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文檔簡介
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11、模株屠縣差肅袁吐第十七章 歐姆定律第一節(jié) 電流與電壓和電阻的關系【教學目標】知識與技能1.通過實驗探究電流與電壓和電阻的關系。2.能說出電流與電壓、電阻的正比、反比關系。過程與方法經(jīng)歷科學探究過程,進一步熟悉控制變量法,學會觀察、收集、分析和處理實驗數(shù)據(jù),并嘗試采用圖像法分析實驗數(shù)據(jù)。情感態(tài)度與價值觀讓學生體驗和經(jīng)歷科學探究的過程,注重養(yǎng)成學生理論聯(lián)系實際的能力,關注學生科學探究能力的提高?!窘虒W重點】1.運用“控制變量”的實驗方法設計和完成實驗探究過程。2.實驗的評估和交流。【教學難點】1.運用“控制變量”的實驗方法設計和完成實驗探究過程。2.利用圖像法進行數(shù)據(jù)分析?!窘虒W準備】教師用:教學
12、課件、演示實驗電路、電源、開關、導線、定值電阻、規(guī)格不同的小燈泡。學生分組用:電源、開關、導線、定值電阻(5、10、15)、滑動變阻器、電壓表和電流表等?!窘虒W過程】主 要 教 學 過 程教學內(nèi)容教師活動學生活動一、創(chuàng)設情景播放視頻: 展示電路:一、播放視頻:舞臺音樂劇。光束的強度、色彩隨音樂的高低起伏而發(fā)生變化。(設計意圖:以光束強度的迅速變化和聲音大小的變化引起學生的好奇心,激發(fā)學生產(chǎn)生進一步的思考,體現(xiàn)從生活到物理的認識過程。)二、教師引導學生注意觀察實驗現(xiàn)象:展示電路演示板:用兩個完全相同的電路(如圖一所示),其中右邊電路作為對比電路,完成下列操作:圖一圖二圖三圖四1.如圖一兩個電路中
13、接入兩個標有“2.5V,0.3A”規(guī)格的小燈泡。閉合開關,觀察兩個小燈泡的亮度,現(xiàn)象如圖二所示;2.將左邊電路中的小燈泡更換為“3.8V,0.3A”規(guī)格的小燈泡,觀察兩個燈泡的亮度,現(xiàn)象如圖三所示;3.在第2步的左邊電路中再串聯(lián)接入一節(jié)干電池,再次觀察兩個燈泡的亮度,現(xiàn)象如圖三所示。引導學生根據(jù)燈泡亮度的變化分析電路中電流大小的變化,結(jié)合電路中的元件,提出問題:通過導體的電流大小與導體電阻和導體兩端電壓的定量關系? 導入新課。(設計意圖:利用更換電路中元件的方式,引導學生分析出電流大小與電壓和電阻有關,及時提出問題,激發(fā)學生探究的欲望。)觀看視頻,分析光束強度以及樂曲聲音大小變化的原因?根據(jù)電
14、路元件的變化,分析電流大小與哪些因素有關? 二、新課講授:1. 探究實驗:電流與電壓的關系2、探究實驗:電流與電阻的關系: 3.學以致用:一、探究電流與電壓的關系:1、提出問題:通過導體的電流跟電壓有怎樣的關系?2、猜想與假設:它們之間可能存在何種關系,說出猜想依據(jù)。猜想1:導體兩端的電壓越大,通過的電流越大。猜想2:通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。3、設計實驗:選擇合適的器材設計探究方案,并畫出電路圖。設置以下問題引導學生設計合理的實驗:.你采用實驗方法是 。.實驗中要記錄的數(shù)據(jù)是 。.你設計的電路圖是 。.選擇的實驗器材是 。.怎樣才能改變電阻兩端的電壓?4、展示學生關于改變電阻兩端
15、的電壓設計的電路圖:.部分學生會通過改變干電池的節(jié)數(shù)來實現(xiàn)或通過學生電源來提供不同電壓。.部分學生是通過滑動變阻器調(diào)節(jié)電壓分配,從而達到改變電阻兩端的電壓。分析兩種設計電路的如何改變定值電阻兩端的電壓,比較兩種設計方案哪一種更容易成倍改變電阻兩端的電壓,更容易操作,選擇合理的設計方案。(設計意圖:低起點、小坡度、階梯式設計問題,適當降低思維難度,增加學生課堂思維密度,讓不同層次的學生都能體會到成功的喜悅。)5、進行實驗:屏展動畫:根據(jù)電路圖連接電路。學生實驗操作前出示以下“溫馨提示”的內(nèi)容,提醒學生實驗過程中要注意的問題。溫馨提示:.小組成員分工合作;.及時記錄測量數(shù)據(jù);.連接電路時開關應 斷
16、開 ;.開關閉合前滑動變阻器的滑片應置于 阻值最大端 。(設計意圖:引導學生分析理解如何根據(jù)電路圖連接電路,并強調(diào)實驗中應注意的問題。)6、打開探究學習活動卡(見附件1),開始實驗探究:動畫展示實驗操作過程:閉合開關后,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使R兩端的電壓成整數(shù)倍地變化(便于測量),讀出每次電阻R兩端的電壓值和通過的電流值,并記錄數(shù)據(jù)。(學生分為若干探究小組,組內(nèi)成員分工合作進行實驗探究。教師巡回指導,注意觀察學生實驗過程中出現(xiàn)的問題,作為評估實驗的參考。)7、分析與論證:引導學生分析實驗數(shù)據(jù)(學生實驗數(shù)據(jù)見附件2),得出電流與電壓之間的定量關系:在電阻一定的情況下,通過導體的電流與導體兩端的
17、電壓 。進一步提出問題:還可以用什么方法分析處理實驗數(shù)據(jù)?提出利用圖像法分析實驗數(shù)據(jù)的方法。在坐標系中描點并畫出函數(shù)圖像,分析圖像特點,確定結(jié)論的正確性。(學生圖像見附件2)8、評估與交流:小組交流討論不同實驗小組數(shù)據(jù)進行綜合比較,得出實驗結(jié)論是本實驗的關鍵點之一,因此應引導學生對整個實驗操作過程、實驗現(xiàn)象及實驗結(jié)論做出客觀的評估。(以下作為參考問題).你在實驗過程中有哪些成功與不足之處?.比較你所在小組得出的實驗結(jié)論與其他小組的實驗結(jié)論有什么差別?.分析實驗結(jié)論與開始的假設有什么差異。.分析產(chǎn)生實驗誤差的原因。是關鍵點之一,教師引導學生對探究的全過程進行評估。(設計意圖:通過探究活動,一方面
18、培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度,另一方面讓學生通過對數(shù)據(jù)更深入的分析,得出電流與電壓的定量關系。)二、探究電流與電阻的關系:1、提出問題:通過導體的電流跟導體電阻有怎樣的關系?2、猜想與假設:它們之間可能的數(shù)量關系是什么?猜想1:導體的電阻越大,通過的電流越小。猜想2:通過導體的電流與導體的電阻成反比。3、設計實驗:以提問方式進行引導:.控制哪些量改變哪些量?.如何改變電阻?.怎樣才能控制電阻兩端的電壓不變?根據(jù)討論的結(jié)果確定設計方案,如下圖:4、進行實驗:實驗操作過程:(1)閉合開關后,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使R兩端的電壓為適當值。(2)更換不同電阻(成整數(shù)倍地變化),調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使R兩端
19、的電壓保持不變。記錄通過的電流值。5、分析與論證:引導學生分析實驗數(shù)據(jù)(學生實驗數(shù)據(jù)見附件3),得出電流與電阻之間的定量關系:在導體兩端電壓一定的情況下,通過導體的電流與導體的電阻 。在坐標系中描點并畫出函數(shù)圖像,分析圖像特點,確定結(jié)論的正確性。(見附件3)6、評估與交流:學生對自己的探究過程進行回顧、反思,思考在探究中哪些問題不清楚,實驗設計是否科學合理,操作中會造成誤差的因素可能有哪些通過評估,能使學生發(fā)現(xiàn)自己的不足,及時總結(jié),不斷提高。(設計意圖:培養(yǎng)了學生的動手操作能力、觀察思維能力,而且使學生在獲取知識的同時,體會歐姆定律發(fā)現(xiàn)的邏輯過程,感受實驗成功的喜悅。)三、想想議議:利用“探究
20、電壓與電流的關系”的實驗數(shù)據(jù)計算并與電阻R比較,看看電阻R與 有什么關系?(設計意圖:理解并鞏固本節(jié)課所學知識,為歐姆定律的學習做好準備。)根據(jù)已掌握的電學知識猜想電流大小與電壓的定量關系。小組討論分析問題,設計探究方案,畫出電路圖分析討論:這兩種設計方案如何完成實驗探究,并比較兩種設計方案的準確性和操作難易度。明確實驗操作過程中應注意的問題。借助探究學習活動卡完成實驗探究。分析實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論。在坐標系中描點并畫出函數(shù)圖像,結(jié)合圖像特點確定結(jié)論的正確性。引導學生對不同小組的實驗數(shù)據(jù)進行綜合比較,分析實驗過程中的得與失。根據(jù)已掌握的電學知識猜想電流大小與電阻的定量關系。分析討論:改變接入電路的
21、電阻值時如何控制電阻兩端的電壓不變,認識到滑動變阻器在電路中控制電壓的重要作用。進行實驗分析實驗數(shù)據(jù)得出實驗結(jié)論,并畫出函數(shù)圖像引導學生對不同小組的實驗數(shù)據(jù)進行綜合比較,分析實驗過程中的得與失。分析討論:電阻R與的關系三、盤點收獲梳理、鞏固節(jié)課所學的知識組內(nèi)討論本節(jié)課你有哪些收獲?還有什么困惑?(設計意圖:及時總結(jié)在知識與學習方法上的收獲,使知識內(nèi)化形成學生的能力。)學生交流討論做合理有效的整理。四、課堂檢測見附件2。(教師巡視指導)完成練習。五、布置作業(yè)1.查閱相關資料,分析如何改進實驗才能減小誤差?課后完成【板書設計】:一、通過導體的電流大小與導體電阻和導體兩端電壓的定量關系? 1. 在電
22、阻一定的情況下,通過導體的電流與導體兩端的電壓 。 2. 在導體兩端電壓一定的情況下,通過導體的電流與導體的電阻 。 【教學反思】: 一、本案例的“亮點”:1.導入實驗步步推進,具有明確的指向性:由小燈泡亮度的變化分析出電流大小的變化,根據(jù)電路中元件的變化引出電流大小與電壓和電阻有關。此時再提出要探究的電流與電壓和電阻的定量關系這個重要問題,起到以疑生趣,以趣激趣的作用,激發(fā)學生的好奇心與強烈的求知欲望。2.教師合理啟發(fā)學生選擇實驗器材,設計實驗電路,親自動手實驗,分析數(shù)據(jù),歸納得出結(jié)論,充分體現(xiàn)學生的主體作用。3.動畫展示實物電路的連接過程及實驗操作過程,降低實驗操作中的難度,讓學生更容易完
23、成實驗,增強學生的自信心。二、教學中易出現(xiàn)的問題:1.在實驗探究過程環(huán)節(jié),由于對學生操作能力估計過高,實驗時間過長,實際完成的實驗并不是很理想。2.時間分配不是很合理,授課環(huán)節(jié)過長,反饋練習環(huán)節(jié)有些倉促,沒有起到很好鞏固的效果。附件1:探究學習活動卡一、實驗探究:通過導體的電流大小與導體電阻和導體兩端電壓的定量關系?1實驗電路圖:2根據(jù)電路圖進行實驗,并記錄數(shù)據(jù):表一:保持電阻不變時,探究電流與電壓的關系請注意:調(diào)節(jié)滑動變阻器可以改變電阻兩端的電壓,及時記錄電壓、電流的值。實驗次數(shù)電阻R/電壓U/V電流I/A1R = 23表二:保持電壓不變時,研究電流與電阻的關系請注意:更換阻值不同的電阻后,
24、要控制電阻兩端的電壓不變,應調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電壓表示數(shù)保持個定值,觀察電阻并記錄電流的值。實驗次數(shù)電壓U/V電阻R/電流I/A1U = 52103153實驗結(jié)論:在電阻一定的情況下,通過導體的電流與導體兩端的電壓 。 在導體兩端電壓一定的情況下,通過導體的電流與導體的電阻 。4圖像法處理數(shù)據(jù):附件2: 附件3:附件4:反饋練習:1根據(jù)歐姆定律,下列哪種說法是正確的 ( )A通過導體的電流越大,這段導體的電阻就越小B導體兩端的電壓越大,這段導體的電阻就越大C導體的電阻與電壓成正比,與電流成反比D導體兩端的電壓越大,這段導體中電流就越大2某導體兩端
25、的電壓為5V,通過它的電流是0.1A,該導體的電阻是 ;若它兩端的電壓為2.5V,則通過它的電流變?yōu)?;電阻是 。3 .如圖所示的電路中,電源電壓恒定,R1為定值電阻,閉合開關S滑動變阻器R2的滑片P由b端移到a端的過程中,下列說法正確的是 ( )A.電壓表和電流表的示數(shù)都變大B.電壓表和電流表的示數(shù)都變小C.電壓表的示數(shù)變大,電流表的示數(shù)變小D.電壓表的示數(shù)變小,電流表的示數(shù)變大4.下列圖象中,能正確表示定值電阻上的電流與兩端電壓關系的是5.如圖所示電路中,電源電壓保持不變,閉合開關S后,將滑動變阻器R的滑片P向左移動,在此過程中 ( )A. 電壓表V1示數(shù)變小,電壓表V2示數(shù)變大B. 電流表A示數(shù)變小,電壓表V1示數(shù)不變C. 電流表A示數(shù)不變,燈泡L亮度變亮D. 電壓表V1示數(shù)不變,燈泡L亮度變暗6.在探究“電流與電阻的關系”的實驗過程中:(1)連接電路時,開關應處于 (選填“斷開”或“閉合”)狀態(tài)。(2)小明按左圖連好電路后,閉合開關,移動滑動變阻器滑片,發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),電壓表有示數(shù),其原因可能是 (只填序號)A電流表斷路 BR斷路 CR短路(3)排除故障后,小明將5的電阻
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