初中物理滬科版九年級全冊第十五章探究電路第二節(jié)科學探究歐姆定律

第2節(jié)科學探究：歐姆定律┃教學整體設(shè)計┃【教學目標】一、知識與技能1.通過實驗探究使學生會同時使用電壓表和電流表測量一段導(dǎo)體兩端的電壓和通過它的電流。2.會用滑動變阻器改變部分電路的電壓。3.通過實驗探究電流、電壓和電阻的關(guān)系，理解歐姆定律，并能進行簡單的計算。二、過程與方法1.通過實驗探究電流與電壓、電阻的關(guān)系，讓學生經(jīng)歷科學探究的全過程。2.通過實驗探究，使學生進一步熟悉用“控制變量法”來研究物理問題的科學方法。3.嘗試用圖像法對實驗數(shù)據(jù)進行分析處理。三、情感、態(tài)度與價值觀引導(dǎo)學生正確對待實驗中的失誤，實事求是，切忌弄虛作假，幫助學生分析實驗失敗的原因，研究實驗改進的措施，研究減小實驗誤差的方法，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度?！窘虒W重點】理解歐姆定律的內(nèi)容及其表達式、變換式的物理意義?！窘虒W難點】在實驗探究中，用圖像法分析實驗數(shù)據(jù)和對實驗結(jié)果進行評估。【課前準備】收音機、三節(jié)干電池、小燈泡、定值電阻(5Ω、10Ω、15Ω)、滑動變阻器(20Ω2A)、電壓表、電流表、開關(guān)、導(dǎo)線若干。┃教學過程設(shè)計┃教師活動批注一、前置測評1.電流是怎樣形成的？2.導(dǎo)體的電阻對電流有什么作用？(學生思考后，找一位學生回答。)這樣通過簡單回顧、分析，使學生很快回憶起三個量的有關(guān)概念，同時為本節(jié)知識做好鋪墊。二、導(dǎo)入新課教師設(shè)疑：(1)既然電壓是形成電流的原因，那么，導(dǎo)線中的電流與兩端的電壓有何關(guān)系呢？(2)既然電阻對電流起阻礙作用，那么，導(dǎo)體中的電流與它本身的電阻有何關(guān)系呢？這三個量究竟有著怎樣的數(shù)量關(guān)系呢？由此導(dǎo)入新課。(學生對電流與電壓、電阻的關(guān)系提出了各種各樣的猜想。)三、合作探究(一)實驗探究：電流的大小與哪些因素有關(guān)？1.猜想與假設(shè)電流可能與電壓有關(guān)，增大電壓，電流要增大；電流還可能與電阻有關(guān)，增大電阻，電流要減小。(引導(dǎo)學生進行合理地猜想：猜想1：“電流的大小可能與電壓有關(guān)，可能是電壓越大，電流越大?！辈孪?：“電流的大小可能與電阻有關(guān)，可能是電阻越小，電流越大?！辈孪?：“電流的大小可能與電壓和電阻都有關(guān)，可能是與電壓成正比，與電阻成反比?！?2.設(shè)計實驗與制訂計劃教師引導(dǎo)：(1)請同學們回憶探究電阻大小的影響因素采用的研究方法是什么，然后討論本實驗用了什么研究方法。(2)在研究電流與電壓的關(guān)系時，如何改變定值電阻兩端的電壓？用什么方法較方便？請同學們設(shè)計出一種簡單方法的電路圖。(3)連接實驗電路的過程中，我們應(yīng)該注意哪些問題？(學生討論交流：(1)我們要用“變量控制法”分別研究電流與電壓和電阻的關(guān)系。(2)可以通過改變電池組改變定值電阻兩端的電壓，也可以用串聯(lián)滑動變阻器，改變滑動變阻器的阻值改變電路中的電流來改變定值電阻兩端的電壓。(3)應(yīng)該注意：①連接時，開關(guān)要斷開；②電流表和電壓表接法要正確；③滑動變阻器只能一上一下各接一個接線柱，開始時滑動變阻器的滑片要置于電阻值最大的位置；④檢查是否出現(xiàn)短路和接反接線柱的現(xiàn)象。學生交流：交流各自設(shè)計的探究方案，請幾個同學把設(shè)計的電路圖畫在黑板上。)師生總結(jié)實驗方法設(shè)計：本實驗中分別探究電流跟電壓的關(guān)系、電流跟電阻的關(guān)系。探究電流跟電壓的關(guān)系時，要保持導(dǎo)體的電阻不變；探究電流跟電阻的關(guān)系時，要保持導(dǎo)體兩端的電壓不變。設(shè)計電路圖如圖所示。3.進行實驗與收集證據(jù)(1)電阻一定時，探究電流與電壓的關(guān)系，實驗時從阻值為5Ω、10Ω、15Ω的定值電阻中任選一個，然后調(diào)節(jié)滑動變阻器，觀察兩個電表的示數(shù)變化，實驗記錄表格如表一所示。表一：次數(shù)電阻電壓U/V電流I/A1R＝______Ω23(學生以小組為單位，根據(jù)設(shè)計的探究方案，進行分組實驗。)(2)電壓一定時，探究電流與電阻的關(guān)系，實驗時改變電阻，先后將阻值為5Ω、10Ω、15Ω的定值電阻連入電路，實驗時要保持電阻兩端的電壓一定，而當電阻改變時，電壓表的示數(shù)是否變化？若變化，如何才能使它的示數(shù)保持不變？實驗記錄表格如表二所示。表二：次數(shù)電壓電阻R/Ω電流I/A1U＝______V23教師巡視指導(dǎo)，是否有下列現(xiàn)象發(fā)生，并且及時做好矯正：(1)電流表和電壓表的位置接錯了；(2)電表量程選擇不適當；(3)發(fā)現(xiàn)電流表或電壓表指針反向偏轉(zhuǎn)。4.分析與論證教師引導(dǎo)學生觀察表中數(shù)據(jù)，找出數(shù)據(jù)變化規(guī)律，歸納實驗結(jié)論。再用圖像法分析實驗數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學生由圖像確認電流與電壓的正比關(guān)系，與電阻的反比關(guān)系。(利用圖像分析實驗數(shù)據(jù)。先組內(nèi)集思廣益，再推薦代表發(fā)言，互相交流，聽取別人的意見。學生交流：請四個同學把探究結(jié)果填寫在黑板上，引導(dǎo)同學分析各組的實驗數(shù)據(jù)。)師生共同歸納得出結(jié)論：(1)保持電阻不變時，電流跟電壓成正比關(guān)系。(2)保持電壓不變時，電流跟電阻成反比關(guān)系。5.評估(學生以小組為單位進行評估。)教師引導(dǎo)：在探究電流與電壓、電阻的定量關(guān)系的全過程中，既有成功的喜悅，也有失敗的經(jīng)歷，實驗還可以如何改進？有什么其他方案？(二)歐姆定律教師啟發(fā)學生將實驗結(jié)論用一句話概括出來，指出這就是歐姆定律。1.歐姆定律的內(nèi)容：一段導(dǎo)體中的電流，跟加在這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。歐姆定律的公式：I＝eq\f(U,R)歐姆定律的意義：反映了一段導(dǎo)體中電流跟電壓和電阻之間的定量關(guān)系。公式中各個物理量的單位要求：電流的單位是安培(A)，電壓的單位是伏特(V)，電阻的單位是歐姆(Ω)。(學生熟練掌握定律的內(nèi)容，并閱讀“信息窗”的內(nèi)容，學習歐姆執(zhí)著的探究精神。)教師強調(diào)：(1)公式中的I、U、R必須針對同一段電路。(2)單位要統(tǒng)一：I—A，U—V，R—Ω。(3)對變形公式U＝IR、R＝eq\f(U,I)的理解。(學生識記，并且推導(dǎo)出歐姆定律的變形公式：求電壓U＝IR，求電阻R＝eq\f(U,I)。)2.例題講解投影：一盞白熾電燈，其電阻為807Ω，接在220V的電源上，求通過這盞燈的電流。教師啟發(fā)指導(dǎo)，找三名學生板演，師生討論補充完成。(三名學生進行板演，其他的學生做在練習本上。)通過猜想使學生對這三個量之間關(guān)系的研究產(chǎn)生興趣，激發(fā)求知欲望，并使學生的注意力很快指向本節(jié)課。學生的猜想比較多，教師要將學生的猜想引導(dǎo)到電壓和電阻上，為下面的探究做好鋪墊。引導(dǎo)學生思考，科學探究一個物理量與幾個物理量的關(guān)系時，通常采用的方法是控制變量法。啟發(fā)學生如何有效地改變導(dǎo)體兩端的電壓，引發(fā)使用滑動變阻器來實現(xiàn)效果。強調(diào)實驗注意事項，為以后的物理實驗操作繼續(xù)打好基礎(chǔ)。讓學生大膽動手進行實驗，整理收集更多的實驗數(shù)據(jù)。引導(dǎo)學生觀察表中數(shù)據(jù)，找出數(shù)據(jù)變化規(guī)律，歸納實驗結(jié)論，進行交流。加強學生對歐姆定律的認識，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和吃苦耐勞的精神。加強學生對歐姆定律公式的應(yīng)用。讓三名學生進行板演，目的是通過對照來找出不足，以便查缺補漏。四、對照學習目標，進行小結(jié)通過這節(jié)課的學習，你有哪些收獲？(學生在教師的點撥下進行本節(jié)知識的總結(jié)。)帶著問題進課堂也要帶問題走出課堂。五、布置作業(yè)本節(jié)課后作業(yè)題。(獨立完成。)學以致用。┃教學小結(jié)┃【板書設(shè)計】第2節(jié)科學探究：歐姆定律一、探究：電流的大小與哪些因素有關(guān)1.方法：控制變量法2.步驟：猜想與假設(shè)設(shè)計實驗與制訂計劃進行實驗與收集證據(jù)分析與論證評估3.實驗結(jié)論：保持電壓不變時，電流跟電阻成反比關(guān)系；保持電阻不變