《14.2 探究欧姆定律1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《14.2 探究欧姆定律1（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、14.2 探究欧姆定律“三线并进”教学设计东莞市东城初级中学 李仰课堂教学过程设计知识线方法线活动线设计意图教师活动学生活动课题引入实验法观察法实验演示：如图1和图2 所示，把同个定值电阻分别接入一节电池和两节电池的电路中，观察电流表示数的变化。图1图2创设情境，提出问题，让学生通过观察现象，发现当定值电阻两端电压改变时，通过电阻的电流也改变，从而引出问题：电路中的电流与电压存在怎样的关系？师：请同学们看这里，当我们将同一个定值电阻分别接入一节电池和两节电池的电路中时，你观察到什么？（老师边讲边演示）师：我们发现，当这个定值电阻两端的电压改变时，通过它的电流也改变。（板书，如图3）图3师：那么
2、电流与电压之间存在着怎样的关系呢？我们一起来探究。（板书）一、探究I与U的关系学生观察实验演示。生：两节电池时，电流变大了一、当电阻一定时，探究电流与电压的关系设疑法控制变量法1.电路设计，实物连接师：假如我们选择这个定值电阻作为研究对象，要探究通过这个电阻的电流与电阻两端的电压的关系，需测量哪些物理量?师：如何测电流？师：电流表要与定值电阻(串联)师：如何测电压？师：电压表要与定值电阻(并联)(根据学生的回答操作连接黑板上的实物电路，如图4)图4师：如何改变这个电阻两端的电压以获得多组实验数据？（ppt展示方案一电路图，如图5）图5（改变电池个数，改变定值电阻两端电压）师：还有别的方法吗？（
3、ppt展示方案二电路图，如图6）图6（利用滑动变阻器改变定值电阻两端电压）师：这两种方案，你选择哪一种？师：两种方案都可以进行实验的探究，但方案二，既操作方便又可通过滑动变阻器使定值电阻两端电压连续变化以获得多组实验数据。所以我们统一选择方案二进行实验。师：为了获得多组实验数据，请同学们至少改变4次电压值，测量4组对应的电流值，并将数据记录在实验报告的表格中。生:测出电流和电压生：用电流表生：用电流表生：换电池个数生:串联一个滑动变阻器生1：方案一，因为换电池个数可以使定值两端电压成倍数增长。生2：方案二，操作简便，不用多次拆接电路。通过引导设计电路，操作电路的连接给学生后面实验起到示范的作用
4、，从而降低实验电路连接的难度。实验法观察法直接测量法2. 控制变量，实验探究师：为了使实验结论更具普遍性，我们分一下工，第一列的小组选择5电阻进行实验，第二列的小组选择10电阻，第三列的小组选择15电阻，第四列的小组选择20电阻进行实验。师：请同学们别忘了在连接电路时，开关要断开，闭合开关前，要把滑动变阻器滑片移到阻值最大处。学生分组进行实验探究（在学生实验过程中，挑选几组实验数据让学生在电脑上输入，并把实验报告保留，以待投影分析）培养学生自主探究、实验的能力表格法图像法比值定义法3.多法结合，分析数据师：请同学们停止实验，接下来我们请一组同学上来分享他们的实验数据和探究结果。（投影展示实验数
5、据）有意选取类似以下这样的实验数据：R=10（表2）U/V12345I/A0.10.20.30.40.5师：从测量的数据中，你们发现电流与电压之间存在什么关系？为什么？（投影展示实验数据）有意选取数据杂乱、倍数关系计算复杂、没能通过表格法直接看出规律的实验数据（可选取电阻为15的实验探究数据）师：我们再看这组数据，请测量这组数据的同学，你们能从中得到一样的规律和关系吗？师：看来，像这样的数据，很难直接从表格中看出电流与电压之间的关系，有没有其他的方法能更直观的分析数据呢？师：接下来请同学们将实验数据描在实验报告中的UI坐标系中，并将这些点用平滑的线连接起来。（投影展示）选取刚才用表格看不出规律
6、的那组数据的图像进行投影展示。师：这是刚才那组数据所描绘的图像，大家发现了什么？师：我们看到对于同个电阻，描出来的图像是一条直线，这说明了什么？(板书)R不变时，I与U成正比。师：也就是说，对于同个电阻，电压与电流的比值是不变的，是一个定值。(板书)U/I=定值（投影展示）电脑描出的5、10、15、20四个不同定值电阻实验数据对应的图像。师：我们再来观察这几个图像，这是同学们刚才用不同电阻进行实验测得的数据所描绘出来的图像。大家从中又发现了什么？U/VI/A师：我们发现，对于不同的电阻，其数据落在不同的直线上，也就是说，电压与电流的比值也就不同了。这个比值反映了不同导体的性质。师：这条红色线是
7、我们用10电阻进行实验所描绘的图像，我们来看看这条直线上电压与电流的比值。当电压为1V时，电流为0.1A，这个比值是10，其大小刚好等于电阻的大小。这是凑巧的吗？我们再看看蓝色线，其电流和电压的比值等于5，也是我们实验所选用的电阻值。师：我们发现，图像中电压与电流的比值刚好等于电阻的大小，这个比值所反映的导体的性质就是我们之前学过的“电阻”。在物理学中，我们把“电压与电流的比值叫做电阻”。（板书） U/I=R师：我们再看回这个图像，当这几个电阻两端的电压都为（1V或2V）时，各电阻的电流分别是多少？大家能否从中发现电流与电阻之间的关系？U/VI/A20105师：其实，我们从电阻的定义式R=U/
8、I可以推导出I=U/R（边说边板书公式），从中，我们可以看出“当电阻不变时，电流与电压成正比；当电压不变时，电流与电阻成反比”这一规律。（板书）当R不变时，I与U成正比。 当U不变时，I与R成反比。师：那电流与电阻是不是成反比关系呢？接下来我们一起通过实验来验证。生：我们分析表格数据，发现“同一个电阻的电流随它两端电压的增大而增大，且电流增大的倍数与电压增的倍数相同”。我们的实验结论是：当电阻相同时，电流与电压成正比。学生思考、沉默（有学生在纸上开始紧张的运算）生：画图（图像法）学生描点、画图生：描出来的图像是一条直线生：电流与电压成正比学生思考学生通过图像中数据的分析，可以得出：当电压相等时
9、，电流与电阻成反比。分析表格中的数据，得出I与U成正比的关系。用图像法解决表格法处理不了的数据问题，直观形象，引导学生从图像中得出电流与电压的关系。老师将不同的组的数据描在在同一坐标纸上，引导学生分析图像得出电流与电压的关系，并从不同电阻对应的直线发现其电压与电流的比值刚好等于电阻的大学，从而导出电阻概念及定义式R=U/I。引导学生继续分析图像，从图像中“挖掘”出电流与电阻的关系。二、当电压一定时，探究电流与电阻的关系实验法观察法表格法图像法设计探究，实验验证师：要探究电流与电阻的关系时，应控制什么不变？师：请同学们设计实验电路图，注意设计的电路要能控制定值电阻两端的电压不变，改变定值电阻以测
10、出其对应的电流值。（请学生上台画出其设计的电路图（方案一），并让学生自己说说设计的理由。）师：那接下来我们按照这个同学的设计连接电路，并进行实验。（老师进行实验的演示，如图）(通过实验演示，观察到当更换定值电阻时，其两端电压发生了改变。)师：以初中的知识，我们忽略导线电阻对电路的影响，这是一种非常理想的情况，从理想的理论上来看，方案1似乎可行，但在实际操作中是不可行的。我们发现，当将5电阻换成20电阻时，其两端电压发生了变化。我们该怎么做呢？AV(老师更改学生方案一的板画，变成方案二)教学方案一：时间不充足(老师进行实验的演示)师：接入5电阻，调节滑动变阻器滑片，令电压表示数为2V，读出电流表
11、的示数为（学生边读数边把数据板书）换用10电阻，大家注意观察定值电阻两端的电压是否发生变化？师：此时，我们需要调节(滑动变阻器)，令电压表的示数保持2V不变，读出电流表的示数为可见，滑动变阻器可以起到什么作用？（控制定值电阻两端电压不变）老师继续换用20电阻，调节滑动变阻器滑片，令电压表示数为2V，读出电流表的示数。（板书）U=2V R=5 I=0.4AR=10 I=0.2AR=20 I=0.1A师：通过实验，我们验证了，当电压不变时，电流与电阻成反比。(板书)当电压不变时，电流与电阻成反比。教学方案二：时间不充足（学生进行实验验证）师：接下来大家根据方案2来进行实验，测量结果记录在实验表格中
12、。（选取实验数据投影）师：这是我们测量的数据，从中我们可以看出电流与电阻之间存在什么关系？(将数据输入电脑，画出图像)师：当我们把这些数据画到I-R坐标系中时，我们可以得到这样的图像。这个图像，就是数学上的反比例函数的图像，从图像中，我们证实了“电压不变时，电流与电阻成反比”的关系。生：电压学生设计电路图大多数学生会设计出方案1：A理由：同个电路，定值电阻两端的电压相等，只需将不同阻值的定值电阻接到同个电路，分别读出其对应的电流值即可。少数学生因受之前实验影响设计出方案2：AV生：串联一个滑动变阻器学生分组进行实验探究生：当电压不变时，电流与电阻成反比。引导学生设计实验电路图，并演示确定实验方案。培养学生自主探究、实验的能力三、课堂小结师：今天我们通过实验探究，得出了这样的规律：（PPT展示）当电阻不变时，电流与电压成正比；当电压不变时，电流与电阻成反比。这一规律反映了一段导体中的电流和加在这段导体两端的电压和这段导体电阻之间的定量关系，这个规律最早由德国物理学家欧姆提出，因此，这个规律叫做欧姆定律。这个规律对于电学的研究起到非常重
