《電流與電壓和電阻的關(guān)系》教學(xué)設(shè)計(jì)

《電流與電壓和電阻的關(guān)系》教學(xué)設(shè)計(jì)【教材教法】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)課無論在知識學(xué)習(xí)上還是在培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識解決實(shí)際問題的能力上都具有十分重要的作用。通過經(jīng)歷此次探究活動(dòng)， 使學(xué)生認(rèn)識電流、 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)更深入的知識做好鋪墊。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。 對這兩方面可以只開展電流跟電壓關(guān)系的研究， 但要使用不同的電阻多次測量， 在對數(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)生分析問題解決問題的能力?！緦W(xué)情分析】學(xué)生之前已經(jīng)經(jīng)歷過完整的科學(xué)探究過程，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)變阻器來改變或穩(wěn)定部分電路兩端的電壓， 對學(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)。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)通過課件展示出來，指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)。二、教學(xué)目標(biāo)：1、知識與技能①通過實(shí)驗(yàn)探究電流、電壓和電阻的關(guān)系；②會(huì)同時(shí)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；③會(huì)使用滑動(dòng)變阻器改變部分電路兩端的電壓。2、過程和方法①通過探究過程，進(jìn)一步體會(huì)科學(xué)探究方法；②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)用圖像研究物理問題；③通過實(shí)驗(yàn)、分析和探索的過程，提高根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納物理規(guī)律的能力。3、情感態(tài)度與價(jià)值觀①在收集、處理數(shù)據(jù)的過程中培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度；②通過探究，揭示物理規(guī)律，使學(xué)生獲得探索未知世界的樂趣；③重視學(xué)生對物流規(guī)律的客觀性、 普遍性和科學(xué)性的認(rèn)識， 注意學(xué)生科學(xué)世界觀的形成。三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)： 通過經(jīng)歷完整的實(shí)驗(yàn)探究，認(rèn)識電流、電壓和電阻的關(guān)系。教學(xué)難點(diǎn)： 運(yùn)用控制變量法開展實(shí)驗(yàn)和對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得到結(jié)論。【教學(xué)過程】一、復(fù)習(xí)提問：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題。（這部分問題是學(xué)生已經(jīng)有了感性的認(rèn)識，

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)誤也沒有關(guān)系，學(xué)生之間會(huì)進(jìn)行糾正。）二、新課引入：1．同學(xué)們都使用過臺(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（這是生活中常見的現(xiàn)象，使學(xué)生感覺到物理來源于生活。）2．演示：出示調(diào)光臺(tái)燈開開關(guān)，并轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕，讓學(xué)生觀察臺(tái)燈亮度的變化。3．提出問題：燈泡逐漸變亮（或變暗），說明了通過燈泡的電流是怎樣變化？學(xué)生回答：電流逐漸變大（或變?。?．請同學(xué)們完成下列實(shí)驗(yàn)：（1）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。對于同學(xué)們的猜想不論對錯(cuò)， 教師都應(yīng)認(rèn)真對待， 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)生通過實(shí)驗(yàn)猜想。）實(shí)驗(yàn)告訴我們： 通過導(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：探究電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系）三、實(shí)驗(yàn)探究1．提出問題： 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， 通過的電流就越大， 猜測電流可能與電壓成正比； 導(dǎo)體的電阻越小，通過的電流就越大，猜測電流可能與電阻成反比。3．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：猜想的正確與否需要通過實(shí)驗(yàn)來驗(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)過程中教師可以提出啟發(fā)性的問題，讓學(xué)生自我發(fā)現(xiàn)問題。）（3）探究電阻一定時(shí)，電流跟電壓之間的關(guān)系。A．請同學(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， 畫出電路圖。 并且簡單陳述自己的實(shí)驗(yàn)操作過程。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，板書合理的器材選擇、電路圖、數(shù)據(jù)記錄方法、操作過程。（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)問題（課件展示）①連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)處于 狀態(tài)。②滑動(dòng)變阻器的滑片處于阻值 位置。③注意認(rèn)清電壓表、電流表的 接線柱。④電壓表量程選 V，電流表量程選 A。⑤閉合開關(guān)前，應(yīng) 電路，確認(rèn)無誤后方可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。⑥實(shí)驗(yàn)中，閉合開關(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1V、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。表一

（如R=R1=30Ω電壓U（V）電流 I（A）表二R=R2=20Ω電壓（V）U電流 I（A）表三R=R3=10Ω電壓（V）U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．分析和論證方案一：選取阻值相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。提出問題：⑴電流與電壓這兩個(gè)物理量，哪個(gè)量隨著哪個(gè)量變化？⑵分析表一（或表二），可得出什么結(jié)論？你是怎么分析出來的？⑶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？⑷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導(dǎo)體的電流成正比” ，你同意他的說法嗎？⑸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？⑹電流與電阻這兩個(gè)物理量，哪個(gè)量隨著哪個(gè)量變化？⑺有人得出這樣的結(jié)論“在電壓不變時(shí)，導(dǎo)體的電阻與通過導(dǎo)體的電流成反比” 。這種說法正確嗎？（通過分析上述問題，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)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。方案二：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)，畫出同一定值電阻的 U—I關(guān)系圖象。以電流為縱坐標(biāo)、電阻為橫坐標(biāo)，畫出同一電壓下的 I—R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明規(guī)律的客觀性和普遍性。提出問題：⑴經(jīng)過描點(diǎn)、連線后，分別得到的是一條什么線？⑵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？⑶函數(shù)中的 y、x分別對應(yīng)圖像中的哪個(gè)物理量？⑷你能利用所學(xué)習(xí)的函數(shù)知識，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。）結(jié)論：在電阻不變時(shí)， 通過導(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)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。6．評估：要求學(xué)生對自己的探究活動(dòng)進(jìn)行回顧、反思，思考在探究過程中產(chǎn)生的一些問題：⑴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嗎？⑵你得到的實(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？⑶實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的原因都有哪些？如何盡量減小誤差？⑷你都弄懂了哪些問題？還有哪些問題不清楚？（通過學(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)實(shí)驗(yàn)探究的各個(gè)環(huán)節(jié)中， 包括個(gè)人想法的交流、實(shí)驗(yàn)方案的交流、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的交流、設(shè)計(jì)方案的合作、實(shí)驗(yàn)操作的合作等。為了激發(fā)學(xué)生的探究熱情， 教師應(yīng)對學(xué)生的表現(xiàn)給予積極的評價(jià)。 在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后， 也可以相互交換探究報(bào)告，交流時(shí)不應(yīng)只是探究結(jié)論的交流，更重要的是探究過程的交流?！景鍟O(shè)計(jì)】第一節(jié)探究電阻上的電流跟兩端的電壓的關(guān)系1、方法：控制變量法2、結(jié)論：在電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。在電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比?！窘毯蠓此肌吭凇峨娏鞲妷弘娮璧年P(guān)系》 一節(jié)的教學(xué)中， 我采取了探究的方式。 通過這一節(jié)的教學(xué)，使我深受啟發(fā)。在以往的教學(xué)中，我常常采取講授式的方法進(jìn)行教學(xué)，在我的思想深處一直認(rèn)為 教師講的要比學(xué)生說的明白。 但是通過本節(jié)課的教學(xué)， 使我真正體會(huì)到了學(xué)生經(jīng)歷探究過程的重要性。本節(jié)課主要研究了電流跟電壓的關(guān)系及電流跟電阻的關(guān)系。在研究電流跟電壓的關(guān)系時(shí)，首先，我讓學(xué)生設(shè)計(jì)了電路圖，學(xué)生發(fā)言非常積極勇躍，爭先恐后地上黑板畫圖，學(xué)生畫出了如下的五種圖形， 我沒有想到學(xué)生思維如此開闊。 接著，我和學(xué)生一起分析采用哪個(gè)圖更合適， 學(xué)生各抒已見， 氣氛非常活躍。 最終經(jīng)過交流討論選第五個(gè)圖為研究電流跟電壓之間的關(guān)系的電路圖。由于有了以上的看法， 在研究電流跟電阻的關(guān)系時(shí)， 學(xué)生自然就會(huì)設(shè)計(jì)了。 通過本節(jié)課的教學(xué)，學(xué)生不僅了解了自己的成功失敗之處， 更親自體驗(yàn)了設(shè)計(jì)探究的過程。 傳統(tǒng)式教法訓(xùn)練出來的學(xué)生，知識牢固，基礎(chǔ)扎實(shí)， 演繹能力和邏輯思維能力都比較強(qiáng)。但傳統(tǒng)式教法有許多局限性：它雖然能為多數(shù)學(xué)生學(xué)習(xí)提供方便，但在培養(yǎng)學(xué) 生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力方面有很大的不足。好比走路，傳統(tǒng)的某些教法不僅給學(xué)生指出路，而且還要扶著學(xué)生走，抱著學(xué)生走，看起來學(xué)生雖然走過許多路，但并 沒