教學(xué)設(shè)計(jì) 《探究歐姆定律》教學(xué)設(shè)計(jì)

【課題】14.2探究歐姆定律【目標(biāo)】

1.知識與技能理解歐姆定律，并能運(yùn)用歐姆定律進(jìn)行簡單的計(jì)算。

2.過程與方法

運(yùn)用控制變量法探究電流跟電壓、電阻的關(guān)系，歸納得出歐姆定律。

3.情感、態(tài)度與價值觀

體驗(yàn)探究自然規(guī)律的曲折和樂趣，激發(fā)學(xué)生的好奇心，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的興趣和克服困難的信心。【教學(xué)重點(diǎn)】利用控制變量法找出電流與電壓、電阻的關(guān)系及其探究過程。

【教學(xué)難點(diǎn)】

設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究歐姆定律及評估

【教學(xué)器材】

1、2-4人一組，每組配：額定電壓為1.5V的干電池3節(jié)、導(dǎo)線若干、開關(guān)（1個），電流表和電壓表（各1個），滑動變阻器（50Ω，1A）（1個）、小燈泡（額定電壓2.5V）（1個）、電阻3個（5Ω、10Ω、20Ω）2、多媒體

【課前準(zhǔn)備】

1、復(fù)習(xí)電流電壓和電阻，進(jìn)一步熟悉它們的定義、單位和測量工具。

2、上網(wǎng)查找有關(guān)歐姆的資料。

【課時安排】2課時

第一課時【教學(xué)內(nèi)容】滬科粵教版義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理九年級（上冊）P35---P38上面第三自然段【教學(xué)過程】一、導(dǎo)入新課，板書課題，明確目標(biāo)教師投影顯示右圖所示的卡通漫畫,并說明：前面我們學(xué)習(xí)了三個物理量——電流、電壓、電阻。知道電壓是形成電流的原因，而電阻對電流有阻礙作用。那么電流大小與電壓、電阻的大小有沒有關(guān)系？如果有，可能存在什么關(guān)系？本節(jié)課我們來共同探究這些問題。教師板書：14.2探究歐姆定律二、進(jìn)行新課㈠學(xué)生活動，發(fā)現(xiàn)問題活動一

請你運(yùn)用桌上器材連接電路，讓小燈泡發(fā)光，并想辦法改變小燈泡的亮度分組匯報(bào)：你是通過什么樣的辦法改變了燈泡的亮度？學(xué)生回答：改變電池節(jié)數(shù)或給小燈泡串聯(lián)定值電阻、滑動變阻器。問：這說明了什么？教師啟發(fā)：①同一個小燈泡亮度不同，說明通過它的電流發(fā)生了變化②改變電池的電壓和改變電路中的電阻可以改變電路中的電流

㈡提出問題教師：通過前面的學(xué)習(xí)和剛才的實(shí)驗(yàn)，我們知道電流和電壓、電阻都有關(guān)系。——電流的大小跟電壓、電阻兩個因素有關(guān)?！妷涸礁撸娏髟酱?；電阻越大，電流越小。老師點(diǎn)撥：同學(xué)們能否更進(jìn)一步，猜想出電流跟電壓、電阻的數(shù)量關(guān)系呢？——電流可能跟電壓成正比；電流可能跟電阻成反比。教師：我們要探究電流和電壓、電阻的定量關(guān)系可采用什么方法？實(shí)驗(yàn)要分成哪幾大步驟？在學(xué)生探討的基礎(chǔ)上，教師明確并板書：采用控制變量法，分二大步驟進(jìn)行1.保持電阻不變，探究電流大小跟電壓的關(guān)系2.保持電壓不變，探究電流大小跟電阻的關(guān)系㈢制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)1.保持電阻不變，探究電流大小跟電壓的關(guān)系（1）嘗試設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)的電路圖。（2）設(shè)計(jì)一個記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格。老師啟發(fā)：怎樣才能保持電阻不變？怎樣探究電流跟電壓的關(guān)系？實(shí)驗(yàn)中需要測出哪些物理量？需要哪些器材？——用一個定值電阻作為研究對象，設(shè)法改變定值電阻兩端的電壓，觀察通過它的電流隨電壓變化而變化的情況。——設(shè)計(jì)電路①教師首先在黑板上畫出一個電阻R，啟發(fā)學(xué)生思考：要組成簡單電路，需哪些電路器件？②要知道R兩端的電壓和通過R的電流，需用什么儀表測量，怎樣連接？③如何改變加在R兩端的電壓或者通過它的電流？接入什么元件，怎樣連接？④通過引導(dǎo)學(xué)生逐步完善電路，畫出完整的電路圖。(如附圖1)（投影逐步顯示電路圖）老師點(diǎn)撥：實(shí)驗(yàn)中只測一組數(shù)據(jù)，能否研究電流隨“電壓變化”的數(shù)量關(guān)系？為了使“發(fā)現(xiàn)”的規(guī)律具有普遍性，應(yīng)該怎么辦？——實(shí)驗(yàn)中需要多次改變電壓，獲得多組U、I數(shù)據(jù)老師點(diǎn)撥：利用圖1所示的電路如何改變電壓？有什么缺點(diǎn)和不足？如何改進(jìn)？——在圖1中，雖然可以用增加電池個數(shù)的方法，改變電壓獲得多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。但是有兩個缺點(diǎn)：①電壓不一定是整數(shù)倍增加，會給測量及處理數(shù)據(jù)帶來麻煩，并且實(shí)驗(yàn)電路必須多次改接；②在電壓增大的過程中，電路中的電流有可能超過所選的電流表的量程。在這個電路中增加一個滑動變阻器就可以解決這兩個問題。——用圖2所示的電路進(jìn)行探究是最佳方案。——設(shè)計(jì)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格如下。（投影顯示）實(shí)驗(yàn)次數(shù)電阻/Ω電壓/V電流/A1R=

Ω

2

3

2.保持電壓不變，探究電流大小跟電阻的關(guān)系（1）嘗試設(shè)計(jì)電路圖。（2）設(shè)計(jì)一個記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格。老師點(diǎn)撥：探究電流大小跟電阻的關(guān)系，需要測量（收集）哪些物理量？應(yīng)改變哪一物理量？觀察哪一物理量？怎樣保持電壓不變？怎樣改變電阻？能否利用圖2所示的電路？——在圖2所示的電路中，去掉滑動變阻器，保持電池個數(shù)不變，就可以保證電壓不變；換接不同阻值的電阻，測量相應(yīng)的電流即可。老師點(diǎn)撥：去掉滑動變阻器或保持滑片的位置不變，就可以保證電壓不變嗎？大家在隨后的實(shí)驗(yàn)中，要著重觀察：換接不同阻值的電阻后，電壓表的示數(shù)是否改變？如果改變，將怎么辦？試試看，用滑動變阻器是否可以調(diào)節(jié)？——設(shè)計(jì)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格如下。（投影顯示）實(shí)驗(yàn)次數(shù)電壓/V電阻/Ω電流/A1U=

V23㈣實(shí)驗(yàn)探究收集數(shù)據(jù)根據(jù)討論優(yōu)化的探究方案，組織學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。在研究電流跟電壓的關(guān)系時，用3節(jié)干電池作電源，可用5Ω的定值電阻，三次電壓分別為1V、2V、3V，這樣電流的變化范圍在0~0.6A，適合干電池的供電特性。在研究電流跟電阻的關(guān)系時，選用3節(jié)干電池作電源，定值電阻取5Ω、10Ω、15Ω，建議電壓保持3V，實(shí)驗(yàn)中電流值將在0.6~0.2A之間。學(xué)生每2－4人為一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、合作探究，教師巡視指導(dǎo)。鑒于學(xué)生的認(rèn)知水平，在實(shí)驗(yàn)中，要給學(xué)生做如下具體指導(dǎo)（投影顯示）：（1）連接電路時，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)，按照一定順序連接電路。

（2）滑動變阻器的滑片應(yīng)置于阻值最大處。

（3）注意認(rèn)清和選擇電壓表和電流表的正負(fù)接線柱和量程，用試觸的方法選擇合適的量程。

（4）閉合開關(guān)前檢查電路，確認(rèn)電路無誤后方可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（5）如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。㈤分析與論證

請學(xué)生分析表一和表二所收集的數(shù)據(jù)，完成課本填空。教師啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生討論、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，歸納出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。提問：上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果中存在誤差嗎？產(chǎn)生誤差的原因可能是什么？啟示：誤差總是存在的，產(chǎn)生誤差的原因可能是讀數(shù)有偏差，儀器本身有誤差。分析表1：電流隨電壓增大而增大，且電壓增大到幾倍電流也增大到幾倍。結(jié)論：當(dāng)電阻一定時，電流與電壓成正比。強(qiáng)調(diào)：電阻不變是前提，電壓變化是“因”，電流變化是“果”。分析表2：電流隨電阻增大而減小，且電阻增大到幾倍，電流就減小到原來的幾分之一。結(jié)論：當(dāng)電壓一定時，電流與電阻成反比。強(qiáng)調(diào)：電壓一定是前提，電阻變化是“因”，電流變化是“果”。點(diǎn)撥：以上兩步實(shí)驗(yàn)，得到的電流與電壓、電阻的兩個關(guān)系能否用一句話概括呢？學(xué)生討論、概括，師生歸納,教師板書：一段導(dǎo)體中的電流，跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比關(guān)系，跟這段導(dǎo)體的電阻成反比關(guān)系。這個規(guī)律叫歐姆定律，早在19世紀(jì)初，就被德國物理學(xué)家歐姆發(fā)現(xiàn)了。歐姆當(dāng)過中學(xué)數(shù)學(xué)和物理教師，對研究工作很有雄心抱負(fù)，他在缺少時間、書籍和適當(dāng)儀器的情況下，自己制作了許多儀器，獨(dú)自堅(jiān)持研究工作，經(jīng)過了多年的努力，終于建立了歐姆定律。不過，我們以上所做的實(shí)驗(yàn)探究，正是科學(xué)發(fā)現(xiàn)和發(fā)明創(chuàng)造所必須具備的素質(zhì)，希望同學(xué)們將來也能有所發(fā)現(xiàn)，有所創(chuàng)造。（通過歐姆的故事，增強(qiáng)學(xué)生熱愛科學(xué)、追求科學(xué)、獻(xiàn)身科學(xué)的學(xué)習(xí)熱情。）教師啟發(fā)：以上定律內(nèi)容能否用數(shù)學(xué)式來表達(dá)呢？引導(dǎo)學(xué)生寫出表達(dá)式：I＝U∕R，式中I，U，R的單位分別是安，伏，歐。提問：定律中有三處提到了“導(dǎo)體”兩字，是什么意思？點(diǎn)撥：定律中的I，U，R是指同一導(dǎo)體上、同一時刻的三個量。三、反饋練習(xí)，鞏固提高（投影顯示）1、根據(jù)歐姆定律I=U/R，下列說法正確的是（

）

A、導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與導(dǎo)體中通過的電流成反比。

B、電流和電阻成反比關(guān)系。

C、當(dāng)電壓一定時，電阻和電流成反比關(guān)系。

D、當(dāng)電阻一定時，電流和電壓成正比關(guān)系。四、課堂小結(jié)，評估交流請你談?wù)劚竟?jié)課你有哪