導(dǎo)體的電阻教案高中
發(fā)表時(shí)間:2021-02-18導(dǎo)體中的電流與兩端的電壓及電阻的關(guān)系。
探究導(dǎo)體中的電流與兩端的電壓及電阻的關(guān)系
[教學(xué)目標(biāo)]
1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究理解電流、電壓、電阻三者之間的關(guān)系。
2.學(xué)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。
3.理解歐姆定律,會(huì)用歐姆定律及其變換式做有關(guān)計(jì)算。
4.會(huì)用滑動(dòng)變阻器改變部分電路兩端的電壓。體驗(yàn)科學(xué)探究,感悟用“控制變量法”來(lái)研究物理問(wèn)題的科學(xué)方法。
5.重視學(xué)生對(duì)物理規(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。
[教學(xué)重點(diǎn)]歐姆定律內(nèi)容,公式及計(jì)算。
[教學(xué)難點(diǎn)]1.試驗(yàn)探究電流、電壓、電阻之間的關(guān)系中變阻器的作用
2.歐姆定律及變形公式的應(yīng)用。
[教學(xué)模式]引導(dǎo)探究式
[教學(xué)準(zhǔn)備]電壓表、電流表、電阻、電池組、開(kāi)關(guān)各一個(gè),導(dǎo)線若干。
[教學(xué)過(guò)程]
一、達(dá)標(biāo)導(dǎo)學(xué)
復(fù)習(xí)電路、電壓、電流、電阻的概念的基礎(chǔ)上引出電流和電壓、電阻的關(guān)系。
提出問(wèn)題:
通過(guò)前面的學(xué)習(xí),同學(xué)們一定已經(jīng)意識(shí)到:加在導(dǎo)體兩端的電壓越高,流過(guò)導(dǎo)體的電流就越大;導(dǎo)體的電阻越大,流過(guò)它的電流就會(huì)越小?,F(xiàn)在,我們想進(jìn)一步了解,如果知道一個(gè)導(dǎo)體的電阻值,還知道加在它兩端的電壓,能不能計(jì)算出通過(guò)它的電流呢?換句話說(shuō),電流與電阻、電壓之間有什么定量關(guān)系呢?
猜想或假設(shè)
一個(gè)用電器的電阻R、它兩端的電壓U、通過(guò)它的電流I,這三個(gè)量之間會(huì)有什么樣的關(guān)系?也許是其中的兩個(gè)相乘等于第三個(gè)?也許是其中的兩個(gè)相除等于第三?也許…
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)室有阻值R各不相同的幾種定值電阻。在電路中測(cè)量電阻兩端的電壓U和通過(guò)的電流I。對(duì)于不同的電阻,各進(jìn)行幾次測(cè)量,研究這三個(gè)量之間的關(guān)系。
完成測(cè)量需要哪幾種儀表?在右邊方框中畫(huà)
出能夠同時(shí)測(cè)量電壓和電流的電路圖。
可以增減串聯(lián)電池組中電池的個(gè)數(shù),從而改
變定值電阻兩端的電壓。如果你用的是學(xué)生電源,
應(yīng)該怎樣改變電壓?還有其他方法能改變電壓?jiǎn)幔?br>
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
按圖連接電路,測(cè)量并記下幾組電壓和電流的值。
電阻R/Ω電壓U/V電流I/A
第一次測(cè)量
第二次測(cè)量
換接另一個(gè)電阻,再次記下幾組電壓和電流的值。
分析和論證
(嘗試對(duì)幾次測(cè)量結(jié)果進(jìn)行運(yùn)算,找出它們之間的關(guān)系。運(yùn)算是要考慮到實(shí)驗(yàn)會(huì)有誤差,可能數(shù)據(jù)不很一致。)
結(jié)論:電流I、電阻R、電壓U的關(guān)系可以用公式表示為_(kāi)__________________。
知識(shí)梳理:
1.歐姆定律
內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流,跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比。
公式:I=U/R
符號(hào)及單位:U—電壓—伏特(V)R—電阻—?dú)W姆(Ω)I—電流—安培(A)
2.額定電壓:用電器正常工作時(shí)所需的電壓,叫做額定電壓。
3.短路:電路中不該相連的兩點(diǎn)被直接連在一起的現(xiàn)象,叫做短路。發(fā)生短路時(shí),由于電流直接通過(guò)導(dǎo)線而不經(jīng)過(guò)用電器,電阻R很小,由I=U/R知,電流很大,因而易燒壞導(dǎo)線或電源。
4.歐姆定律的應(yīng)用
⑴求電壓:由I=U/R知,導(dǎo)體兩端的電壓U=IR。
⑵求電阻:由I=U/R知,導(dǎo)體的電阻R=U/I。
【例1】
某導(dǎo)體接在20V的電路中時(shí),電流為2A;若導(dǎo)體兩端電壓為10V,導(dǎo)體中電流為_(kāi)_____A;若要使通過(guò)該導(dǎo)體的電流變?yōu)?.5A,則導(dǎo)體兩端所加電壓應(yīng)為_(kāi)______V;若該導(dǎo)體兩端所加電壓為0,則該導(dǎo)體阻值為_(kāi)______Ω。
【思維過(guò)程】導(dǎo)體的電阻為R=U/I=20V/2A=10Ω。則當(dāng)電壓U2=10V時(shí),
I2=U2/R=10V/10Ω=1A。當(dāng)電流為I3=0.5A時(shí),U=I3R=0.5A×10Ω=5A。由于電阻是導(dǎo)體的一種性質(zhì),與材料、長(zhǎng)度、橫截面積及溫度有關(guān),與導(dǎo)體兩端是否加電壓無(wú)關(guān),所以當(dāng)U=0時(shí),R=10Ω。
【答案】1;5;10
【例2】
某同學(xué)用圖6-4-5所示的電路驗(yàn)證在電壓不變時(shí),導(dǎo)體中的電
流跟導(dǎo)體的電阻成反比的關(guān)系。先后用5Ω、10Ω和20Ω的定
值電阻接入電路的a、b兩點(diǎn)間,閉合開(kāi)關(guān),讀出電流表的示
數(shù)填入下表。由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出電流跟電阻不成反比。
⑴請(qǐng)分析發(fā)生錯(cuò)誤的原因。
⑵仍然使用5Ω、10Ω和20Ω三個(gè)定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證在電壓不變時(shí),導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻的關(guān)系,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)兩種方法,分別畫(huà)出電路圖,簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟。(可以按需要,增添器材)
電阻(Ω)51020
電流(A)0.40.30.2
【思維過(guò)程】在研究導(dǎo)體中電流和電阻的關(guān)系時(shí),要使導(dǎo)體兩端電壓不變,改變導(dǎo)體的電阻。圖6-4-5中改變a,b兩點(diǎn)間的電阻,但R`是定值電阻,電源電壓不變,因而ab兩點(diǎn)間的電壓要發(fā)生變化,導(dǎo)致記下來(lái)的數(shù)據(jù)有誤。
【答案】⑴實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有保持a、b間電壓不變。
⑵方法1:利用電源電壓不變?nèi)鐖D6-4-6所示。
實(shí)驗(yàn)步驟:①按電路圖組裝電路;②依次把5Ω、10Ω、20Ω電阻接入電路,閉合開(kāi)關(guān),讀出電流表示數(shù),并記錄。
方法2:調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電阻R兩端電壓不變?nèi)鐖D6-4-7所示。
實(shí)驗(yàn)步驟:按電路圖組裝電路,把5Ω、10Ω、20Ω電阻依次接入電路a、b兩點(diǎn)間,閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使三次電壓表示數(shù)相同,讀出電流表示數(shù),并記錄。
[課堂小結(jié)]:
1.歐姆定律
內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流,跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比。
公式:I=U/R
2.歐姆定律的應(yīng)用
⑴求電壓:由I=U/R知,導(dǎo)體兩端的電壓U=IR。
⑵求電阻:由I=U/R知,導(dǎo)體的電阻R=U/I。
[板書(shū)設(shè)計(jì)]第一節(jié).探究導(dǎo)體中的電流與兩端的電壓及電阻的關(guān)系
一、電阻上的電流和電壓的關(guān)系。
但電阻不變時(shí),導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比。
當(dāng)電壓不變時(shí),導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比
二、歐姆定律內(nèi)容及公式:I=
三、例題
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探究電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系
7.1探究電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.認(rèn)識(shí)電流、電壓和電阻的關(guān)系。
2.會(huì)使用電壓表和電流表測(cè)量一段導(dǎo)體兩端的電壓和電流之間的關(guān)系。
3.學(xué)習(xí)用圖象研究物理問(wèn)題的方法。
【重點(diǎn)難點(diǎn)】
重點(diǎn):通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究電流跟電壓、電阻的關(guān)系。
難點(diǎn):運(yùn)用圖象法分析得出電流跟電壓、電阻的關(guān)系。
【導(dǎo)學(xué)指導(dǎo)】
一、知識(shí)鏈接
思考:怎樣改變電路中的電流和電壓?
猜想與假設(shè):
1.既然電壓是電流產(chǎn)生的原因,那么可以通過(guò)方法來(lái)改變導(dǎo)體中的電流。
2.電阻是指導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用,那么可以通過(guò)方法來(lái)改變導(dǎo)體中的電流。
二、探究新知
要測(cè)通過(guò)電阻的電流和電阻兩端的電壓,就需要電流表和電壓表;要改變通過(guò)電阻的電流和電阻兩端的電壓,可以通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器來(lái)實(shí)現(xiàn),明確了這些,從而得出本實(shí)驗(yàn)所需要的實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)電路圖。
實(shí)驗(yàn)器材:電池組一個(gè),開(kāi)關(guān)一個(gè),不同阻值的定值電阻三個(gè),電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器各一個(gè),導(dǎo)線若干。
實(shí)驗(yàn)電路圖:
進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
1.保持電阻不變,研究電流與電壓的關(guān)系。
(1)按照電路圖連接電路。
(2)檢查電路無(wú)誤后,合上開(kāi)關(guān),保持R=10Ω不變,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,分別讀出相應(yīng)的電流值和電壓值,填入表1中。
表1R=10Ω
實(shí)驗(yàn)次數(shù)電壓U/V電流I/A
1
2
3
2.保持電壓不變,研究電流與電阻的關(guān)系。
分別換用不同阻值(5Ω、10Ω、15Ω)的定值電阻,并調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,保持定值電阻兩端的電壓(U=3V)不變,觀察并記錄每次定值電阻的阻值和電流表的示數(shù),填入表2中。
實(shí)驗(yàn)次數(shù)電阻R/Ω電流I/A
1
2
3
表2U=3V
分析與論證:
分析表1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出:_____;
分析表2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出:_____。
評(píng)估與交流:
(1)分析產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差的原因有哪些?
(2)研究改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的措施有哪些?
得出結(jié)論:
由分析與論證可以得出電流、電壓、電阻三者的關(guān)系:
(1)在電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與_________成正比;
(2)在電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與_________成反比。
【課堂練習(xí)】
1.在探究電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系時(shí),我們可以這樣思考:通過(guò)導(dǎo)體的電流可能跟導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻兩個(gè)因素有關(guān),現(xiàn)在要單獨(dú)探究電流跟電壓的關(guān)系,就必須保持_____不變,改變導(dǎo)體兩端的_____,測(cè)出對(duì)應(yīng)的_____,通過(guò)對(duì)幾次測(cè)量數(shù)據(jù)的分析,得出結(jié)論。
2.一段導(dǎo)體接在電路中,電壓表和電流表的示數(shù)如下表,但有缺漏,請(qǐng)將缺漏的空格補(bǔ)上。
【要點(diǎn)歸納】
在電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與________成正比;在電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與_________成反比。
【擴(kuò)展訓(xùn)練】
3.在探究“電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系”時(shí),應(yīng)保持_____不變,某同學(xué)根據(jù)得到的數(shù)據(jù)畫(huà)出了如圖所示的圖像,你對(duì)這個(gè)圖像進(jìn)行分析后,得出的結(jié)論是_______________________。
4.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在探究歐姆定律時(shí),采用了如圖7.1-2所示的電路圖實(shí)驗(yàn)中他們選用的定值電阻分別是5Ω、8Ω、10Ω,電源電壓是3V,滑動(dòng)變阻器的阻值范圍是O~15Ω。
(1)他們?cè)谔骄磕骋灰蛩刈兓瘜?duì)電流的影響時(shí),采用控制變量法實(shí)驗(yàn)分兩步進(jìn)行:
①保持電阻不變,探究電流與的關(guān)系;
②保持電壓不變,探究電流與的關(guān)系
(2)在研究電阻對(duì)電流的影響時(shí),把定值電阻由5Ω換成10Ω,閉合開(kāi)關(guān)后,下一步的操作是:調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,保持不變.
【總結(jié)反思】
《探究電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系》
每個(gè)老師在上課前需要規(guī)劃好教案課件,大家在細(xì)心籌備教案課件中。只有寫(xiě)好教案課件計(jì)劃,才能促進(jìn)我們的工作進(jìn)一步發(fā)展!你們到底知道多少優(yōu)秀的教案課件呢?以下是小編為大家收集的“《探究電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系》”但愿對(duì)您的學(xué)習(xí)工作帶來(lái)幫助。
一、教材及學(xué)情分析
電流跟電壓、電阻的關(guān)系實(shí)際上就是歐姆定律,它是電學(xué)中的基本定律,是進(jìn)一步學(xué)習(xí)電學(xué)知識(shí)和分析電路的基礎(chǔ),是本章的重點(diǎn)。要求學(xué)生通過(guò)探究活動(dòng)得出,從而更進(jìn)一步體驗(yàn)科學(xué)探究的方法。這一節(jié)綜合性較強(qiáng),從知識(shí)上講,要用到電路、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(dòng)變阻器等。學(xué)生要通過(guò)自己的實(shí)驗(yàn)得出歐姆定律,最關(guān)鍵的是實(shí)驗(yàn)方法。學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方法的掌握既是重點(diǎn)也是難點(diǎn),這個(gè)實(shí)驗(yàn)難度比較大,主要在實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)的記錄以及數(shù)據(jù)的分析方面,學(xué)生出現(xiàn)錯(cuò)誤的可能性也比較大,所以實(shí)驗(yàn)的評(píng)估和交流也比較重要。
課本是在前面“電流”、“電路”、“電壓”、“電阻”等知識(shí)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,推斷出電流與電壓、電阻的定性關(guān)系。這樣處理:一是給接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果做了鋪墊,不致使學(xué)生感到突然;二是目的明確,使學(xué)生對(duì)將要探究的問(wèn)題產(chǎn)生強(qiáng)烈的愿望,想要證實(shí)一下這個(gè)推斷。有了定性的關(guān)系,又知道電流是可以用電流表測(cè)量的物理量,電壓是可以用電壓表測(cè)量的物理量,電阻也是可測(cè)量的物理量。在此基礎(chǔ)上就可以引出“探究電流與電壓、電阻會(huì)不會(huì)有定量關(guān)系”的問(wèn)題
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。所以教學(xué)中,在注重學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)際能力的同時(shí),更要關(guān)注學(xué)生的科學(xué)探究能力的提高。
二、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能
①使學(xué)生會(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。
②通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)電流、電壓和電阻的關(guān)系。
③會(huì)觀察、收集實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
2.過(guò)程與方法
①根據(jù)已有的知識(shí)猜測(cè)未知的知識(shí)。
②經(jīng)歷觀察、實(shí)驗(yàn)以及探究等學(xué)習(xí)活動(dòng)的過(guò)程并掌握實(shí)驗(yàn)的思路、方法;培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、分析、歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論的能力;培養(yǎng)學(xué)生能夠掌握把一個(gè)多因素的問(wèn)題轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄠€(gè)單因素問(wèn)題的研究方法。
③能對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評(píng)估,找到成功和失敗的原因。
3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀
①讓學(xué)生用聯(lián)系的觀點(diǎn)看待周圍的事物并能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證實(shí)自己的猜測(cè)。
②培養(yǎng)學(xué)生大膽猜想,小心求證,形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神。
三、教學(xué)資源
演示用具:調(diào)光臺(tái)燈、實(shí)驗(yàn)電路、實(shí)驗(yàn)表格、圖像坐標(biāo)紙、課堂鞏固聯(lián)系等多媒體課件。
學(xué)生用具:干電池(2節(jié))學(xué)生電源2.5V和6.3V的小燈泡開(kāi)關(guān)導(dǎo)線定值電阻(5Ω、10Ω、20Ω)滑動(dòng)變阻器電壓表和電流表。
四、--思路
本節(jié)課的內(nèi)容有兩個(gè)方面:一是探究電流跟電壓的關(guān)系,二是探究電流跟電阻的關(guān)系。其基本思路是:首先以生活中的現(xiàn)象為基礎(chǔ),提出問(wèn)題,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)欲望。再讓學(xué)生自己通過(guò)實(shí)驗(yàn),分析觀察,大膽猜想,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)猜想的學(xué)習(xí)方法,然后學(xué)生根據(jù)自己的猜想分析實(shí)驗(yàn)方法和所需的實(shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)電路并進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和圖像的分析得出電流跟電壓和電阻的關(guān)系。
本節(jié)課在設(shè)計(jì)上體現(xiàn)了以下幾個(gè)特點(diǎn):
1.體現(xiàn)了物理教學(xué)主線:生活──物理──社會(huì)。
2.突出觀察、實(shí)驗(yàn)。將電流跟電壓、電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為學(xué)生分組探究實(shí)驗(yàn),體現(xiàn)了新課標(biāo)的理念要求和物理學(xué)科的素質(zhì)教育。培養(yǎng)了學(xué)生的觀察、設(shè)計(jì)、動(dòng)手操作、分析、歸納和探究的能力。
3.通過(guò)“科學(xué)猜想法”和“控制變量法”等科學(xué)方法的教學(xué),使學(xué)生潛移默化地接受物理學(xué)中的研究問(wèn)題的方法。
4.利用多媒體輔助教學(xué)手段,加大課堂教學(xué)密度,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高課堂效率。
五、教學(xué)過(guò)程
教學(xué)
程序
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
教學(xué)反思
復(fù)
習(xí)
提
問(wèn)
1.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。
創(chuàng)
設(shè)
情
境
引
入
課
題
1.開(kāi)燈時(shí),我們常??吹竭@樣的現(xiàn)象:傍晚燈的亮度較暗,深夜燈的亮度較亮,這是為什么?
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)的亮點(diǎn)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?
4.請(qǐng)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(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)?
(2)分別把2.5V和6.3V小燈泡跟兩節(jié)干電池和演示電組成電路。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)?
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)
學(xué)生觀察并思考
學(xué)生回答:電流逐漸變大(或變小)
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。
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。
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。
在這段教學(xué)中,通過(guò)讓學(xué)生觀察生活中臺(tái)燈的亮度變化,并讓學(xué)生自己通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行大膽猜想,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與課堂活動(dòng)的積極性,培養(yǎng)了學(xué)生的發(fā)散思維能力。
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)探究解決問(wèn)題
1.確定實(shí)驗(yàn)方法──控制變量法
(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?
(2)這個(gè)實(shí)驗(yàn)應(yīng)如何設(shè)計(jì)呢?
(3)在物理學(xué)中,一個(gè)物理量往往受兩個(gè)或多個(gè)因素影響,為了研究這個(gè)量與其中的一個(gè)因素的關(guān)系,可以固定其他的一些因素,只改變一個(gè),以此進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,這種研究物理問(wèn)題的方法叫“控制變量法”下面我們就利用控制變量法先來(lái)探究電流與電壓之間的關(guān)系。
2.探究電阻一定時(shí),電流跟電壓之間的關(guān)系
(1)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。
(2)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)生思考后回答
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:在保持電壓不變,改變電阻,觀察電流隨電阻變化的情況。
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。
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。
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,讓學(xué)生自我發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。
(3)電腦出示實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問(wèn)題:
①連接電路時(shí),開(kāi)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(kāi)關(guān)前,應(yīng)電路,確認(rèn)無(wú)誤后方可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
⑥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,并在圖中畫(huà)出電阻的U—I關(guān)系圖象
R=
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)請(qǐng)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)表格中的數(shù)據(jù),當(dāng)電壓成倍數(shù)地增大時(shí),電流是怎樣變化的?由此可以歸納出什么結(jié)論?
(6)教師歸納總結(jié):在電阻一定的情況下,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比。
3.探究電壓一定時(shí),電流與電阻之間的關(guān)系
(1)利用剛才的電路如何用實(shí)驗(yàn)研究電流跟電阻的關(guān)系?
(2)怎樣改變電阻的大?。?/p>
(3)在改變電阻時(shí),加在電阻兩端的電壓也要改變,怎樣才能保持每次電阻兩端的電壓不變呢?
(4)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)中,換用不同的電阻,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(如U=2V)保持不變,讀出每次R的電阻值和電流值,并填入表格中U=
電阻R(Ω)
10
20
30
電流I(A)
(5)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),教師巡視指導(dǎo),幫助困難學(xué)生。
(6)請(qǐng)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)表格中的數(shù)據(jù),當(dāng)電阻成倍數(shù)地增大時(shí),電流是怎樣變化的?由此可以歸納出什么結(jié)論?
(7)教師歸納總結(jié):在電壓一定的情況下,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。
4.以上兩個(gè)結(jié)論是同學(xué)們通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納得出的。在這之前,科學(xué)家們已經(jīng)進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn),并證明了上述結(jié)論是正確的。
5.回扣:
(1)打開(kāi)調(diào)光臺(tái)燈后,轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕,燈的亮度發(fā)生變化,說(shuō)明通過(guò)燈泡的電流發(fā)生變化,引起電流變化的原因是什么?
(2)開(kāi)關(guān)時(shí),傍晚燈的亮度較暗,深夜燈的亮度較亮,說(shuō)明了什么?
(3)臺(tái)燈的調(diào)節(jié)旋鈕其實(shí)是一個(gè)變阻器,轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕,實(shí)際上是調(diào)節(jié)變阻器,使加在燈泡兩端的電壓發(fā)生變化,而燈的電阻不變,所以電流隨電壓成正比的改變。
(電腦顯示調(diào)光臺(tái)燈的實(shí)物圖和電路圖,動(dòng)畫(huà)模擬調(diào)節(jié)過(guò)程)
學(xué)生思考并回答上述問(wèn)題
學(xué)生以小組為單位
進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并將實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的數(shù)據(jù)填到設(shè)計(jì)的表格中。并在圖中畫(huà)出電阻的U—I關(guān)系圖象
分析實(shí)驗(yàn)表格中的數(shù)據(jù)和電阻的U—I關(guān)系圖象,歸納得出結(jié)論
學(xué)生思考討論,初步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案
換用不同阻值的電阻(如5Ω、10Ω、20Ω)
學(xué)生思考回答:可以移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,是每次加在電阻兩端的電壓不變。
學(xué)生以小組為單位進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并將實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的數(shù)據(jù)填到設(shè)計(jì)的表格中。
分析實(shí)驗(yàn)表格中的數(shù)據(jù),歸納得出結(jié)論
學(xué)生討論回答
在這段教學(xué)中教師合理地啟發(fā)學(xué)生選擇實(shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖,親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn),分析數(shù)據(jù),歸納得出結(jié)論,充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體作用。這樣不僅培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手操作能力、觀察思維能力,而且使學(xué)生在獲取知識(shí)的同時(shí),感受歐姆定律發(fā)現(xiàn)的邏輯過(guò)程,感受實(shí)驗(yàn)成功的喜悅。
回扣前面的問(wèn)題,使學(xué)生感覺(jué)到物理來(lái)源于生活,又服務(wù)于生活,生活中處處有物理,體會(huì)到學(xué)有所用。
評(píng)估
交流
讓學(xué)生討論在實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題以及自己對(duì)問(wèn)題的看法和解決辦法,教師引領(lǐng)回答幾個(gè)大家普遍遇到的問(wèn)題。
學(xué)生小組內(nèi)討論。
使學(xué)生意識(shí)到共同討論可以發(fā)現(xiàn)自己的不足,借鑒別人的經(jīng)驗(yàn)。
鞏固
練習(xí)
多媒體出示:
1.?dāng)U展實(shí)驗(yàn)記錄表格。
2.練習(xí)生活實(shí)際。
學(xué)生在作業(yè)本上完成。
梳理
反思
通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí),同學(xué)們有哪些
收獲和感悟?或者有哪些困惑?
學(xué)生交流自己的收獲和感悟,提出自己的困惑。
讓學(xué)生歸納這節(jié)課學(xué)到的知識(shí),回顧實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和操作過(guò)程,體會(huì)本節(jié)課運(yùn)用的科學(xué)方法。既強(qiáng)化了知識(shí)又鍛煉了學(xué)生歸納整理知識(shí)的能力。對(duì)提高學(xué)生的自學(xué)能力有重要的作用。
《探究電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系》教學(xué)設(shè)計(jì)
一般給學(xué)生們上課之前,老師就早早地準(zhǔn)備好了教案課件,到寫(xiě)教案課件的時(shí)候了。我們制定教案課件工作計(jì)劃,才能更好地安排接下來(lái)的工作!你們清楚教案課件的范文有哪些呢?下面是小編精心為您整理的“《探究電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系》教學(xué)設(shè)計(jì)”,僅供參考,歡迎大家閱讀。
【教學(xué)內(nèi)容】
課題名稱
探究電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系
學(xué)科
物理
總課時(shí)數(shù)
1
版本名稱
人民教育出版社
頁(yè)碼
24
執(zhí)教者
聶君虎
單元章節(jié)名稱
第七章歐姆定律
年級(jí)
八
冊(cè)次
二
【教學(xué)分析】
教材分析
本節(jié)內(nèi)容是通過(guò)完整的科學(xué)探究過(guò)程得出電流與電壓的關(guān)系,從而為得出歐姆定律內(nèi)容,理解歐姆定律作好鋪墊。在探究過(guò)程的設(shè)計(jì)中突出了實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和分析論證兩個(gè)環(huán)節(jié),對(duì)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的研究問(wèn)題方法和分析解決問(wèn)題能力大有好處。
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能:通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究電流與電壓的關(guān)系。
過(guò)程與方法:引導(dǎo)學(xué)生感悟用“控制變量法”來(lái)研究物理問(wèn)題。
情感態(tài)度、價(jià)值觀:重視學(xué)生對(duì)物理規(guī)律的客觀性、科學(xué)性的認(rèn)識(shí)。
教學(xué)重點(diǎn)
重點(diǎn):通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究電流與電壓的關(guān)系。
難點(diǎn):引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
教具學(xué)具
教具:干電池3節(jié),2.5V、6.3V小燈泡各一只,導(dǎo)線若干。
學(xué)具:電池組,5Ω、10Ω、15Ω電阻各10只,變阻器、電流表、開(kāi)關(guān)、電壓表各10只,導(dǎo)線若干。
【教學(xué)流程】
教學(xué)環(huán)節(jié)
教師活動(dòng)預(yù)設(shè)
學(xué)生活動(dòng)預(yù)設(shè)
設(shè)計(jì)意圖
新課導(dǎo)入
演示實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)1:在同一電路中分別將2.5V和6.5V小燈泡接入電路。
實(shí)驗(yàn)2:將同一個(gè)小燈泡分別接入電源電壓不同的電路。
觀察:燈泡亮度的變化?
思考:電流大小的影響因素是什么?
引導(dǎo)學(xué)生猜想電流與電壓、電阻可能存在的關(guān)系。
電流與電壓的關(guān)系
提出問(wèn)題
電阻上的電流與電壓有什么定量關(guān)系呢?
認(rèn)真思考
拋出探究目的
作出
猜想
鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)問(wèn)題作出猜想并加以點(diǎn)撥
學(xué)生獨(dú)立思考,提出自己的猜想
設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)
引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案及實(shí)驗(yàn)表格
引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)表格
學(xué)生分組討論。
方法:(控制變量法)電阻不變,改變電阻兩端的電壓,測(cè)出通過(guò)電阻的電流。
方案1(見(jiàn)下圖):用滑動(dòng)變阻器改變電阻兩端電壓,測(cè)出電流然后再更換定值電阻,多做幾次。
方案2(見(jiàn)下圖):將定值電阻接入電路,分別換電源電壓,測(cè)出對(duì)應(yīng)電壓、電流;再更換定值電阻,多做幾次實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)表格:
電阻
電壓
電流
電阻
電壓
電流
R1=5Ω
R2=10Ω
發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性
進(jìn)行
實(shí)驗(yàn)
巡回指導(dǎo),強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)。
分組實(shí)驗(yàn),其中部分組按方案1實(shí)驗(yàn),部分組按方案2實(shí)驗(yàn)。
培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力。
分析
結(jié)論
指導(dǎo)學(xué)生將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入數(shù)據(jù)表格中,引導(dǎo)學(xué)生分析。
將數(shù)據(jù)在課本圖像中描出,作出電流與電壓關(guān)系的圖像,討論電流與電壓是什么定量關(guān)系?
培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的研究方法。
交流
合作
板書(shū):在電阻一定時(shí),導(dǎo)體電流與電壓成正比。
引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比分析兩種實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)、缺點(diǎn)。
學(xué)生討論交流
方案1:利用滑動(dòng)變阻器改變定值電阻兩端電壓比較方便,節(jié)約時(shí)間,可減少該差。
方案2:每次改變定值電阻兩端電壓,還要重新連接電路比較麻煩,電路還易出現(xiàn)接觸不良等問(wèn)題。
培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的態(tài)度
課堂小結(jié)
講述:今天我們用“控制變量法”得出了:在電阻不變,通過(guò)電阻的電流與電壓成正比。下面完成《實(shí)驗(yàn)探究手冊(cè)》。
歸納總結(jié)