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1、165电流与电压、电阻的关系 执教者：顾贤璋 教学任务分析：学习本节内容所需要准备的知识和技能主要包括：（1） 电流、电压、电阻的概念（2） 电流表、电压表、变阻器的正确使用方法（3） 控制变量的实验探究方法运用控制变量的方法，分析当电阻一定时（或电压一定时），导体中电流跟电压（或电阻）的关系；将有关的实验结论综合起来，得出欧姆定律并且可以解决简单的电路问题通过研究电流跟电压、电阻关系的过程，让学生进一步领会“控制变量”的研究方法，培养学生分析实验数据、归纳实验结论的能力。教学目标：1 理解欧姆定律：理解导体中的电流随导体两端的电压和电阻变化的关系；2 能运用“控制变量”的方法，设计研究电流跟
2、电压和电阻关系的实验方案，并通过实验，测出有关数据；运用“控制变量”的方法分析实验数据，归纳实验结论：能运用欧姆定律解决实际问题。3 从实验活动和物理学史的介绍中，感受科学探究过程的乐趣和艰辛。教学重点难点：欧姆定律的形成过程探究电流、电压、电阻关系的科学方法，以及实验数据的分析与归纳。教学设计思路：本设计的内容包括两个方面：（1） 研究电流、电压、电阻的关系；（2） 运用欧姆定律解决实际问题。教学重点和难点：欧姆定律形成过程，形成这一过程的科学思想、科学方法教育。教学方法：1 通过实验，揭示导体中的电流跟导体两端的电压和电阻有关；2 运用“控制变量”的方法，分析实验数据，归纳实验结论，进而建
3、立欧姆定律。着重培养学生的观察能力，分析与综合能力和处理实验数据的能力，着重体现“控制变量”的科学方法。教学流程：情景（复习）实验1、设问实验方案结论IU结论I1/R欧姆定律导出欧姆定律说明及应用活动II、例题活动I实验2欧姆定律教案设计西南模范中学 顾贤璋复习（即准备知识）1提问：“在学了初步的电学知识以后，我们已经知道并理解了电学中的一些基本的物理量，首先我们来复习一下（1）什么是电流强度？（2）何种原因形成了电流？（3）何为电阻？电阻与何因素有关？答：（1）1秒内通过导体某一横截面的电量叫做电流（强度）；（2）电压使电荷产生定向移动形成了电流；（3）导体对电流的阻碍作用叫做电阻；电阻跟导
4、体长度、横截面和材料有关。2设问（引入新课）：“同学们知道，导体中的电流是由电压产生的，那么电流强度跟电压大小又有什么关系呢？ 欧姆定律3设问：电路中经过导体的电流在什么情况下会发生变化？我们来做一个简单的实验4实验1介绍：实验器材：电源、电键、导线、小灯泡、定值电阻5、10（两个）、滑动变阻器、电流表、电压表实验内容 1“第一个实验，改变电路中定值电阻两端的电池（电压），观察电灯泡的亮度情况；” “如图1连接的电路中，电流表是测定值电阻的电流；电压表是测定值电阻的电压。” 2“第二个实验，改变电路中定值电阻的电阻，观察电流的变化。”（1） 如图1所示的连接电路。实验时，先在电路中连接小灯泡，
5、改变电池个数，请同学们观察电灯泡亮暗的变化情况。 （2） 如图2所示的连接电路。实验时，改变定值电阻的电阻，（电源电压不变）要求学生观察电流表的变化情况。（进行实验）AVV通过实验发现：实验中，经过导体中的电流随导体两端的电压变化而变化，随导体电阻的变化而变化。实验方案5设问：（1）实验1表明，导体中的电流、在什么情况下会发生变化呢？（2）如何通过实验来研究电流I跟电压U和电阻R的定量关系呢？6小组讨论：让学生进行小组讨论小组讨论结束：总结：可以让同学发言“既然我们得知有两个物理量的变化影响导体中电流的变化，我们在实验中通常用何种方法来探究实验呢？（请同学回答）”答：控制变量法提醒：“那为什么
6、要用控制变量法，即只允许一个物理量（电阻或电压）发生变化，且要观察电流的相应变化原因。通过实验1可知：如果不控制变量，实验时，电压与电阻两个物理量同时发生变化，则相应的电流发生改变的原因就不明确了。”7进行实验设计“那么我们就设计一个实验方案(让学生自主选择1、2，教师自己决定)：1研究通过电阻R的电流I跟电阻两端电压U的定量关系，必须保持电阻R不变；2研究通过电阻R的电流I跟电阻R的定量关系，必须保持电阻两端的电压不变。”8实验实验内容：AV如图3所示准备实验器材，连接电路。实验时，先调节电阻的阻值，使电阻R=5欧，然后调节滑动变阻器的滑片P,使R两端的电压（电压表的示数）分别为1伏、2伏、
7、3伏，并记下相应的电流表示数（填在表中）。再改变电阻的电阻，使R分别为欧和欧，重复上述步骤已完成第二、第三次实验。（或者，三个电阻中选择一次电压进行）实验数据记录表表1R=5欧（第一次实验）电压（伏）123电流I（安）020406表2U=2v（第二次实验）电阻R（欧）51020电流I（安）4019得出结论：设问：“实验结束，我们同学看着实验数据记录表可以观察到哪些情况？”答：比较第一次（或第二次，或第三次）实验数据记录表中左右各列的电流值和电压值可以得出结论：在导体确定（电阻一定）的条件下，导体中的电流跟这段导体两端的电压有关，并成正比。比较实验数据记录表中的相同电压下（如伏特）的电流值和电压
8、值，可以得出结论：在电压不变的条件下，导体中的电流跟这段导体的电阻有关，并成反比。把上述两个结论综合起来，就可以得到一个定律叫做欧姆定律即：经过导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。其表达式是： I=U/R。注：欧姆定律需要注意的是：1实验中U、R、I必须是同一电路中的（即同一导体）2实验中，单位必须统一：电压（伏特）、电流（安培）、电阻（欧姆）10物理学史最早研究这个问题并发现这个规律的是德国物理学家欧姆（），现在我们看欧姆定律的公式非常简单，但当时欧姆为研究这一问题，付出10年的心血。欧姆是一名中学物理教师，当时实验条件很差，没有现成的仪器可用：当时能得到的电压稳定的电源，只能提供几毫伏的电压，要做这样一个现在看似简单的实验困难是可想而知的。他要选用各种不同的导体做实验，灵敏的测电流的仪器和各种电阻值的导体，都要靠他自己动手制备，能够完成这些精细的制作和精确的实验，得益于年轻时在他父亲的制锁作坊里练出的一双巧手。经过年努力，终于得出电流、电压和电阻之间的定量关系，后来被人们成为欧姆定律。希望同学们可以在学习中学习欧姆的这种不畏困难、知难而上的科学探索精神。- 5 -
