欧姆定律
一、设计教师姓名: 任教年级 初三
二、教学目标:
1.知识与技能:学会使用电表,会用滑动变阻器,掌握欧姆定律的内容和公式,知道各个物理量的单位。
2.过程与方法:让学生经历科学探究的过程,进一步熟悉控制变量法,学会科学分析和处理实验数据的方法,总结物理规律的研究方法。
3.情感态度与价值观:引导学生体验探究过程中的快乐,感受欧姆得出欧姆定律的不易,学习科学家为科学艰苦奋斗的精神。
三、重点难点:
1.重点:掌握实验方法,理解欧姆定律。
2.难点:设计实验过程,实验数据的分析,对欧姆定律的理解。
四、活动展开:
活动环节 活动内容 活动流程 活动目的(设计意图)
1、预学展示 学生小组交流 教师点评 检验预习效果
2、研学活动展示(1)新课导入 通过实验学生知道电流与电压电阻都有关系。 教师提出:用桌上的器材当接入的定值电阻不同时让电路中的电流保持相同?提问:通过这个实验你对电流,电压,电组三者的关系有什么认识? 通过学生动手做实验导入,创设问题情景,一下就激发了学生探索的欲望。
(2)猜想与假设(3)确定探究方法(4)设计实验方案(5)实验探究(6)交流成果总结规律(7)评估 猜想1:前面做过实验:在一个小灯泡的电路中,当电源用两节干电池代替一节干电池时,小灯泡变得更亮,电流表的示数会变大。因此我猜想:电流与电压有关,电压越大,电流就越大。 师紧接:大家能不能大胆猜想,电流与电压、电阻之间有什么样的关系?并说说你猜想的依据。教师演示此实验。 引导学生合理猜想,引出探究课题 学会用控制变量法探究问题在自主设计实验方案的过程中,培养学生的实验设计能力设计意图多种方法启发学生用解决问题 通过对学生设计的肯定,激发学生学习欲望,且为学生给出了一个正确的示范 对实验的总结,为学生的成功探究奠定基础设计意图让学生体验合作学习 让学生学会交流 激发学生交流的欲望 让学生思维发生碰撞,取长补短 培养学生实事求是的科学态度让学生体验合作学习让学生学会交流激发学生交流的欲望在实验中得到体会,在交流中得到提高通过对学生设计的肯定,激发学生学习欲望,且为学生给出了一个正确的示范让学生思维发生碰撞,取长补短培养学生实事求是的科学态度学习科学家不畏困难、不屈不挠
猜想2:当移动变阻器的滑片使变阻器连入电路的阻值变大时,小灯泡变暗,同时电流表的示数变小;反之,小灯泡变亮,同时电流表的示数变大。因此我猜想:电流与电阻有关,电阻越大,电流就越小。猜想3:电阻一定时,电流与电压成正比;电压一定时,电流与电阻成反比。学生:控制变量法 学生:可以先控制电阻R不变,探究电流I与电压U的关系;再控制电压U不变,探究电流I与电阻R的关系。学生分组讨论。 学生汇报交流: 生:实验要探究电压、电阻对电流的影响,即必须准备电流表、电压表和电阻;还要有电源,开关和导线。 生:可以通过改变电池组中电池的节数来改变电阻R两端的电压。 生:也可以使用学生电源,改变电源电压的取值来改变电阻R两端的电压。 生:还可以在电路中串联一个滑动变阻器,通过改变变阻器连入电路的阻值来改变电阻R两端的电压。 生讨论后:使用滑动变阻器除了可以改变电阻两端的电压,还可以观察到电压连续变化的过程。另外,还能保护电路。生:可以用几个阻值不同的电阻分别接入电路,从而改变电阻,同时观察电流表的示数,确定电流I的变化。(生:也可以用电阻箱接入电路来改变电阻。)生:为了比较数据方便,最好选择几个阻值成倍数关系的电阻。生:电阻两端的电压会发生改变,可以通过调节滑动变阻器来控制电阻两端的电压保持不变。 学生设计并展示实验电路图。学生设计实验表格 学生分组实验,记录数据 生:我们小组完成的实验是控制电阻不变,探究电流与电压的关系,我们设计的表格和记录的数据如下:R=___Ω实验次序 电压U/V 电流I/A① ② ③ 生:分析实验数据,我们发现电压变大为原来的两倍时,电流也变为原来的两倍;电压变大为原来的三倍时,电流也变为原来的三倍。分析图象它是一条正比例函数图象。生:电阻一定时,电流与电压成正比。 学生表示赞同。 学生间短暂交流。 生:我们小组完成的实验是控制电压不变,探究电流与电阻的关系,我们设计的表格和记录的数据如下:U=___ V实验次序 电阻R/Ω 电流I/A① ② ③ 生:分析实验数据,我们发现电阻变大为原来的两倍时,电流变为原来的二分之一;电阻变大为原来的三倍时,电流也变为原来的三分之一。所以我们得到的结论是:电压一定时,电流与电阻成反比。 生:只比较两组数据来寻找规律具有一定的偶然性,三组或三组以上数据可避免它。 生:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。 生:各组数据表明,电流等于电压除以电流,即I=U/R。 学生阅读课本的“方法”和例题,初步了解欧姆定律的使用方法。 学生进行自我评析并汇报交流。 师:在这个实验中,如果在电路中在串联一个,当移动滑片改变变阻器连入电路的阻值时,你将会看到什么现象?对于你观察到的现象,你又有什么猜想?教师演示实验。师:在上面同学合理猜想的基础上,谁能进一步对电流与电压、电阻之间的定量关系提出更具体的猜想?师:我们知道,在合理的猜想和假设之后,还应该对其进行实验探究。那么应该用什么方法来探究电流与电压、电阻之间的关系呢? 师:具体怎么做呢?师:同学们已经确定了采取控制变量的科学探究方法,那么在实验前应该准备哪些器材?又如何来设计实验呢?请大家相互讨论、交流,看那一组能找出最佳方案。师:刚才的热烈讨论说明,同学们对如何进行实验已经胸有成竹,下面就请大家各抒己见,说说自己的好主意。 教师在学生的汇报过程中做适当的提示和补充: (1)你认为需要准备哪些实验器材? (2)在第一步实验中,需要控制电阻R不变,改变电阻R两端的电压,通过电流表来观察通过电阻R的电流I的变化情况。那么,你们打算怎样改变电压U呢? 师:使用滑动变阻器来也是一个好方法。与上述方法相比,它有什么优点呢? 师:接着,谁来说说如何控制电压U不变,而探究电流I与电阻R的关系? 师:是不是任意取几个阻值不同的电阻呢? 师:阻值不同的电阻接入电路时,电阻两端的电压是否能保持不变呢?如何解决这个问题? 师:说得非常好!由此可见,滑动变阻器在我们这个实验中的重要性。下面请大家根据刚才的分析,设计出实验电路图。 教师用实物投影展示学生设计的实验电路图。 师:根据同学们的分析、汇报,我把大家的实验思路和方法进行一下总结。实验应分两步进行:第一步,控制电阻R不变,通过调节滑动变阻器,改变电阻R两端的电压U并使其成倍数变化,再观察通过电阻R的电流I的变化情况,找出电流与电压的关系;第二步,把阻值成倍数关系的不同电阻分别接入电路,并通过调节滑动变阻器来控制电阻两端的电压保持某一固定值不变,再观察电流的变化情况,找出电流与电阻的关系。师:通过交流与合作,同学们对实验的方法达成了共识,下面就请大家根据实验方案自己设计记录实验数据的表格,然后进行分组实验。每一小组可以在“电流与电压的关系”和“电流与电阻的关系”两个课题中选择一个进行探究,当然也可以两个都探究。然后,大家要相互交流,共同合作,找出结论。教师将学生设计的表格用实物投影展示出来教师巡回指导。师:同学们刚才都根据自己设计的实验方案,进行了认真、细致的探究,并进行了科学地分析。下面就请大家来交流一下自己组的探究结果。 教师用实物投影展示学生的数据 师:纵轴代表电压U,横轴代表I,画出U-I图线。 师:分析实验数据分析图象,你们得到了什么结论? 师:同样探究这个问题的小组,是否也发现了这样的规律?如果有的小组有不同结论,与其他同学交流一下,找找原因。 师:当然,实验误差也会造成实验数据有差异,不一定能得到严格相等的比例关系。在实验中,我们要尊重事实、实事求是地记录和分析数据。 师:下面请探究另一问题的小组来与大家交流。 教师用实物投影展示学生的数据,并与前一组数据一起保持。师:你们发现的规律是什么? 师:这两组同学设计的表格中,都安排了三次实验,老师想知道为什么?师:综合分析以上实验结果,我们可以归纳出什么样的结论? 师:电流I跟电压U、电阻R在数量上有什么关系? 师:刚才同学们归纳的结论:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。用公式表示为:I=U/R。这是一条很重要的物理规律,叫做欧姆定律。那是德国物理学家欧姆在大量的实验后,归纳出来的结论。欧姆定律揭示了电路中电流遵循的基本“交通规律”,是最重要的电学规律之一。 教师引导学生阅读有关欧姆研究欧姆定律的历史资料。师:这节课同学们在较短时间内经历了科学家的探究过程,并且出色的发现了规律──欧姆定律。那么,在探究过程中,大家又没有走过弯路而影响实验?又是怎么解决的呢?是不是有哪些小组还有其他发现呢?教师引导学生进行小结:1.回顾本课探究过程2.本节课学到了哪些知识?3.本节课学会了哪些研究方法?
3、学习效果评价 学生自行思考 教师引导学生进行小结:1.回顾本课探究过程2.本节课学到了哪些知识?3.本节课学会了哪些研究方法?