142探究歐姆定律

1、§14.2科學(xué)探究：歐姆定律  教案第    周   星期      第    節(jié)                  年   月   日  

2、    總第    課時(shí)課題§14.2科學(xué)探究：歐姆定律（2課時(shí)）課型新授備課人weishu_h 教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能1、通過實(shí)驗(yàn)探究使學(xué)生會(huì)同時(shí)使用電壓表和電流表測量一段導(dǎo)體兩端的電壓和通過它的電流。2、會(huì)用滑動(dòng)變阻器改變部分電路的電壓。3、通過實(shí)驗(yàn)探究電流、電壓和電阻的關(guān)系。理解歐姆定理，并能進(jìn)行簡單的計(jì)算。過程與方法1、  通過實(shí)驗(yàn)探究電流與電壓、電阻的關(guān)系，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的全過程。2、  通過實(shí)驗(yàn)探究，使學(xué)生進(jìn)一步熟悉用“控制變量法”來研究物理問

3、題的科學(xué)方法。3、  嘗試用圖象法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。情感態(tài)度與價(jià)值觀重視學(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。重點(diǎn)理解歐姆定律的內(nèi)容及其表達(dá)式、變換式的物理意義。難點(diǎn)實(shí)驗(yàn)探究中，用圖像法分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的評(píng)估。教具電源（干電池）、開關(guān)、導(dǎo)線、定值電阻（5、10、15）、滑動(dòng)變阻器（20、1）、電壓表、電流表學(xué)法、教法實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)法、分層啟發(fā)式教學(xué)法、討論教學(xué)法和類比教學(xué)法一、復(fù)習(xí)提問及創(chuàng)設(shè)情景1、  播放多媒體課件放一段優(yōu)美的音樂，教師調(diào)節(jié)聲音的強(qiáng)弱。2、  師：請(qǐng)同學(xué)們注意觀察教師是通

4、過什么方法改變聲音的強(qiáng)弱的？生：老師是通過旋動(dòng)音量開關(guān)改變聲音的強(qiáng)弱的。師：你知道為什么通過旋動(dòng)音量開關(guān)可以改變聲音的強(qiáng)弱嗎？生：可能是旋動(dòng)音量開關(guān)改變電流的大小改變了聲音的強(qiáng)弱。師：今天我們通過實(shí)驗(yàn)探究電流與哪些因素有關(guān)。二、進(jìn)行新課（一）、實(shí)驗(yàn)探究：電流與哪些因素有關(guān)猜想與假設(shè)師：請(qǐng)同學(xué)們先回憶電流是怎樣產(chǎn)生的？電源的作用是什么？生：電流是電荷定向移動(dòng)形成的，電源是提供持續(xù)電流的裝置，電壓是形成電流的原因。師：請(qǐng)同學(xué)們?cè)倩貞涬娮璧母拍?。生：電阻就是?dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用。師：請(qǐng)同學(xué)們對(duì)比水流的大小與落差和阻力的關(guān)系猜想電流與哪些因素有關(guān)？師板書 猜想1：“電流大小可能與電壓有關(guān)，可

5、能是電壓越大，電流越大?！辈孪?：“電流大小也可能與電阻有關(guān)，可能是電阻越小，電流越大。”猜想3：“電流大小可能與電壓和電阻都有關(guān)，可能是與電壓成正比，與電阻成反比。”教師：為了驗(yàn)證猜想是否正確，科學(xué)探究的下一個(gè)環(huán)節(jié)是什么？學(xué)生：制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教師：如何測電流、電壓？請(qǐng)畫出電路圖。學(xué)生：在實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊(cè)上畫出測定值電阻的電流和電壓的電路圖，由會(huì)畫的學(xué)生主動(dòng)上講臺(tái)畫在黑板指定位置。教師：請(qǐng)同學(xué)們回憶探究電阻大小的影響因素采用的研究方法是什么？然后討論本實(shí)驗(yàn)用什么研究方法？學(xué)生：本節(jié)課我們也要用“變量控制法”分別研究電流與電壓和電阻的關(guān)系。教師：在研究電流與電壓的關(guān)系時(shí)，如何改

6、變定值電阻兩端的電壓？用什么方法較方便？學(xué)生：可以通過改變電池組改變定值電阻兩端的電壓，也可以用串聯(lián)滑動(dòng)變阻器，改變滑動(dòng)變阻器的阻值改變電路中電流來改變定值電阻兩端的電壓。后一種方法簡單可行。教師：請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)出后面一種方法的電路圖。學(xué)生在原有電路基礎(chǔ)上修改設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)電路圖教師：連接實(shí)驗(yàn)電路的過程中我們應(yīng)該注意哪些問題？學(xué)生：連接時(shí)，開關(guān)要斷開；電流表和電壓表接法要正確；滑動(dòng)變阻器只能一上一下各接一個(gè)接線柱，開始滑動(dòng)變阻器要置于電阻最大值；檢查是否出現(xiàn)短路和接反接線柱的現(xiàn)象。教師：記錄數(shù)據(jù)我們一般都要用到表格，請(qǐng)?jiān)趯?shí)驗(yàn)報(bào)告單中設(shè)計(jì)出記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格。保持電阻不變時(shí)，研究電流隨電壓的變化實(shí)驗(yàn)次

7、序電阻R/電壓U/V電流I/A1   2   3   進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教師：下面由同學(xué)們自己探究電流與電壓的關(guān)系。要求：組內(nèi)同學(xué)要注意分工合作，人人參與； 注意觀察，認(rèn)真讀數(shù)； 發(fā)現(xiàn)問題多開動(dòng)腦筋； 實(shí)事求是記錄數(shù)據(jù)； 每組做完后將實(shí)驗(yàn)收集到的數(shù)據(jù)上講臺(tái)前填入教師電腦的電子表格中備用； 每組學(xué)生至少要對(duì)一個(gè)定值電阻測定三個(gè)不同電壓下的電流，鼓勵(lì)快的組多做。分析與論證（1）、請(qǐng)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中電阻一定時(shí)，電壓增大為幾倍，電流怎么變的？（2）、請(qǐng)學(xué)生在坐標(biāo)系中畫出電

8、阻一定時(shí)，電  流隨電壓變化的圖像。討論得出結(jié)論：保持電阻不變時(shí)，電流跟電壓成正比關(guān)系。教師：保持電壓不變時(shí)，又如何研究電流與電阻的關(guān)系呢？為了節(jié)省時(shí)間我們可以怎么辦？學(xué)生：改變電阻，重新調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器控制電阻兩端的電壓分別為前一個(gè)電阻兩端的三個(gè)電壓值，測量通過電阻的電流。為了節(jié)省時(shí)間可以每個(gè)組只對(duì)一個(gè)電阻在三種不同電壓下的電流進(jìn)行測量，然后全班同學(xué)的測量結(jié)果集中分析。討論得出結(jié)論：保持電壓不變時(shí)，電流跟電阻成反比關(guān)系。交流與評(píng)估（1）、你認(rèn)為自己的實(shí)驗(yàn)成功與否？原因在哪里？如何改進(jìn)？（2）、你發(fā)現(xiàn)對(duì)于同一段電阻的電流、電壓、電阻有什么定量的關(guān)系？如何表示？對(duì)于以上兩個(gè)結(jié)論

9、，你用一句話如何表達(dá)？（3）、實(shí)驗(yàn)結(jié)論和猜想有什么關(guān)系？（二）、歐姆定律（1）、內(nèi)容：一段導(dǎo)體中的電流，跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。（2）、公式： I=U/R 教師：如何理解定律中“一段”和“這段”？學(xué)生：歐姆定律中“一段”和 “這段”強(qiáng)調(diào)歐姆定律的應(yīng)用必須符合“同一性”和“同時(shí)性”，即對(duì)同一導(dǎo)體在同一時(shí)刻電流與電壓和電阻才有以上規(guī)律。教師：歐姆定律是怎么發(fā)現(xiàn)的？你受到什么啟發(fā)？學(xué)生：歐姆定律是歐姆在大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上歸納總結(jié)出的。我們要學(xué)習(xí)他對(duì)科學(xué)強(qiáng)烈的好奇心和執(zhí)著的探究精神。教師：利用歐姆定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式I=U/R還可以得到兩個(gè)變形式

10、是U=IR和R=U/I，如何理解和應(yīng)用它們？學(xué)生：歐姆定律反映了一段導(dǎo)體中電流跟電壓和電阻之間的定量關(guān)系，I=U/R反映了I與U成正比，I與R成反比的比例關(guān)系。U=IR的意義為：“導(dǎo)體兩端的電壓在數(shù)值上等于通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻的乘積”，不能認(rèn)為：“電壓跟電流和電阻成正比”。R=U/I的意義為：“導(dǎo)體兩端的電壓和電流的比值反映了這段導(dǎo)體的電阻大小，但導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的性質(zhì)，與U、I均無關(guān)。”不能理解為：“R與U成正比，R與I成反比?！币虼耍谝欢坞娐分?，只要知道了I、U、R中的任意兩個(gè)量，就可以根據(jù)歐姆定律算出第三個(gè)量。教師：還必須強(qiáng)調(diào)的就是I、U、R三個(gè)量必須針對(duì)同一段導(dǎo)體，同一時(shí)刻

11、而言，不能張冠李戴。應(yīng)用歐姆定律的公式進(jìn)行計(jì)算時(shí)，一定要統(tǒng)一為國際單位后方可進(jìn)行。三、反饋練習(xí)1.下圖是某同學(xué)探究電流與電壓、電阻的關(guān)系電路圖，請(qǐng)你在圖中圓圈內(nèi)標(biāo)出電流表和電壓表的符號(hào)以及正負(fù)接線柱。（全班學(xué)生做）實(shí)驗(yàn)次序電阻R/電壓U/V電流I/A151 25 0.43 20.22.右表是實(shí)驗(yàn)收集到的部分?jǐn)?shù)據(jù)，請(qǐng)你將其中遺漏的幾項(xiàng)數(shù)據(jù)根據(jù)自己實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的規(guī)律補(bǔ)充完善。（全班學(xué)生做）3. 歐姆定律的內(nèi)容是             

12、; ，用公式表示就是        。4.小燈泡正常工作時(shí)，電阻為5，額定電壓為2.5V，它的額定電流為     。四、學(xué)習(xí)小結(jié)請(qǐng)同學(xué)們談?wù)勥@節(jié)課的收獲。五、作業(yè)設(shè)計(jì)根據(jù)自己在課堂上的探究實(shí)驗(yàn)，完成探究報(bào)告。 第二課時(shí)一、復(fù)習(xí)舊課（提問、調(diào)板）1、畫出探究電流和電壓、電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)電路圖  2、如上電路圖在研究電流和電壓、電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，若要研究電流與電阻的關(guān)系要保持電壓不變，即要保持（   ）

13、。A、電源電壓不變B、滑動(dòng)變阻器RP兩端電壓不變C、定值電阻R兩端的電壓不變3、在研究電流與電壓、電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器的作用：一是保護(hù)電路 ，二是 調(diào)整電路中的電流和電壓。4、在探究“電流跟電壓、電阻的關(guān)系”時(shí)，根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)畫出了如圖所示的一個(gè)圖像，下列結(jié)論與圖象相符的是（    ）。A、電阻一定時(shí)，電流隨著電壓的增大而增大。B、電阻一定時(shí)，電壓隨著電流的增大而增大。C、電壓一定時(shí)，電流隨著電阻的增大而增大。D、電壓一定時(shí)，電流隨著電壓的增大而減小。二、歐姆定律師：根據(jù)上節(jié)實(shí)驗(yàn)我們知道：（1）保持電阻不變時(shí)，電流跟電壓成正

14、比關(guān)系；（2）保持電壓不變時(shí)，電流跟電阻成反比。把這兩點(diǎn)可以歸納為一個(gè)重要的規(guī)律歐姆定律1、內(nèi)容：一段導(dǎo)體中的電流，跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。師：引導(dǎo)學(xué)生注意電流、電壓、電阻的同一性和同時(shí)性。同一性：I、U、R是對(duì)應(yīng)于同一段電路（同一個(gè)導(dǎo)體）；同時(shí)性：I、U、R是同一時(shí)刻測出來的。舉例說明： 2、公式：I=U/R公式說明：當(dāng)電阻R一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流I跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比；當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓U一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流I跟導(dǎo)體的電阻R成反比。例：如圖電源電壓6V，R1的電阻值為10，R2的電阻值為20，求：通過R1的電流及干路的電流。  1、&

15、#160; 推導(dǎo)公式：     U=IR公式說明：導(dǎo)體兩端的電壓等于通過它的電流與其電阻的乘積。例：如圖電流表的示數(shù)為1.5A，定植電阻R1、R2的阻值分別為5和10，求電阻R1兩端電壓和電源電壓。    R=U/I公式說明：導(dǎo)體的電阻在數(shù)值上等于加在這段導(dǎo)體兩端的電壓與其通過的電流的比值。例：如圖電壓表的示數(shù)為2V，定值電阻R2的阻值為10，電源電壓為6V，求電阻R1的電阻值。    師：根據(jù)R=U/I，只要我們知道了導(dǎo)體兩端的電壓以及通過導(dǎo)體的電流就可以求出導(dǎo)體的電阻。能否理解為導(dǎo)體的電阻R與U成正比，與I成反比？師引導(dǎo)學(xué)生得出：導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，它的大小只與自身的材料、長度、橫截面積有關(guān)；而與導(dǎo)體兩端的電壓U及通過它的電流I無關(guān)。對(duì)于某一段電路或某一段導(dǎo)體來說，U與I的比值不變，即使導(dǎo)體未接入電路中兩端未加電壓，其電阻也是客觀存在的。因此，公式R=U/I是導(dǎo)體電阻的計(jì)算式而不是決定式。練習(xí)：某段導(dǎo)體兩端的電壓為2V，通過的電流為0.4A，則導(dǎo)體的電阻為        ；當(dāng)電壓增加到4V時(shí)，則