第四节变阻器

1、第四节 变阻器目 标 1知识与技能 ·通过实验探究电流、电压和电阻的关系。理解欧姆定律，并能进行简单计算。 ·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。 ·会用滑动变阻器改变部分电路两端的电压。 2过程和方法 ·使学生感悟用“控制变量”来研究物理问题的科学方法。 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，注意学生科学世界观的形成。 教学过程 欧姆定律是电学中的基本定律，它是进一步学习电学知识和分析电路的基础，是本章的重点。欧姆定律是实验定律，要求学生通过探究活动得出，从而更进一步体验科学探

2、究，学习科学探究的方法。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。 探究 电阻上的电流跟电压的关系 本节教学要在实验室进行。教师也许会担心学生从课本上看到欧姆定律的结论怎么办？应该明确：这并不妨碍探究活动的开展，因为科学的结论是需要论证才能得出的。探究活动的目的绝不只是让学生记住“结论”，而是要求学生在探究的过程中学习。因此，组织好学生的探究活动是得出欧姆定律的关键。 提出问题 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

3、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。 猜想或假设 学生的想像会是丰富多彩的，如： ·电压越大，电流越大； ·电阻越大，电流越小； ·也许是其中的两个相乘等于第三个？也许是其中的两个相除等于第三个？ ·也许 对于富有想像力的学生要充分肯定，在教学中，要多鼓励，多引导。同时逐渐要让学生领悟到：对于物理问题，不能仅靠猜想，还要进

4、行实验研究，通过实验来检验猜想是否正确。 设计实验 让学生设计实验，课本中没有给出“探究电流与电压、电阻定量关系”的具体计划，而是在实验设计中采用定值电阻，使电阻这个物理量是已知的，换言之，这个量是固定不变的。这样就暗示着把研究三个变量之间的关系问题变成了固定其一研究另外两者关系的问题。即“固定电阻，研究电流与电压的关系”问题。现行九年义务物理教材在这个问题上是直接运用“控制变量法”来处理的。从一定意义上来说是有效的，可以参考。不过，由于义务教育物理课程标准中对欧姆定律的要求有所降低，因此本教材只是让学生通过“固定电阻，研究电流与电压的关系”问题，而没有像旧教材那样，又从另一个角度，即“固定电

5、压，研究电流与电阻的关系”问题。本教材这样处理，一方面考虑要降低难度要求，作为初学物理的学生来说，第一次接触三个变量的关系问题是比较难的问题。另一方面，考虑到这样处理比较符合欧姆在研究该问题时的思想方法（见本章参考资料10）。 可要求学生在实验设计时，针对某一定值电阻进行设计，其中包括测量仪器的选取和实验电路图的设计。 课本中就电压的改变给出了改变电池节数的方法（图61），这是最简单的。同时课本在此采用比较开放的方式，让学生自己想办法处理电压的改变问题，也提到可以使用学生电源等方法，不过没有给出具体的操作方案，教师可以根据学校和学生的实际情况进行处理。一般是采用滑动变阻器进行分压（图62），由

6、于学生已经有串联电路中电压的规律和滑动变阻器的知识做铺垫，因此应该鼓励学生运用这种方法。可以让学生想一想，为什么电路图61的设计不够合理？ 另外，应该提醒学生注意：要考虑到物理规律的客观性、普遍性和科学性，在实验设计中，要采用更换定值电阻进行反复实验的方法。这种方法对于学习物理是不可忽视的，本章已是第二次出现这种处理方法。 进行实验 实际操作中，要让学生注意仪器使用的规范性。在一个实验电路中，同时使用电压表和电流表，对学生来说这是第一次。所以在连接电路时，除了复习电压表和电流表的使用方法外，应该给予具体的指导。 ·要提醒学生注意：在测量过程中，电路闭合时间不能太长，读取数据后要断开电

7、路，以防通电时间过长，电阻发热给测量带来误差。 ·测量组数的多少可根据时间而定，时间充足就多测量几组，但至少要测量三组以上。 ·若使用学生电源并通过滑动变阻器来分压的情况下，让学生调节滑动变阻器的滑片，尽量使定值电阻两端的电压成整数倍地变化（如：1V，2V，3V）。 实际操作中，尽可能让学生通过动手的过程自己去感悟，当然这样做对学生的要求是高一些，也许学生一下子想不到，教师最好不要急于告诉学生。 分析和论证 数据处理时，可引导学生认真思考测量结果说明了什么？得出了什么结论？根据取得的原始数据启发学生讨论，得出结论。 结论：通过导体的电流与加在导体两端的电压成正比。 有的学生和老师也许愿意用图象进行处理数据。不管学生采用什么方法，只要学生通过测量结果得出：U=RI，或I=UR，或R=UI的任意一种形式均可。 评估 要求学生对自己的探究活动进行回顾、分析，思考在工作中哪些问题真正弄懂了，哪些问题还不清楚，实验设计有没有不合理的地方，操作中有没有什么失误，测量结果是不是可靠让学生有意识地进行“自我评估”的训练也是一个十分重要的环节，能学会自己发现不足，及时总结，及