高中物理新課程教學(xué)設(shè)計(jì)案例_13031 (2)

1、歐姆定律教學(xué)設(shè)計(jì)威海一中 周春妮【課標(biāo)要求】理解歐姆定律并能靈活應(yīng)用【學(xué)情分析】1對學(xué)生原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)的分析：學(xué)生在初中已學(xué)習(xí)過歐姆定律的內(nèi)容2學(xué)生可能存在的問題：（1）分壓式電路的設(shè)計(jì)與連接不看實(shí)驗(yàn)條件，直接設(shè)計(jì)成限流式電路；開關(guān)閉合前滑片P的位置隨意。（2）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理繪制U-I圖象時(shí)，坐標(biāo)軸上一格習(xí)慣取1V或1A為一個(gè)標(biāo)度；當(dāng)U-I圖線為曲線時(shí)，圖線上某一點(diǎn)電阻值的計(jì)算方法與該點(diǎn)切線的斜率相混淆。3學(xué)法指導(dǎo)：通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，要使學(xué)生領(lǐng)會(huì)物理學(xué)的研究方法，領(lǐng)會(huì)怎樣提出研究課題，怎樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，怎樣合理選用實(shí)驗(yàn)器材，怎樣進(jìn)行實(shí)際操作，怎樣對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析及通過分析得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論和總結(jié)出物理

2、規(guī)律同時(shí)要讓學(xué)生知道，物理規(guī)律必須經(jīng)過實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)，不能任意外推，從而養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和良好的思維習(xí)慣【教材分析】歐姆定律一課，學(xué)生在初中階段已經(jīng)學(xué)過，高中安排這節(jié)課的目的，主要是讓學(xué)生通過課堂演示實(shí)驗(yàn)再次增加感性認(rèn)識(shí)；體會(huì)物理學(xué)的基本研究方法（即通過實(shí)驗(yàn)來探索物理規(guī)律）；學(xué)習(xí)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的兩種常用方法列表對比法和圖象法；再次領(lǐng)會(huì)定義物理量的一種常用方法比值法這就決定了本節(jié)課的教學(xué)目的和教學(xué)要求這節(jié)課不全是為了讓學(xué)生知道實(shí)驗(yàn)結(jié)論及定律的內(nèi)容，重點(diǎn)在于要讓學(xué)生知道結(jié)論是如何得出的；在得出結(jié)論時(shí)用了什么樣的科學(xué)方法和手段；在實(shí)驗(yàn)過程中是如何控制實(shí)驗(yàn)條件和物理變量的，從而讓學(xué)生沿著科學(xué)

3、家發(fā)現(xiàn)物理定律的歷史足跡體會(huì)科學(xué)家的思維方法本節(jié)課在全章中的作用和地位也是重要的，它一方面起到復(fù)習(xí)初中知識(shí)的作用，另一方面為學(xué)習(xí)閉合電路歐姆定律奠定基礎(chǔ)本節(jié)課分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的兩種基本方法，也將在后續(xù)課程中多次應(yīng)用因此也可以說，本節(jié)課是后續(xù)課程的知識(shí)準(zhǔn)備階段。【教學(xué)目標(biāo)】1知識(shí)與技能（1）經(jīng)歷探究導(dǎo)體電壓和電流關(guān)系的過程，體會(huì)利用U-I圖象來處理、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、總結(jié)實(shí)驗(yàn)規(guī)律的方法。（2）理解電阻的定義，理解歐姆定律。（3）完成測繪小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)，知道伏安特性曲線，知道線性元件和非線性元件。2過程與方法（1）進(jìn)一步體會(huì)用比值定義物理量的方法。（2）通過實(shí)驗(yàn)，掌握利用分壓電路改變電壓的基本技

4、能；學(xué)會(huì)一般元件伏安特性曲線的測繪方法。3情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過教師的適時(shí)引導(dǎo)和學(xué)生的自主探究，促進(jìn)師生之間、生生之間的合作互動(dòng)，使學(xué)生在體驗(yàn)探究的過程中，感悟科學(xué)思想，培養(yǎng)科學(xué)精神，實(shí)現(xiàn)知識(shí)和能力的協(xié)調(diào)發(fā)展?！局攸c(diǎn)難點(diǎn)】1教學(xué)重點(diǎn)（1）掌握用分壓式電路探究導(dǎo)體電壓和電流關(guān)系的過程。（2）能根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)正確繪制U-I圖象，正確分析圖象中所隱含的信息。2教學(xué)難點(diǎn)（1）分壓式電路的連接及優(yōu)缺點(diǎn)。（2）對U-I圖像中各類信息的判斷【教學(xué)方法】根據(jù)本節(jié)課有演示實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，本節(jié)課采用以演示實(shí)驗(yàn)為主的啟發(fā)式綜合教學(xué)法教師邊演示、邊提問，讓學(xué)生邊觀察、邊思考，最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與教學(xué)活動(dòng)【教學(xué)資源】1

5、測繪小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)器材：學(xué)生電源、電鍵、導(dǎo)線、滑動(dòng)變阻器、小燈泡、電流表、電壓表2加強(qiáng)U-I圖象繪制與信息判斷，為后面的圖表繪制繼續(xù)做準(zhǔn)備。【教學(xué)過程】（一）引入新課同學(xué)們在初中已經(jīng)學(xué)過了歐姆定律的一些基礎(chǔ)知識(shí)，今天我們要在初中學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步學(xué)習(xí)歐姆定律的有關(guān)知識(shí)。（二）進(jìn)行新課1歐姆定律教師：既然在導(dǎo)體的兩端加上電壓，導(dǎo)體中才有電流，那么，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓有什么關(guān)系呢？下面我們通過實(shí)驗(yàn)來探究這個(gè)問題。演示實(shí)驗(yàn)：投影教材圖2.3-1（如圖所示）教師：請一位同學(xué)簡述如何利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路來研究導(dǎo)體A中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓的關(guān)系?學(xué)生：合上電鍵S，改變滑動(dòng)變阻器上

6、滑片P的位置，使導(dǎo)體兩端的電壓分別為0、2.0 V、4.0 V、6.0 V、8.0 V，記下不同電壓下電流表的讀數(shù)，然后通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系。教師：選出學(xué)生代表，到講臺(tái)上讀取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。將得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填寫在表格中。換用另一導(dǎo)體B，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。投影實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下U/V00.501.001.502.002.50I/A00.250.50.7511.25導(dǎo)體AI/A00.511.522.5導(dǎo)體B教師：同學(xué)們?nèi)绾畏治鲈谶@次實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)？學(xué)生：用圖象法。在直角坐標(biāo)系中，用縱軸表示電壓U，用橫軸表示電流I，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描出相應(yīng)的點(diǎn)。根據(jù)這些點(diǎn)是否在一條直線上，來研

7、究導(dǎo)體中的電流跟它兩端的電壓的關(guān)系。教師：請一位同學(xué)上黑板作U-I圖線。其他學(xué)生在練習(xí)本上作。學(xué)生：作圖，如圖所示。教師：這種描點(diǎn)作圖的方法，是處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的一種基本方法，同學(xué)們一定要掌握。分析圖象，我們可以得到哪些信息？學(xué)生：對于同一導(dǎo)體，U-I圖象是過原點(diǎn)的直線，電壓和電流的比值等于一個(gè)常數(shù)。這個(gè)比值可以寫成：R=對于不同的導(dǎo)體，這個(gè)比值不同，說明這個(gè)比值只與導(dǎo)體自身的性質(zhì)有關(guān)。這個(gè)比值反映了導(dǎo)體的屬性。師生互動(dòng)，得出電阻的概念：電壓和電流的比值R=，反映了導(dǎo)體對電流的阻礙作用，叫做導(dǎo)體的電阻。教師：將上式變形得I=上式表明：I是U和R的函數(shù)，即導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的

8、電阻成反比，這就是我們初中學(xué)過的歐姆定律。教師：介紹德國物理學(xué)家歐姆和歐姆定律的建立，從而對學(xué)生進(jìn)行思想品德教育。討論：根據(jù)歐姆定律I=得R=，有人說導(dǎo)體的電阻R跟加在導(dǎo)體兩端的電壓U成正比，跟導(dǎo)體中的電流I成反比，這種說法對嗎？為什么？學(xué)生：這種說法不對，因?yàn)殡娮枋菍?dǎo)體本身的一種特性，所以導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端的電壓及導(dǎo)體中的電流沒有關(guān)系。教師：電阻的單位有哪些？學(xué)生：在國際單位制中，電阻的單位是歐姆，簡稱歐，符號(hào)是 。常用的電阻單位還有千歐（k）和兆歐（M）：1 k=103 ；1 M=106 教師：1 的物理意義是什么？學(xué)生：如果在某段導(dǎo)體的兩端加上1 V的電壓，通過導(dǎo)體的電流是1 A，這段

9、導(dǎo)體的電阻就是1 。所以1 =1 V/A教師：要注意歐姆定律的適用條件：純電阻電路，如金屬導(dǎo)體和電解液。對于含有電動(dòng)機(jī)等的非純電阻電路不適用。投影例題例：某電阻兩端電壓為16 V，在30 s內(nèi)通過電阻橫截面的電量為48 C，此電阻為多大？30 s內(nèi)有多少個(gè)電子通過它的橫截面？解析：由題意知U=16 V，t=30 s，q=48 C，電阻中的電流I=1.6 A據(jù)歐姆定律I=得，R=10 n=3.01020個(gè)故此電阻為10，30 s內(nèi)有3.01020個(gè)電子通過它的橫截面。說明使用歐姆定律計(jì)算時(shí)，要注意I、U、R的同一性（對同一個(gè)導(dǎo)體）。2導(dǎo)體的伏安特性教師：用縱軸表示電流I，用橫軸表示電壓U，畫出的

10、IU圖線叫做導(dǎo)體的伏安特性曲線。如圖所示，是金屬導(dǎo)體的伏安特性曲線。學(xué)生討論：在IU曲線中，圖線的斜率表示的物理意義是什么？總結(jié)：在IU圖中，圖線的斜率表示導(dǎo)體電阻的倒數(shù)。即k=。圖線的斜率越大，電阻越小。教師：伏安特性曲線是過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，這樣的元件叫線性元件。實(shí)驗(yàn)：（1）測繪小燈泡的伏安特性曲線（告訴學(xué)生我們會(huì)親自去做實(shí)驗(yàn)）（2）用晶體二極管、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、電鍵連成如左下圖所示的電路，改變電壓和電流，畫出晶體二極管的伏安特性曲線，右下圖所示，可以看出圖線不是直線。教師：伏安特性曲線不是直線，這樣的元件叫非線性元件。（三）課堂練習(xí)1兩電阻R1、R2的伏安特性曲線如右圖所示，由

11、圖可知：（1）這兩電阻的大小之比R1R2為_A13 B31 C1 D1（2）當(dāng)這兩個(gè)電阻上分別加上相同電壓時(shí)，通過的電流之比為_A13 B31 C1 D1解析：（1）由歐姆定律I=可知，在IU圖線中，圖線的斜率k=，即電阻的大小等于伏安特性曲線斜率的倒數(shù)。R1R2=tan30tan60=13。所以A選項(xiàng)正確。（2）由歐姆定律I=可知，給R1、R2分別加上相同的電壓時(shí)，通過的電流與電阻成反比I1I2=R2R1=31，故B選項(xiàng)正確2若加在某導(dǎo)體兩端的電壓變?yōu)樵瓉淼?/5時(shí)，導(dǎo)體中的電流減小了0.4 A.如果所加電壓變?yōu)樵瓉淼?倍，則導(dǎo)體中的電流多大?解：由 得 A又，所以 A說明：（1）用IU圖像結(jié)合比例式解題，顯得更直觀、簡捷。物理意義更鮮明。（2）導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體自身的一種屬性，與U、I無關(guān)，因而，用此式討論問題更簡單明了。（四）課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)教師活動(dòng)：讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請一個(gè)同學(xué)到黑板上總結(jié)，其他同學(xué)在筆記本上總結(jié)，然后請同學(xué)評(píng)價(jià)黑板上的小結(jié)內(nèi)容。學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會(huì)寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰的更好，好在什么地方。點(diǎn)評(píng)：總結(jié)課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。教師要放開，讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同，從而構(gòu)建他們自己的知識(shí)