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《探究电阻上的电流跟两端电压的关系》教案
《探究电阻上的电流跟两端电压的关系》教案篇1一、教材及学情分析
电流跟电压、电阻的关系实际上就是欧姆定律,它是电学中的基本定律,是进一步学习电学知识和分析电路的基础,是本章的重点。要求学生通过探究活动得出,从而更进一步体验科学探究的方法。这一节综合性较强,从知识上讲,要用到电路、电流、电压和电阻的概念;从技能上讲,要用到电流表、电压表和滑动变阻器等。学生要通过自己的实验得出欧姆定律,最关键的是实验方法。学生对实验方法的掌握既是重点也是难点,这个实验难度比较大,主要在实验的设计、数据的记录以及数据的分析方面,学生出现错误的可能性也比较大,所以实验的评估和交流也比较重要。
课本是在前面“电流”、“电路”、“电压”、“电阻”等知识学习的基础上,推断出电流与电压、电阻的定性关系。这样处理:一是给接下来的实验结果做了铺垫,不致使学生感到突然;二是目的明确,使学生对将要探究的问题产生强烈的愿望,想要证实一下这个推断。有了定性的关系,又知道电流是可以用电流表测量的物理量,电压是可以用电压表测量的物理量,电阻也是可测量的物理量。在此基础上就可以引出“探究电流与电压、电阻会不会有定量关系”的问题
本节课“探究电流跟电压、电阻的关系”是一个完整的科学探究过程,让学生经历科学的探究,学习科学猜想、设计实验、设计实验表格、分析论证、感悟科学方法。因此这节课无论在知识学习上还是在培养学生运用知识解决实际问题的能力上都具有十分重要的作用。所以教学中,在注重学生的理论联系实际能力的同时,更要关注学生的科学探究能力的提高。
二、教学目标
1.知识与技能
①使学生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通过实验认识电流、电压和电阻的关系。
③会观察、收集实验中的数据并对数据进行分析。
2.过程与方法
①根据已有的知识猜测未知的知识。
②经历观察、实验以及探究等学习活动的过程并掌握实验的思路、方法;培养学生的实验能力、分析、归纳实验结论的能力;培养学生能够掌握把一个多因素的问题转变为多个单因素问题的研究方法。
③能对自己的实验结果进行评估,找到成功和失败的原因。
3.情感、态度与价值观
①让学生用联系的观点看待周围的事物并能设计实验方案证实自己的猜测。
②培养学生大胆猜想,小心求证,形成严谨的科学精神。
三、教学资源
演示用具:调光台灯、实验电路、实验表格、图像坐标纸、课堂巩固联系等多媒体课件。
学生用具:干电池学生电源2.5v和6.3v的小灯泡开关导线定值电阻滑动变阻器电压表和电流表。
四、--思路
本节课的内容有两个方面:一是探究电流跟电压的关系,二是探究电流跟电阻的关系。其基本思路是:首先以生活中的现象为基础,提出问题,激发学生的学习兴趣和学习欲望。再让学生自己通过实验,分析观察,大胆猜想,培养学生科学猜想的学习方法,然后学生根据自己的猜想分析实验方法和所需的实验器材,设计出实验电路并进行实验,通过实验数据和图像的分析得出电流跟电压和电阻的关系。
本节课在设计上体现了以下几个特点:
1.体现了物理教学主线:生活──物理──社会。
2.突出观察、实验。将电流跟电压、电阻的关系实验设计为学生分组探究实验,体现了新课标的理念要求和物理学科的素质教育。培养了学生的观察、设计、动手操作、分析、归纳和探究的能力。
3.通过“科学猜想法”和“控制变量法”等科学方法的教学,使学生潜移默化地接受物理学中的研究问题的方法。
4.利用多媒体辅助教学手段,加大课堂教学密度,激发学生的学习兴趣,提高课堂效率。
五、教学过程
教学
程序
教师活动
学生活动
教学反思
复
习
提
问
1.电流是怎样形成的?形成电流的原因是什么?什么是电阻?
学生以举手的形式回答问题。
这部分问题是学生已经有了感性的认识,大部分学生回答得很正确,即使有少数同学回答错误也没有关系,学生之间会进行纠正。
创
设
情
境
引
入
课
题
1.开灯时,我们常常看到这样的现象:傍晚灯的亮度较暗,深夜灯的亮度较亮,这是为什么?
2.演示:出示调光台灯开开关,并转动旋钮,让学生观察台的亮点变化。
3.提出问题:灯泡逐渐变亮,说明了通过灯泡的电流是怎样变化?
4.请同学们完成下列实验:
把2.5v小灯泡和演示用电流表串联分别跟一节干电池和两节干电池组成电路。闭合开关,观察先后两次电流表示数及小灯泡的亮度。分析实验现象,大胆猜想电流的变化可能跟什么有关?
分别把2.5v和6.3v小灯泡跟两节干电池和演示电组成电路。闭合开关,观察先后两次电流表的示数和小灯泡的亮度。分析实验现象,大胆猜想电流的变化可能跟什么有关?
实验告诉我们:通过导体的电流的大小跟导体两端的电压和导体的电阻这两个因素有关。电流与电压、电阻之间的有什么样的定量关系呢?这就是我们这节课要探究的课题。
学生观察并思考
学生回答:电流逐渐变大
学生动手实验,根据实验现象,猜想:串联干电池时,灯泡较亮,电流较大。由此可猜想:所加电压越高,电流会越大。
学生动手实验,根据实验现象,猜想:6.3v小灯泡较暗,电流较小。灯泡不同,其电阻值一般不同。由此可猜想:导体电阻越大,电流就越小。
这是生活中常见的现象,使学生感觉到物理来源于生活。
在这段教学中,通过让学生观察生活中台灯的亮度变化,并让学生自己通过实验进行大胆猜想,充分调动学生参与课堂活动的积极性,培养了学生的发散思维能力。
对于同学们的猜想不论对错,教师都应认真对待,但应该注意:猜想不是瞎猜、乱猜,应该引导学生在原有知识的基础上有根据,符合逻辑进行猜想。所以在这里设计实验,让学生通过实验猜想。
实验探究解决问题
1.确定实验方法──控制变量法
电流可能受电压和电流两个因素的影响,如果两个因素同时变化,能否判断流变化是谁引起的吗?
这个实验应如何设计呢?
在物理学中,一个物理量往往受两个或多个因素影响,为了研究这个量与其中的一个因素的关系,可以固定其他的一些因素,只改变一个,以此进行实验研究,这种研究物理问题的方法叫“控制变量法”下面我们就利用控制变量法先来探究电流与电压之间的关系。
2.探究电阻一定时,电流跟电压之间的关系
请同学们讨论,这个实验需要哪些器材?它们的作用各是什么?怎样才能改变电阻两端的电压?画出电路图。
教师分析归纳总结学生的改变电阻两端电压的方法和实验电路,提出的异议,引导学生确定最佳实验方案,板书合理的器材选择、电路图、数据记录方法、操作过程。
学生思考后回答
学生思考讨论,设计实验方案,确定实验方法:先让电阻保持不变,改变电压,观察电流随电压变化的情况:在保持电压不变,改变电阻,观察电流随电阻变化的情况。
学生思考、讨论,汇报所需的实验器材及它们的作用,画出电路图。并且简单陈述自己的实验操作过程。
学生根据老师提出的异议,讨论实验的改进方案,并修正器材、电路图、数据记录方法、操作方法。
设计实验部分是一个难点,教师要进行引导,不要轻易否定学生的想法,在设计过程中教师可以提出启发性的问题,让学生自我发现问题。
电脑出示实验中应注意的问题:
①连接电路时,开关应处于状态。
②滑动变阻器的滑片处于阻值位置。
③注意认清电压表、电流表的接线柱。
④电压表量程选v,电流表量程选a。
⑤闭合开关前,应电路,确认无误后方可进行实验。
⑥实验中,闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片,使r两端的电压成整数倍地变化,读出每次加在r上的电压值和电流值,并填入下列表格中,并在图中画出电阻的u—i关系图象
r=
电压u
电流i
学生分组实验,教师巡视指导,帮助困难学生。
请学生分析实验表格中的数据,当电压成倍数地增大时,电流是怎样变化的?由此可以归纳出什么结论?
教师归纳总结:在电阻一定的情况下,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
3.探究电压一定时,电流与电阻之间的关系
利用刚才的电路如何用实验研究电流跟电阻的关系?
怎样改变电阻的大小?
在改变电阻时,加在电阻两端的电压也要改变,怎样才能保持每次电阻两端的电压不变呢?
学生分组实验:实验中,换用不同的电阻,闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片,使r两端的电压保持不变,读出每次r的电阻值和电流值,并填入表格中u=
电阻r
10
20
30
电流i
学生分组实验,教师巡视指导,帮助困难学生。
请学生分析实验表格中的数据,当电阻成倍数地增大时,电流是怎样变化的?由此可以归纳出什么结论?
教师归纳总结:在电压一定的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
4.以上两个结论是同学们通过分析实验数据归纳得出的。在这之前,科学家们已经进行了大量的实验,并证明了上述结论是正确的。
5.回扣:
打开调光台灯后,转动旋钮,灯的亮度发生变化,说明通过灯泡的电流发生变化,引起电流变化的原因是什么?
开关时,傍晚灯的亮度较暗,深夜灯的亮度较亮,说明了什么?
台灯的调节旋钮其实是一个变阻器,转动旋钮,实际上是调节变阻器,使加在灯泡两端的电压发生变化,而灯的电阻不变,所以电流随电压成正比的改变。
学生思考并回答上述问题
学生以小组为单位
进行实验,并将实验中测得的数据填到设计的表格中。并在图中画出电阻的u—i关系图象
分析实验表格中的数据和电阻的u—i关系图象,归纳得出结论
学生思考讨论,初步设计实验方案
换用不同阻值的电阻
学生思考回答:可以移动滑动变阻器的滑片,是每次加在电阻两端的电压不变。
学生以小组为单位进行实验,并将实验中测得的数据填到设计的表格中。
分析实验表格中的数据,归纳得出结论
学生讨论回答
在这段教学中教师合理地启发学生选择实验器材,设计实验电路图,亲自动手实验,分析数据,归纳得出结论,充分体现了学生的主体作用。这样不仅培养了学生的动手操作能力、观察思维能力,而且使学生在获取知识的同时,感受欧姆定律发现的逻辑过程,感受实验成功的喜悦。
回扣前面的问题,使学生感觉到物理来源于生活,又服务于生活,生活中处处有物理,体会到学有所用。
评估
交流
让学生讨论在实验中遇到的问题以及自己对问题的看法和解决办法,教师引领回答几个大家普遍遇到的问题。
学生小组内讨论。
使学生意识到共同讨论可以发现自己的不足,借鉴别人的经验。
巩固
练习
多媒体出示:
1.扩展实验记录表格。
2.练习生活实际。
学生在作业本上完成。
梳理
反思
通过本节课的学习,同学们有哪些
收获和感悟?或者有哪些困惑?
学生交流自己的收获和感悟,提出自己的困惑。
让学生归纳这节课学到的知识,回顾实验的设计和操作过程,体会本节课运用的科学方法。既强化了知识又锻炼了学生归纳整理知识的能力。对提高学生的自学能力有重要的作用。
《探究电阻上的电流跟两端电压的关系》教案篇2【教学内容】
课题名称
探究电阻上的电流跟两端电压的关系
学科
物理
总课时数
1
版本名称
人民教育出版社
页码
24
执教者
聂君虎
单元章节名称
第七章 欧姆定律
年级
八
册次
二
【教学分析】
教材分析
本节内容是通过完整的科学探究过程得出电流与电压的关系,从而为得出欧姆定律内容,理解欧姆定律作好铺垫。在探究过程的设计中突出了实验方案的设计和分析论证两个环节,对培养学生科学的研究问题方法和分析解决问题能力大有好处。
教学目标
知识与技能:通过实验探究电流与电压的关系。
过程与方法:引导学生感悟用“控制变量法”来研究物理问题。
情感态度、价值观:重视学生对物理规律的客观性、科学性的认识。
教学重点
重点:通过实验探究电流与电压的关系。
难点:引导学生设计实验方案、对实验数据进行分析。
教具学具
教具:干电池3节,2.5v、6.3v小灯泡各一只,导线若干。
学具:电池组,5ω、10ω、15ω电阻各10只,变阻器、电流表、开关、电压表各10只,导线若干。
【教学流程】
教学环节
教师活动预设
学生活动预设
设计意图
新课导入
演示实验:
实验1:在同一电路中分别将2.5v和6.5v小灯泡接入电路。
实验2:将同一个小灯泡分别接入电源电压不同的电路。
观察:灯泡亮度的变化?
思考:电流大小的影响因素是什么?
引导学生猜想电流与电压、电阻可能存在的关系。
电流与电压的关系
提出问题
电阻上的电流与电压有什么定量关系呢?
认真思考
抛出探究目的
作出
猜想
鼓励学生对问题作出猜想并加以点拨
学生独立思考,提出自己的猜想
设计
实验
引导学生设计实验方案及实验表格
引导学生设计实验表格
学生分组讨论。
方法:(控制变量法)电阻不变,改变电阻两端的电压,测出通过电阻的电流。
方案1(见下图):用滑动变阻器改变电阻两端电压,测出电流然后再更换定值电阻,多做几次。
方案2(见下图):将定值电阻接入电路,分别换电源电压,测出对应电压、电流;再更换定值电阻,多做几次实验。
实验表格:
电阻
电压
电流
电阻
电压
电流
r1=5ω
r2=10ω
发挥学生的主观能动性
进行
实验
巡回指导,强调实验注意事项。
分组实验,其中部分组按方案1实验,部分组按方案2实验。
培养学生动手操作能力。
分析
结论
指导学生将实验数据填入数据表格中,引导学生分析。
将数据在课本图像中描出,作出电流与电压关系的图像,讨论电流与电压是什么定量关系?
培养学生科学的研究方法。
交流
合作
板书:在电阻一定时,导体电流与电压成正比。
引导学生对比分析两种实验方案的优、缺点。
学生讨论交流
方案1:利用滑动变阻器改变定值电阻两端电压比较方便,节约时间,可减少该差。
方案2:每次改变定值电阻两端电压,还要重新连接电路比较麻烦,电路还易出现接触不良等问题。
培养严谨科学的态度
课堂小结
讲述:今天我们用“控制变量法”得出了:在电阻不变,通过电阻的电流与电压成正比。下面完成《实验探究手册》。
归纳总结
《探究电阻上的电流跟两端电压的关系》教案篇3课时:1课时
授课方法:科学探究法
【教学目标】
知识与技能
1.通过实验探究电流、电压和电阻的关系;
2.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;
3.会使用滑动变阻器来改变一段导体两端的电压。
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。
情感态度与价值观
1.在解决问题的过程中,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;
2.养成实事求是、尊重自然规律的科学态度。
【教学重点、难点】
重点:实验探究电流、电压和电阻的关系的过程
难点:运用数学一次函数图象分析出电流、电压和电阻的关系式
【教学用具】
教师方面:电流表、电压表、学生电源、滑动变阻器、定值电阻、开关、导线。
学生方面:电流表、电压表、三节干电池、滑动变阻器、定值电阻、开关、导线。以上器材为一组,每三人准备一组器材。
【教学过程】
一、创设物理情境,引导学生进入科学探究
教师: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。如: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。这些例子同时还揭示了电流与电压、电阻之间的定性关系。
如果知道一个导体的电阻值,还知道导体两端的电压值,你能不能计算出通过它的电流值呢?
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
应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
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,哪些量可以测量出,分别用什么仪器来测量?
答:能测量的量有:电流和电压,仪器分别为电流表和电压表。
问:电阻不能测量,我们怎样知道导体的阻值呢?
答:可以给出导体的电阻值。
问:也就是说在研究电流和电压、电阻之间关系时,我们是固定电阻不变,让电压发生改变,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
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。
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。
4.进行实验
实际操作中,要提醒学生注意以下几个问题:
·连接电路时,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。
·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。
·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。同样若用干电池改变电源电压时,也应该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。
5.分析和论证
数据处理时,可引导学生仔细思考测量数据: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图7.1-1画出u-i图。
启发学生对比数学中的一次函数的知识,推导出u-i表达式:u=ir。
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:
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。
操作中有没有什么失误,读数时会不会有失误。
测量结果是不是可靠的。
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?
……
作业:完成探究报告,并在报告写出对自己所选的实验探究过程进行评估。
说明:
·本节教学应放在实验室完成,将学生三人分成一组,具体分工大致这样:实际操作时,一名同学移动滑动变阻器,一名同学观察电压表,另一名同学观察电流表。
·电源的选择最好是学生电源,测量的数据比较一致。而采用干电池时,测量的数据存在着一定的误差,处理数据时,要求教师考虑到可能数据不一致来指导学生如何得出结论。
·本节实验探究是同时使用电压表和电流表,对于学生来说是第一次,存在着一定困难,要求教师应精心准备。
·在探究实验过程中的设计实验环节时,故意设计了两种方法进行科学探究,目的是使学生明白科学探究过程的多样性,同时在交流和评估时,懂得不同的科学探究方法对于研究问题的优劣。
·实际操作中,有些要求尽可能让学生通过动手的过程自己去感悟,有利于培养学生的科学探究素质。
·采用图象进行数据处理时,可以把电压u看成纵坐标y轴,电流i看成横坐标x轴,则由u-i图可知u和i是一个正比例一次函数式,电阻r的值为一次函数式y=kx中k值,这样处理有利于学生能快速的得出u、i和r的数学表达式。
以上就是关于文章探究电阻上的电流跟两端电压的关系的全部内容,再次感谢您的阅读,祝您工作顺利。