1、第一节电流与电压和电阻的关系 教案第十七章 欧姆定律第一节 电流与电压和电阻的关系(实验设计)【教学目标】1知识与技能通过实验探究电流、电压和电阻的关系;2过程与方法领悟用“控制变量法”来研究物理问题的科学方法3情感态度与价值观解决问题的过程中,有克服困难的信心和决心,能体验战胜困难、解决物理问题时的喜悦;教学重点:实验探究电流、电压和电阻的关系的过程。教学难点:用控制变量法来设计实验授课方法:科学探究法 【教学过程】一、创设物理情境,引导学生进入科学探究先欣赏一段视频,让学生注意灯光的美,要制作这么美的灯光,就必须从简单的电学知识学起,我们可以先做一些简单的灯光设计。教师演示:请同学们看一个
2、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。开关闭合灯亮,请同学们思考:你有哪些办法使小灯泡变暗?学生讨论后回答:可以减小电源电压。可以在电路中串联一个电阻。教师:按学生的方法演示。教师分析:前面我们学习了电流、电压和电阻三个量的知识,这三个量之间的关系并不是孤立存在的,而是互相联系、互相影响的,即电压变化要引起电流变化,电阻变化要引起电流变化。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。这只是从定性的层面研究了电流与电压、电阻之间的关系,在物理学中更有意义的研究,应该是从定量的角度去研究电流与电压、电阻之间的关系。二、进行
3、科学探究1提出问题让学生回答:探究电流与电压、电阻之间有什么定量关系?2猜想或假设教师:根据以下两个事实来引导和启发学生的想像力,进行猜想或假设。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。学生回答:可能是IU/R;可能是导体两端的电压增大几倍,导体中的电流也增大几倍;可能是UIR;可能是。3设计实验(采用启发提问式,帮助学生设计实验)以下教学过程是师生一问一答问:我们所学电流、电压和电阻三个量,根据我们现有知识哪些量可以用仪表直接测出,分别用什么仪器来测量?答:能直接测量的量有:电流和电压,仪器分别为电流表和电压表。问:在研究电流和电压之间关系时,我们
4、可以选用阻值已知的电阻,固定电阻不变,让电压发生改变,观察电流的变化;在研究电流和电阻之间关系时,我们可固定电压不变,改变电阻,观察电流的变化,这种研究物理问题的方法叫什么?答:控制变量法。问:实验时,针对于某一导体测量一组电压和电流值,行吗?答:不行。问:为什么?师生共同回答: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。教师还应进一步指出:不仅针对同一导体测量几组电压和电流值,同时还要更换定值电阻反复进行实验,这种研究物理问题的方法是不可忽视的。实验时,给出了二个不同的定值电阻(R15和R210)问: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
5、端的电压和通过它的电流呢?学生1答:改变电源的电压,如:增减串联的干电池的节数。学生2答:用滑动变阻器来改变。教师总结指出:同学们知道了改变定值电阻两端电压的方法,请大家根据你认为最适合你的方法和刚才我们设计的思路,对照自己桌前的器材选择你所需的实验仪器,并画出能够同时测量电压和电流的电路图。三、课堂小结本节你有哪些收获?让学生畅所欲言的说,教师尽量找学生的优点,多鼓励。四、课堂作业同步练习;预习实验中可能遇到的问题五、板书设计:探究电阻上的电流跟两端电压的关系U变化 I变 ; R变化 I变 ;I 与U R有关 问题: 猜想: 实验一 电路设计: 所需器材: 实验记录:教学反思:本实验一定要弄
6、清实验目的,条理要清晰,才能很好的完成实验设计。电流与电压和电阻的关系(实验探究)【教学目标】1知识与技能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;会使用滑动变阻器来改变一段导体两端的电压。2过程与方法通过实验、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情感态度与价值观养成实事求是、尊重自然规律的科学态度。教学重点:实验探究电流、电压和电阻的关系的过程。教学难点:准确体现实验设计思路授课方法:科学探究法 【教学资源】教师方面:演示用具:示教板一套,实验表格、图像坐标纸、结合课堂多媒体课件一个。学生方面:电流表和电压表各一个、三节干电池、滑动
7、变阻器一个、定值电阻(R15和R210,R315)、开关、导线若干。以上器材为一组,每三人准备一组器材。教学过程:4进行实验实验(1)一根据道路图连接电路 实际操作中,要提醒学生注意以下几个问题: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。正确连接电流表、电压表、滑动变阻器。闭合开关前,明确研究对象;控制什么量不变,改变什么量;观察记录哪些数据?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。测量次数不要过多,根据时间而定,一般测量三次或四次左右。若用滑动变阻器来改变导体两端的电压的情况下,尽量使定值电阻两端
8、的电压成整数倍地变化(如:05V,1V,15V)。同样若用干电池(或学生电源)改变电源电压时,也尽量使电源电压成整数倍地变化。教师巡回指导学生进行实验,指出学生在实验中错误,并要求学生实事求是地填写实验数据。R=10实验电压(V)电流(A)112233R=5 实验电压(V)电流(A)10.521.532.5实验(2)电阻上的电流与电阻大小的关系1根据道路图连接电路(可参照实验1)实际操作中,要提醒学生注意下列问题:若用滑动变阻器来保持导体两端的电压(3V)不变,分别连入(5,10,15)进行实验。教师巡回指导学生进行实验,指出学生在实验中错误,并要求学生实事求是地填写实验数据。实验次序电压电阻
9、R/电流I/A1U=3V5210315三、课堂小结本节你有哪些收获?让学生畅所欲言的说,教师尽量找学生的优点,多鼓励。四、课堂作业同步练习;预习实验中能得出怎么的实验结论五、板书设计:实验注意事项教学反思: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25V都达不到。电流与电压和电阻的关系(实验结论)【教学目标】1知识与技能分析实验数据,得出电流、电压和电阻的关系;2过程与方法通过实验、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情感态度与价值观重视学生对物理规律的客观性、普遍性和科学性的认识,培养学生科
10、学世界观的形成。教学重点:实验探究电流、电压和电阻的关系的过程。教学难点:分析归纳出电流、电压和电阻的关系教学方法:分析归纳法【教学过程】5分析和论证实验(1):数据处理时,可引导学生仔细思考测量数据从不同的角度进行分析:分析电压是怎样发生变化,从而影响到电流的怎样变化;同时还应考虑到实验会有误差,可能数据不很一致。得出电流、电压的关系的结论。结论:电阻相同时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比。然后指导学生用测量的数据对照课本画出U-I图。启发学生对比数学中的正比例函数的知识,推导出电阻相同时,通过导体的电流和导体两端的电压关系。结论:电阻相同时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比。5分
11、析和论证实验(2)数据处理时,可引导学生仔细思考测量数据从不同的角度进行分析:分析电阻是发生变化时,从而影响到电流的怎样变化;同时还应考虑到实验会有误差,可能数据不很一致。得出电流、电压的关系的结论。结论:电阻相同时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比。还可以用图像法分析数据得出结论:电阻相同时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比。6评估要求学生在探究报告反思自己的探究活动一些问题,如:(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。7交流 要求
12、学生课后进行交流,交流时,可以相互交换各自的探究报告,也可以口头表述自己在探究与他人不同的意见,同时还应听取他人正确的意见。交流时,不应只是交流探究结论,交流的重点应放在探究的过程中。如:为什么我的猜想和别人不一样?为什么我的方法与你不一样?为什么你能得出这样的结论,我的结论不和你一样?三、课堂小结本节你有哪些收获?让学生畅所欲言的说,教师尽量找学生的优点,多鼓励。四、课堂作业:完成同步练习;预习相关的典型问题板书设计:第一节 电流与电压和电阻的关系分析论证:结论一:电阻一定时 电阻上的电流与两端电压成正比分析论证:结论一:电压一定时 电阻上的电流与电阻成反比五、教学反思本堂课学生分析正比和反
13、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。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。从倍数角度分析;从图像角度分析。专题:电流与电压和电阻的关系(习题课)【教学目标】1知识与技能应用实验探究电流、电压和电阻的关系;2过程与方法领悟用“控制变量法”来研究物理问题的科学方法3情感态度与价值观解决问题的过程中,体验解决物理问题时的喜悦;教学重点:实验探究电流、电压和电阻的关系的过程。教学难点:用控制变量法来设计实验授课方法:科学探究法 【教学过程】引入新课同学们请回忆我们是如何得知电流与电压和电阻的关系的?他们具体是什么关系呢?新课教
14、学1(2006年泰州市)为了探究电流与电压的关系,小华设计了图13所示的实验电路图(1)实验选用的器材如图14所示,其中电源为2节干电池,定值电阻为10,滑动变阻器标 “102A”字样,则实验时电压表应选用的量程为 V,电流表应选用的量程为 A(2)请根据电路图用笔画线代替导线,将图14中的元件连成电路要求:滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表的示数变大(3)右表是小华探究电流与电压关系时记录的几组实验数据,通过对表中数据的分析,可得到的初步结是: 实验次数12345电压/V1.01.52.02.52.8电流/A0.100.150.200.250.282.(2006年大连市)(5分)小刚同学通过
15、实验,探究电流随电阻变化的规律。得到的实验数据如下表。(l)实验中加在导体两端的电压是_V。(2)请在坐标系上画出电流随电阻R变化的图像。(3)分析表中的数据或图像,你能得出什么探究结论?3. (2006桂林市中考)小刚在“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验中。(1)他应采用的实验方法是 ;(2)在研究电压的变化对电流的影响时,他连接的电路如图13所示。但电路中有一根导线接错了,请你用笔在图中将接错的导线打上“”,把正确的接线画上,并在虚线框内设计出实验数据记录的表格; (3)在研究电阻对电流的影响时,把定值电阻由5换成10,闭合开关后,下一步的操作是:调节滑动变阻器的滑片,保持 不变
16、。(4)如果小亮在实验中发现电流表、电压表的读数都偏大,调节滑动变阻器的滑片时,两表示数均无变化,适当减小电源电压后,两表示数才相应减小。你认为出现这一故障的原因是: 。(5)利用本实验的器材,你还能进行的实验有: ; 。4.(2006年白银市中考物理试题)王华和小芳用图14所示电路分别进行“探究电流与电压、电阻的关系”实验。王华在连接好电路闭合开关后,发现电流表的指针偏转到了表盘最大刻度线右侧没有刻度的地方。而小芳在连接好电路闭合开关后,却发现电压表的指针偏转到了表盘零刻度线左侧没有刻度的地方。(1)王华的电流表出现异常现象的原因是:_;改正方法是:_。(2)小芳的电压表出现异常现象的原因是:_;改正方法是:_。(3)王华在解决了电流表的异常后,将滑片移到某位置,观察到电压表、电流表的示数如图15所示,则他测出R的阻值为_。三、课堂小结本节你有哪些收获?让学生畅所欲言的说,教师尽量找学生的优点,多鼓励。四、课堂作业:完成同步练习;预习相关的典型问题板书设计:例题详解五、教学反思:习题课,要让学生有兴趣,切不可一题一题的只是解题,引导学生总结。
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