探究電流與電壓、電阻的關(guān)系.docx

探究電流與電壓、電阻的關(guān)系教學(xué)設(shè)計教學(xué)設(shè)計理念由教師創(chuàng)設(shè)實驗情境，提供相關(guān)的實驗器材，讓學(xué)生參與擬定實驗方案、實驗步驟，在課堂上通過學(xué)生自己的實驗、觀察、分析、討論、總結(jié)等一系列活動，觀察物理現(xiàn)象、探索物理規(guī)律。問題是整堂課教學(xué)的主線，學(xué)生是探究活動的主體，教師起著組織者、參與者和指導(dǎo)者的作用。通過“問題猜想設(shè)計實驗方案動手實驗探究總結(jié)規(guī)律”的科學(xué)探究思路，最大限度地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。教材及學(xué)情分析電流跟電壓、電阻的關(guān)系即歐姆定律，它是電學(xué)中的基本定律，是進一步學(xué)習(xí)電學(xué)知識和分析電路的基礎(chǔ)，是本章的重點。要求學(xué)生通過探究活動得出，從而更進一步體驗科學(xué)探究的方法。這一節(jié)綜合性較強，從知識上講，要用到電路中的電流、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(xué)生要通過自己的實驗得出歐姆定律，但最關(guān)鍵的又是實驗方法，學(xué)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(shè)計、數(shù)據(jù)的記錄以及數(shù)據(jù)的分析方面，學(xué)生出現(xiàn)困難的可能性也比較大，所以實驗的評估和交流也比較重要。本節(jié)課“探究電阻上的電流跟兩端的電壓的關(guān)系”是一個完整的科學(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)計實驗、設(shè)計實驗表格、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)生運用知識解決實際問題的能力上都具有十分重要的作用。所以教學(xué)中，在注重學(xué)生的理論聯(lián)系實際能力的同時，更要關(guān)注學(xué)生的科學(xué)探究能力的提高。教學(xué)目標(biāo)一、知識與技能1通過實驗探究，認識影響電流大小的因素有電壓和電阻。2知道導(dǎo)體中的電流與電壓、電阻的關(guān)系。3會同時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。4會用滑動變阻器改變部分電路兩端的電壓。二、過程與方法1通過探究過程進一步體會猜想與假設(shè)、設(shè)計實驗、分析與論證、評估等探究要素。2通過在制定研究方案進一步體會“控制變量”這一重要的研究方法。3通過分析與論證過程提高根據(jù)實驗數(shù)據(jù)歸納物理規(guī)律的能力。三、德育目標(biāo)1在數(shù)據(jù)收集過程中形成實事求是的科學(xué)態(tài)度。2通過探究，解釋隱藏的物理規(guī)律，感受探索的樂趣。3在與小組成員合作完成實驗的過程中，加強與他人的協(xié)同、合作能力。教學(xué)重點：通過實驗探究電流、電壓、電阻之間的關(guān)系。難點：運用數(shù)學(xué)正比例函數(shù)圖象分析出電流、電壓和電阻的關(guān)系式課前準(zhǔn)備：干電池組、2.5 V和3.8 V小燈泡（帶座）各一只、開關(guān)一只、導(dǎo)線若干、投影儀，學(xué)生6人一組：電源（電池組或?qū)W生電源）5，10，15定值電阻各一個，滑動變阻器、電流表、電壓表各一只，導(dǎo)線若干。教學(xué)過程一、 引入新課通過前面的學(xué)習(xí)，同學(xué)們基本了解了電流、電壓、電阻的概念，并學(xué)會了電流表和電壓表的使用。今天請同學(xué)們先看老師的這組實驗，請同學(xué)們仔細觀察三次演示小燈泡的發(fā)光情況。演示實驗：小燈泡和電池、開關(guān)組成串聯(lián)電路。演示1：一節(jié)干電池和2.5 V小燈泡串聯(lián)發(fā)光；演示2：兩節(jié)干電池和2.5 V小燈泡串聯(lián)發(fā)光；演示3：兩節(jié)干電池和3.8 V的小燈泡串聯(lián)發(fā)光。通過觀察實驗，根據(jù)上節(jié)課的學(xué)習(xí)，你能告訴大家什么？你還想知道些什么呢？一個燈泡，兩節(jié)電池比一節(jié)電池時亮，說明燈（電阻）不變，電壓大時，電流也大。同樣的兩節(jié)電池，2.5 V的燈比3.8V的燈亮。電壓不變時，電阻大的電流小，電阻小的電流大。能不能知道電流、電阻、電壓之間數(shù)量上的關(guān)系呢？二、進行新課教師分析：前面我們學(xué)習(xí)了電流、電壓和電阻三個量的知識，這三個量之間的關(guān)系并不是孤立存在的，而是互相聯(lián)系、互相影響的，即電壓變化要引起電流變化，電阻變化要引起電流變化。加在導(dǎo)體兩端的電壓越大，通過它的電流就會越大；導(dǎo)體的電阻越大，流過它的電流就會越小。這只是從定性的層面研究了電流與電壓、電阻之間的關(guān)系，在物理學(xué)中更有意義的研究，應(yīng)該是從定量的角度去研究電流與電壓、電阻之間的關(guān)系。我們要探究電流跟電壓、電阻的關(guān)系，必須要經(jīng)歷哪些過程呢？首先要設(shè)計實驗，然后進行實驗和收集證據(jù)，再對實驗數(shù)據(jù)進行分析和論證，得出一般的結(jié)論，最后進行評估和交流。大家還記得電流表和電壓表的使用規(guī)則嗎？電流表串聯(lián)在電路中，電壓表并聯(lián)在電路中，并且都讓電流從“正”接線柱流入，從“負”接線柱流出。電路中同時使用電流表和電壓表，會使用嗎？電流表串聯(lián)在電路中，測誰的電壓，就將電壓表并聯(lián)在誰的兩端。要求探究過程中首先設(shè)計好實驗；實驗過程中記錄實驗步驟；如實填寫實驗數(shù)據(jù)；對自己的實驗進行認真的分析、論證，客觀評估自己的實驗過程及結(jié)果；寫出完整的探究報告，并和其他組的同學(xué)交流。選擇2-3組同學(xué)利用投影展示自己的探究報告，并逐一講解自己的設(shè)計思想、實驗步驟，分析論證的結(jié)果，進行自我評估，和大家進行交流。題目：探究電阻、電壓、電流三者的關(guān)系猜想和假設(shè)：1電流和電阻成反比2電流和電壓成正比一、設(shè)計實驗：設(shè)計思想根據(jù)我們的猜測，現(xiàn)在已知道定值電阻的阻值是已知的且不改變，把定值電阻連入電路，用電流表測出電路中的電流值，用電壓表測出定值電阻兩端的電壓，通過滑動變阻器改變定值電阻兩端的電壓進行多次測量，就可以知道電阻、電壓、電流的數(shù)量關(guān)系，換用不同阻值的定值電阻并調(diào)節(jié)滑動變阻器使電壓表的示數(shù)不變就能得出電流、電壓、電阻關(guān)系的一般規(guī)律。二、進行實驗根據(jù)實驗思想，畫出如下電路圖：三、進行實驗實驗一 探究電流與電壓的關(guān)系（電阻一定）R=10實驗次數(shù)電壓（V）電流（A）123實際操作中，要提醒學(xué)生注意以下幾個問題：1、連接電路和更換元件時，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)，滑動變阻器的滑片應(yīng)放到最大阻值的位置上。2、正確連接電流表、電壓表、滑動變阻器。3、閉合開關(guān)前，明確研究對象；控制什么量不變，改變什么量；觀察記錄哪些數(shù)據(jù)？4、測量過程中電路閉合時間不能過長，讀取數(shù)據(jù)后要斷開電路，以防止通電時間過長電阻發(fā)熱給實驗帶來誤差。5、用滑動變阻器來改變導(dǎo)體兩端的電壓的情況下，盡量使定值電阻兩端的電壓成整數(shù)倍地變化（如：05V，1V，15V）。U/VI/AO0.20.30.40.532140.1步驟一：按設(shè)計好的電路圖正確連接實驗電路；步驟二：先保持定值電阻不變，移動滑片，合上開關(guān)，讀出電壓表和電流表的讀數(shù)，將數(shù)據(jù)依次填入數(shù)據(jù)表中；步驟三：分析和論證分析由實驗得到的數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)處理時，引導(dǎo)學(xué)生仔細思考測量數(shù)據(jù)從不同的角度進行分析：分析電壓是怎樣發(fā)生變化，從而影響到電流的怎樣變化；同時還應(yīng)考慮到實驗會有誤差，可能數(shù)據(jù)不很一致。得出電流、電壓的關(guān)系的結(jié)論。結(jié)論：電阻相同時，通過導(dǎo)體的電流和導(dǎo)體兩端的電壓成正比。然后指導(dǎo)學(xué)生用測量的數(shù)據(jù)對照課本畫出U-I圖。啟發(fā)學(xué)生對比數(shù)學(xué)中的正比例函數(shù)的知識，推導(dǎo)出電阻相同時，通過導(dǎo)體的電流和導(dǎo)體兩端的電壓關(guān)系。實驗二 探究電流與電阻的關(guān)系（電壓一定）根據(jù)電路圖連接電路（可參照實驗一）實際操作中，要提醒學(xué)生注意下列問題：用滑動變阻器來保持導(dǎo)體兩端的電壓不變，分別連入(5,10,15)進行實驗。教師巡回指導(dǎo)學(xué)生進行實驗，指出學(xué)生在實驗中錯誤，并要求學(xué)生實事求是地填寫實驗數(shù)據(jù)。U=3V實驗次數(shù)電阻()電流（A）123分析和論證數(shù)據(jù)處理時，可引導(dǎo)學(xué)生仔細思考測量數(shù)據(jù)從不同的角度進行分析：分析電阻是發(fā)生變化時，從而影響到電流的怎樣變化；同時還應(yīng)考慮到實驗會有誤差，可能數(shù)據(jù)不很一致。得出電流、電壓的關(guān)系的結(jié)論。結(jié)論：電壓相同時，通過導(dǎo)體的電流和導(dǎo)體電阻成反比。評估：1、從實驗的過程和結(jié)果看，盡管數(shù)據(jù)之間不是完全吻合，但基本能反映規(guī)律，所以測得的數(shù)據(jù)和結(jié)論是可靠的。2、實驗過程中不太完美的是：操作過程中，讀完數(shù)做記錄時沒有及時打開開關(guān)，可能會浪費電；在更換變阻器和電池組電池時，也沒有