探究电流与电压、电阻的关系.docx

探究电流与电压、电阻的关系教学设计教学设计理念由教师创设实验情境，提供相关的实验器材，让学生参与拟定实验方案、实验步骤，在课堂上通过学生自己的实验、观察、分析、讨论、总结等一系列活动，观察物理现象、探索物理规律。问题是整堂课教学的主线，学生是探究活动的主体，教师起着组织者、参与者和指导者的作用。通过“问题猜想设计实验方案动手实验探究总结规律”的科学探究思路，最大限度地激发学生学习的积极性、主动性，培养学生的科学探究能力。教材及学情分析电流跟电压、电阻的关系即欧姆定律，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，要用到电路中的电流、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，但最关键的又是实验方法，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，学生出现困难的可能性也比较大，所以实验的评估和交流也比较重要。本节课“探究电阻上的电流跟两端的电压的关系”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。教学目标一、知识与技能1通过实验探究，认识影响电流大小的因素有电压和电阻。2知道导体中的电流与电压、电阻的关系。3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。4会用滑动变阻器改变部分电路两端的电压。二、过程与方法1通过探究过程进一步体会猜想与假设、设计实验、分析与论证、评估等探究要素。2通过在制定研究方案进一步体会“控制变量”这一重要的研究方法。3通过分析与论证过程提高根据实验数据归纳物理规律的能力。三、德育目标1在数据收集过程中形成实事求是的科学态度。2通过探究，解释隐藏的物理规律，感受探索的乐趣。3在与小组成员合作完成实验的过程中，加强与他人的协同、合作能力。教学重点：通过实验探究电流、电压、电阻之间的关系。难点：运用数学正比例函数图象分析出电流、电压和电阻的关系式课前准备：干电池组、2.5 V和3.8 V小灯泡（带座）各一只、开关一只、导线若干、投影仪，学生6人一组：电源（电池组或学生电源）5，10，15定值电阻各一个，滑动变阻器、电流表、电压表各一只，导线若干。教学过程一、 引入新课通过前面的学习，同学们基本了解了电流、电压、电阻的概念，并学会了电流表和电压表的使用。今天请同学们先看老师的这组实验，请同学们仔细观察三次演示小灯泡的发光情况。演示实验：小灯泡和电池、开关组成串联电路。演示1：一节干电池和2.5 V小灯泡串联发光；演示2：两节干电池和2.5 V小灯泡串联发光；演示3：两节干电池和3.8 V的小灯泡串联发光。通过观察实验，根据上节课的学习，你能告诉大家什么？你还想知道些什么呢？一个灯泡，两节电池比一节电池时亮，说明灯（电阻）不变，电压大时，电流也大。同样的两节电池，2.5 V的灯比3.8V的灯亮。电压不变时，电阻大的电流小，电阻小的电流大。能不能知道电流、电阻、电压之间数量上的关系呢？二、进行新课教师分析：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。我们要探究电流跟电压、电阻的关系，必须要经历哪些过程呢？首先要设计实验，然后进行实验和收集证据，再对实验数据进行分析和论证，得出一般的结论，最后进行评估和交流。大家还记得电流表和电压表的使用规则吗？电流表串联在电路中，电压表并联在电路中，并且都让电流从“正”接线柱流入，从“负”接线柱流出。电路中同时使用电流表和电压表，会使用吗？电流表串联在电路中，测谁的电压，就将电压表并联在谁的两端。要求探究过程中首先设计好实验；实验过程中记录实验步骤；如实填写实验数据；对自己的实验进行认真的分析、论证，客观评估自己的实验过程及结果；写出完整的探究报告，并和其他组的同学交流。选择2-3组同学利用投影展示自己的探究报告，并逐一讲解自己的设计思想、实验步骤，分析论证的结果，进行自我评估，和大家进行交流。题目：探究电阻、电压、电流三者的关系猜想和假设：1电流和电阻成反比2电流和电压成正比一、设计实验：设计思想根据我们的猜测，现在已知道定值电阻的阻值是已知的且不改变，把定值电阻连入电路，用电流表测出电路中的电流值，用电压表测出定值电阻两端的电压，通过滑动变阻器改变定值电阻两端的电压进行多次测量，就可以知道电阻、电压、电流的数量关系，换用不同阻值的定值电阻并调节滑动变阻器使电压表的示数不变就能得出电流、电压、电阻关系的一般规律。二、进行实验根据实验思想，画出如下电路图：三、进行实验实验一 探究电流与电压的关系（电阻一定）R=10实验次数电压（V）电流（A）123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、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：05V，1V，15V）。U/VI/AO0.20.30.40.532140.1步骤一：按设计好的电路图正确连接实验电路；步骤二：先保持定值电阻不变，移动滑片，合上开关，读出电压表和电流表的读数，将数据依次填入数据表中；步骤三：分析和论证分析由实验得到的数据：数据处理时，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。实验二 探究电流与电阻的关系（电压一定）根据电路图连接电路（可参照实验一）实际操作中，要提醒学生注意下列问题：用滑动变阻器来保持导体两端的电压不变，分别连入(5,10,15)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。U=3V实验次数电阻()电流（A）123分析和论证数据处理时，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：电压相同时，通过导体的电流和导体电阻成反比。评估：1、从实验的过程和结果看，尽管数据之间不是完全吻合，但基本能反映规律，所以测得的数据和结论是可靠的。2、实验过程中不太完美的是：操作过程中，读完数做记录时没有及时打开开关，可能会浪费电；在更换变阻器和电池组电池时，也没有