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教科版物理九年級(jí)全冊(cè)第五章《歐姆定律》教學(xué)教案第1節(jié)歐姆定律第1課時(shí)【教學(xué)目標(biāo)】一、知識(shí)與能力理解歐姆定律,能進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。二、過(guò)程與方法通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,自己找出電流與電壓、電阻的關(guān)系,學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法。三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀1.讓學(xué)生體驗(yàn)和經(jīng)歷科學(xué)探究的過(guò)程,形成尊重事實(shí)、探究真理的科學(xué)態(tài)度。2.結(jié)合歐姆的故事,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和堅(jiān)持不懈的科學(xué)精神?!窘虒W(xué)重點(diǎn)】探究電流、電壓和電阻的關(guān)系,理解歐姆定律?!窘虒W(xué)難點(diǎn)】理解各物理量間的辯證關(guān)系。【教學(xué)突破】通過(guò)學(xué)生討論改變電流大小的方法,認(rèn)識(shí)到電壓及電阻對(duì)電流的影響,然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),探究其定量關(guān)系,分析數(shù)據(jù),得出結(jié)論?!窘虒W(xué)準(zhǔn)備】◆教師準(zhǔn)備調(diào)光臺(tái)燈、實(shí)驗(yàn)電路、實(shí)驗(yàn)表格、圖像坐標(biāo)紙、課堂鞏固練習(xí)等多媒體課件。◆學(xué)生準(zhǔn)備干電池(2節(jié))、學(xué)生電源、2.5V和6。3V的小燈泡、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)、定值電阻(5Ω、10Ω、20Ω)、滑動(dòng)變阻器、電壓表和電流表。┃教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)┃教學(xué)過(guò)程批注一、播放錄像和演示實(shí)驗(yàn),導(dǎo)入新課。1.播放:燈光逐漸變亮,音樂(lè)漸起,幽靜的湖畔,朦朧的月色,一群美麗的白天鵝出現(xiàn)在舞臺(tái)上,隨著燈光變化,翩翩起舞。2.演示:閉合臺(tái)燈開(kāi)關(guān),然后調(diào)節(jié)旋鈕,使其亮度逐漸發(fā)生變化。3.演示:調(diào)節(jié)錄音機(jī)的旋鈕,使其音量逐漸發(fā)生變化。問(wèn)題:通過(guò)剛才的觀察,你發(fā)現(xiàn)了什么?有什么樣的想法?學(xué)生通過(guò)觀看錄像和演示實(shí)驗(yàn)找出其共性,經(jīng)分析思考,明白電路中的電流發(fā)生了變化,從而提出問(wèn)題:哪些因素影響電流的大小?二、進(jìn)行新課。(一)實(shí)驗(yàn)探究:怎樣改變電流的大???提出問(wèn)題:根據(jù)經(jīng)驗(yàn),你能猜想出哪些因素能影響電流的大小?怎樣改變電流的大小?教師用線(xiàn)路板組成(或多媒體出示)與圖5-1-1的電路圖相對(duì)應(yīng)的實(shí)物圖:學(xué)生回答情況參考:(1)電壓使電路中形成電流,所以電壓越大,電流越大。(2)電阻表示導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用,所以電阻越大,電流越小。學(xué)生猜想:改變電流方案:(1)改變電池節(jié)數(shù),通過(guò)改變電壓來(lái)改變電路中的電流。(2)利用滑動(dòng)變阻器改變電路中的電阻,來(lái)改變電路中的電流。那么如何驗(yàn)證我們的猜想呢?將學(xué)生分組驗(yàn)證兩種猜想。(1)把2.5V小燈泡和電流表分別跟一節(jié)干電池和兩節(jié)干電池串聯(lián)組成電路。閉合開(kāi)關(guān),觀察先后兩次電流表示數(shù)及小燈泡的亮度。分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,驗(yàn)證猜想(1)是否正確。(2)把2.5V小燈泡和電流表及滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在一起組成電路,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片的位置,觀察先后兩次電流表示數(shù)及小燈泡的亮度。分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,驗(yàn)證猜想(2)是否正確。引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論:電路中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓及導(dǎo)體的電阻有關(guān)。(二)探究電流與電壓、電阻的關(guān)系。(1)提出問(wèn)題:電流與電壓、電阻之間有什么樣的定量關(guān)系呢?(2)學(xué)生猜想,教師記錄于副板書(shū)上。(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):①問(wèn)題:電流可能受電壓和電阻兩個(gè)因素的影響,如果兩個(gè)因素同時(shí)變化(如在改變電壓的同時(shí),也改變電阻),能否判斷電流變化是誰(shuí)引起的嗎?②確定實(shí)驗(yàn)方法:控制變量法。在物理學(xué)中,一個(gè)物理量往往受兩個(gè)或多個(gè)因素影響,為了研究這個(gè)量與其中的一個(gè)因素的關(guān)系,可以固定其他的一些因素,只改變一個(gè),以此進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,這種研究物理問(wèn)題的方法叫“控制變量法”。③確定實(shí)驗(yàn)方案:先讓電阻保持不變,改變電壓,觀察電流隨電壓變化的情況;再保持電壓不變,改變電阻,觀察電流隨電阻變化的情況。1.探究電流與電壓的關(guān)系。(1)問(wèn)題:請(qǐng)同學(xué)們討論,這個(gè)實(shí)驗(yàn)需要哪些器材?它們的作用各是什么?怎樣才能改變電阻兩端的電壓?畫(huà)出電路圖。(2)教師分析歸納學(xué)生的改變電阻兩端電壓的方法和實(shí)驗(yàn)電路,提出異議,引導(dǎo)學(xué)生確定最佳實(shí)驗(yàn)方案,板書(shū)合理的器材選擇、電路圖、數(shù)據(jù)記錄方法、操作過(guò)程。(3)電腦出示實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問(wèn)題:①連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)應(yīng)處于________狀態(tài)。②滑動(dòng)變阻器的滑片處于阻值________位置。③注意認(rèn)清電壓表、電流表的________接線(xiàn)柱。④電壓表量程選________V,電流表量程選________A。⑤閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)________電路,確認(rèn)無(wú)誤后方可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。⑥實(shí)驗(yàn)中,閉合開(kāi)關(guān)后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使R兩端的電壓成整數(shù)倍地變化(如1V、2V、3V),讀出每次加在R上的電壓值和電流值,并填入教材第73頁(yè)表格中。(4)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),教師巡視指導(dǎo),幫助理解有困難的學(xué)生。(5)請(qǐng)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)表格中的數(shù)據(jù),當(dāng)電壓成倍數(shù)地增大時(shí),電流是怎樣變化的?由此可以歸納出什么結(jié)論?教師引導(dǎo)總結(jié):在電阻一定的情況下,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比。2.探究電流與電阻的關(guān)系。(1)利用剛才的電路如何用實(shí)驗(yàn)研究電流跟電阻的關(guān)系?怎樣改變電阻的大?。?2)在改變電阻時(shí),加在電阻兩端的電壓也要改變,怎樣才能保持每次電阻兩端的電壓不變呢?(3)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)中,換用不同的電阻,閉合開(kāi)關(guān)后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使R兩端的電壓(如U=2V)保持不變,讀出每次R的電阻值和電流值,并填入表格。(4)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),教師巡視指導(dǎo),幫助遇到困難的學(xué)生。(5)請(qǐng)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)表格中的數(shù)據(jù),當(dāng)電阻成倍數(shù)地增大時(shí),電流是怎樣變化的?由此可以歸納出什么結(jié)論?教師引導(dǎo)總結(jié):在電壓一定的情況下,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。學(xué)以致用:解釋開(kāi)頭提出的問(wèn)題,可以用多媒體展示其實(shí)物圖與電路圖進(jìn)行分析。評(píng)估交流:讓學(xué)生討論在實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題以及自己對(duì)問(wèn)題的看法和解決辦法,使學(xué)生意識(shí)到共同討論可以發(fā)現(xiàn)自己的不足,可以借鑒別人的經(jīng)驗(yàn)。教師出示實(shí)物圖的目的是為了給學(xué)生創(chuàng)設(shè)實(shí)物情境,便于學(xué)生思考、探討問(wèn)題,找到解決的方法,因此教師不要忽略這一環(huán)節(jié)。對(duì)于學(xué)生回答的其他問(wèn)題,一般都可以歸結(jié)到電壓或電阻上,對(duì)學(xué)生的猜想作相應(yīng)的引導(dǎo)。分析出影響因素后,學(xué)生自然就能想到改變電路中的電流的方法了。這里僅僅列舉了學(xué)生最易得出的兩種方法,如還有別的方法,教師可以引導(dǎo)到電壓及電阻的改變上來(lái)分析。對(duì)于同學(xué)們的猜想,不論對(duì)錯(cuò),教師都應(yīng)認(rèn)真對(duì)待,但應(yīng)該注意:猜想不是瞎猜、亂猜,應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生在原有知識(shí)的基礎(chǔ)上有根據(jù)、符合邏輯地進(jìn)行猜想。所以,在這里設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想。學(xué)生通過(guò)親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證自己的猜想,真正認(rèn)識(shí)到影響電流的因素有電路兩端的電壓及電路中的電阻,為下一步探究電流與電壓、電阻的關(guān)系奠定基礎(chǔ),同時(shí)在這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中也隱含體現(xiàn)了下面的探究實(shí)驗(yàn)中控制變量法的運(yùn)用。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)部分是一個(gè)難點(diǎn),教師要進(jìn)行引導(dǎo),不要輕易否定學(xué)生的想法,在設(shè)計(jì)過(guò)程中教師可以提出啟發(fā)性的問(wèn)題,讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。學(xué)生思考、討論,匯報(bào)所需的實(shí)驗(yàn)器材及它們的作用,畫(huà)出電路圖,并且簡(jiǎn)單陳述自己的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程。在這段教學(xué)中教師合理地啟發(fā)學(xué)生選擇實(shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖,讓學(xué)生親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn),分析數(shù)據(jù),歸納得出結(jié)論,充分體現(xiàn)學(xué)生的主體作用。這樣不僅培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力、觀察思維能力,而且使學(xué)生在獲取知識(shí)的同時(shí),感受歐姆定律發(fā)現(xiàn)的邏輯過(guò)程,感受實(shí)驗(yàn)成功的喜悅。由于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方法已經(jīng)有所了解,因此教師不必過(guò)多引導(dǎo),只要分析出通過(guò)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器來(lái)控制電阻兩端的電壓就可以了。三、反思總結(jié),布置思考題。1.請(qǐng)學(xué)生總結(jié)本節(jié)課的主要收獲,教師再作適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充。2.教師進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)本節(jié)課的重點(diǎn)、難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)。3.布置思考題及課后作業(yè)。思考題:電流、電壓、電阻之間有什么樣的定量關(guān)系呢?┃教學(xué)小結(jié)┃【板書(shū)設(shè)計(jì)】第1節(jié)歐姆定律(1)(一)實(shí)驗(yàn)探究:怎樣改變電流的大小1.改變電池節(jié)數(shù)。2.改變電路電阻。(二)探究電流與電壓、電阻的關(guān)系1.探究電流與電壓的關(guān)系。(1)電路圖(略)。(2)結(jié)論:在電阻不變時(shí),電流與電阻兩端的電壓成正比。2.探究電流與電阻的關(guān)系。(1)電路圖(略)。(2)結(jié)論:在電壓不變時(shí),電流與電阻成反比?!窘虒W(xué)探討與反思】電流跟電壓、電阻的關(guān)系實(shí)際上就是歐姆定律,它是電學(xué)中的基本定律,是進(jìn)一步學(xué)習(xí)電學(xué)知識(shí)和分析電路的基礎(chǔ),是本章的重點(diǎn)。本節(jié)課中,學(xué)生通過(guò)探究活動(dòng),更進(jìn)一步體驗(yàn)了科學(xué)探究的方法。這一節(jié)綜合性較強(qiáng),從知識(shí)上講,要用到電路、電流、電壓和電阻的概念;從技能上講,要用到電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器等。學(xué)生通過(guò)自己的實(shí)驗(yàn)得出了歐姆定律,明確了實(shí)驗(yàn)方法。這個(gè)實(shí)驗(yàn)難度比較大,主要在實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)的記錄以及數(shù)據(jù)的分析方面,學(xué)生出現(xiàn)錯(cuò)誤的可能性也比較大,所以實(shí)驗(yàn)的評(píng)估和交流做了重點(diǎn)處理。教學(xué)中利用前面“電流”、“電路”、“電壓”和“電阻”等知識(shí),推斷出電流與電壓、電阻的定性關(guān)系。這樣處理:一是給接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果作了鋪墊,不致使學(xué)生感到突然;二是目的明確,使學(xué)生對(duì)將要探究的問(wèn)題產(chǎn)生強(qiáng)烈的愿望,想要證實(shí)一下這個(gè)推斷。有了定性的關(guān)系,又知道電流是可以用電流表測(cè)量的物理量,電壓是可以用電壓表測(cè)量的物理量,電阻也是可測(cè)量的物理量。在此基礎(chǔ)上就可以引出“探究電流與電壓、電阻會(huì)不會(huì)有定量關(guān)系”的問(wèn)題,適合學(xué)生的正常思維,達(dá)到了良好的教學(xué)效果。第2課時(shí)【教學(xué)目標(biāo)】一、知識(shí)與能力1.理解歐姆定律的內(nèi)容及其表達(dá)式的物理意義,了解定律中各物理量的單位。2.能熟練地運(yùn)用歐姆定律計(jì)算有關(guān)電壓、電流和電阻的簡(jiǎn)單問(wèn)題。二、過(guò)程與方法1.通過(guò)分析,掌握電流與電壓、電阻之間的定量關(guān)系。2.通過(guò)計(jì)算,學(xué)會(huì)解答電學(xué)計(jì)算題的一般方法,培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力,培養(yǎng)學(xué)生解答電學(xué)問(wèn)題的良好習(xí)慣。三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)對(duì)歐姆生平的介紹,學(xué)習(xí)科學(xué)家獻(xiàn)身科學(xué)、勇于探索真理的精神,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性?!窘虒W(xué)重點(diǎn)】理解歐姆定律,能用其進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。【教學(xué)難點(diǎn)】理解歐姆定律并應(yīng)用?!窘虒W(xué)突破】通過(guò)教師分析例題,認(rèn)識(shí)到電流、電壓、電阻三者之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,并依靠歐姆定律的內(nèi)容公式進(jìn)行分析,明確已知其中兩個(gè)物理量如何來(lái)求第三個(gè)物理量,并規(guī)范電學(xué)題目的解題格式,通過(guò)例題進(jìn)行拓展分析,強(qiáng)化歐姆定律的應(yīng)用?!窘虒W(xué)準(zhǔn)備】◆教師準(zhǔn)備定值電阻、多媒體課件。┃教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)┃教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)意圖一、復(fù)習(xí)提問(wèn)引入新課。提出問(wèn)題:1.在上一節(jié)“探究導(dǎo)體上的電流跟兩端電壓、電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)用了哪種研究問(wèn)題的方法?2.在研究過(guò)程中控制了哪個(gè)物理量?3.利用上節(jié)課得出的結(jié)論,填寫(xiě)表格,并闡述理由。(可利用多媒體或投影將表格投出)表一(電阻一定)電壓U/V1.53電流I/A0。30。8表二(電壓一定)電阻R/Ω510電流I/A0。60。2進(jìn)一步引申:如果我們?cè)僦纼蓚€(gè)表中的任意一個(gè)數(shù)據(jù),你能不能繼續(xù)求出另外一個(gè)呢?在填空時(shí),如果學(xué)生不夠熟練,教師可適當(dāng)提醒學(xué)生回憶在上一節(jié)課中是如何采用控制變量法來(lái)研究的,并及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生解答。二、新課教學(xué)。(三)歐姆的研究發(fā)現(xiàn)。1.推導(dǎo)歐姆定律。教師:你們能不能將探究活動(dòng)中的兩個(gè)結(jié)論用一句話(huà)概括出來(lái)?學(xué)生討論,相互總結(jié),相互補(bǔ)充,達(dá)成共識(shí)。教師:上節(jié)課我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出了導(dǎo)體中的電流跟它兩端的電壓和它的電阻的關(guān)系,請(qǐng)一位同學(xué)敘述一下這個(gè)關(guān)系。大家認(rèn)為他說(shuō)得對(duì)嗎?上節(jié)課我們?cè)?jīng)把這個(gè)關(guān)系用數(shù)學(xué)式子表示出來(lái),是怎樣表示的?(學(xué)生回答,教師板書(shū))副板書(shū):R一定時(shí),eq\f(I1,I2)=eq\f(U1,U2)(1)U一定時(shí),eq\f(I1,I2)=eq\f(R2,R1)(2)2.認(rèn)識(shí)歐姆定律。教師:我們這節(jié)課要學(xué)習(xí)的就是將這些關(guān)系綜合起來(lái),得出一個(gè)電學(xué)基本規(guī)律,即歐姆定律。板書(shū):歐姆定律(第2課時(shí))教師:歐姆定律的內(nèi)容是什么呢?讓大家閱讀課本,請(qǐng)一位同學(xué)朗讀歐姆定律的內(nèi)容。歐姆定律的內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流,跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。通過(guò)多媒體課件簡(jiǎn)單介紹歐姆的貢獻(xiàn)及當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)條件,讓學(xué)生感受科學(xué)家探究真理的艱辛和鍥而不舍的精神。提出問(wèn)題:對(duì)比剛才分析數(shù)據(jù)得出的電流與電壓、電阻關(guān)系,你怎么理解歐姆定律中的“正比”與“反比”呢?學(xué)生相互討論,發(fā)表自己的觀點(diǎn)。教師補(bǔ)充解釋?zhuān)簹W姆定律的內(nèi)容中在說(shuō)到“正比”或“反比”時(shí),沒(méi)有說(shuō)“在電阻一定的情況下”或“電壓不變的情況下”,這是否意味著“導(dǎo)體中的電流跟它兩端的電壓成正比”不需要保持電阻不變這個(gè)條件了呢?不是的。只有電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流才會(huì)跟它兩端的電壓成正比。同樣,也只有電壓不變時(shí),導(dǎo)體中的電流才會(huì)跟它的電阻成反比。定律作了簡(jiǎn)明的敘述,但暗含了這兩個(gè)條件,這是對(duì)定律應(yīng)注意的一個(gè)方面。另一方面,定律沒(méi)有指明“正比”“反比”所應(yīng)滿(mǎn)足的條件,還意味著它能適用于電壓、電阻同時(shí)都變化時(shí)電流應(yīng)如何變化的情形,這種情形在以后的學(xué)習(xí)中將會(huì)遇到。其次歐姆定律中說(shuō)到的電流、電壓、電阻都是屬于同一段導(dǎo)體的,在后面將歐姆定律用于串聯(lián)電路和并聯(lián)電路時(shí),注意到這一點(diǎn)是很必要的。3.歐姆定律公式。提出問(wèn)題:根據(jù)你對(duì)歐姆定律的理解,你認(rèn)為如果把歐姆定律的內(nèi)容用公式來(lái)表述,應(yīng)該怎么表述呢?公式中的各個(gè)符號(hào)的意義和單位分別是什么?學(xué)生自己閱讀教材認(rèn)識(shí)。歐姆定律的公式:I=eq\f(U,R)。教師總結(jié)有關(guān)歐姆定律的幾點(diǎn)說(shuō)明(多媒體出示):①歐姆定律中的電流、電壓和電阻這三個(gè)量是對(duì)同一段導(dǎo)體而言的。②對(duì)于同一段電路,只要知道I、U和R三個(gè)物理量中的兩個(gè),就可以應(yīng)用歐姆定律求出另一個(gè)。③使用公式進(jìn)行計(jì)算時(shí),各物理量要用所要求的單位。電壓的單位用V,電阻的單位用Ω,電流的單位用A。(四)歐姆定律的應(yīng)用。那么我們可以利用歐姆定律來(lái)解答哪些問(wèn)題呢?多媒體出示例題:手電筒的小燈泡上標(biāo)有“2.5V0。3A”,表示加2.5V電壓時(shí),通過(guò)的電流為0。3A,燈泡正常發(fā)光。燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是多少?學(xué)生閱讀完后,讓學(xué)生結(jié)合“有關(guān)歐姆定律的幾點(diǎn)說(shuō)明”思考并試著解答。教師結(jié)合例題引導(dǎo)分析并板書(shū)。(1)可以計(jì)算的問(wèn)題:U、R、I三個(gè)量中,知道兩個(gè)可求其余一個(gè)。公式:I=eq\f(U,R);變形公式:U=IR、R=eq\f(U,I)。(2)解答問(wèn)題的思路和格式:畫(huà)出電路圖或?qū)懗鲆阎獥l件、求解物理量→寫(xiě)出根據(jù)公式→代入數(shù)據(jù)→計(jì)算結(jié)果。(3)物理量的單位的運(yùn)用:若已知量的單位不是伏、安、歐,要先化為伏、安、歐再代入式子計(jì)算。解答并板書(shū)。解:由I=eq\f(U,R)得到R=eq\f(U,I)=eq\f(2.5V,0.3A)≈8。3Ω問(wèn)題:結(jié)合這道例題請(qǐng)同學(xué)們思考一下,我們?nèi)绾螠y(cè)量才能知道這個(gè)電阻的阻值呢?(教師出示一個(gè)定值電阻)分析:這道例題為我們提供了一種測(cè)定電阻的方法。如果分別用電壓表和電流表測(cè)出電路中某一導(dǎo)體兩端的電壓值和通過(guò)它的電流值,就可以根據(jù)歐姆定律算出這個(gè)導(dǎo)體的電阻值。強(qiáng)化練習(xí):①一個(gè)定值電阻兩端的電壓是0。25V時(shí),流過(guò)它的電流是0。13A。如果流過(guò)它的電流變?yōu)?。91A,此時(shí)它兩端的電壓是多大?②一個(gè)電阻箱接在電壓不變的電源上,把它的電阻調(diào)到350Ω時(shí),流過(guò)它的電流是21mA。若再調(diào)節(jié)電阻箱,使流過(guò)它的電流變?yōu)?26mA,此時(shí)電阻箱的電阻應(yīng)是多大?學(xué)生討論:為什么電流表不能直接接到電源兩極上去,而電壓表可以呢?學(xué)生回答,教師訂正,并進(jìn)行適當(dāng)解釋。解答參考:電流表的特點(diǎn)是電阻很小,當(dāng)電流表直接接在電源兩端時(shí),通過(guò)電流表的電流就會(huì)過(guò)大,燒壞電流表。同理,電壓表的電阻卻很大,即使將電壓表直接接在電源兩端,通過(guò)它的電流也很小,所以燒不壞電壓表,也就可以直接接在電源兩端了。引導(dǎo)學(xué)生利用上一節(jié)課的實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)延伸到這一節(jié)課,有一定的難度,因此教師要照顧到全體學(xué)生,認(rèn)識(shí)到數(shù)據(jù)中隱含的規(guī)律,并能得出相應(yīng)的關(guān)系。在向?qū)W生提問(wèn)時(shí),要盡量抽中等學(xué)生或差等生不看書(shū)回答,不足之處由學(xué)生訂正。對(duì)于用數(shù)學(xué)式子來(lái)表示的是為歐姆定律的公式得出作準(zhǔn)備的。對(duì)于“R一定”與“U一定”,教師最好是用彩筆標(biāo)注一下,為進(jìn)一步探討理解歐姆定律中的“正比”與“反比”作鋪墊。對(duì)于歐姆定律的理解是很重要的,對(duì)于內(nèi)容的表述理解也是中考的考點(diǎn),因此教師要結(jié)合開(kāi)始通過(guò)數(shù)據(jù)得出的結(jié)論進(jìn)行分析,便于學(xué)生理解掌握。對(duì)于“另一方面”與“對(duì)同一段導(dǎo)體”的解釋?zhuān)梢院?jiǎn)單點(diǎn),遇到具體問(wèn)題時(shí)再?gòu)?qiáng)調(diào)說(shuō)明,不要把內(nèi)容搞得很復(fù)雜。對(duì)于這一部分的教學(xué),教師要引導(dǎo)學(xué)生將語(yǔ)言描述的歐姆定律內(nèi)容用字母表示出來(lái),并認(rèn)識(shí)各個(gè)物理量之間的關(guān)系及其單位,明確用這個(gè)公式進(jìn)行計(jì)算時(shí),必須用要求的單位。如果單位不統(tǒng)一,就要進(jìn)行單位換算。通過(guò)例題的講解,幫助學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)歐姆定律的使用條件,同時(shí),培養(yǎng)良好的解題習(xí)慣。處理強(qiáng)化練習(xí)時(shí),重點(diǎn)是訓(xùn)練學(xué)生的解題格式,為學(xué)生養(yǎng)成良好的解題習(xí)慣奠定基礎(chǔ)。對(duì)于這部分內(nèi)容,教師利用歐姆定律的知識(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹,讓學(xué)生明白電流表與電壓表的原理。三、反思總結(jié),布置思考題。1.請(qǐng)學(xué)生總結(jié)本節(jié)課的主要收獲,教師再做適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充。2.教師進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)本節(jié)課的重點(diǎn)、難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)。3.布置思考題及課后作業(yè)。課后作業(yè):教材第75頁(yè)“自我評(píng)價(jià)”第1題。┃教學(xué)小結(jié)┃【板書(shū)設(shè)計(jì)】第1節(jié)歐姆定律(2)(三)歐姆的研究發(fā)現(xiàn)歐姆定律內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。公式及單位:I=eq\f(U,R),U—VR—ΩI—A(四)歐姆定律的應(yīng)用(1)可以計(jì)算的問(wèn)題:三個(gè)量中,知道兩個(gè)可求其余一個(gè)。公式:I=eq\f(U,R);變形公式:U=IR、R=eq\f(U,I)。(2)解答問(wèn)題的思路和格式:畫(huà)出電路圖或?qū)懗鲆阎獥l件、求解物理量→寫(xiě)出根據(jù)公式→代入數(shù)據(jù)→計(jì)算結(jié)果。(3)物理量的單位:若已知量的單位不是伏、安、歐,要先化為伏、安、歐再代入式子計(jì)算?!窘虒W(xué)探討與反思】本課題教學(xué)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵之一是處理好第1節(jié)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律和歐姆定律的關(guān)系,使學(xué)生易于理解歐姆定律的內(nèi)容和公式的物理意義,特別是歐姆定律的公式為什么那樣表達(dá),是初中物理教學(xué)中的一個(gè)難點(diǎn)。本教案設(shè)計(jì)的基本思路是:從實(shí)驗(yàn)規(guī)律出發(fā),引出定律內(nèi)容,再把定律的結(jié)論與實(shí)驗(yàn)的結(jié)論對(duì)比理解,說(shuō)明定律既概括了實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,又比實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有普遍性。在引出公式后,由公式導(dǎo)出兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論,說(shuō)明公式也是實(shí)驗(yàn)結(jié)論的概括。這樣,學(xué)生對(duì)定律的內(nèi)容和公式的物理意義就有了切實(shí)的理解,對(duì)課文開(kāi)頭提出的歐姆定律是“實(shí)驗(yàn)結(jié)果綜合起來(lái)的”才會(huì)有真切的體會(huì)。這樣做的前提是在本章第1節(jié)的教學(xué)中,先通過(guò)實(shí)例運(yùn)用學(xué)生在小學(xué)和中學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中已較熟悉的比例知識(shí)導(dǎo)出本教案中的(1)(2)兩式,根據(jù)第1課時(shí)的內(nèi)容和課時(shí)實(shí)際,不難做到。培養(yǎng)學(xué)生理解運(yùn)用數(shù)學(xué)表達(dá)物理規(guī)律和應(yīng)用數(shù)學(xué)解決物理問(wèn)題的能力是本章的一個(gè)重要特點(diǎn)。上述設(shè)計(jì)和課堂練習(xí)題的設(shè)計(jì)都有利于這種能力的培養(yǎng)。本課題的另一重點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)是初步培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用歐姆定律解題的能力?!罢莆諝W姆定律”的教學(xué)要求是本章以至電學(xué)學(xué)完后的最終要求。這節(jié)課只是既簡(jiǎn)單又基礎(chǔ)的應(yīng)用,由于學(xué)生已經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有涉及到用公式進(jìn)行定量計(jì)算,在這一節(jié)課對(duì)解題加以強(qiáng)調(diào)是非常必要的。教案中采取學(xué)生先閱讀教材例題,再一起概括小結(jié)的解題思路方法,以及在本課小結(jié)中再次強(qiáng)調(diào),對(duì)學(xué)生提出要求等措施來(lái)實(shí)現(xiàn)。第2節(jié)測(cè)量電阻【教學(xué)目標(biāo)】一、知識(shí)與能力1.知道用電壓表和電流表測(cè)電阻的原理。2.會(huì)同時(shí)使用電壓表和電流表測(cè)量導(dǎo)體的電阻。3.了解定值電阻的特性。二、過(guò)程與方法通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)電阻的測(cè)量,了解歐姆定律的應(yīng)用。三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀1.實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì)、連接及測(cè)量過(guò)程中的興趣培養(yǎng)。2.在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度?!窘虒W(xué)重點(diǎn)】學(xué)會(huì)使用電壓表、電流表測(cè)量電阻。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,加深對(duì)電阻概念的正確理解?!窘虒W(xué)難點(diǎn)】引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)規(guī)律,加深對(duì)電阻概念的認(rèn)識(shí)?!窘虒W(xué)突破】引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì),明確實(shí)驗(yàn)方法及實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用。分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),了解電壓與電流的比值關(guān)系,發(fā)現(xiàn)定值電阻的特點(diǎn),認(rèn)識(shí)到電壓與電流對(duì)電阻是沒(méi)有影響的,強(qiáng)化學(xué)生對(duì)電阻概念的理解?!窘虒W(xué)準(zhǔn)備】◆教師準(zhǔn)備圖像坐標(biāo)紙、課堂鞏固練習(xí)等多媒體課件?!緦W(xué)生準(zhǔn)備】干電池(2節(jié))、學(xué)生電源、2.5V和6。3V的小燈泡、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)、定值電阻(5Ω、10Ω、20Ω)、滑動(dòng)變阻器、電壓表、電流表、萬(wàn)用表。
┃教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)┃教學(xué)過(guò)程批注一、創(chuàng)設(shè)生活情境,引入新課。1.教師出示一個(gè)壞的收音機(jī),告訴學(xué)生經(jīng)過(guò)檢查,發(fā)現(xiàn)一只標(biāo)注模糊的電阻引線(xiàn)斷了,需要更換。怎樣才能知道它的阻值呢?2.通過(guò)多媒體課件模擬上面這一過(guò)程。問(wèn)題:利用我們學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)能不能進(jìn)行測(cè)量呢?通過(guò)利用收音機(jī)這一實(shí)物進(jìn)行展示,點(diǎn)明需要更換標(biāo)注模糊的電阻,并讓學(xué)生利用學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行測(cè)量電阻。這樣將物理知識(shí)與實(shí)際生活聯(lián)系在一起,增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)物理應(yīng)用于生活的認(rèn)識(shí)。二、進(jìn)行新課。1.實(shí)驗(yàn)探究:怎樣測(cè)量未知電阻?(1)提出問(wèn)題:如何利用已有知識(shí)測(cè)量未知電阻的阻值呢?討論測(cè)量方法及依據(jù)。(2)猜想或假設(shè):學(xué)生思考交流,利用已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行有根據(jù)的猜想。①可以使用電工們常用的萬(wàn)用表直接測(cè)量。②用電壓表和電流表分別測(cè)出電阻兩端的電壓和通過(guò)電阻的電流,代入公式R=eq\f(U,I)計(jì)算得出。(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。問(wèn)題1:如何利用電壓表和電流表分別測(cè)量出電阻兩端的電壓和電流,從而計(jì)算出電阻呢?請(qǐng)畫(huà)出相應(yīng)的電路圖。教師活動(dòng):展示學(xué)生畫(huà)出的電路圖,通過(guò)以下幾個(gè)問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生討論分析電路圖的合理性。①用這幾個(gè)電路能測(cè)出電阻兩端的電壓和通過(guò)電阻的電流嗎?設(shè)計(jì)合理嗎?②電路能測(cè)出幾組數(shù)據(jù),只測(cè)出一組數(shù)據(jù)計(jì)算的電阻準(zhǔn)確嗎?③如何才能進(jìn)行多次測(cè)量,得到多組數(shù)據(jù)呢?總結(jié):①只要能正確測(cè)出電阻兩端的電壓和電流,就具有合理性;②只測(cè)量一組數(shù)據(jù)具有偶然性,不能真正說(shuō)明問(wèn)題,應(yīng)該多測(cè)量幾次;③通過(guò)滑動(dòng)變阻器改變電阻兩端的電壓操作起來(lái)方便可靠。問(wèn)題2:實(shí)驗(yàn)時(shí),有哪些注意事項(xiàng)呢?以填空的形式或多媒體展示。①連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)應(yīng)處于________狀態(tài)。②滑動(dòng)變阻器的滑片處于阻值________位置。③注意認(rèn)清電壓表、電流表的________接線(xiàn)柱。④電壓表量程選________V,電流表量程選________A。⑤閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)________電路,確認(rèn)無(wú)誤后方可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。問(wèn)題3:如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)表格呢?(4)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。①學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn),教師巡視指導(dǎo),幫助遇到困難的學(xué)生。②展示學(xué)生小組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。(5)分析論證。問(wèn)題:你計(jì)算出的電阻有什么特點(diǎn)?分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,定值電阻的阻值是不變的,說(shuō)明電阻的大小與導(dǎo)體兩端的電壓高低,及通過(guò)導(dǎo)體的電流大小無(wú)關(guān)。(6)評(píng)估交流。①實(shí)驗(yàn)中你的電表是否出現(xiàn)了指針?lè)聪蚱D(zhuǎn)的現(xiàn)象?原因是什么?②實(shí)驗(yàn)中你的電表是否出現(xiàn)了超量程的現(xiàn)象?原因是什么?③實(shí)驗(yàn)中你的滑動(dòng)變阻器是否出現(xiàn)了無(wú)法調(diào)節(jié)電路電流大小的現(xiàn)象?原因是什么?④測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中,你每次測(cè)量的電阻值是否相差不大?為什么?⑤滑動(dòng)變阻器在本實(shí)驗(yàn)中起到了什么作用?學(xué)生反思,討論交流??偨Y(jié):在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),一定要事先明確實(shí)驗(yàn)步驟和儀器的操作規(guī)范,細(xì)心操作,認(rèn)真檢查,避免出現(xiàn)失誤甚至造成事故?;瑒?dòng)變阻器在本實(shí)驗(yàn)中除了用來(lái)調(diào)節(jié)電阻兩端的電壓、實(shí)現(xiàn)多次測(cè)量外,還具有限制電路中的電流、保護(hù)電路的作用。(7)圖像表示電阻。教師簡(jiǎn)單介紹:除了用表格形式記錄我們的測(cè)量結(jié)果外,我們還可以用圖像的方式表示。在坐標(biāo)圖上,用橫坐標(biāo)表示電流I,縱坐標(biāo)表示電壓U。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),用描點(diǎn)連接法就可以得到電流隨電壓變化的關(guān)系曲線(xiàn)。學(xué)生在圖像坐標(biāo)紙上,描點(diǎn)連線(xiàn)。問(wèn)題:如何從圖像中知道電阻的大???學(xué)生舉例分析。2.伏安法的應(yīng)用。教師總結(jié):對(duì)于一個(gè)未知電阻,用電壓表測(cè)出它的兩端電壓U,用電流表測(cè)出通過(guò)它的電流I,應(yīng)用歐姆定律,就可求出其電阻值。這種測(cè)量電阻的方法叫做伏安法。伏安法是測(cè)量電阻的一種基本方法。討論交流:只用一只電壓表測(cè)電阻。實(shí)際測(cè)量中,如果缺少電流表,你能用一只電壓表和一只定值電阻測(cè)未知電阻的阻值嗎?畫(huà)出電路圖。學(xué)生討論分析,并明確測(cè)量步驟。原理分析參考:只有電壓表,那就只能測(cè)出待測(cè)電阻兩端的電壓,而不能測(cè)出電流。但是電壓表也可以測(cè)出已知定值電阻的電壓,用此電壓除以已知定值電阻的阻值就是該定值電阻的電流,如果計(jì)算出來(lái)的電流與待測(cè)電阻的電流相等,那么就能計(jì)算出待測(cè)電阻的阻值了。使定值電阻的電流與待測(cè)電阻的電流相等,只需要使它們串聯(lián)即可。知識(shí)拓展:只用一只電流表和一只定值電阻能否測(cè)量未知電阻的阻值呢?例題:某同學(xué)想測(cè)定電阻Rx的阻值。供選擇的器材有:一個(gè)電源(電壓不變、電壓數(shù)值未知),一個(gè)已知電阻R0,電壓表(最大量程大于電源電壓),單刀雙擲開(kāi)關(guān)。該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖5-2-1所示的電路。(1)要完成該實(shí)驗(yàn),請(qǐng)你寫(xiě)出需要測(cè)量的物理量及操作步驟。(把開(kāi)關(guān)與接觸點(diǎn)“1”接觸,此時(shí)電壓表測(cè)量的是定值電阻兩端電壓,讀取示數(shù)為U0,再把開(kāi)關(guān)與接觸點(diǎn)“2”接觸,此時(shí)電壓表測(cè)量的是定值電阻和被測(cè)電阻兩端的總電壓,讀取示數(shù)為U)(2)寫(xiě)出用測(cè)量的物理量計(jì)算Rx的表達(dá)式。Rx=eq\f(U-U0R0,U0)技巧點(diǎn)撥:根據(jù)兩個(gè)電阻串聯(lián)時(shí)電流相等,并聯(lián)時(shí)電壓相等,借助一個(gè)測(cè)量?jī)x表電流表(或電壓表)和一個(gè)定值電阻等也可以測(cè)量出一個(gè)燈泡工作時(shí)的電阻。學(xué)生討論分析,設(shè)計(jì)其他實(shí)驗(yàn)方法步驟。教師要肯定學(xué)生的說(shuō)法,可以出示萬(wàn)用表實(shí)物,簡(jiǎn)單介紹萬(wàn)用表及其使用方法。建議學(xué)生使用已經(jīng)掌握的知識(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),也就是第二種方法。利用前面的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn),學(xué)生很容易畫(huà)出電路圖,但是較難考慮到滑動(dòng)變阻器的使用。因此以下設(shè)計(jì)按照學(xué)生沒(méi)有使用滑動(dòng)變阻器的情況進(jìn)行處理,教師要根據(jù)實(shí)際情況作出最佳處理。通過(guò)討論,學(xué)生聯(lián)系本章第1節(jié)課的探究實(shí)驗(yàn),容易想到可以通過(guò)改變電池個(gè)數(shù)或調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的方法改變電路中的電流,實(shí)現(xiàn)多次測(cè)量。通過(guò)學(xué)生對(duì)兩種方法方便性的討論,選取滑動(dòng)變阻器,改進(jìn)電路圖,展示正確的電路圖,并板書(shū)。對(duì)于實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng),教師不管通過(guò)什么方式,主要是讓學(xué)生養(yǎng)成實(shí)驗(yàn)前先考慮注意事項(xiàng)的好習(xí)慣,減少實(shí)驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題。對(duì)于設(shè)計(jì)表格,學(xué)生可以參考教材表格,表格的設(shè)計(jì)不是唯一的,主要是訓(xùn)練學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)表格的能力。教師要以小組成員的身份參與到各個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)當(dāng)中,并糾正學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的錯(cuò)誤與不足;三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)盡量在允許的范圍內(nèi)拉開(kāi)差距,便于分析結(jié)論;要求學(xué)生實(shí)事求是地記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。在分析論證、評(píng)估交流時(shí),教師要注意引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性,然后評(píng)估自己在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)了哪些失誤,這些會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成哪些影響。這是一種習(xí)慣的培養(yǎng),教師不要舍棄這一重要的環(huán)節(jié)。對(duì)于圖像的描點(diǎn)可以由學(xué)生自己完成,但是對(duì)于從圖像中去認(rèn)識(shí)電阻的大小,是一個(gè)難點(diǎn),也是一個(gè)重點(diǎn)。因此教師要注意引導(dǎo)學(xué)生從曲線(xiàn)的得來(lái)進(jìn)行分析,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)其中所描點(diǎn)的含義。此處,教師也可進(jìn)行適當(dāng)?shù)挠?xùn)練,進(jìn)行強(qiáng)化。在處理時(shí),由于難度比較大,所以教師要適當(dāng)進(jìn)行引導(dǎo)。通過(guò)這兩種特殊的測(cè)量方法,鍛煉學(xué)生的思維,進(jìn)一步理解歐姆定律的應(yīng)用,體會(huì)“替換”的方法。三、反思總結(jié),布置思考題。1.知識(shí)與能力方面:(1)測(cè)電阻的方法;(2)定值電阻的特性;(3)滑動(dòng)變阻器在本實(shí)驗(yàn)中的作用。2.學(xué)生交流合作心得體會(huì)。3.布置思考題及課后作業(yè)。課后作業(yè):(1)完成教材第79頁(yè)“自我評(píng)價(jià)”。(2)課下研究小燈泡的電阻,并記錄燈泡電阻的特點(diǎn),與定值電阻進(jìn)行對(duì)比。┃教學(xué)小結(jié)┃【板書(shū)設(shè)計(jì)】第2節(jié)測(cè)量電阻(一)伏安法測(cè)量電阻1.實(shí)驗(yàn)原理:R=eq\f(U,I)。2.測(cè)量工具:電壓表、電流表等。3.實(shí)驗(yàn)電路圖(略)(二)伏安法的應(yīng)用1.只用一只電壓表測(cè)電阻。2.只用一只電流表測(cè)電阻?!窘虒W(xué)探討與反思】本節(jié)課涉及的是一種基本的測(cè)量電阻的方法,是歐姆定律知識(shí)的延伸。同時(shí),使用電壓表與電流表,在前面的探究活動(dòng)中學(xué)生已經(jīng)經(jīng)歷過(guò),因此實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)學(xué)生都了解,教師只需提醒內(nèi)容就可以了。對(duì)于學(xué)生描出的U-I圖像,由于學(xué)生理解較淺,教師引導(dǎo)的語(yǔ)言多了些,在訓(xùn)練中,也會(huì)耽誤時(shí)間。在討論伏安法的應(yīng)用時(shí),由于沒(méi)有直接做實(shí)驗(yàn),學(xué)生理解起來(lái)比較難,建議如果課堂有時(shí)間的話(huà),還是讓學(xué)生自己實(shí)驗(yàn)測(cè)量一下,加深學(xué)生對(duì)歐姆定律知識(shí)的理解與運(yùn)用。第3節(jié)等效電路第1課時(shí)【教學(xué)目標(biāo)】一、知識(shí)與能力1.知道串聯(lián)電路總電阻與各個(gè)串聯(lián)電阻的關(guān)系。2.會(huì)用串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律解決簡(jiǎn)單的串聯(lián)電路問(wèn)題。3.體會(huì)等效電阻的含義。二、過(guò)程與方法初步認(rèn)識(shí)等效電路在串聯(lián)電路中的應(yīng)用。三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀體驗(yàn)探究的快樂(lè)及科學(xué)方法的魅力?!窘虒W(xué)重點(diǎn)】串聯(lián)電路電阻的特點(diǎn)?!窘虒W(xué)難點(diǎn)】用理論推導(dǎo)的方法探究串聯(lián)電路總電阻跟各個(gè)串聯(lián)電阻的關(guān)系?!窘虒W(xué)突破】引導(dǎo)學(xué)生充分掌握最基本的電流、電壓、電阻之間的關(guān)系,以及串聯(lián)電路的特點(diǎn);進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶崾?,讓學(xué)生討論推導(dǎo),得出結(jié)論?!窘虒W(xué)準(zhǔn)備】◆教師準(zhǔn)備多媒體課件。◆學(xué)生準(zhǔn)備干電池(2節(jié))、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)、定值電阻(5Ω、10Ω、20Ω)、滑動(dòng)變阻器、電壓表和電流表。┃教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)┃教學(xué)過(guò)程批注一、創(chuàng)設(shè)生活情境,引入新課。上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了測(cè)量電阻的阻值的方法——伏安法。但是,在實(shí)際生活中卻遇到了這樣一個(gè)問(wèn)題:在維修爺爺?shù)氖找魴C(jī)時(shí),小聰發(fā)現(xiàn)收音機(jī)中有一只100Ω的電阻壞了,可小聰手邊只有幾只50Ω的定值電阻,有什么辦法可以解決這個(gè)問(wèn)題嗎?結(jié)合上一節(jié)課中學(xué)生對(duì)于阻值模糊的電阻進(jìn)行測(cè)量,用到了伏安法,這一節(jié)課深入提出,已知電阻值,但是一只電阻的阻值不夠大,又有很多小阻值的電阻,怎么來(lái)利用小阻值的電阻組合成大阻值的電阻呢?這樣將物理知識(shí)與實(shí)際生活聯(lián)系在一起,增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)物理應(yīng)用于生活的認(rèn)識(shí),提高了學(xué)生進(jìn)一步探究的興趣。二、進(jìn)行新課。1.知識(shí)準(zhǔn)備,復(fù)習(xí)提問(wèn)。(1)歐姆定律的內(nèi)容及表達(dá)式。(2)串聯(lián)電路電流、電壓的特點(diǎn)。2.實(shí)驗(yàn)探究:串聯(lián)電路的等效電阻。(1)問(wèn)題:現(xiàn)在我們手中有5Ω和10Ω的電阻,能否組合一下得到15Ω的電阻呢?(2)分析電路的等效電阻。演示:將兩電阻串聯(lián)接到電壓U的電路兩端,電流表示數(shù)為I,如教材圖5-3-2所示。用歐姆定律計(jì)算出R1與R2串聯(lián)后的總電阻,用一個(gè)電阻值為R的電阻代替R1、R2,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電流表示數(shù)為I。顯然,對(duì)電路中電流而言,該電阻產(chǎn)生的效果跟前面兩個(gè)電阻產(chǎn)生的效果相同。讓學(xué)生回憶合力的知識(shí),幾個(gè)力共同作用的效果可以用一個(gè)力來(lái)代替,這個(gè)力就是那幾個(gè)力的合力。讓學(xué)生明確只有“等效”才能相互“代替”。教師小結(jié):兩次實(shí)驗(yàn)中,電流表、電壓表的示數(shù)是完全相同的,這說(shuō)明定值電阻R在電路中產(chǎn)生的效果與電阻R1和R2串聯(lián)在同一電路中共同產(chǎn)生的效果相同。在這一基礎(chǔ)上,我們稱(chēng)電阻R是兩個(gè)串聯(lián)電阻R1和R2的等效電阻或總電阻,同時(shí)也可稱(chēng)串聯(lián)電阻R1和R2是電阻R的等效電阻或分電阻。電路的等效電阻:幾個(gè)連接起來(lái)的電阻起的作用,可以用一個(gè)電阻來(lái)代替,這個(gè)電阻就是幾個(gè)電阻的等效電阻。問(wèn):請(qǐng)同學(xué)們大膽地進(jìn)行判斷,你認(rèn)為,實(shí)驗(yàn)中R1和R2的等效電阻或稱(chēng)總電阻R的大小是多少Ω?請(qǐng)說(shuō)出判斷的依據(jù)。讓學(xué)生從多角度進(jìn)行判斷分析,教師都不要否認(rèn)。教師計(jì)算出此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻值。設(shè)疑:大家對(duì)電阻值R的判斷能與實(shí)際吻合,這是巧合還是反映了必然的規(guī)律呢?下面我們通過(guò)研究串聯(lián)電路電阻的關(guān)系來(lái)回答這一問(wèn)題。(3)實(shí)驗(yàn)探究:串聯(lián)電路的等效電阻。引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合教材圖5-3-2說(shuō)明如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)判斷,并設(shè)計(jì)出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)表格。實(shí)驗(yàn):出示如圖5-3-2所示的電路圖。把2Ω與3Ω的電阻串聯(lián)后接于電路中,記錄對(duì)應(yīng)的電流表和電壓表示數(shù);再把5Ω的電阻接于電路中,記錄對(duì)應(yīng)的電流表和電壓表示數(shù)。換一組電阻再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。分析實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù),看看有什么發(fā)現(xiàn)。讓學(xué)生用符號(hào)表示上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論的數(shù)量關(guān)系。學(xué)生觀察記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并分析得出結(jié)論。結(jié)論:2Ω和3Ω的電阻串聯(lián)后的等效電阻為5Ω。用公式表示為:R=R1+R2.(4)理性探究:推導(dǎo)串聯(lián)電路的等效電阻。①教師介紹:科學(xué)的研究方法是多種多樣的,實(shí)驗(yàn)是一種重要的、常用的方法,我們通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)去驗(yàn)證假設(shè),但也可以用理論推導(dǎo)得出結(jié)論。②理論推導(dǎo):利用教材圖5-3-3引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律推導(dǎo)串聯(lián)電路的等效電阻和各串聯(lián)電阻之間的關(guān)系。參考:下面以?xún)蓚€(gè)電阻的串聯(lián)為例,推導(dǎo)串聯(lián)電路電阻的關(guān)系。設(shè)電阻R1與R2串聯(lián)時(shí),等效電阻或總電阻為R,畫(huà)電路圖(可參考教材第80頁(yè)圖5-3-3)。因?yàn)椋捍?lián)電路中各處的電流相等,即(1)I1=I2=I串聯(lián)電路兩端的電壓等于各部分電路兩端的電壓之和,即(2)U=U1+U2所以,用(2)式除以(1)式可得(3)eq\f(U,I)=eq\f(U1,I)+eq\f(U2,I)由歐姆定律變形后的公式,將(3)式寫(xiě)為(4)式,即(4)R=R1+R2實(shí)驗(yàn)和理論推導(dǎo)都證明:串聯(lián)電路中,等效電阻等于各串聯(lián)電阻之和。理解導(dǎo)體串聯(lián)起來(lái)后的總電阻與各串聯(lián)導(dǎo)體電阻的關(guān)系。3.拓展分析。結(jié)合教材圖5-3-4,根據(jù)影響導(dǎo)體電阻大小的因素進(jìn)行分析,認(rèn)識(shí)電阻的串聯(lián)就相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的長(zhǎng)度,從而增大了導(dǎo)體的電阻值,所以串聯(lián)電路的等效電阻大于各串聯(lián)導(dǎo)體的電阻。4.例題:兩電阻的阻值分別是R1=8Ω,R2=4Ω,串聯(lián)后接于24V的電源上,則R1兩端的電壓是多少V?你還能求出電路中哪些物理量?解析:歐姆定律中的電壓、電阻和電流三個(gè)量是對(duì)同一個(gè)電阻或同一段電路而言的。不同導(dǎo)體或不同電路中三者不能混用,應(yīng)加角碼區(qū)別。解:電路的等效電路圖如圖5-3-1所示:因?yàn)閮蓚€(gè)電阻串聯(lián),所以總電阻為:R=R1+R2=8Ω+4Ω=12Ω;總電流為:I=eq\f(U,R)=eq\f(24V,12Ω)=2A;通過(guò)R1的電流為:I1=I=2A;R1兩端的電壓為:U1=I1R1=2A×8Ω=16V;通過(guò)R2的電流為:I2=I=2A;R2兩端的電壓為:U2=U-U1=24V-16V=8V。教師提問(wèn)學(xué)生回答,并將這兩個(gè)問(wèn)題的答案寫(xiě)在黑板上,以備參考使用,為串、并聯(lián)電路等效電阻的理論推導(dǎo)作鋪墊。這一部分內(nèi)容占用的時(shí)間略微多一點(diǎn),主要讓學(xué)生明確什么才叫做“等效”,只有“等效”才能相互“代替”,注意與合力進(jìn)行對(duì)比分析,效果會(huì)更好一些。在處理這一部分內(nèi)容時(shí),教師不要急于求成,要讓學(xué)生明白如何使用“等效法”進(jìn)行測(cè)量,可以采用歐姆定律進(jìn)行計(jì)算總電阻,也可以換一個(gè)電阻進(jìn)行對(duì)比,從而分析電阻之間的關(guān)系特點(diǎn)。對(duì)于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),如果時(shí)間足夠多,要盡量多安排幾組實(shí)驗(yàn),既能增強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)測(cè)電阻的能力,也為學(xué)生認(rèn)識(shí)串聯(lián)電阻奠定基礎(chǔ)??傮w解題指導(dǎo)思想——由圖可知兩個(gè)電阻R1、R2串聯(lián),則整個(gè)電路可以分為三部分:R1一部分,R2一部分,總電阻一部分;由歐姆定律可知對(duì)應(yīng)每一部分電路都有電流、電壓和電阻三個(gè)量,所以一共包含9個(gè)量,已知3個(gè)量,所以可以再求出其他6個(gè)量。三、反思總結(jié),布置思考題。1.請(qǐng)學(xué)生總結(jié)本節(jié)課的收獲,教師再作適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充。2.教師進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)本節(jié)課的重點(diǎn)、難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)。3.布置思考題及課后作業(yè)。課后思考:并聯(lián)電路的等效電阻與各個(gè)電阻之間有什么樣的關(guān)系?┃教學(xué)小結(jié)┃【板書(shū)設(shè)計(jì)】第3節(jié)等效電路(1)(一)電路的等效電阻1.內(nèi)容:幾個(gè)連接起來(lái)的電阻起的作用,可以用一個(gè)電阻來(lái)代替,這個(gè)電阻就是那些電阻的等效電阻。2.串聯(lián)電路的等效電阻。(1)實(shí)驗(yàn)探究。(2)理性探究。(3)內(nèi)容:串聯(lián)電路中,等效電阻等于各串聯(lián)電阻之和。(4)公式:R=R1+R2【教學(xué)探討與反思】本節(jié)課一方面遵循教材的編寫(xiě)思想,使學(xué)生明白物理規(guī)律既可以直接從實(shí)驗(yàn)得出,也可以用已知規(guī)律從理論上導(dǎo)出,注意設(shè)計(jì)和用好演示實(shí)驗(yàn),對(duì)電阻關(guān)系式進(jìn)行細(xì)致地推導(dǎo)。但重點(diǎn)應(yīng)落在充分運(yùn)用教材的問(wèn)題、實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)電阻關(guān)系的推導(dǎo),淺顯具體地闡明分析問(wèn)題的思路和方法。實(shí)驗(yàn)時(shí)用了三個(gè)定值電阻兩次得出電阻關(guān)系,這既為學(xué)生理解電阻關(guān)系式提供了事實(shí)依據(jù),又為介紹等效方法和應(yīng)用等效方法引出課題的問(wèn)題提供了感性認(rèn)識(shí),使引入問(wèn)題、實(shí)驗(yàn)、講授、論證統(tǒng)一起來(lái)。第2課時(shí)【教學(xué)目標(biāo)】一、知識(shí)與能力1.知道并聯(lián)電路總電阻跟各個(gè)并聯(lián)電阻的關(guān)系。2.會(huì)用并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律解決簡(jiǎn)單的并聯(lián)電路問(wèn)題。3.體會(huì)等效電阻的含義。4.使學(xué)生知道幾個(gè)電阻并聯(lián)后的總電阻比其中任何一個(gè)電阻的阻值都小。二、過(guò)程與方法初步認(rèn)識(shí)等效電路在并聯(lián)電路中的應(yīng)用。三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀體驗(yàn)探究的快樂(lè)及科學(xué)方法的魅力?!窘虒W(xué)重點(diǎn)】并聯(lián)電路電阻的特點(diǎn)?!窘虒W(xué)難點(diǎn)】用理論推導(dǎo)的方法探究并聯(lián)電路總電阻與各個(gè)并聯(lián)電阻的關(guān)系?!窘虒W(xué)突破】引導(dǎo)學(xué)生充分掌握最基本的電流、電壓、電阻之間的關(guān)系及并聯(lián)電路的特點(diǎn);進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶崾?,讓學(xué)生討論推導(dǎo),得出結(jié)論?!窘虒W(xué)準(zhǔn)備】◆教師準(zhǔn)備多媒體課件。◆學(xué)生準(zhǔn)備干電池(2節(jié))、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)、定值電阻(10Ω、15Ω)、滑動(dòng)變阻器、電壓表和電流表。┃教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)┃教學(xué)過(guò)程批注一、創(chuàng)設(shè)生活情境,引入新課。上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了電阻的串聯(lián)知識(shí),了解到了電阻串聯(lián)可以使電阻變大,那么能不能用幾個(gè)電阻得到阻值較小的電阻呢?今天小明的爸爸又給小明出了一道難題:現(xiàn)在小明的爸爸急需5Ω的電阻,但身邊只有一些10Ω的電阻,小明該怎么辦呢?誰(shuí)能幫他解決這個(gè)問(wèn)題?結(jié)合上一節(jié)課中學(xué)生對(duì)于電阻的串聯(lián)可以得到電阻較大的情況,那么如何得到較小電阻呢?進(jìn)而提出問(wèn)題,讓學(xué)生思考,自然引入本節(jié)課的內(nèi)容。這樣再一次將物理知識(shí)與實(shí)際生活聯(lián)系在一起,增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)物理應(yīng)用于生活的認(rèn)識(shí),提高了學(xué)生進(jìn)一步探究的興趣。二、進(jìn)行新課。1.知識(shí)準(zhǔn)備,復(fù)習(xí)提問(wèn)。(1)歐姆定律的內(nèi)容及其表達(dá)式。(2)并聯(lián)電路電流、電壓的特點(diǎn)。(3)在上一節(jié)課中,我們是如何研究串聯(lián)電路中電阻關(guān)系的?引導(dǎo)學(xué)生總結(jié):串聯(lián)電路電阻的特點(diǎn)我們是通過(guò)先猜想,再用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,最后通過(guò)理論推導(dǎo)這三個(gè)步驟研究得出的,這也是我們研究物理的常用方法。我們一起看大屏幕,回顧研究的過(guò)程。板書(shū):猜想、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、理論推導(dǎo)、結(jié)論。利用多媒體回顧三個(gè)步驟。猜想:電阻串聯(lián)相當(dāng)于增大了導(dǎo)體的長(zhǎng)度,總電阻等于各電阻之和。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:分別用伏安法測(cè)各電阻和總電阻的阻值并進(jìn)行驗(yàn)證。理論推導(dǎo):用已經(jīng)學(xué)過(guò)的有關(guān)知識(shí)進(jìn)行推導(dǎo)。2.實(shí)驗(yàn)探究:并聯(lián)電路的等效電阻。(1)猜想:電阻串聯(lián)可使小電阻變大,原因是串聯(lián)相當(dāng)于增大了導(dǎo)體的長(zhǎng)度,所以串聯(lián)后的總電阻大于其中任一電阻。那么并聯(lián)呢?結(jié)合教材圖5-3-5,教師適當(dāng)引導(dǎo)。學(xué)生回答:相當(dāng)于增大導(dǎo)體的橫截面積,可使大電阻變小,并聯(lián)后的總電阻比其中任何一個(gè)電阻都小。(2)實(shí)驗(yàn)探究:并聯(lián)電路的等效電阻。要判斷我們的猜想是否正確,我們應(yīng)怎么辦?那就請(qǐng)你們用實(shí)驗(yàn)對(duì)你們的猜想進(jìn)行驗(yàn)證。學(xué)生實(shí)驗(yàn):在研究電阻串聯(lián)時(shí),我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到了總電阻與各電阻的定量關(guān)系是:R=R1+R2
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