié)論：(1)保持電阻不變時(shí)，電流跟電壓成正比關(guān)系。(2)保持電壓不變時(shí)，電流跟電阻成反比關(guān)系。5.評(píng)估(學(xué)生以小組為單位進(jìn)行評(píng)估。)教師引導(dǎo)：在探究電流與電壓、電阻的定量關(guān)系的全過(guò)程中，既有成功的喜悅，也有失敗的經(jīng)歷，實(shí)驗(yàn)還可以如何改進(jìn)？有什么其他方案？(二)歐姆定律教師啟發(fā)學(xué)生將實(shí)驗(yàn)結(jié)論用一句話概括出來(lái)，指出這就是歐姆定律。1.歐姆定律的內(nèi)容：一段導(dǎo)體中的電流，跟加在這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。歐姆定律的公式：I＝eq\f(U,R)歐姆定律的意義：反映了一段導(dǎo)體中電流跟電壓和電阻之間的定量關(guān)系。公式中各個(gè)物理量的單位要求：電流的單位是安培(A)，電壓的單位是伏特(V)，電阻的單位是歐姆(Ω)。(學(xué)生熟練掌握定律的內(nèi)容，并閱讀“信息窗”的內(nèi)容，學(xué)習(xí)歐姆執(zhí)著的探究精神。)教師強(qiáng)調(diào)：(1)公式中的I、U、R必須針對(duì)同一段電路。(2)單位要統(tǒng)一：I—A，U—V，R—Ω。(3)對(duì)變形公式U＝IR、R＝eq\f(U,I)的理解。(學(xué)生識(shí)記，并且推導(dǎo)出歐姆定律的變形公式：求電壓U＝IR，求電阻R＝eq\f(U,I)。)2.例題講解投影：一盞白熾電燈，其電阻為807Ω，接在220V的電源上，求通過(guò)這盞燈的電流。教師啟發(fā)指導(dǎo)，找三名學(xué)生板演，師生討論補(bǔ)充完成。(三名學(xué)生進(jìn)行板演，其他的學(xué)生做在練習(xí)本上。)通過(guò)猜想使學(xué)生對(duì)這三個(gè)量之間關(guān)系的研究產(chǎn)生興趣，激發(fā)求知欲望，并使學(xué)生的注意力很快指向本節(jié)課。學(xué)生的猜想比較多，教師要將學(xué)生的猜想引導(dǎo)到電壓和電阻上，為下面的探究做好鋪墊。引導(dǎo)學(xué)生思考，科學(xué)探究一個(gè)物理量與幾個(gè)物理量的關(guān)系時(shí)，通常采用的方法是控制變量法。啟發(fā)學(xué)生如何有效地改變導(dǎo)體兩端的電壓，引發(fā)使用滑動(dòng)變阻器來(lái)實(shí)現(xiàn)效果。強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，為以后的物理實(shí)驗(yàn)操作繼續(xù)打好基礎(chǔ)。讓學(xué)生大膽動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，整理收集更多的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。引導(dǎo)學(xué)生觀察表中數(shù)據(jù)，找出數(shù)據(jù)變化規(guī)律，歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論，進(jìn)行交流。加強(qiáng)學(xué)生對(duì)歐姆定律的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和吃苦耐勞的精神。加強(qiáng)學(xué)生對(duì)歐姆定律公式的應(yīng)用。讓三名學(xué)生進(jìn)行板演，目的是通過(guò)對(duì)照來(lái)找出不足，以便查缺補(bǔ)漏。四、對(duì)照學(xué)習(xí)目標(biāo)，進(jìn)行小結(jié)通過(guò)這節(jié)課的學(xué)習(xí)，你有哪些收獲？(學(xué)生在教師的點(diǎn)撥下進(jìn)行本節(jié)知識(shí)的總結(jié)。)帶著問(wèn)題進(jìn)課堂也要帶問(wèn)題走出課堂。五、布置作業(yè)本節(jié)課后作業(yè)題。(獨(dú)立完成。)學(xué)以致用。┃教學(xué)小結(jié)┃【板書(shū)設(shè)計(jì)】第2節(jié)科學(xué)探究：歐姆定律一、探究：電流的大小與哪些因素有關(guān)1.方法：控制變量法2.步驟：猜想與假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂計(jì)劃進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)分析與論證評(píng)估3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：保持電壓不變時(shí)，電流跟電阻成反比關(guān)系；保持電阻不變