电流与电压电阻的关系.doc

17.1电流跟电压、电阻的关系教学设计实验中学 梁雪团【设计理念】以新课改理念为依据，创设一种类似科学探究过程的新的教学模式，开展学习活动。让学生经历科学探究的历程，从中学习科学的学习方法，培养学生的科学态度、合作的精神以及创新与实践能力。【教学目标】知识与技能1通过实验使学生知道“电阻一定时，电流跟电压成正比，电压一定时，电流跟电阻成反比”。2使学生初步熟悉如何用电流表和电压表测同一只电阻的电流及其两端电压，会用与待测电阻串联的滑动变阻器调节待测电阻两端的电压。过程与方法1使学生初步领会用控制变量法研究物理规律的思路。2进一步培养学生电路连接和有关电路的电学实验操作能力及根据实验结果分析、概括实验结论的能力。情感态度与价值观1培养学生学习物理的兴趣和愿望。2培养学生实事求是的科学态度和刻苦钻研的精神。【教学重点】能通过实验使学生知道导体中电流跟电压电阻的关系。【教学难点】1. 引导学生制定计划与设计实验。2. 如何用实验的方法研究导体中电流跟电压电阻的关系。【教具】电源、电流表、电压表、定值电阻、开关、导线若干、滑动变阻器。【教学过程】一、知识准备(复习)（1）电荷的 形成电流， 是形成电流的原因。（2）电阻是反映导体对 有 作用的物理量。（3）比较通过导体的电流的大小有什么方法？A、直接测量法：用 测量；B、间接显示法：比如通过白炽灯亮度的变化，来间接显示电流的大小。即用灯泡的 来显示电流的大小。学生独立完成以上内容，为探究活动做好知识准备。二、创设物理情景从生活走向物理通过前面的学习和实验，同学们已经隐约感觉到电流、电压、电阻之间存在着一定的关系，那么这三者之间到底存在着怎样的定量关系呢？(一)、创设情景，激发兴趣 演示小灯泡和电池、开关组成串联电路 演示一：一节干电池和2.5 V小灯泡串联发光 演示二：两节干电池和2.5 V小灯泡串联发光 演示三：两节干电池和2.5 V的小灯泡和一个定值电阻串联发光同学们仔细观察三次演示小灯泡的发光情况（教师用电学示教板出示如图所示的电路，请同学想办法改变灯的亮度，使灯变暗。）学生经过思考后，提出了改变灯的亮度的不同方法：A、减少串联电池组中干电池的个数B、串联一个定值电阻C、串联一个滑动变阻器，移动滑片教师引导（帮助学生归类），使学生意识到：小灯泡亮度的改变反映了通过灯的电流的改变，而电流的改变是由电压及电阻的改变引起的。从而帮助学生完成猜想“电流与电压、电阻有关”说明：通过该情景的创设达到三个目的，一是创设物理情景，激发学生的学习兴趣；二是培养学生科学选择研究课题的能力；三是回顾前面所学知识（电压是形成电流的原因；电阻是导体本身的一种属性，跟导体两端的电压及导体中的电流无关）。（二）、引导学生猜想与假设结合前面所学的知识，电压是形成电流的原因，而导体的电阻是导体本身阻碍电流的一种性质，采用谈话讨论式的方法，引导学生猜测“电流跟电压、电阻的关系”。导体两端的电压越大，导体中的电流越大；导体的电阻越大，导体中的电流越小。说明：通过此环节，一是让学生明确猜想是经常用到的物理研究方法之一；二是让学生知道猜想是建立在大量的科学事实基础之上的，不是胡乱猜想，是有科学依据的。（三）、学生制定计划与设计实验探究方法指导由猜想知道导体中的电流跟导体两端的电压、导体的电阻有关，那么如何研究电流跟电压、电阻的定量关系呢？研究三个物理量的关系，大家陌生吗？什么方法？让学生分组讨论下面两个问题：（1）前面学过的哪些实验课题与该实验课题类似？举例说明(2)你所列举的实验中用到的物理研究方法是什么？（学生想到：控制变量法）说明：这样做的目的有两个：一是通过分组讨论与交流培养学生合作学习的意识；二是由学生回顾前面所学的实验，讨论得出研究该实验的方法控制变量法。三、进行实验学生分组实验与收集数据（1）教师可演示电路的连接或板画电路的连接，补充说明实验的注意事项，有针对性地进行辅导；并且明确观察目标，知道在哪一个研究对象上收集信息，明确收集信息的内容。（2）学生分组、合作完成实验，正确记录实验数据。1、探究电流与电压的关系在此让学生明确“研究电流跟电压的关系时，应保持电阻不变”的思想，那么，设计实验电路的时候应考虑：怎样测量定值电阻两端的电压U和定值电阻中的电流I呢？怎样保持导体的电阻R不变呢？通过什么方法改变定值电阻两端的电压U呢？（利用串联电路中的滑动变阻器来改变导体两端的电压U，从而改变电路中的电流I。）（1）请同学挑选器材，设计实验电路图并说明你的研究步骤，设计好相应的实验表格（学生分别独立设计电路，学生以小组为单位进行组内讨论，拟定一个达成共识的设计方案。）说明：这样做既充分发挥了个体的主观能动性，又集思广益，培养学生的发扬团结合作精神，共同克服困难，探索解决办法。（2）学生分组讨论、交流（根据情景中学生自己的方案）。（小组代表发言，展示设计方案。）说明：通过小组的发言，交流设计的思路和具体操作，采用谈话的方式，让学生在原有的知识与能力的基础上互相学习，取长补短。（3）师生共同讨论，对各组的设计方案的优缺点进行评估，教师点拨、整合思维，帮助学生形成科学的思想，以确定出实验的最佳方案。从而引导学生设计出课本上的电路图。（电路图的收集，请小组代表到前面展示他们的器材选择与研究步骤（如上图所示两种实验方案）AVR=10AVR=10(4)按电路图连接实物电路，利用滑动变阻器改变定值电阻两端的电压，并记录所对应的电流值，填入表一中：表一：R一定（R=10）电压U（V）1152电流I（A）（5）进行实验与收集证据。教师巡回指导，出现问题及时解决。同时将实验数据填入自己设计的表格内。（6）分析与论证。学生讨论回答下列问题，逐层概括：（a）电流与电压两个物理量，是谁随谁变化？（b）分析表一，可得出什么结论？（c）怎样分析得出上述的结论？（d）我们这个结论前提是保持哪个物理量不变？（e）有人说，这个结论可叙述为“在电阻不变时，导体两端的电压与通过导体的电流成正比。”对吗？说明：设计这五个问题的目的一是通过实验数据的分析培养学生的概括能力；二是回扣课前提出的研究课题，前后对应。学生分析自己的实验数据，在教师的引导下借助数学的图象法，在坐标（教师提前为学生准备）上描点连线。学生通过已有的数学知识总结：电流与电压的关系。结论：在电阻一定的情况下，导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。结论说明：不能反说：电阻一定时，电压跟电流成正比。 电压是因，电流是果，因果关系不能颠倒。2、探究电流与电阻的关系在此让学生明确“研究电流跟电阻的关系时，应保持电压不变”的思想。那么实验探究时应考虑：怎样改变导体电阻R的大小？怎样保持导体两端的电压U不变呢？让学生讨论交流，使学生认识到；当定值电阻的大小发生变化时，可通过滑动变阻器来控制其两端的电压U保持不变。更换定值电阻，利用滑动变阻器保持定值电阻两端的电压不变，记录对应的电流值，填入表二中：表二：U3V电阻R（）51015电流I（A）（1）（2）（3）(4)、（5）同上（6）分析与论证在分析表一的基础上，学生可独立完成分析表二，归纳出此规律。学生讨论回答下列问题，逐层概括：（a）电流与电阻两个物理量，是谁随谁变化？(b）分析表二，可得出什么结论？ （c）怎样分析得出上述的结论？（d）我们这个结论前提是保持哪个物理量不变？ （e）有人说，这个结论可叙述为“在电压不变时，导体的电阻与通过导体的电流成反比。”对吗？ 结论：在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比结论说明：不能反说电压一定时，电阻跟电流成反比 电阻与电流电阻无关,只与长度、材料、横截面积、温度有关。结论说明:（1）电流电压电阻需针对同一导体，不能张冠李戴（2）不能反说：电阻一定时，电压跟电流成正比。 电压是因，电流是果，因果关系不能颠倒。（3）不能反说：电压一定时，电阻跟电流成反比. 电阻与电流电阻无关,只与长度、材料、横截面积、温度有关。（4）写结论时，电压一定、电阻一定必不可少四、应用从物理走向生活1、在研电流跟电压、电阻的关系”的实验中， 我们先使电阻取某一定值 ，多次改变滑动变阻器的阻值 ，记录每次的电流值和相应的 _值 , 得到电阻不变时,电流跟_ 成正比的关系 , 然后多次改变电阻的阻值,调节滑动变阻器的滑片 , 使每次_保持不变,记录每次电阻的阻值R和相应的_值得到此时电流跟_成反比的关系 2、在上左图电路中，电源电压为3V，电流 表、电压表可能出现的现象是（ ） A 电流表和电压表读数均为零 B 电流表和电压表指针迅速发生最大 偏转，电表损坏。 C 电流表示数为零，电压表示数为2.8V D 电流表示数为0.4A、电压表示数为2.8V3、在上右图中是小明同学研究的电流与电压关系时利用所测数据画出的U-I图像， 由图可知，R1与R2的大小关系是（ ） A R1R2 B R1R2 C R1=R2 D 无法确定4.刘阳同学想探究电流与电压和电阻的关系（1）在电压表尚未接入电路前，已存在两处连接错误 请你指出：A ,B。 (2)若探究电流与电压的关系，应控制不变。这种研究问题的方法叫做 。五、小结（学生总结收获）1学生小结，本