第七章《歐姆定律》教學(xué)設(shè)計(jì).doc

第七章 歐姆定律單元教學(xué)設(shè)計(jì)【教材分析】歐姆定律獨(dú)立成章，是初中電學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)和重點(diǎn)，處于電學(xué)的核心位置。本章知識(shí)不僅是前面學(xué)過(guò)的電路、電流、電壓及電阻等知識(shí)的匯聚與升華，而且為學(xué)習(xí)后面幾章的電能、電功率、電磁轉(zhuǎn)換奠定基礎(chǔ)，同時(shí)也為進(jìn)入高中學(xué)習(xí)閉合電路歐姆定律、電磁感應(yīng)定律、交流電等內(nèi)容作鋪墊。通過(guò)本章的學(xué)習(xí)將會(huì)使學(xué)生加深對(duì)電學(xué)基本的概念和規(guī)律的理解，綜合運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力也會(huì)得到大幅提高，使用電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器等實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)的技能得到進(jìn)一步的發(fā)展，能更好的理解和運(yùn)用控制變量這個(gè)重要的研究方法。本章編寫思路體現(xiàn)了物理規(guī)律探究的一般流程，按照實(shí)驗(yàn)探究總結(jié)結(jié)論應(yīng)用結(jié)論解決實(shí)際問(wèn)題的順序展開(kāi)。本章在內(nèi)容組織上，始終將“過(guò)程與方法”作為重要的培養(yǎng)目標(biāo)之一。學(xué)生在本章學(xué)習(xí)中將會(huì)經(jīng)歷多方面的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)操作，讓學(xué)生體會(huì)做中學(xué)，學(xué)中做，動(dòng)手和動(dòng)腦相結(jié)合，較全面的感受科學(xué)探究過(guò)程中的若干要素，如猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)、分析與論證、評(píng)估等。本章教學(xué)內(nèi)容以歐姆定律為線索，從歐姆定律的探究開(kāi)始，到歐姆定律在實(shí)際中的應(yīng)用結(jié)束，教材始終站在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)的角度安排教學(xué)內(nèi)容。第一節(jié)“探究電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系”，讓學(xué)生通過(guò)經(jīng)歷基本的科學(xué)探究過(guò)程來(lái)學(xué)習(xí)和體會(huì)科學(xué)探究的方法，提高科學(xué)探究的能力，同時(shí)提高學(xué)生熟練運(yùn)用電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器等實(shí)驗(yàn)器材的能力。文中關(guān)于只探究電阻上的電流與電壓的關(guān)系的設(shè)計(jì)，一是進(jìn)一步讓學(xué)生體會(huì)控制變量法，二是避免出現(xiàn)兩個(gè)不同的探究實(shí)驗(yàn)，即：電阻一定，探究電流與電壓的關(guān)系和電壓一定，探究電流與電阻的關(guān)系，而是把關(guān)于后者的探究轉(zhuǎn)化成僅僅是對(duì)數(shù)據(jù)的比較和分析上，從而降低了探究的難度。第二節(jié)“歐姆定律及其應(yīng)用”，是在學(xué)生探究成果的基礎(chǔ)上總結(jié)得出歐姆定律，對(duì)“人體電流”和串、并聯(lián)電阻的定性分析則加深了學(xué)生對(duì)歐姆定律的理解和運(yùn)用。對(duì)于串聯(lián)電路電阻的特點(diǎn)和并聯(lián)電路電阻的特點(diǎn)，教材沒(méi)有給出串、并聯(lián)電阻的公式，但是在以后的學(xué)習(xí)中卻會(huì)經(jīng)常用到，教師還是要補(bǔ)充的。第三節(jié)“測(cè)量小燈泡的電阻”，不僅讓學(xué)生獲得了一種測(cè)量電阻的方法，而且加強(qiáng)了學(xué)生熟練運(yùn)用電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器等實(shí)驗(yàn)器材的能力，并使學(xué)生體驗(yàn)了歐姆定律在解決問(wèn)題中的實(shí)際應(yīng)用，是前面所學(xué)知識(shí)和能力的系統(tǒng)升華。第四節(jié)“歐姆定律和安全用電”，再次運(yùn)用歐姆定律，從電壓高低、電阻大小對(duì)電流的影響來(lái)討論安全用電，用所學(xué)的知識(shí)解釋身邊的實(shí)際問(wèn)題和自然現(xiàn)象，提高了學(xué)生學(xué)以致用的能力，體現(xiàn)了從物理走向生活，從生活走向物理的科學(xué)思想?！緦W(xué)情分析】經(jīng)歷了電路、電流、電壓和電阻的學(xué)習(xí)過(guò)程，學(xué)生有了一定的電學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)，對(duì)電學(xué)產(chǎn)生了濃厚的興趣，多數(shù)學(xué)生能根據(jù)要求畫出電路圖，并能正確連接電路元件，正確使用電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器，對(duì)于控制變量的研究方法也有所了解。學(xué)生有較強(qiáng)的好奇心和求知欲，渴望自己動(dòng)手進(jìn)行科學(xué)探究，體驗(yàn)成功的樂(lè)趣，他們的思維方式逐步由形象思維向抽象思維過(guò)渡。學(xué)生對(duì)電路規(guī)律的認(rèn)識(shí)經(jīng)過(guò)了從定性到定量，解決問(wèn)題的方式也從粗放型變?yōu)榫_型，思維也實(shí)現(xiàn)了從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)的飛躍，學(xué)生的分析推理能力、探究和創(chuàng)造能力得到了逐步提高。使學(xué)生能在經(jīng)歷完整探究歷程的基礎(chǔ)上欣賞自己創(chuàng)造性的成果，可以充分激發(fā)學(xué)生潛在的創(chuàng)造能力。學(xué)生的邏輯思維能力，分析歸納計(jì)算能力，動(dòng)手操作能力，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，處理實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的故障，這些都需要教師在教學(xué)過(guò)程中引起重視。學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)意識(shí)到電流與電壓、電阻有關(guān)。但學(xué)生對(duì)它們之間的關(guān)系還只是一些模糊認(rèn)識(shí)，比如電壓越大，電流越大；電阻越大，電流越小等。而本章就要把這三個(gè)物理量聯(lián)系起來(lái)，學(xué)習(xí)內(nèi)容綜合性加強(qiáng)了，深度加大了，因此學(xué)生接受會(huì)有一定的困難。所以做好第一節(jié)的實(shí)驗(yàn)，幫學(xué)生透徹理解和應(yīng)用歐姆定律是本章的教學(xué)重點(diǎn)。另外還要通過(guò)習(xí)題訓(xùn)練提高學(xué)生畫電路圖、連實(shí)物圖、分析兩圖的能力，同時(shí)更加注重對(duì)歐姆定律的應(yīng)用，為下一步學(xué)習(xí)電能、電功率等知識(shí)打好基礎(chǔ)?！窘虒W(xué)目標(biāo)】1、知識(shí)與技能：（1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究電流、電壓和電阻三者之間的關(guān)系。（2）具有熟練使用電壓表和電流表的能力，理解U-I關(guān)系圖象。（3）理解歐姆定律、并能利用歐姆定律進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。（4）能根據(jù)歐姆定律以及電路的特點(diǎn)導(dǎo)出串、并聯(lián)電路中的電阻關(guān)系。（5）通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量小燈泡的電阻，學(xué)習(xí)一種測(cè)量電阻的方法，畫出電阻隨電壓變化的圖線，了解燈絲的電阻特性。（6）會(huì)根據(jù)歐姆定律，了解生活中安全用電的道理，樹(shù)立安全用電意識(shí)。2、過(guò)程與方法（1）通過(guò)科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)過(guò)程的體驗(yàn)，學(xué)習(xí)擬訂簡(jiǎn)單的科學(xué)探究計(jì)劃和實(shí)驗(yàn)方案,領(lǐng)悟科學(xué)研究的方法。（2）通過(guò)探究鍛煉書面或口頭表達(dá)自已觀點(diǎn)的能力，體會(huì)使用”控制變量”研究物理問(wèn)題的方法。3、情感態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)本章的學(xué)習(xí),理解和會(huì)使用歐姆定律分析和解決問(wèn)題.初步養(yǎng)成實(shí)事求是，尊重自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度，愿意探究的精神，與他人協(xié)作的意識(shí)，勇于創(chuàng)新的精神?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】1.學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，自己實(shí)驗(yàn)操作探究出電流、電壓、電阻之間的關(guān)系。 2.加深和體驗(yàn)用圖象來(lái)處理一些物理問(wèn)題的方法。 3.理解歐姆定律，應(yīng)用歐姆定律進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。4.測(cè)量小燈泡工作時(shí)的電阻，知道電阻的變化規(guī)律。5.用歐姆定律的知識(shí)理解安全用電的道理?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】1.學(xué)生設(shè)計(jì)操作實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和結(jié)論的得出。2.綜合理解運(yùn)用歐姆定律及串、并聯(lián)電路中電流、電壓的關(guān)系進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算?！疽族e(cuò)點(diǎn)】1.對(duì)多次測(cè)量數(shù)據(jù)的目的不明確。2.連接電路中易出現(xiàn)一些操作錯(cuò)誤。3.歐姆定律公式應(yīng)用中的同一性和同時(shí)性的理解。4.電路的串、并聯(lián)和電表作用的判斷。5.串、并聯(lián)電路的電流規(guī)律、電壓規(guī)律、電阻規(guī)律和歐姆定律的綜合應(yīng)用?！窘虒W(xué)策略】1、在探究電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，我們教師都是利用滑動(dòng)變阻器改變電路中的電流及電阻兩端的電壓，實(shí)驗(yàn)探究的電路圖如圖所示。但是這是一種認(rèn)知程序上的越位和錯(cuò)位。因?yàn)槿鐖D電路，實(shí)際上是串聯(lián)電路，歐姆定律還未建立，串聯(lián)電路總電阻還沒(méi)有得出，為什么移動(dòng)滑片P,改變R，就能改變總電阻?？傠娮枳兞?，就能改變電路中的電流，這不是越位了嗎？這是一。還有在研究電流和電壓的關(guān)系時(shí)，實(shí)際上都要靠移動(dòng)滑片P來(lái)改變R的阻值，給學(xué)生的錯(cuò)覺(jué)是研究的是電流和滑動(dòng)變阻器R關(guān)系了，這是錯(cuò)位。因果關(guān)系上也發(fā)生了顛倒。關(guān)于電壓和電流的關(guān)系，電壓變化是因，電流變化是果。從數(shù)學(xué)角度說(shuō)，電壓是自變量，電流是應(yīng)變量。但是本實(shí)驗(yàn)的物理量的因果關(guān)系正好相反。在通過(guò)調(diào)節(jié)滑片P，改變電路中的電流，達(dá)到改變電阻R兩端的電壓。學(xué)生定位在是電流促使電阻兩端的電壓變化或保持不變。所以教材上并沒(méi)有涉及到利用滑動(dòng)變阻器改變電路中的電流及電阻兩端的電壓，二是提供了兩種方案：一是用改變電池的個(gè)數(shù)，代替設(shè)置滑動(dòng)變阻器來(lái)調(diào)節(jié)電壓。而是用學(xué)生電源做實(shí)驗(yàn)，便于調(diào)節(jié)電壓。2、在探究電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系和測(cè)量小燈泡的電阻兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中都需要多次測(cè)量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，此目的是為了尋找規(guī)律性的結(jié)論，而非是多次測(cè)量取平均值來(lái)減小誤差。特別注意測(cè)量小燈泡的電阻實(shí)驗(yàn)的目的是得出電阻阻值與溫度的變化規(guī)律。另外在畫UI關(guān)系圖象時(shí)，并不是簡(jiǎn)單的點(diǎn)點(diǎn)畫線，需要首先描點(diǎn)并觀察所描點(diǎn)的大體趨勢(shì)，然后再畫線。3、歐姆定律中電流、電壓、電阻三者之間的關(guān)系的巧喻。在歐姆定律的應(yīng)用中，電流、電壓、電阻要求一一對(duì)應(yīng)，并要明白三者之間的關(guān)系。在這三者中，電阻是個(gè)不變量，當(dāng)加在兩端的電壓改變時(shí)，電流會(huì)跟著改變，電阻一般認(rèn)為是不變的。于是，可以把電阻比喻為“老爺”，電壓比喻為“太太”，那么電流就是“少爺”了。例題：“一個(gè)10的導(dǎo)體，當(dāng)兩端的電壓是2V時(shí)，通過(guò)它的電流是 ，當(dāng)該導(dǎo)體兩端的電壓變?yōu)?0V時(shí)，通過(guò)該導(dǎo)體的電流是 A，此時(shí)它的電阻是 ”。于是講題時(shí)就這樣介紹：“老爺一個(gè)10的導(dǎo)體，娶了個(gè)大太太加了2V的電壓，生了個(gè)大少爺產(chǎn)生的電流是0.2A,當(dāng)老爺又娶了個(gè)二太太導(dǎo)體加10V的電壓后，會(huì)生個(gè)二少爺電流會(huì)變?yōu)?A”。聽(tīng)完講解，學(xué)生們?cè)谡n堂上笑翻了，同時(shí)對(duì)電流、電壓、電阻三者之間的關(guān)系也熟記于心了。4、對(duì)于R=U/I，此公式只是一個(gè)計(jì)算式，不存在任何物理意義，不能誤認(rèn)為導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟通過(guò)導(dǎo)體的電流成反比。導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種屬性，它的大小只與導(dǎo)體的材料、導(dǎo)體的長(zhǎng)度及橫截面積有關(guān)，而與通過(guò)導(dǎo)體的電流和導(dǎo)體兩端的電壓無(wú)關(guān)，我們通過(guò)測(cè)定導(dǎo)體兩端電壓的大小和通過(guò)導(dǎo)體電流的大小，可以對(duì)導(dǎo)體電阻的大小進(jìn)行測(cè)量。但電阻卻是客觀存在的，就如同我們用一把尺子可以對(duì)書本的長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量，但若沒(méi)有尺子，書本照樣是客觀存在的一樣。U=IR、R=U/I都不是歐姆定律的基本公式，它只是告訴我們?nèi)绾沃烙?jì)算電壓大小、電阻大小的一種方法。5、演示短路：這個(gè)實(shí)驗(yàn)有一定危險(xiǎn)性，教師常用所學(xué)的知識(shí)解釋一下，一般不做。其實(shí)該實(shí)驗(yàn)可以改進(jìn)：用錫箔紙代替保險(xiǎn)絲，將電源電壓降為3V，短路時(shí)可看到錫箔紙燃燒，效果很好。6、電路的分析方法和要求。電路分析尤其是復(fù)雜些的電路分析對(duì)于部分學(xué)生來(lái)說(shuō)比較困難，主要原因是學(xué)生不知道分析電路的方法和分析電路所要達(dá)到的要求。先說(shuō)分析電路的要求：一是要分析出電路是串聯(lián)還是并聯(lián)；二是要知道電流表和電壓表的作用。再說(shuō)分析電路的方法，常用的方法是電流走向法。需要說(shuō)明的是，電路中的電壓表電阻很大，通過(guò)它的電流很小，幾乎為零，相當(dāng)于“斷路”，所以在分析電路的串、并聯(lián)時(shí)，把它“去掉”即可。按照電流走向法，看電流從電源正極到負(fù)極有幾條路徑，若只有一條就是串聯(lián)，兩條或兩條以上就是并聯(lián)。搞清了電流的走向，電流表和電壓表的作用判斷就容易多了。電流表若在干路上（串聯(lián)電路容易判斷，不再詳述）,就測(cè)量總電流；若在支路上，就測(cè)量該支路上的元件中的電流。而電壓表和哪個(gè)元件并聯(lián)，就測(cè)量該元件的電壓。如下例題。例：如圖1，閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右滑動(dòng)時(shí)，電流表的示數(shù)將_，電壓表的示數(shù)將 。（選填 “變小”、“不變”或“變大”）圖1精析先要識(shí)別電路，如果審題不仔細(xì)，會(huì)認(rèn)為R1、R2串聯(lián)按照電流走向法可判斷出R1、R2是并聯(lián)電路，電流表測(cè)的是R1的電流，電壓表測(cè)的是R1兩端的電壓，同時(shí)也是R2兩端的電壓，還是電源電壓，其示數(shù)不變。畫出等效電路如圖2。圖2當(dāng)滑片P向右移動(dòng)時(shí)，流過(guò)R1的電流為I1，U不變，R1不變，I1不變也可以根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)，各