九年級上學期物理人教版《歐姆定律》.docx

初中物理科學探究：歐姆定律優(yōu)秀教案教學設計 李志華設計理念： 1、關(guān)注全體學生的發(fā)展，培養(yǎng)全體學生的科學素養(yǎng)；2、注重科學探究和合作學習；3讓學生經(jīng)歷基本的科學探究的過程，學習科學探究的方法和科學思維方法，使學生學會思考，學會學習，培養(yǎng)學生的科學探究能力、科學態(tài)度與團隊合作精神等。 教學內(nèi)容： 義務教育課程標準實驗教科書物理（人教版）九年級第十七章第一節(jié)科學探究：歐姆定律，為科學探究類型課。本節(jié)課通過實驗探究電流跟電壓和電阻的數(shù)量關(guān)系，即歐姆定律。采用“變量控制法”來進行，分別研究電流跟電壓、電阻的定量關(guān)系，讓學生經(jīng)歷科學探究的幾個主要環(huán)節(jié)，完整地體驗對一個問題進行科學探究的全過程。 教學目標： 一、知識與技能 1通過實驗探究電流跟電壓、電阻之間的定量關(guān)系； 2通過實驗探究，進一步熟悉科學探究中被廣泛采用的一種方法：變量控制法 3通過實驗探究，學習科學家的科學探究的方法 4嘗試用圖象法來分析實驗數(shù)據(jù)，得出結(jié)論 二、過程與方法 讓學生經(jīng)歷和體驗科學探究的全過程，發(fā)展初步的科學探究能力三、情感態(tài)度與價值觀1通過學生的科學探究活動，培養(yǎng)尊重事實、探究真理的科學態(tài)度； 2體驗科學探究的樂趣和方法，領(lǐng)悟科學的思想和精神； 3在探究活動中培養(yǎng)學生交流與合作的意識。教學重點：讓學生經(jīng)歷和體驗實驗探究的過程，培養(yǎng)初步的科學探究能力 教學難點：用圖像法分析實驗數(shù)據(jù)和對實驗結(jié)果的評估 學情與教材分析： 歐姆定律是電學中的基本定律，是進一步學習電學知識的基礎(chǔ)。對于“變量控制法”探究問題，學生在八年級已知道用，應該不陌生。通過前章的學習，學生已經(jīng)會使用電流表和電壓表、滑動變阻器，會連接簡單的串聯(lián)和并聯(lián)電路。可在同一個實驗電路中同時使用電壓表和電流表，學生還是第一次，由于先前的科學探究活動多數(shù)只涉及部分要素，而本節(jié)需完成探究實驗的全過程，對學生來說是一個較高的要求。如實驗電路設計、實驗器材的選擇、用圖像法分析實驗數(shù)據(jù)、對實驗結(jié)果的評估等都是本節(jié)的難點。這需要教師的點撥、引導，也需要同學間的合作。 教學過程： 一、引入新課 1復習：電流是怎么形成的？電壓對電流的形成起了什么作用？什么是電阻？ （導體兩端的電壓使導體中的電荷定向移動形成電流；電阻是導體對電流的阻礙作用） 2既然電壓是形成電流的原因，那么升高電壓，電流會不會隨著升高呢？ 電阻對電流有阻礙作用，如果增大電阻，導體中電流會不會隨著減小呢？ 請同學們利用老師給出的器材動手做一做，說說你的發(fā)現(xiàn) （器材：二個干電池、小燈泡、開關(guān)、滑動變阻器各一個，導線若干） 實驗一：同一個小燈泡分別接在一節(jié)和兩節(jié)干電池上，觀察小燈泡的發(fā)光情況。 實驗二：將小燈泡與滑動變阻器串聯(lián)接入兩節(jié)干電池上，移動滑片，觀察電阻增大或減小時，小燈泡的亮度變化情況。 從這兩個小實驗中發(fā)現(xiàn)：電流隨電壓的增大而增大，隨電阻的增大而減小 二、進行新課 （一）提出問題 教師直接提出：電流大小可能與哪些因素有關(guān)？ （二）猜想與假設 學生根據(jù)前面的實驗很容易猜想到與電壓、電阻有關(guān) 請同們再大膽地猜想一下，電流與電壓、電阻可能有什么樣的定量關(guān)系？ （提示學生：這種數(shù)量關(guān)系可用數(shù)學的函數(shù)關(guān)糸來表達） 將同學們的猜想寫出來 猜想與假設的對不對，必須用實驗來驗證 這節(jié)課將請同學們利用給出的器材探究電流與電壓、電阻的關(guān)系（三） 制定實驗計劃與設計實驗 1討論研究實驗的方法 如果一個物理量受多個因素影響，可用什么樣的方法可以把一個多因素的問題轉(zhuǎn)變成一個單因素的問題來研究，從而為我們研究問題帶來許多的方便？ （變量控制法） 請學生討論出實驗研究方案，與同學交流、比較 （將導體接入電路，采用變量控制法分別研究：當導體電阻不變時，改變導體兩端電壓，研究導體電流與電壓的關(guān)系；當導體電壓一定時，改變導體電阻，研究導體電流與電阻的關(guān)系） 2討論如何制定計劃與設計實驗 （1）引導學生討論如何探究電流與電壓的關(guān)系 發(fā)動學生討論實驗需解決的問題，逐步完善設計的電路 本實驗需要測量哪些物理量？（測量通過導體的電流和導體兩端的電壓） 用什么器材測量？ （電流表、電壓表） 電流表和電壓表如何接入電路？ （學生回答后，畫出電路如圖1） 復習回顧電路的連接方法和注意事項 請學生回顧電流表和電壓表使用方法后，教師對連接電路再進行點撥指導： 在連接同時有電流表和電壓表的電路時，一般先連接電壓表以外的串聯(lián)電路，最后再將電壓表并聯(lián)在電路中。連接時注意兩電表的正負接線柱和量程，電流表和電壓表的量程應選擇合適，在不能估計被測數(shù)值的情況下，可用試觸法確定電表的量程。 要完成本實驗，必須怎么操作？ （保持導體電阻不變，改變導體兩端電壓，觀察通過導體的電流有什么變化？） 小組討論改變導體兩端電壓的方法，并將討論結(jié)果與同學們交流 學生提出的方案可能有幾種：a.通過改變串聯(lián)電池組的電池個數(shù)來直接改變導體兩端電壓，b.用電壓可調(diào) 的學生電源改變導體兩端電壓c.在電路中串聯(lián)一個滑動變阻器來改變導體兩端電壓 （2）討論如何探究電流與電阻的關(guān)系 引導學生討論該實驗要解決哪幾個問題？解決的方法是什么？根據(jù)現(xiàn)有條件和操作方便性，選擇哪種方法好？ 該實驗必須保持什么不變，改變什么？ 請各小組討論a.怎樣改變導體電阻R的大小？b.怎樣保持導體兩端的電壓U不變呢？ 教師建議：導體電阻最好選用成整數(shù)倍的定值電阻，以方便對數(shù)據(jù)的分析。 （四）指導學生進行實驗與收集證據(jù) 選擇桌面上給出的器材進行實驗。 要求：各小組成員分工合作明確，嚴格執(zhí)行儀器的使用規(guī)則，探究過程中首先設計好實驗電路，計劃好實驗步驟（可參考教材）；正確讀取、如實填寫實驗數(shù)據(jù)；對自己的實驗數(shù)據(jù)進行認真的分析、論證，并要求畫出電阻不變時，電流隨電壓變化的圖像；電壓不變時，電流隨電阻變化的圖像；歸納出實驗結(jié)論。（同學們操作，教師巡視指導） 探究結(jié)論是在測量多組數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，才能得出具有普遍意義的規(guī)律?？紤]到時間問題，同時也為了培 養(yǎng)學生的合作精神，每個實驗只測三次，分析論證時可以與其他組交流共享數(shù)據(jù)；分析數(shù)據(jù)時，其中一部分小組只作IU圖象,另一部分小組只作IR圖象。引導學生運用數(shù) 學知識來探討實驗記錄中有關(guān)物理量間是否存在嚴格的數(shù)量關(guān)系，有利于培養(yǎng)學生運用 數(shù)學方法解決物理問題的能力和實事求是的科學態(tài)度 （五） 分析與論證 選擇34組同學利用投影機展示自己的實驗數(shù)據(jù)及IU圖象和IR圖象，并逐一表述自己的分析論證過程和結(jié)論。 分析與論證是實驗的重要環(huán)節(jié)，讓學生經(jīng)歷從物理實驗中歸納科學規(guī)律的過程，是發(fā)展學生創(chuàng)造性思維的過程。本實驗通過對實驗數(shù)據(jù)進行分析比較，借助圖像來描述數(shù)據(jù)間的的相互關(guān)系特征，能更直觀地反映物理量間的關(guān)系，有助于歸納出科學規(guī)律。同時讓學生嘗試用自己的語言解釋和描述探究結(jié)果，能培養(yǎng)學生大膽表述自己觀點的意識和正確表達的能力；通過展示自己的研究成果，體會成功的喜悅，激發(fā)更強的探究興趣。綜合各小組的論證結(jié)果，得出結(jié)論：1.保持電阻不變時，電流與電壓成正比。 2保持電壓不變時，電流與電阻成反比。 （六）評估與交流 請各實驗小組進行自我評估，客觀評估自己的實驗過程及結(jié)果，并與其他小組的實驗進行交流。同時引導學生正確對待實驗中的失誤，分析實驗失敗的原因，研究實驗改進的措施。將自己的評估和大家進行交流，教師再加以點評。 教師對評估活動的引導與提示： 1在探究過程中，應該保持不變的物理量是否在操作中真正做到了保持不變？ 2實驗小組的測量數(shù)據(jù)是否嚴格符合我們總結(jié)的規(guī)律？不符合的原因是什么？ 3比較本小組得出的實驗與其他小組的實驗結(jié)論有什么差別？ 4反思實驗結(jié)論與開始的假設有什么差異？ 5分析產(chǎn)生誤差的原因，探討減小誤差的方法 6該實驗中還有沒有什么影響因素沒考慮到？ 7你的實驗過程有沒有不夠完美之處？可以改進嗎？研究改進實驗方案的措施 。評估與交流是對探究的反思過程，有利于培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，發(fā)展學生的批判性思維。從評估中感受自己的失敗與錯誤，通過糾正錯誤，逐步走向正確，真正體會到成功的喜悅。評估與交流也是一種后續(xù)的學習，從評估中吸取經(jīng)驗教訓，揚長克短，增長知識提高技能，也有助于學生物理素養(yǎng)的形成。 設計思路： 本節(jié)探究型課是通過實驗探究電流跟電壓和電阻的關(guān)系，實驗指導是以學生為主體、教師為主導的啟發(fā)討論式教學模式。引導學生用 “變量控制法”將探究的問題通過兩個實驗來進行。通過實驗一、二創(chuàng)設問題情景，啟動思維，引導學生進行大膽的猜想與假設，激勵學生積極主動地進行探究活動。在教師的不斷引導和學生的積極思考、討論下，解決怎樣改變電阻兩端的電壓和電流、實驗器材的選擇等問題，逐步突破實驗