《探究电阻上的电流跟两端电压的关系》教学设计
济源市北海中学
【教学目标】
?1.知识与技能
? ①通过实验探究电流、电压和电阻的关系;
? ②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;
? ③会使用滑动变阻器来改变一段导体两端的电压。
?2.过程与方法
? ①通过探究过程,进一步体会科学探究方法;
? ②领悟用“控制变量法”来研究物理问题的科学方法;
? ③通过实验、分析和探索过程,提高根据实验数据归纳物理规律的能力,学会用图像研究物理问题。
3.情感态度与价值观
? ①在解决问题的过程中,有克服困难的信心和决心,能体验战胜困难、解决物理问题时的喜悦;
? ②养成实事求是、尊重自然规律的科学态度。
? ③重视学生对物理规律的客观性、普遍性和科学性的认识,培养学生科学世界观的形成。
【教学重点和难点】
? 重点:实验探究电流、电压和电阻的关系的过程。
? 难点:运用数学一次函数图象分析出电流、电压和电阻的关系式。
【教学资源】
? 教师方面:演示用具:示教板一套,实验表格、图像坐标纸、结合课堂多媒体课件一个。
? 学生方面:电流表和电压表各一个、三节干电池、滑动变阻器一个、定值电阻(R1=5Ω和R2=10Ω)、开关、导线若干。以上器材为一组,每六人准备一组器材。
【教学过程】
? 一、创设物理情境,引导学生进入科学探究
? 教师演示:请同学们看一个最基本的电路连接,即电源、小灯泡、开关各一个,用一节干电池让小灯泡发光,两节干电池让小灯泡发光,灯泡更亮,引导猜想:电流与?有关;回顾以前实验猜想,电流与?有关。
? 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。
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? 二、进行科学探究
? 1、明确探究课题:电流与电压有什么关系?
? 1.设计实验(采用启发提问式,帮助学生设计实验)
? ??? (1)研究通过导体的电流和导体两端电压的关系,需要把所研究的导体接入电路,需--------、 ----------、 ------------、等器材
? (2)实验中需测出哪些物理量,还需哪些器材,怎么接入电路?
(3)实验中只测一组数据行吗?为什么?
(4)该实验应控制----------不变,而改变---------,改变导体两端电压的方法有哪些?最方便的方法是?
? ?教师还应进一步指出:不仅针对同一导体测量几组电压和电流值,同时还要更换定值电阻反复进行实验,这种研究物理问题的方法是不可忽视的。实验时,给出了二个不同的定值电阻(R1=5Ω和R2=10Ω)
? ?4.进行实验
? 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测量次数不要过多,根据时间而定,一般测量三次或四次左右。
? ⑥若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:0.5V,1V,1.5V……)。? 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。
?5.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。(高中物理中叫伏安特性曲线),从图像法来体会电流电压的关系。
? 6.交流评估:
自己设计的实验方案与同学交流,有什么不足或优点
实验数据可能不很一致,原因是什么?
该实验中滑动变阻器有什么作用?
归纳实验结论时应注意哪些问题?
………
同样的程序引导探究电流与电阻的关系。
?三、课堂小结
? 本节你有哪些收获?让学生畅所欲言的说,教师尽量找学生的优点,多鼓励。
?四、课堂练习
? 见课件大屏幕