《電流與電壓和電阻的關(guān)系》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、教學(xué)設(shè)計(jì)：電流與電壓和電阻的關(guān)系三莊初中：何永坤電流與電壓和電阻的關(guān)系教學(xué)設(shè)計(jì)一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識與技能1通過實(shí)驗(yàn)探究電流與電壓和電阻的關(guān)系。2會同時(shí)使用電壓表和電流表測量一段導(dǎo)體兩端的電壓和其中的電流。3會用滑動變阻器改變部分電路兩端的電壓。（二）過程與方法1通過實(shí)驗(yàn)探究得出電流與電壓和電阻的關(guān)系。2使學(xué)生感悟用“控制變量”來研究物理問題的科學(xué)方法。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀1在數(shù)據(jù)收集的過程中形成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。2通過探究，揭示隱藏的物理規(guī)律，感受探索的樂趣。3在與小組成員合作完成實(shí)驗(yàn)的過程中，加強(qiáng)與他人的協(xié)同、合作能力。二、教學(xué)重難點(diǎn)本節(jié)內(nèi)容由兩部分組成：“探究電流和電壓的關(guān)系”和“探

2、究電流和電阻的關(guān)系”。從知識上講，本節(jié)涉及電學(xué)三個(gè)重要的物理量，即電流、電壓和電阻；從技能上講，要會用電流表、電壓表和滑動變阻器。所以這節(jié)課無論是知識的學(xué)習(xí)還是實(shí)驗(yàn)技能的掌握都非常重要，在教學(xué)中要重視學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)際能力，還要關(guān)注學(xué)生的科學(xué)探究能力的提高。在探究這兩個(gè)問題的過程中，需要運(yùn)用“控制變量法”，這既是本節(jié)的重點(diǎn)也是難點(diǎn)。三、教學(xué)資源準(zhǔn)備電源，開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干，定值電阻5、10、20，滑動變阻器，電流表一只，電壓表一只。四、教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入新課（5分鐘）展示實(shí)驗(yàn)，提問：電路中的電流大小與哪些因素有關(guān)？如何改變通過燈的電流？教師提問：電路中的電流與電壓和電

3、阻有關(guān)系。電路中的電流隨電壓的增大而增大，隨電阻的增大而減小。那么，它們之間究竟有著怎樣的定量關(guān)系呢？本節(jié)課我們通過實(shí)驗(yàn)來探究這個(gè)關(guān)系。學(xué)生積極思考，知道改變燈的亮度有兩種方法：改變電源電壓；改變接入電路中的導(dǎo)體電阻。從而知道電路中的電流與電路兩端的電壓和電阻有關(guān)。讓學(xué)生從生活走向物理。新課教學(xué)（35分鐘）教師提問：電流同時(shí)受電壓、電阻兩個(gè)因素的影響，我們該用什么方法來研究每一個(gè)因素是怎樣影響的呢？具體的做法是什么？活動一：電流與電壓的關(guān)系測電阻兩端電壓，選擇什么器材？測通過電阻的電流，選擇什么器材？實(shí)驗(yàn)過程中的不變量是什么，如何控制其不變？如何改變電阻兩端電壓？怎么操作？哪種方法更好？教師根

4、據(jù)設(shè)計(jì)方案畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。并提醒學(xué)生電路連接的注意點(diǎn)。（1）連接電路時(shí)開關(guān)要斷開。（2）電流表串聯(lián)在電路中，電壓表并聯(lián)在電路中，都要注意正進(jìn)負(fù)出，選擇合適量稱。（3）滑動變阻器需串聯(lián)在電路中，采用“一上一下”的接法，為了保護(hù)電路，閉合開關(guān)前調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片至阻值最大端。【實(shí)驗(yàn)步驟】1按電路圖連接電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片至阻值最大端。2閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器至適當(dāng)位置，將電壓表示數(shù)U，電流表示數(shù)I記錄到表格中。3分別調(diào)節(jié)滑動變阻器在不同位置，仿照步驟2再做5次實(shí)驗(yàn)，分別記錄電壓表示數(shù)U，電流表示數(shù)I?！狙惨曋笇?dǎo)】重點(diǎn)指導(dǎo)：1學(xué)生的分工協(xié)作是否合理。2實(shí)驗(yàn)電路連接完要檢查電路連接無誤，然后

5、用開關(guān)試觸，沒有問題后再閉合開關(guān)。3實(shí)驗(yàn)的有序性，如：電壓表示數(shù)從小到大。4實(shí)驗(yàn)時(shí)間不宜過長，最好做完一次實(shí)驗(yàn)要斷開開關(guān)一次，避免電阻的溫度升高，阻值發(fā)生變化。5針對學(xué)生在不同的問題中出現(xiàn)的錯誤進(jìn)行糾正。【數(shù)據(jù)分析】根據(jù)多組學(xué)生的數(shù)據(jù)分析，當(dāng)電壓成倍增大時(shí)，電流是否也跟著成倍增加呢？在數(shù)學(xué)上就叫做什么關(guān)系？【得出結(jié)論】當(dāng)導(dǎo)體的電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比。學(xué)生回答：需要采用控制變量的方法。具體的做法：控制電阻一定，探究電流與電壓的關(guān)系；控制電壓一定，探究電流與電阻的關(guān)系。學(xué)生回答：改變電阻兩端的電壓有兩種方法：更改電池的節(jié)數(shù)；可串聯(lián)一個(gè)滑動變阻器，利用串聯(lián)分壓的方法來調(diào)節(jié)電

6、壓，其中利用變阻器來調(diào)節(jié)定值電阻的電壓更好，可以不用改電路連接且能連續(xù)的調(diào)節(jié)電壓值。學(xué)生在課本上畫出電路圖，并思考電路連接注意點(diǎn)。學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟有序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，讀數(shù)并記錄在表格中。學(xué)生思考回答：當(dāng)電壓增大到原來兩倍，電流也增大到原來兩倍，是同倍增加的。在數(shù)學(xué)上就可以認(rèn)為電流與電壓成正比關(guān)系。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，確定直角坐標(biāo)系中的分度值，然后將自己實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)，用平滑的線將這些點(diǎn)相連。培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x擇實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力以及優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案的能力。進(jìn)一步熟練掌握各種電學(xué)儀器的使用規(guī)范?？刂谱兞窟M(jìn)行實(shí)驗(yàn)，規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作、正確讀取及記錄數(shù)據(jù)。滲透科學(xué)研究方法控制變量的方法。培養(yǎng)學(xué)

7、生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，形成尊重事實(shí)的科學(xué)態(tài)度，提倡學(xué)習(xí)方式的多樣化。一方面培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，另一方面讓學(xué)生通過對數(shù)據(jù)更深入的分析，得出電流與電壓的定量關(guān)系。訓(xùn)練學(xué)生用圖象表示物理規(guī)律的能力。培養(yǎng)學(xué)生的物理語言的表達(dá)能力，知道物理語言注重邏輯性，表達(dá)要科學(xué)、準(zhǔn)確、簡練?；顒佣弘娏髋c電阻的關(guān)系【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】在電路中如何改變電阻，選用什么器材？怎么操作？如何控制電阻兩端電壓不變？【實(shí)驗(yàn)步驟】1電流表、電壓表調(diào)零，按電路圖連接電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片移至阻值最大端。2閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器至適當(dāng)位置，電壓表示數(shù)為U，將定值電阻的阻值R和電流表示數(shù)I記錄到表格中。3斷開開關(guān)，改變連入電路中定值電阻

8、的阻值，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器使電壓表的示數(shù)為U不變，將定值電阻的阻值R和電流表示數(shù)I記入表格。4仿照步驟3再做4次實(shí)驗(yàn)，分別記錄定值電阻的阻值R和電流表示數(shù)I?！狙惨曋笇?dǎo)】指導(dǎo)重點(diǎn)與活動一相同?！緦?shí)驗(yàn)分析與結(jié)論】教師提問：根據(jù)多組學(xué)生的數(shù)據(jù)分析，當(dāng)電阻增大為原來幾倍時(shí)，電流是如何變化的？【得出結(jié)論】當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。學(xué)生思考回答：可以將定值電阻換成其他阻值，即可改變電阻。在改變電阻的同時(shí)，需要調(diào)節(jié)滑動變阻器來控制不同的定值電阻其兩端電壓一定。學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將數(shù)據(jù)記錄在課本對應(yīng)表格中。學(xué)生回答：當(dāng)電阻增大為原來幾倍時(shí)，電流就減小為原來幾分之一。學(xué)生可能想不到在更換定值電阻后，其兩端電壓會發(fā)生變化，教師可以讓學(xué)生先試著操作，在總結(jié)規(guī)律時(shí)發(fā)現(xiàn)很難找到定量關(guān)系，這時(shí)教師再提醒學(xué)生，需要通過調(diào)節(jié)滑動變阻器來控制定值電阻兩端電壓一定。分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。討論交流，得出結(jié)論。學(xué)生回答為下節(jié)課得出歐姆定律做了鋪墊。課