探究--电流与电压电阻的关系_中学教育-初中教育.pdf

第十二章 欧姆定律 教学课题：第一节 探究-电流与电压、电阻的关系 教学目标：1.知识与技能（1）通过实验探究电流、电压、电阻的关系，理解欧姆定律的物理意义。（2）学会同时使用电压表和电流表测量同一段导体两端的电压和其中的电流。（3）学会使用滑动变阻器改变部分电路两端的电压。2.过程与方法 （1）通过问题情境，让学生大胆做出猜想、设计实验方案、合作实验，以提高学 生依据实验事实探究、分析问题，总结物理规律的能力。（2）进一步体验“控制变量”法，认识科学方法应用的重要性。（3）进一步体验用图象来说明物理现象、物理过程、揭示物理规律的的方法。（4）培养小组成员相互合作的能力。3.情感、态度与价值观 介绍欧姆的故事，培养学生热爱科学、追求真理、献身科学的情感。教学重点、难点：（1）重点：通过实验探究导体中的电流与电压、电阻之间的关系，总结出欧姆定律。（2）难点：(1)如何利用电压表、电流表和滑动变阻器来设计实验。)(2)分析实验数据、总结物理规律。教学方法：通过探究活动，在引导学生进行合理猜想的基础上，让学生通过交流与合作设计实验方案并实验。在探究活动中，培养学生分析问题、解决问题的能力。教学媒体：投影仪、电源（3 节）、开关（1 个）、电流表（1 只）、电压表（1 只）、滑动变阻器（1 个）、阻值不同的几个电阻、导线（若干）。教学过程：一、导入新课 师：前面我们已经学习了电流、电压、电阻的有关知识，电压是形成电流的原因，电阻是表示导体对电流的阻碍作用。显然，三者之间存在着某种关系；那么导体的电流、电压、电阻之间究竟存在什么关系呢？电压、电阻究竟是怎样影响电流大小的呢？；请同学们大胆地猜想，并说出你的猜想依据。生：既然电压是形成电流的原因，那么，加在导体两端的电压越大，通过导体的电流越大。二、猜想与假设 师：（投影）：猜想与假设 1.你认为通过导体的电流 I 与导体两端的电压 U有什么关系 2.你认为通过导体的电流 I 与导体的电阻 R有什么关系？师：你的猜想依据是什么？生:前面我们曾经做过实验，在一个电路中，当电源用两节干电池代替一接干电池时，电路中小灯泡会变得更亮，电流表示数会变大。由此提出这个猜想。师：下面老师做一个实验，在上面这个实验中，如果接入了滑动变阻器，当移动滑片改变接入电路的电阻时，你会看到什么现象？生 1：当移动滑片电阻变大时，看到灯变暗，电流表示数变小。生 2：我认为：导体的电阻越大，对电流的阻碍作用越大，电流就越小。三、探究方法 师：（投影）：探究方法 1.你认为应该采用什么方法呢？2.具体如何操作？师：既然导体中的电流与导体两端的电压及电阻都存在一定的关系，那么，我们在探究这三 者关系时应该采用什么方法呢？生：采用控制变量法。师：具体怎么操作？生：先控制电压不变，探究电流与电阻的关系。然后控制电阻不变，探究电流与电压的关系。四、设计实验方案 师：（投影）：设计实验方案 1.实验需要准备哪些器材？2.在控制 R不变，探究 I 与 U的关系时，你是如何改变电压 U的？3.在控制 U不变，探究 I 与 R的关系时，你是如何改变电阻 R 的？4.你是如何设计电路的？师：同学们既然已经确定了探究方法，那么根据你们所采用的方 法，需要准备哪些？如何设计实验？大家可以相互讨论交流、找出最佳方案。师：你认为实验需要准备哪些器材呢？生：电源、导线、开关、电流表、电压表、电阻。师：在控制 R 不变，探究 I 与 U 的关系时，你们是如何改变 U 的？生：我认为可以在电路中串联一个滑动变阻器来改变导体两端的电压。师：那么，哪一种方法好呢？生：用滑动变阻器好，它可以观察电压的连续变化，同时还起到保护电路的作用。师：那么，如何控制电压不变，探究电流与电阻的关系呢？生：准备几个阻值不同的电阻，先后接入电路。师：阻值不同的电阻接入电路时，电压 会变么？你准备如何处理呢？生：提高滑动变阻器调节。师：你应该怎样设计电路呢？生：展示电路图（投影）关系理解欧姆定律的物理意义学会同时使用电压表和电流表测量同一段导体两端的电压和其中的电流学会使用滑动变阻器改变部分电路两端的电压过程与方法通过问题情境让学生大胆做出猜想设计实验方案合作实验以提高学生依据来说明物理现象物理过程揭示物理规律的的方法培养小组成员相互合作的能力情态度与价值观介绍欧姆的故事培养学生热爱科学追求真理献身科学的情教学重点难点重点通过实验探究导体中的电流与电压电阻之间的关系总结出欧姆导学生进行合理猜想的基础上让学生通过交流与合作设计实验方案并实验在探究活动中培养学生分析问题解决问题的能力教学媒体投影仪电源节开关个电流表只电压表只滑动变阻器个阻值不同的几个电阻导线若干教学过程一导入新五、实验探究 师：请同学们根据设计的实验方案，自己设计表格分组实验。生：学生分组实验 师：实验注意事项（投影）：实验探究过程中应注意：1.开关处于状态。2.滑动变阻器的滑片处于阻值位置。3.注意认清电压表，电流表的接线柱.4.电压表量程选V，电流表量选A.4.闭合开关前应电路，确认电路无误后方可实验。六、交流、汇报总结规律 数据记录与分析 1.电阻 R保持不变，探究与 U的关系。R 实验次数 A 1 2 3 探究结论：2.电压 U保持不变，探究与 的关系。V 实验次数 A 1 2 3 探究结论：师：分析表一你能得出什么结论？生：电阻不变，电流与电压成正比。师：分析表二你能得出什么结论？生：电压不变，电流与电阻成反比。师：综合分析以上两个实验，可以归纳结论是什么？生：.内容：导体的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。U.公式：I R 师：对公式作一点说明：（1）公式中三个物理量具有同一性、同时性。（2）三个物理量的单位要统一，电压（伏）、电阻（欧）电流（安）。师：投影欧姆及欧姆定律相关资料：欧姆与欧姆定律 欧姆定律是德国物理学家欧姆发现的，它揭示了电路遵循的基本“交通规关系理解欧姆定律的物理意义学会同时使用电压表和电流表测量同一段导体两端的电压和其中的电流学会使用滑动变阻器改变部分电路两端的电压过程与方法通过问题情境让学生大胆做出猜想设计实验方案合作实验以提高学生依据来说明物理现象物理过程揭示物理规律的的方法培养小组成员相互合作的能力情态度与价值观介绍欧姆的故事培养学生热爱科学追求真理献身科学的情教学重点难点重点通过实验探究导体中的电流与电压电阻之间的关系总结出欧姆导学生进行合理猜想的基础上让学生通过交流与合作设计实验方案并实验在探究活动中培养学生分析问题解决问题的能力教学媒体投影仪电源节开关个电流表只电压表只滑动变阻器个阻值不同的几个电阻导线若干教学过程一导入新则”，是电学规律之一。欧姆在设计实验检验自己的猜测时，他遇到了很大的困难。在那个年代，科学上还没有电压，电流，电阻的明确概念，更没有测量它们的仪器。但是，经过不懈的努力，欧姆在 1827 年，发表伽伐尼电路的数学论，归纳出了欧姆定律。师：总结本节课我们经历了欧姆的实验探究过程。七、练习与巩固 1.如图是研究“电流跟电压，电阻关系”的实验电路图，请你在“”内填上合适的电表。表一，表二记录的是实验数据。表一（R5）分析表一数据可得出 结论：分析表二数据可得出 结论：表二（2V）2.在“研究电流与电阻关系”的实验中，（1）为了达到研究目的，实验过程中必须保 持 不变；（2）在实验中，电压表的示数为 3 伏，电流表的示数为 0.6 安，现将阻值为 5 欧的电阻换成为 10 欧的电阻接入电路来进行研究，则下一步应进行的操作是 （3）下表中有两个数据漏写，请你填写完整。U/V R/I/A 3 5 0.6 3 0.3 3 20 （4）本实验的结论 。3.加在某导体两端的电压是0.04KV，导体的电阻是20，则通过该导体的电流是多少A？布置作业：（1）请同学们思考一下，两次探究活动中滑动变阻器的作用有何不同？（2）预习本节课的下一课时内容。电压 U/V 1.5 3 4.5 电流 I/A 0.1 0.2 0.3 电阻 R/5 10 20 电流 I/A 0.4 0.2 0.1 关系理解欧姆定律的物理意义学会同时使用电压表和电流表测量同一段导体两端的电压和其中的电流学会使用滑动变阻器改变部分电路两端的电压过程与方法通过问题情境让学生大胆做出猜想设计实验方案合作实验以提高学生依据来说明物理现象物理过程揭示物理规律的的方法培养小组成员相互合作的能力情态度与价值观介绍欧姆的故事培养学生热爱科学追求真理献身科学的情教学重点难点重点通过实验探究导体中的电流与电压电阻之间的关系总结出欧姆导学生进行合理猜想的基础上让学生通过交流与合作设计实验方案并实验在探究活动中培养学生分析问题解决问题的能力教学媒体投影仪电源节开关个电流表只电压表只滑动变阻器个阻值不同的几个电阻导线若干教学过程一导入新板书设计：一、欧姆定律 一、猜想与假设 1.你认为通过导体的电流 I 与导体两端的电压 U有什么关系 2.你认为通过导体的电流 I 与导体的电阻 R有什么关系？二、探究方法 采用控制变量法 制电压不变，探究电流与电阻的关系。然后控制电阻不变，探究电流与电压的关系。三、欧姆定律 .内容：导体的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。U.公式：I R 关系理解欧姆定律的物理意义学会同时使用电压表和电流表测量同一段导体两端的电压和其中的电流学会使用滑动变阻器改变部分电路两端的电压过程与方法通过问题情境让学生大胆做出猜想设计实验方案合作实验以提高学生依据来说明物理现象物理过程揭示物理规律的的方法培养小组成员相互合作的能力情态度与价值观介绍欧姆的故事培养学生热爱科学追求真理献身科学的情教学重点难点重点通过实验探究导体中的电流与电压电阻之间的关系总结出欧姆导学生进行合理猜想的基础上让学生通过交流与合作设计实验方案并实验在探究活动中培养学生分析问题解决问题的能力教学媒体投影仪电源节开关个电流表只电压表只滑动变阻器个阻值不同的几个电阻导线若干教学过程一导入新