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浙教版八上科学4.6电流与电压、电阻的关系(1)教学设计
课题 4.6电流与电压、电阻的关系(1) 单元 四 学科 科学 年级 八上
教材分析 “电流与电压、电阻的关系”的重点内容为欧姆定律,这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。欧姆定律是实验定律,通过具体的任务,引导学生学习科学探究方法,进一步体验科学探究的全过程。本节内容综合性强,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。本节内容分2课时完成,第1课时为通过探究得出欧姆定律;第2课时为欧姆定律的应用。
核心素养目标 科学观念:知道电流与电压、电流与电阻的关系;知道欧姆定律的内容;理解欧姆定律中各量间的辩证关系;科学思维:理解应用公式时要注意“同体性”和“同时性”;探究实践:利用控变量法通过实验探究电流与电压、电流与电阻的关系;学会观察、收集、分析和处理实验数据,并尝试采用图像法分析实验数据;态度责任:体验和经历科学探究的过程,注重养成理论联系实际的能力。
重点 通过科学探究得出电流与电压、电阻的关系,从而揭示欧姆定律;
难点 运用控制变量法完成探究过程的设计、实验数据分析,以及对欧姆定律中各量之间的辩证关系的理解。
教学环节 教师活动 设计意图
导入新课 连接如图所示的电路,当闭合开关时,哪盏灯泡更亮?电压是电流产生的原因,而电阻又有阻碍电流的作用,那么电流、电压与电阻间究竟存在什么关系? 由实验现象,提出新的问题
讲授新课 活动1、探究1:电流与电压的关系提出问题:电流与电压什么关系? 建立猜想: 电压越大,通过的电流也越大。(电流与电压成正比。) ; 依据:甲和丙图中两灯比较,两灯 电阻 相同(5Ω),但丙图中 电压 更大,所以灯更亮些。 实验设计: 1、通过导体的电流受导体两位端的电压及导体本身的电阻等因素的影响。如果同时改变导体的电压和导体的电阻,能否确定电流的改变是哪个因素引起?我们应该用控制变是量法进行探究才能得到正确的结论。 所以,想探究电流与电压的关系时,必须控制导体电阻不变,而只改变导体两端电压。 2、改变导体两端电压方法: 欲改变导体两端的电压,可以有以下方法:①改变电源电压;②通过 来改变导体两端的电压。 相比而言,更合理的是②,且为了达到目的,应将之串联在电路中。 3、实验方法: 保持导体的电阻不变,利用滑动变阻器成倍改变导体两端的电压,观察通过导体的电流的变化情况。 4、实验器材的选择: 根据以上分析和设计,本实验所需的器材:电源、电阻、开关、滑动变阻器、电流表和电压表及导线若干等。 5、电路图: 6、实验步骤: (1)按电路图连接电路,实验中定值电阻R=5欧; (注意开关先断开) (2)检查电路连接无误,且滑片变阻器的滑片处于电阻最大位置; (3)闭合开关,调节滑动变阻器 R′的滑片, 使电压表上的读数分别达到表中数值,分别读出每次不同电压下的电流值,并记录在表中; (4)根据实验数据计算出电压与电流的比值,我们可以发现: 当导体的电阻保持不变时,导体中电流跟它两端的电压成正比。 视频:电流与电压关系讨论:1)本实验中,滑动变阻器的作用是什么? 2)以上表格中计算出的电压与电流的比值是否完全相等?与同学讨论结果,并分析原因。 探究2:电流与电阻的关系研究电流与电阻的关系,必须控制 导体两端的电压 不变,通过更换阻值不同的电阻来研究通过导体的电流与电阻大小的关系。 这里控制导体两端电压不变的方法是: 调节串联电路中的滑动变阻器滑片 。 实验器材: 几个不同阻值的电阻、电源、开关、电压表、电流表、滑动变阻器、导线若干等。 电路图: 分组实验:步骤: 1、利用“探究电流与电压关系”实验器材,更换定值电阻R,调节滑动变阻器 R′,使R两端的电压始终保持不变,可读出并记录每次的电阻值与电流值。 2、测量电压为 2伏时不同电阻的电流值,并记录在表中。 3、计算电流与电阻的乘积,并比较其结果可以发现: 在电压一定的条件下,导体中电流与导体电阻的乘积为定值。 (电压不变时,导体中的电流与导体的电阻成反比。) 视频:电流与电阻关系实验结论:归纳:欧姆定律:1、内容: 导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。 2、数学表达式: 3、公式变形: 讨论交流:有人根据公式R=U/I跟公式I=U/R在形式上相似,说“电阻R跟电压成正比,跟电流成反比。”你认为这种说法对吗?为什么?[答:不对。因为电阻是导体本身的一种性质,它只跟导体的材料、长度、横截面积和温度有关,跟电流、电压无关。]阅读:欧姆 欧姆定律的探究过程由两部分构成:1是探究电流与电压之间关系,2是探究电流与电阻间关系。探究方法类似。所以第1部分详细些,第2部分会比较容易。为了让学生全员参与活动中来,先进行讨论,设计实验方案,再在此基础上分组实验,这样既化解了难点,又让部分后进生不会在具体分组实验中束手无策。视频与讨论可强化学生的认知第2部分探究,方法与第1部分相似通过2次探究概括出电流、电压与电阻三个量间的关系,引出欧姆定律。为了学生后续应用欧姆定律,要对其适用范围进行提示讨论可以纠正学生的不正确认识。
课堂练习 1、根据欧姆定律公式I=U/R可以导出R=U/I,关于这个公式正确的说法( C ) A.导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比 B.导体电阻大小跟导体中的电流强度成反比 C.导体电阻的大小跟导体两端的电压和通过导体的电流强度无关 D.当导体两端的电压为0时,导体的电阻也为02、如图所示是王超设计的压力传感器的原理图,其中弹簧上端和滑动变阻器的滑片P固定在一起,AB间有可收缩的导线,R1为定值电阻.当闭合开关S,压力F增大时,电流表与电压表示数变化情况是( B )A. 电流表示数变大,电压表示数变小 B. 电流表示数变小,电压表示数变大
C. 电流表、电压表示数都变大 D. 电流表、电压表示数都变小 (第2题图) (第3题图)3、小红同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象,下列说法中正确的是( C ) A. 导体甲的电阻大于导体乙的电阻 B. 导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零 C. 将甲、乙两导体并联接到2V的电源上,干路中的电流为0.6A D.据此得出结论:同一导体两端的电压与通过它的电流成正比4、如图为“探究电流与电压关系”电路图,电源电压不变,闭合开关S后,将滑动变阻器滑片从b端移到a端,则电流表和电压表的示数关系图正确的是( C )5、现有两个阻值不等的未知电阻R1和R2,为了分辨它们的阻值大小,几个同学分别设计了如图所示的四种电路(图中小灯泡规格相同),其中不可行的是( D ) 6、请根据下表给出的多组电压表和电流表的数据分析判断,该电路可能是( D) 7、图甲为“探究电流与电阻的关系”的实验电路图,电源电压恒为3 V,用电阻箱来选用不同的电阻,按下述步骤进行实验,回答下列问题。 (1)闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到适当位置,调节电阻箱使接入电路的电阻为4 Ω时,电流表示数如图乙所示,为___0.5_____A。(2)将电阻箱调到一个阻值更大的电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向___b_____(填“a”或“b”)端移动,使电压表的示数保持不变,同时记下对应的电流值。 (3)多次改变电阻箱的阻值,重复上述操作,得到了下表中所示的数据,通过观察表中的数据,分析得出:当电阻箱两端的电压一定时,接入电路的电阻越大,通过它的电流越__小_____。8、如图所示,电源两端电压U为9V并保持不变,电阻R1阻值为10Ω;闭合开关S后,电流表A的示数I为1.2A。求: (1)电流表A1的示数I1; (2)电阻R2的阻值。[(1)0.9A (2) 30Ω ] 及时训练,有利于巩固刚刚学习的新知识。同时还有发现学生理解所学知识中存在的问题,便于及时纠正、修补。
课堂小结 帮助学生掌握重点,更加容易的学习。
板书
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
21世纪教育网(www.21cnjy.com) 21清风明月