探究电阻上的电流与两端电压关系的教学设计.docx

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探究电阻上的电流与两端电压关系的教学设计

《探究电阻上的电流跟两端电压的关系》教学设计

【课题】探究电阻上的电流跟两端电压的关系

【教学时间】40分钟

【教学对象】八年级（下）

【教材】人教版八年级下册第七章第一节

【教学内容分析】

1.教材的地位和作用：

　电流跟电压、电阻的关系实际上就是欧姆定律，它是电学中的基本定律，是进一步学习电学知识和分析电路的基础，是本章的重点。

课本是在前面“电流”、“电路”、“电压”、“电阻”等知识学习的基础上，推断出电流与电压、电阻的定性关系。

在此基础上就可以引出“探究电流与电压、电阻会不会有定量关系”的问题。

这节课无论在知识学习上还是在培养学生运用知识解决实际问题的能力上都具有十分重要的作用。

2、课表要求

通过实验探究电流、电压和电阻的关系

【学生情况分析】

1.学生的兴趣：

具有强烈的好奇心。

2.学生的知识基础：

学生已经学过电压、电阻和变阻器方面的知识。

3.学生的认识特点：

对科学的探究过程没有系统的概念，对实验的设计和处理方面考虑容易出错。

【教学目标】

1.知识与技能

①使学生会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和其中的电流，会使用滑动变阻器。

　②通过实验认识电流、电压和电阻的关系。

③会观察、收集实验中的数据并对数据进行分析。

2.过程与方法

①通过探究过程，进一步体会科学探究方法；

②通过实验、分析和探索过程，提高根据实验数据归纳物理规律的能力，学会用图像研究物理问题。

3.情感态度与价值观

①让学生用联系的观点看待周围的事物并能设计实验方案证实自己的猜测；

②培养学生大胆猜想，小心求证，形成严谨的科学精神。

【教学重点和难点】

重点：

实验探究电流、电压和电阻的关系的过程。

难点：

运用数学一次函数图象分析出电流、电压和电阻的关系式。

【教学策略设计】

1、教学思路

本节课的主要内容是探究电流跟电压的关系，其次是探究电流跟电阻的关系。

其基本思路是：

首先以教师演示实验为基础，引导学生提出问题：

“电流与电阻、电压之间有什么定量关系”？

激发学生的学习兴趣和学习欲望。

再引导学生猜想和假设，培养学生科学猜想的方法。

然后学生根据自己的猜想分析实验方法和所需的实验器材，设计出实验电路并进行实验，通过实验数据和图像的分析得出电流跟电压和电阻的关系。

2.教学方法

（1）实验探究法

物理是一门以实验为基础的科学。

本节教学设计注重以问题为先导，把主要内容的教学过程变成一种解决问题和科学探究的过程。

根据前苏联心里学家维果茨基的“最近发展区”理论，创设稍高于学生原有知识水平的情境，激发学生的求知欲，让学生按照“提出问题——猜想假设——设计实验——进行实验——分析论证——得出结论”的思维进行探究。

在教师的启发、引导下，学生自己探究，动手做实验，尝试自己观察并描述实验现象，分析现象产生的原因，从而获取知识。

整个过程渗透物理学研究方法、科学思维方法和协作精神、探索精神等情感态度价值观教育。

（2）讲授法

通过老师形象生动、富于引导式的讲解，辅以演示实验、各种直观教具和现代教学技术，启发学生思维，把学生的感性认识上升到理性认识。

在讲授知识的同时渗透探究的思想，在探究的过程中讲授必要的物理知识。

【教学用具】

教师演示教具：

电池组，1.6V,3.5V,3.2V灯泡各一个，开关一只，滑动变阻器一个，导线若干，纸盒一个。

学生分组实验：

电池组，阻值为5Ω、10Ω、15Ω各一个，电流表一个，电压表一个，开关一只，滑动变阻器一个，导线若干。

【教学流程图】

结束

【教学过程设计】

教学环节

教师活动预设

学生活动预设

设计意图

[创设情境，引入课题]

趣味引入:

猜黑箱

请同学们看一个最基本的电路连接，即电源、小灯泡、开关各一个，导线若干组成的一个简单电路。

闭合开关，同学们观察到什么现象呢？

接下来，断开电路，将一个纸盒外露的两条接线接入电路中。

同学们注意观察灯泡的变化？

然后，（伸进纸盒里面调节滑动变阻器），同学们这个时候又发现了什么呢？

请猜猜纸盒里面到底有什么引起了灯泡的两次变化呢？

那么，同学们还记得滑动变阻器该如何连接么？

实验时又该注意哪些问题呢？

下面我们观察一个实验。

老师把小灯泡、电池、开关和一些导线组成一个简单电路。

【实验1】一节干电池1.6和3.2V小灯泡串联发光。

【实验2】两节干电池1.6和3.2V小灯泡串联发光。

【实验3】两节干电池和3.2和3.5VV的小灯泡串联发光。

同学们仔细观察三次演示小灯泡的发光情况；通过观察实验，你的结论是什么？

所以根据以上的实验现象和我们之前学习过得知识，同学们能得出电流、电压和电阻，它们之间有怎样的关系吗？

很好。

根据我们之前学习的概念。

“电压是形成电流的原因”，“电阻是导体自身对电流的阻碍作用”。

我们会发现两个概念中都与“电流”有关。

那么，电压和电阻是不是由电流决定的呢？

显然，电流与电压和电阻有一定的关系，那么这节课，我们就来探究电阻上的电流和两端电压、电阻的定量关系？

回答：

灯泡亮了。

讨论后回答：

里面有电源和滑动变阻器

讨论后回答：

接线“一上一下”，方可改变阻值；

闭合电路前，滑动变阻器的滑片应放到最大阻值的位置上。

学生观察、思考。

〖生1〗：

相同灯泡，所加电压越大，灯泡越亮。

〖生2〗：

所加电压一样，不同

的灯泡，其亮度不同。

回答：

电压越大，电流越大；电阻越大，电流越小。

回答：

不是。

电压时由电源决定的。

而电阻式由自身的材料和长短，厚度和温度所决定。

根据学生的好奇心，刺激他们的求知欲

复习滑动变阻器的相关知识点

分析概括能力，使学生养成良好的思维习惯，敢于质疑，勇于创新。

复习探究问题的过程

首先，我们回顾下，探究问题的过程是什么？

1）明确探究的问题；

2）作出猜想；

3）实验设计方案。

电流与电压的关系

提出问题

已经知道电阻上的电流同时受电阻和两端电压影响。

且加在导体两端的电压越大，通过它的电流就会越大；导体的电阻越大，流过它的电流就会越小。

根据这个结论，你们能不能猜想下电阻上的电流与电压、电阻有什么定量关系呢？

认真思考

抛出探究目的

作出

猜想

鼓励学生对问题作出猜想并加以点拨

学生独立思考，提出自己的猜想

设计

实验

我们所学电流、电压和电阻三个量，哪些量可以测量出，分别用什么仪器来测量？

电阻不能测量，我们怎样知道导体的阻值呢？

探究电流与电压的关系时，是不是应该排除掉电阻对电流的影响？

我们应该怎么做？

我们把这种研究方法叫做？

实验时，针对于某一导体测量一组电压和电流值，行吗？

为什么？

不但如此，我们还应当针对几组不同阻值的电阻进行多次测量，减小误差。

我们在实验要多次测量电压和电流值，那么怎样去改变导体两端的电压和通过它的电流呢？

两位同学的方案都是可行的，大家不防思考下，哪个方案更好一点。

根据以上的分析，请同学们设计出实验的电路和记录表格。

让两位同学上讲台，一个画出电路图，一个画出记录表格。

在实验之前，同学们觉得实验操作的过程中应该注意哪些问题？

能测量的量有：

电流和电压，仪器分别为电流表和电压表。

可以给出导体的电阻值。

控制电阻阻值不变，改变电压的大小。

“控制变量法”

不行。

多次测量可以减少误差，同时考虑到物理规律的客观性、普遍性和科学性，应该多测量几次。

〖生1〗：

改变电源的电压，如：

增减串联的干电池的节数。

〖生2〗：

用滑动变阻器来改变。

答：

利用滑变电阻器更好点。

因为，实验更便利不用经常更换电源。

而且，使用滑动变阻器可以连续改变电阻两端的电压。

实验电路图：

记录表格：

R=___Ω

U/V

I/A

1）电流、电压表的量程要选取对，注意电流时“+”进“-”出；

2）连接电路和更换元件时，开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片应放到最大阻值的位置上；

3）测量过程中电路闭合时间不能过长，读取数据后要断开电路，以防止通电时间过长电阻发热给实验带来误差。

采用一问一答的形式，一步步引导学生思考。

培养学生科学探究的良好学习习惯和科学探究意识

发动学生，让他们把自己的数值、见解发表出来，供大家参考

进行实验

每小组提供以下器材：

电源、滑动变阻器、开关、电压表、电流表、导线、5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻。

学生实验，教师巡视

处理数据

请问同学们做出的U-I图像是怎样的呢？

根据数学所学的，U-I图像时过原点的直线说明了？

是一条过原点的直线。

电流和电压成正比。

得出结论

那我们在得出这个结论的前提是什么呢？

所以，我们可以得出结论：

当电阻一定的情况下，电流和电压成正比。

电阻一定。

电流与电阻的关系

提出问题

接下来我们需要探究电阻上的电流与电阻阻值的关系。

作出猜想

鼓励学生对问题作出猜想并加以点拨

学生独立思考，提出自己的猜想

设计实验

同上

进行实验

数据处理

同学们作出的R-I图像时怎样的？

我们能不能直接从图中读出电流和电阻的关系呢？

又该怎么办呢？

是一条不过原点的曲线。

不能。

应该将曲线改直。

作出1/R-I图像。

那么同学接下来就作出1/R-I图像。

得出结论。

1/R-I图像时一条过原点的直线。

所以，可以得到“当电压一定时，电流与电阻成反比”。

小结

所以我们今天验证了个古老的定律——欧姆定律。

评估

（1）实验设计方案是不是最优的，还可能会存在着不合理的地方。

（2）操作中有没有什么失误，读数时会不会有失误。

（3）测量结果是不是可靠的。

（4）探究中是不是还有哪些问题还不清楚，哪些问题弄明白了。

【板书设计】

7.1探究电阻上的电流和电压的关系

1、问题：

I与U的关系1、问题：

I与R的关系

2、猜想：

成正比2、猜想：

成反比

3、实验电路（R不变，U变）3、实验电路（U不变，R变

4、记录表格4、记录表格5、结论5、结论

当电阻一定时，电流与当电压一定时，电流与电阻成反比电压成正比I∝UI∝1/R

欧姆定律：

I=U/R

【教学反思】

1．教师备课时要亲自操作做实验，主要是提供的电源电压与滑动变阻器配套上的问题，有些电压达不到3V，甚至有些2．5V都达不到。

2．本实验一定要弄清实验目的，条理要清晰，才能很好的完成实验。

3．本堂课学生分析正比和反比很困难，是学生的一个难点，一定要注意突破，教师应从多角度分析。

①小学的正比和反比知识，如：

当a/b=常量，a与b成正比；当ab=常量时，a与b成反比。

②从倍数角度分析。