第一节电流与电压和电阻的关系 教案.docx
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第一节电流与电压和电阻的关系 教案.docx
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第一节电流与电压和电阻的关系教案
第十七章欧姆定律
第一节电流与电压和电阻的关系(实验设计)
【教学目标】
1.知识与技能
通过实验探究电流、电压和电阻的关系;
2.过程与方法
领悟用“控制变量法”来研究物理问题的科学方法
3.情感态度与价值观
解决问题的过程中,有克服困难的信心和决心,能体验战胜困难、解决物理问题时的喜悦;
教学重点:
实验探究电流、电压和电阻的关系的过程。
教学难点:
用控制变量法来设计实验
授课方法:
科学探究法
【教学过程】
一、创设物理情境,引导学生进入科学探究
先欣赏一段视频,让学生注意灯光的美,要制作这么美的灯光,就必须从简单的电学知识学起,我们可以先做一些简单的灯光设计。
教师演示:
请同学们看一个最基本的电路连接,即电源、小灯泡、开关各一个,导线若干组成的一个简单电路。
开关闭合灯亮,请同学们思考:
你有哪些办法使小灯泡变暗?
学生讨论后回答:
①可以减小电源电压。
②可以在电路中串联一个电阻。
教师:
按学生的方法演示。
教师分析:
前面我们学习了电流、电压和电阻三个量的知识,这三个量之间的关系并不是孤立存在的,而是互相联系、互相影响的,即电压变化要引起电流变化,电阻变化要引起电流变化。
加在导体两端的电压越大,通过它的电流就会越大;导体的电阻越大,流过它的电流就会越小。
这只是从定性的层面研究了电流与电压、电阻之间的关系,在物理学中更有意义的研究,应该是从定量的角度去研究电流与电压、电阻之间的关系。
二、进行科学探究
1.提出问题
让学生回答:
探究电流与电压、电阻之间有什么定量关系?
2.猜想或假设
教师:
根据以下两个事实来引导和启发学生的想像力,进行猜想或假设。
①加在导体两端的电压越大,通过它的电流就会越大;
②导体的电阻越大,流过它的电流就会越小。
学生回答:
·可能是I=U/R;
·可能是导体两端的电压增大几倍,导体中的电流也增大几倍;
·可能是U=IR;
·可能是……。
3.设计实验(采用启发提问式,帮助学生设计实验)
以下教学过程是师生一问一答
问:
我们所学电流、电压和电阻三个量,根据我们现有知识哪些量可以用仪表直接测出,分别用什么仪器来测量?
答:
能直接测量的量有:
电流和电压,仪器分别为电流表和电压表。
问:
在研究电流和电压之间关系时,我们可以选用阻值已知的电阻,固定电阻不变,让电压发生改变,观察电流的变化;在研究电流和电阻之间关系时,我们可固定电压不变,改变电阻,观察电流的变化,这种研究物理问题的方法叫什么?
答:
控制变量法。
问:
实验时,针对于某一导体测量一组电压和电流值,行吗?
答:
不行。
问:
为什么?
师生共同回答:
多次测量可以减少误差,同时考虑到物理规律的客观性、普遍性和科学性,应该多测量几次。
教师还应进一步指出:
不仅针对同一导体测量几组电压和电流值,同时还要更换定值电阻反复进行实验,这种研究物理问题的方法是不可忽视的。
实验时,给出了二个不同的定值电阻(R1=5Ω和R2=10Ω)
问:
我们在实验要多次测量电压和电流值,那么怎样去改变导体两端的电压和通过它的电流呢?
学生1答:
改变电源的电压,如:
增减串联的干电池的节数。
学生2答:
用滑动变阻器来改变。
教师总结指出:
同学们知道了改变定值电阻两端电压的方法,请大家根据你认为最适合你的方法和刚才我们设计的思路,对照自己桌前的器材选择你所需的实验仪器,并画出能够同时测量电压和电流的电路图。
三、课堂小结
本节你有哪些收获?
让学生畅所欲言的说,教师尽量找学生的优点,多鼓励。
四、课堂作业
同步练习;预习实验中可能遇到的问题
五、板书设计:
探究电阻上的电流跟两端电压的关系
U变化I变;R变化I变;I与UR有关
问题:
猜想:
实验一电路设计:
所需器材:
实验记录:
教学反思:
本实验一定要弄清实验目的,条理要清晰,才能很好的完成实验设计。
电流与电压和电阻的关系(实验探究)
【教学目标】
1.知识与技能
①会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和其中的电流;
②会使用滑动变阻器来改变一段导体两端的电压。
2.过程与方法
通过实验、分析和探索过程,提高根据实验数据归纳物理规律的能力,学会用图像研究物理问题。
3.情感态度与价值观
养成实事求是、尊重自然规律的科学态度。
教学重点:
实验探究电流、电压和电阻的关系的过程。
教学难点:
准确体现实验设计思路
授课方法:
科学探究法
【教学资源】
教师方面:
演示用具:
示教板一套,实验表格、图像坐标纸、结合课堂多媒体课件一个。
学生方面:
电流表和电压表各一个、三节干电池、滑动变阻器一个、定值电阻(R1=5Ω和R2=10Ω,R3=15Ω)、开关、导线若干。
以上器材为一组,每三人准备一组器材。
教学过程:
4.进行实验
实验
(1)
一.根据道路图连接电路
实际操作中,要提醒学生注意以下几个问题:
①连接电路和更换元件时,开关应处于断开状态,滑动变阻器的滑片应放到最大阻值的位置上。
②正确连接电流表、电压表、滑动变阻器。
③闭合开关前,明确研究对象;控制什么量不变,改变什么量;观察记录哪些数据?
④测量过程中电路闭合时间不能过长,读取数据后要断开电路,以防止通电时间过长电阻发热给实验带来误差。
⑤测量次数不要过多,根据时间而定,一般测量三次或四次左右。
⑥若用滑动变阻器来改变导体两端的电压的情况下,尽量使定值电阻两端的电压成整数倍地变化(如:
0.5V,1V,1.5V……)。
同样若用干电池(或学生电源)改变电源电压时,也尽量使电源电压成整数倍地变化。
教师巡回指导学生进行实验,指出学生在实验中错误,并要求学生实事求是地填写实验数据。
R=10Ω
实验
电压(V)
电流(A)
1
1
2
2
3
3
R=5Ω
实验
电压(V)
电流(A)
1
0.5
2
1.5
3
2.5
实验
(2)电阻上的电流与电阻大小的关系
1根据道路图连接电路(可参照实验1)
实际操作中,要提醒学生注意下列问题:
若用滑动变阻器来保持导体两端的电压(3V)不变,分别连入(5Ω,10Ω,15Ω)进行实验。
教师巡回指导学生进行实验,指出学生在实验中错误,并要求学生实事求是地填写实验数据。
实验次序
电压
电阻R/Ω
电流I/A
1
U=3V
5
2
10
3
15
三、课堂小结
本节你有哪些收获?
让学生畅所欲言的说,教师尽量找学生的优点,多鼓励。
四、课堂作业
同步练习;预习实验中能得出怎么的实验结论
五、板书设计:
实验注意事项
教学反思:
教师备课时要亲自操作做实验,主要是提供的电源电压与滑动变阻器配套上的问题,有些电压达不到3V,甚至有些2.5V都达不到。
电流与电压和电阻的关系(实验结论)
【教学目标】
1.知识与技能
分析实验数据,得出电流、电压和电阻的关系;
2.过程与方法
通过实验、分析和探索过程,提高根据实验数据归纳物理规律的能力,学会用图像研究物理问题。
3.情感态度与价值观
重视学生对物理规律的客观性、普遍性和科学性的认识,培养学生科学世界观的形成。
教学重点:
实验探究电流、电压和电阻的关系的过程。
教学难点:
分析归纳出电流、电压和电阻的关系
教学方法:
分析归纳法
【教学过程】
5.分析和论证
实验
(1):
数据处理时,可引导学生仔细思考测量数据从不同的角度进行分析:
分析电压是怎样发生变化,从而影响到电流的怎样变化;同时还应考虑到实验会有误差,可能数据不很一致。
得出电流、电压的关系的结论。
结论:
电阻相同时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比。
然后指导学生用测量的数据对照课本画出U-I图。
启发学生对比数学中的正比例函数的知识,推导出电阻相同时,通过导体的电流和导体两端的电压关系。
结论:
电阻相同时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比。
5.分析和论证
实验
(2)
数据处理时,可引导学生仔细思考测量数据从不同的角度进行分析:
分析电阻是发生变化时,从而影响到电流的怎样变化;同时还应考虑到实验会有误差,可能数据不很一致。
得出电流、电压的关系的结论。
结论:
电阻相同时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比。
还可以用图像法分析数据得出结论:
电阻相同时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比。
6.评估
要求学生在探究报告反思自己的探究活动一些问题,如:
(1)实验设计方案是不是最优的,还可能会存在着不合理的地方。
(2)操作中有没有什么失误,读数时会不会有失误。
(3)测量结果是不是可靠的。
(4)探究中是不是还有哪些问题还不清楚,哪些问题弄明白了。
……
7.交流
要求学生课后进行交流,交流时,可以相互交换各自的探究报告,也可以口头表述自己在探究与他人不同的意见,同时还应听取他人正确的意见。
交流时,不应只是交流探究结论,交流的重点应放在探究的过程中。
如:
为什么我的猜想和别人不一样?
为什么我的方法与你不一样?
为什么你能得出这样的结论,我的结论不和你一样?
……
三、课堂小结
本节你有哪些收获?
让学生畅所欲言的说,教师尽量找学生的优点,多鼓励。
四、课堂作业:
完成同步练习;预习相关的典型问题
板书设计:
第一节电流与电压和电阻的关系
分析论证:
结论一:
电阻一定时电阻上的电流与两端电压成正比
分析论证:
结论一:
电压一定时电阻上的电流与电阻成反比
五、教学反思
本堂课学生分析正比和反比很困难,是学生的一个难点,一定要注意突破,教师应从多角度分析。
①小学的正比和反比知识,如:
当a/b=常量,a与b成正比;当ab=常量时,a与b成反比。
②从倍数角度分析;③从图像角度分析。
专题:
电流与电压和电阻的关系(习题课)
【教学目标】
1.知识与技能
应用实验探究电流、电压和电阻的关系;
2.过程与方法
领悟用“控制变量法”来研究物理问题的科学方法
3.情感态度与价值观
解决问题的过程中,体验解决物理问题时的喜悦;
教学重点:
实验探究电流、电压和电阻的关系的过程。
教学难点:
用控制变量法来设计实验
授课方法:
科学探究法
【教学过程】
引入新课
同学们请回忆我们是如何得知电流与电压和电阻的关系的?
他们具体是什么关系呢?
新课教学
1.(2006年泰州市)为了探究电流与电压的关系,小华设计了图13所示的实验电路图.
(1)实验选用的器材如图14所示,其中电源为2节干电池,定值电阻为10Ω,滑动变阻器标
“10Ω2A”字样,则实验时电压表应选用的量程为V,电流表应选用的量程为A.
(2)请根据电路图用笔画线代替导线,将图14中的元件连成电路.要求:
滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表的示数变大.
(3)右表是小华探究电流与电压关系时记录的几组实验数据,通过对表中数据的分析,可得到的初步结是:
.
实验
次数
1
2
3
4
5
电压/V
1.0
1.5
2.0
2.5
2.8
电流/A
0.10
0.15
0.20
0.25
0.28
2.(2006年大连市)(5分)小刚同学通过实验,探究电流随电阻变化的规律。
得到的实验数据如下表。
(l)实验中加在导体两端的电压是_________V。
(2)请在坐标系上画出电流随电阻R变化的图像。
(3)分析表中的数据或图像,你能得出什么探究结论?
3.(2006桂林市中考)小刚在“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验中。
(1)他应采用的实验方法是 ;
(2)在研究电压的变化对电流的影响时,他连接的电路如图13所示。
但电路中有一根导线接错了,请你用笔在图中将接错的导线打上“×”,把正确的接线画上,并在虚线框内设计出实验数据记录的表格;
(3)在研究电阻对电流的影响时,把定值电阻由5Ω换成10Ω,闭合开关后,下一步的操作是:
调节滑动变阻器的滑片,保持 不变。
(4)如果小亮在实验中发现电流表、电压表的读数都偏大,调节滑动变阻器的滑片时,两表示数均无变化,适当减小电源电压后,两表示数才相应减小。
你认为出现这一故障的原因是:
。
(5)利用本实验的器材,你还能进行的实验有:
① ;② 。
4.(2006年白银市中考物理试题)王华和小芳用图14所示电路分别进行“探究电流与电压、电阻的关系”实验。
王华在连接好电路闭合开关后,发现电流表的指针偏转到了表盘最大刻度线右侧没有刻度的地方。
而小芳在连接好电路闭合开关后,却发现电压表的指针偏转到了表盘零刻度线左侧没有刻度的地方。
(1)王华的电流表出现异常现象的原因是:
______________________________________;
改正方法是:
____________________________________________________。
(2)小芳的电压表出现异常现象的原因是:
______________________________________;
改正方法是:
____________________________________________________。
(3)王华在解决了电流表的异常后,将滑片移到某位置,观察到电压表、电流表的示数如图15所示,则他测出R的阻值为______________Ω。
三、课堂小结
本节你有哪些收获?
让学生畅所欲言的说,教师尽量找学生的优点,多鼓励。
四、课堂作业:
完成同步练习;预习相关的典型问题
板书设计:
例题详解
五、教学反思:
习题课,要让学生有兴趣,切不可一题一题的只是解题,引导学生总结。
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