《电流与电压和电阻的关系》教学设计.docx

电流与电压和电阻的关系教学设计【教材分析】一、该节在教材中的地位与作用本节课“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。通过经历此次探究活动，使学生认识电流、电压和电阻的关系外，为下一节顺理成章得得出欧姆定律，并继续学习电学更深入的知识做好铺垫。二、教学目标：知识与技能通过实验探究电流、电压和电阻的关系；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；会使用滑动变阻器改变部分电路两端的电压。过程和方法通过探究过程，进一步体会科学探究方法；体会用“控制变量法”的研究方法研究物理规律的思路，学习用图像研究物理问题；通过实验、分析和探索的过程，提高根据实验数据归纳物理规律的能力。情感态度与价值观在收集、处理数据的过程中培养学生实事求是的科学态度；通过探究，揭示物理规律，使学生获得探索未知世界的乐趣；重视学生对物流规律的客观性、普遍性和科学性的认识，注意学生科学世界观的形成.三、教学重点、难点学情分析：学生之前已经经历过完整的科学探究过程，因此本节课的教学思路和教学流程学生不会感到陌生。本实验中要同时应用到电流表、电压表和滑动变阻器，并利用滑动变阻器来改变或稳定部分电路两端的电压，对学生动手能力有一定的要求；同时还要应用到控制变量法和图像法等研究方法，综合性强。教学重点：通过经历完整的实验探究，认识电流、电压和电阻的关系。教学难点：运用控制变量法开展实验和对实验数据进行分析得到结论。【教学程序】一、复习提问：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。二、新课引入：1同学们都使用过台灯，当我们调节台灯旋钮的时候，台灯的亮度会发生改变，这是为什么？学生观察并思考2演示：出示调光台灯开开关，并转动旋钮，让学生观察台灯亮度的变化。3提出问题：灯泡逐渐变亮（或变暗），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：（1）把25V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？（2）分别把25V和63V小灯泡跟两节干电池和演示电流表组成电路。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。（板书：探究电阻上的电流跟两端电压的关系）三、实验探究1提出问题：电流与电压、电阻有什么定量关系？2猜想与假设：分析导体两端的电压越大，通过的电流就越大，猜测电流可能与电压成正比；导体的电阻越小，通过的电流就越大，猜测电流可能与电阻成反比。3设计实验：猜想的正确与否需要通过实验来验证。（1）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（如在改变电压的同时，也改变电阻），能否判断流变化是谁引起的吗？我们应该用什么方法进行探究？（2）这个实验应如何设计呢？与我们之前学习的哪个实验和相似？（3）探究电阻一定时，电流跟电压之间的关系。A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。B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。4进行实验教师活动：提醒学生注意以下几个问题（课件展示）连接电路时，开关应处于状态。滑动变阻器的滑片处于阻值位置。注意认清电压表、电流表的接线柱。电压表量程选V，电流表量程选A。闭合开关前，应电路，确认无误后方可进行实验。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（如1V、2V、3V），读出每次加在R上的电压值和电流值，并填入下列表格中。表一R=R1=30电压U（V）电流I（A）表二 R=R2=20电压U（V）电流I（A）表三R=R2=10电压U（V）电流I（A）（4）学生分组实验，教师巡视指导，帮助困难学生。（5）改变定值电阻阻值，按照上述步骤再测一组数据。5分析和论证方案一：选取阻值相同却有不同电压的数据集中展示，便于横向比较，得出电流与电压的关系；选取阻值不同却有相同电压的数据集中展示，便于纵向比较，得出电流与电阻的关系。提出问题：电流与电压这两个物理量，哪个量随着哪个量变化？分析表一（或表二），可得出什么结论？你是怎么分析出来的？这个结论是建立在控制哪个物理量不变的基础上得出的？有人得出这样的结论“在电阻不变时，导体两端的电压与通过导体的电流成正比”，你同意他的说法吗？进一步分析实验数据。分析表一、表二和表三的同一列，可得出什么结论？你是怎么分析出来的？这个结论是建立在控制哪个物理量不变的基础上得出的？电流与电阻这两个物理量，哪个量随着哪个量变化？有人得出这样的结论“在电压不变时，导体的电阻与通过导体的电流成反比”。这种说法正确吗？ 结论：在电阻不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；在导体两端的电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。方案二：利用图像法进行数据处理。要求各组同学在得到实验数据之后，以电压为纵坐标、电流为横坐标，画出同一定值电阻的UI关系图象。以电流为纵坐标、电阻为横坐标，画出同一电压下的IR关系图象。选取不同定值电阻和不同固定电压的几组图像集中展示，从图像的相似性上说明规律的客观性和普遍性。提出问题：经过描点、连线后，分别得到的是一条什么线？这两条线分别与数学上所学习的哪种函数图像相同？函数中的y、x分别对应图像中的哪个物理量？你能利用所学习的函数知识，分别得出图像中的直线的函数表达式吗？结论：在电阻不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；在导体两端的电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。6评估：要求学生对自己的探究活动进行回顾、反思，思考在探究过程中产生的一些问题：你采用的实验方案，能方便地调节定值电阻两端的电压吗？你得到的实验数据都严格符合我们得出的结论吗