電流與電壓和電阻關(guān)系

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(guò)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(wú)論在知識(shí)學(xué)習(xí)上還是在培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力上都具有十分重要的作用。通過(guò)經(jīng)歷此次探究活動(dòng)， 使學(xué)生認(rèn)識(shí)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(shí)做好鋪墊。二、教學(xué)目標(biāo)：知識(shí)與技能通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究電流、電壓和電阻的關(guān)系；會(huì)同時(shí)使用電壓表和電流表測(cè)量一段導(dǎo)體兩端的電壓和其中的電流；會(huì)使用滑動(dòng)變阻器改變部分電路兩端的電

2、壓。過(guò)程和方法通過(guò)探究過(guò)程，進(jìn)一步體會(huì)科學(xué)探究方法；體會(huì)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(wèn)題；通過(guò)實(shí)驗(yàn)、分析和探索的過(guò)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(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度；通過(guò)探究，揭示物理規(guī)律，使學(xué)生獲得探索未知世界的樂(lè)趣；重視學(xué)生對(duì)物流規(guī)律的客觀性、普遍性和科學(xué)性的認(rèn)識(shí)，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(guò)完整的科學(xué)探究過(guò)程，因此本節(jié)課的教學(xué)思路和教學(xué)流程學(xué)生不會(huì)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(dòng)變阻器，并利用滑動(dòng)變阻器來(lái)改變或穩(wěn)定部分電路兩端的電壓，對(duì)

3、學(xué)生動(dòng)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(guò)經(jīng)歷完整的實(shí)驗(yàn)探究，認(rèn)識(shí)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(kāi)展實(shí)驗(yàn)和對(duì)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(wèn)題實(shí)驗(yàn)探究交流評(píng)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(shí)和對(duì)身邊物理現(xiàn)象的已有觀察、 對(duì)生產(chǎn)技術(shù)的已有感性認(rèn)識(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)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(píng)價(jià)最后歸納出物理概念和規(guī)律的一系列教學(xué)活動(dòng)， 從而使學(xué)生把科學(xué)知識(shí)的獲得與思維能力的培養(yǎng)有機(jī)的結(jié)合

4、起來(lái)， 主動(dòng)獲得對(duì)科學(xué)的理解，達(dá)到獲取物理知識(shí)、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(duì)這兩方面可以只開(kāi)展電力跟電壓關(guān)系的研究， 但要使用不同的電阻多次測(cè)量， 在對(duì)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(wèn)題解決問(wèn)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(guò)課件展示出來(lái)，指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?！窘虒W(xué)程序】一、復(fù)習(xí)提

5、問(wèn)： （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(wèn)題。（這部分問(wèn)題是學(xué)生已經(jīng)有了感性的認(rèn)識(shí)， 大部分學(xué)生回答得很正確， 即使有少數(shù)同學(xué)回答錯(cuò)誤也沒(méi)有關(guān)系，學(xué)生之間會(huì)進(jìn)行糾正。）二、新課引入： （約 4 分鐘）1同學(xué)們都使用過(guò)臺(tái)燈，當(dāng)我們調(diào)節(jié)臺(tái)燈旋鈕的時(shí)候，臺(tái)燈的亮度會(huì)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(jiàn)的現(xiàn)象，使學(xué)生感覺(jué)到物理來(lái)源于生活。）2演示：出示調(diào)光臺(tái)燈開(kāi)開(kāi)關(guān)，并轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕，讓學(xué)生觀察臺(tái)燈亮度的變化。3提出問(wèn)題：燈泡逐漸變亮（或變暗），說(shuō)明了通過(guò)燈泡的電流是怎樣變化？學(xué)生回答：電流逐漸變大（或變?。?請(qǐng)同學(xué)們完成下列實(shí)驗(yàn)：（ 1

6、）把 2 5V 小燈泡和演示用電流表串聯(lián)，分別跟一節(jié)干電池和兩節(jié)干電池組成電路。閉合開(kāi)關(guān)， 觀察先后兩次電流表示數(shù)及小燈泡的亮度。 分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象， 大膽猜想電流的變化可能跟什么有關(guān)？學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，猜想：串聯(lián)干電池時(shí)，燈泡較亮，電流較大。由此可猜想：所加電壓越高，電流會(huì)越大。（2）分別把2. 5V和6. 3V小燈泡跟兩節(jié)干電池和演示電流表組成電路。閉合開(kāi)關(guān)，觀察先后兩次電流表的示數(shù)和小燈泡的亮度。 分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象， 大膽猜想電流的變化可能跟什 么有關(guān)？學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，猜想： 6 3V 小燈泡較暗，電流較小。燈泡不同，其電阻值一般不同。由此可猜想：導(dǎo)體電阻越大，電流就越小。

7、對(duì)于同學(xué)們的猜想不論對(duì)錯(cuò)，教師都應(yīng)認(rèn)真對(duì)待，但應(yīng)該注意：猜想不是瞎猜、亂猜。（應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生在原有知識(shí)的基礎(chǔ)上有根據(jù)， 符合邏輯進(jìn)行猜想。 所以在這里設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)猜想。）實(shí)驗(yàn)告訴我們：通過(guò)導(dǎo)體的電流的大小跟導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻這兩個(gè)因素有關(guān)。 電流與電壓、 電阻之間的有什么樣的定量關(guān)系呢？這就是我們這節(jié)課要探究的課題。 （板 書(shū)：探究電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系）三、實(shí)驗(yàn)探究 （約 25 分鐘）1提出問(wèn)題： 電流與電壓、電阻有什么定量關(guān)系？2猜想與假設(shè)：分析導(dǎo)體兩端的電壓越大， 通過(guò)的電流就越大， 猜測(cè)電流可能與電壓成正比； 導(dǎo)體的電阻越小，通過(guò)的電流就越大，猜測(cè)電流可能與電阻

8、成反比。3設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：猜想的正確與否需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)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(shuí)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(guò)程 中教師可以提出啟發(fā)性的問(wèn)題，

9、讓學(xué)生自我發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。）（3）探究電阻一定時(shí)，電流跟電壓之間的關(guān)系。A.請(qǐng)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(huà)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(huà)出電路圖。并且簡(jiǎn)單陳述自己 的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)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(shū)合理的器材選擇、電路圖、數(shù)據(jù)記錄方法、操作過(guò)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(dòng)：提醒學(xué)生注意以下幾個(gè)問(wèn)題（課件展示）連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)處于 狀態(tài)?；瑒?dòng)

10、變阻器的滑片處于阻值 位置。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 Ao閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng) 電路，確認(rèn)無(wú)誤后方可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中，閉合開(kāi)關(guān)后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)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。R =R=30Q電壓U( V電流1(A)表二R =F2=20Q電壓U (V)電流I (A)表三R =F2=10Q電壓U( V)電流I (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(cè)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.分析和論證萬(wàn)案一：選取阻值相

11、同卻有不同電壓的數(shù)據(jù)集中展示，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(wèn)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(或表二)，可得出什么結(jié)論？你是怎么分析出來(lái)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(guò)導(dǎo)體的電流成正比”，你同意他的說(shuō)法嗎？進(jìn)一步分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。分析表一、表二和表三的同一列，可得出什么結(jié)論？你是怎么 分析出來(lái)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？電流與電阻這兩個(gè)物理量，哪個(gè)量隨著哪個(gè)量變化?有人得出這樣的結(jié)論

12、“在電壓不變時(shí)，導(dǎo)體的電阻與通過(guò)導(dǎo)體的電流成反比”。這種說(shuō)法正確嗎？（通過(guò)分析上述問(wèn)題，使學(xué)生明確物理量之間客觀的因果關(guān)系，并學(xué)會(huì)概括、表述這種因果關(guān)系；深刻理解正、反比的實(shí)際含義；明確物理規(guī)律成立的條件。）結(jié)論：在電阻不變時(shí)，通過(guò)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(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。萬(wàn)案一：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(huà)出同一定值電阻的UHI關(guān)系圖象。以電流為縱坐標(biāo)、電阻為橫坐標(biāo)，畫(huà)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(shuō)明規(guī)律的客觀性

13、和普遍性。提出問(wèn)題：經(jīng)過(guò)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V、X分別對(duì)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(shí)，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。）在導(dǎo)體兩端的電壓不結(jié)論： 在電阻不變時(shí)， 通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；變時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。6評(píng)估：要求學(xué)生對(duì)自己的探究活動(dòng)進(jìn)行回顧、反思，思考在探究過(guò)程中產(chǎn)生的一些問(wèn)題：你采用的實(shí)驗(yàn)方案，能方便地調(diào)節(jié)定值電阻兩端的電壓?jiǎn)?？你得到的?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都嚴(yán)格符合我們得出的結(jié)論嗎？不符合的原因是什么？實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的原因都有哪些？如何盡量減小誤差？你都弄懂了哪些問(wèn)題？還有哪些問(wèn)題不清楚？（通過(guò)學(xué)生交流和教師的點(diǎn)撥， 使學(xué)生明確使用儀表中存在這一定的誤差， 導(dǎo)線自身存 在一定的電阻。但是，從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整體上看，還是能得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的。）7交流：生生間和師生間的交流與合作貫穿于整個(gè)