探究電流和電壓的關(guān)系.docx

探究電流和電壓電阻關(guān)系的教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)與技能(1)探究電流與電壓電阻的關(guān)系。(2)會(huì)同時(shí)使用電壓表和電流表測量一段電路兩端的電壓及其中的電流。(3)會(huì)使用滑動(dòng)變阻器改變部分電路兩端的電壓2、過程與方法(1)體會(huì)用控制變量法的研究方法研究物理規(guī)律的思路。(2)學(xué)習(xí)用圖像研究物理問題2學(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)的教學(xué)思路和教學(xué)流程學(xué)生并不會(huì)感到陌生。本實(shí)驗(yàn)中要同時(shí)用到電壓表、電流表和滑動(dòng)變阻器,并使用滑動(dòng)變阻器改變和穩(wěn)定部分電路兩端的電壓,對(duì)學(xué)生的動(dòng)手操作能力有一定的要求。還用到控制變量法和圖像法研究問題,有綜合要求。重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn):要經(jīng)歷完整的科學(xué)探究過程,得出電流與電壓電阻的關(guān)系。教學(xué)難點(diǎn):要用控制變量法展開實(shí)驗(yàn)和對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得到結(jié)論。教學(xué)過程新課引入1、同學(xué)們都使用過調(diào)光臺(tái)燈,調(diào)節(jié)臺(tái)燈旋鈕的時(shí)候,臺(tái)燈的亮度會(huì)生發(fā)變化嗎?這是為什么?學(xué)生觀察演示實(shí)驗(yàn)并思考。(問題來源于生活)提問,燈泡逐漸變亮,是因?yàn)?學(xué)生回答:電流逐漸變大。2、請(qǐng)同學(xué)完成下列實(shí)驗(yàn)(1)把小燈泡,電流表,開關(guān),分別和一節(jié)干電池,兩節(jié)干電池組成電路。閉合開關(guān),觀察電流表示數(shù)及燈泡亮度的變化,并且大膽猜想電流與什么因素有關(guān)?(2)分別把2.5和3.8伏小燈泡與兩節(jié)干電池電流表開關(guān)組成電路,閉合開關(guān)觀察電流表示數(shù)及燈泡亮度的變化,猜想電流與什么因素有關(guān)? (引導(dǎo)學(xué)生在原有知識(shí)的基礎(chǔ)上,有邏輯的猜想)實(shí)驗(yàn)告訴我們,電流與電壓電阻有關(guān)系。新課進(jìn)行板書:探究電流與電壓電阻的關(guān)系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。(3)探究電阻一定時(shí),電流跟電壓之間的關(guān)系。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。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)連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)處與狀態(tài)?；瑒?dòng)變阻器的滑片處于阻值位置。注意認(rèn)清電壓表、電流表的接線柱。電壓表量程選V,電流表量程選A。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)。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(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。 R=R1=20歐 R=R2=15歐 R=R3=5歐學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),教師巡視指導(dǎo),幫助困難學(xué)生。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1、直接分析論證2、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UI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IR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。回答問題:經(jīng)過描點(diǎn)、連線后,分別得到的是一條什么線?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?函數(shù)中的y、x分別對(duì)應(yīng)圖像中的哪個(gè)物理量?你能利用所學(xué)習(xí)的函數(shù)知識(shí),分別得出圖像中的直線的函數(shù)表達(dá)式嗎?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(píng)估要求學(xué)生對(duì)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:(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(duì)學(xué)生的表現(xiàn)給予積極的評(píng)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。【板書】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?！揪毩?xí)】探究電流和電壓電阻的關(guān)系 (1)在電阻一定的情況下,導(dǎo)體的電流與跟這段導(dǎo) 成 。(2)一段導(dǎo)體兩端的電壓是4V,通過的電流為1A,如果兩端的電壓變?yōu)?V時(shí),通過導(dǎo)體中的電流變?yōu)?A。(3)在導(dǎo)體兩端電壓一定的情況下,導(dǎo)體中的電流與跟這段導(dǎo)體的 成 。(4)某電路兩端電壓一定,電路兩端接入10歐的電阻時(shí),通過的電流為0.2A;若改接為20歐的電阻時(shí),則通過的電流是 A。(5)張華同學(xué)在“探究通過導(dǎo)體的電流與其兩端電壓的關(guān)系”時(shí),將記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過整理作出了如圖所