欧姆定律电阻 教案 (7)
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文档简介
欧姆定律电阻
教案
[教学目标]
1、理解同一导体中电流与电压的关系；理解欧姆定律的内容及数学表达式；知道电阻的定义；会在坐标系中用图线法处理实验数据并归纳得出实验结论。
2．感受探究通过导体的电流与电压之间关系的过程；明白欧姆定律得出过程及所应用的科学方法。
3．体验探究导体中的电流与它两端的电压之间关系的过程，懂得正确的思维方法和尊重实验数据的科学态度，体验合作学习的快乐。
[教学重点]
欧姆定律的得出过程。
[教学难点]
伴随欧姆定律形成过程的科学思想、科学方法教育。
[教学设计思路]
本设计突出重点和突破难点的方法是：以实验探究为基础，让学生通过实验方案的设计和实验数据的分析、归纳，建立欧姆定律。
本设计以生活中常见的小彩灯亮度随电压的变化由暗到亮的演示实验，创设情景引入探究的主题。在学生感觉精彩的同时，鼓励学生带着猜想进行探究，引导学生通过小组成员之间的交流、讨论，自主设计出采取控制变量方法的实验探究方案，在相互交流的过程中完成对实验设计方案的评价。接着在实验探究的过程中，学生通过对所采集的实验数据的分析处理，逐步得到电路中电流和电压之间的关系（如果学生猜想电流与电阻之间的关系，给予肯定并在后面的学习中进行）。在对所采集的实验数据进行分析处理时，要求学生将数学知识作为辅助工具，应用图线对实验数据进行分析处理，使学生在学科整合的教学过程中初步体会到实验数据分析方法的多元化。然后，各组学生就实验过程与结论进行交流、讨论及评价，使学生充分体验欧姆定律的得出过程。在介绍了电阻的定义之后，学生自然就能了解电流和电阻之间的关系，达成共识。
本设计着重培养学生的实验设计能力、观察能力、分析与综合能力和处理实验数据的能力，着重体现“控制变量”的科学方法。
[教学资源]
1．学生实验器材：若干节干电池、电键、三个阻值不同的定值电阻、电流表、电压表、导线等。
2．演示实验器材：小彩灯、演示用电流表和变压器；教师制作的多媒体课件。
[教学流程]
[教学过程]
一、新课导入
创设情景，圣诞树上的小彩灯随电压的变化由暗到亮；学生观察灯变亮过程中电压表示数的变化，提出猜想，引入探究主题。
二、新课教学
[活动Ⅰ：学生提出猜想。]
通过小彩灯的电流的大小与什么因素有关？
根据已学过的电流和电压的概念，猜想电流与电压之间可能存在的关系。
1、探究导体中的电流与这个导体两端电压之间的关系。
[活动Ⅱ：设计探究方案。]
为了达到这个目的，你准备采取什么研究方法？通过什么途径来完成？各大组讨论后交流。请两位学生上讲台汇报设计方案，选定应用控制变量法的实验方案，选取实验器材，设计电路和步骤。
教师演示多媒体课件，选择某个导体不变，用电压表、电流表测导体两端的电压和通过它的电流，要改变导体两端的电压，可以通过改变电池的个数来实现。
[活动Ⅲ：学生探究实验。]
将学生分成六个人一大组，各大组分成三小组，每两位学生选择一个导体进行实验，分别研究通过导体甲、或导体乙、或导体丙的电流与两端电压之间的关系，记录数据填对应表格，并在坐标系中用描点法画出各自的U—I图线。
[活动Ⅳ：交流评价。]
（1）学生展示小组实验情况，教师同步输入电脑。
（2）教师演示和师生互动。
观察某一个导体的图线，它是一条过原点的倾斜直线，数学上说是一条正比例函数图线。说明：对这个导体来说，电流和电压是成正比的。
2．欧姆定律
内容：对于某导体来说，通过它的电流与它两端的电压成正比。（表达式后面补充）
[补充活动]每小组同学都完成了自己选择的导体的U-I图线，现在相互借用其他两小组同学的实验数据，在同一个坐标系中画出三个导体的U-I图线。注意作图中会遇到什么问题？是怎么解决的？交流时一起分享过程。
[补充交流]
教师继续演示课件和师生互动：
老师借用其中三个小组同学直接输入电脑的实验数据，也在同一个坐标系中画出三个导体的U-I图线，请学生观察并说明它们有什么共同点和不同点，讨论并回答铺设的两个问题以引出电阻概念。
同一导体，同一直线上每一点都满足U/I比值相同，与U、I无关。
不同导体，不同直线上，加在两端的电压相等情况下，通过导体的电流越大，U/I比值越小，导体对电流的阻碍作用也越小。
通过实验和图线的分析研究，发现U/I比值可以表示导体本身的某种性质，反映了导体对电流的阻碍作用，物理学中将它定义为电阻的大小。
3．电阻的定义：R=U/I
为了纪念欧姆在发现电学基本定律时勇于探索、百折不挠的科学精神以及重大贡献，人们将电阻的单位命名为：欧姆。
当加在某导体两端电压为1伏时，通过这个导体的电流为1安，那么这个导体的电阻为1欧。
（补充欧姆定律表达式：I=U/R
）
4、讨论巩固
如何应用欧姆定律解决实际问题？
（1）解释小彩灯变亮的原因；
（2）用图线和数据表分别计算我们使用的三个导体的电阻。
思考：如果在不同的导体两端加相同的电压，那么通过导体的电流与导体的电阻有怎样的关系呢？（成反比。）
5、课堂小结
6．作业布置
（1）阅读教材，了解欧姆定律的成立条件及应用范围；
（2）上网查找关于“欧姆”的资料；
（3）补充完成《学习活动卡》，提出本节课学习后的问题。
学习活动卡
班级
姓名
学号
探究实验：
。
一、设计方案
1、设计电路图：
改变导体两端电压的方法：
。
二、分组实验
1、数据记录：（
导体
）
实验次数
1
2
3
4
电压（伏）
0
电流（安）
数据归纳结论：
。
2、导体
的U-I图线：
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
图线归纳结论：
。
3、三个导体汇总的U-I图线：
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
根据图线问题讨论：
（1）若加在导体两端的电压相同，通过三个导体的电流是
，可见导体对电流的阻碍作用
。其中
导体对电流的阻碍作用最小。
（2）针对每一个导体的电压和电流的比值进行分析：同一导体，电压和电流的比值
；不同导体，电压和电流的比值
。其中
导体电压和电流的比值最小。
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学习笔记：
活动Ⅱ
设计方案
情景
活动Ⅰ
提出猜想
实验导入
活动Ⅳ
交流评价
欧姆定律
电阻定义
活动Ⅲ
进行实验
U/V
5
4
3
2
1
0
I/A
U/V
5
4
3
2
1
0
I/A
教案
[教学目标]
1、理解同一导体中电流与电压的关系；理解欧姆定律的内容及数学表达式；知道电阻的定义；会在坐标系中用图线法处理实验数据并归纳得出实验结论。
2．感受探究通过导体的电流与电压之间关系的过程；明白欧姆定律得出过程及所应用的科学方法。
3．体验探究导体中的电流与它两端的电压之间关系的过程，懂得正确的思维方法和尊重实验数据的科学态度，体验合作学习的快乐。
[教学重点]
欧姆定律的得出过程。
[教学难点]
伴随欧姆定律形成过程的科学思想、科学方法教育。
[教学设计思路]
本设计突出重点和突破难点的方法是：以实验探究为基础，让学生通过实验方案的设计和实验数据的分析、归纳，建立欧姆定律。
本设计以生活中常见的小彩灯亮度随电压的变化由暗到亮的演示实验，创设情景引入探究的主题。在学生感觉精彩的同时，鼓励学生带着猜想进行探究，引导学生通过小组成员之间的交流、讨论，自主设计出采取控制变量方法的实验探究方案，在相互交流的过程中完成对实验设计方案的评价。接着在实验探究的过程中，学生通过对所采集的实验数据的分析处理，逐步得到电路中电流和电压之间的关系（如果学生猜想电流与电阻之间的关系，给予肯定并在后面的学习中进行）。在对所采集的实验数据进行分析处理时，要求学生将数学知识作为辅助工具，应用图线对实验数据进行分析处理，使学生在学科整合的教学过程中初步体会到实验数据分析方法的多元化。然后，各组学生就实验过程与结论进行交流、讨论及评价，使学生充分体验欧姆定律的得出过程。在介绍了电阻的定义之后，学生自然就能了解电流和电阻之间的关系，达成共识。
本设计着重培养学生的实验设计能力、观察能力、分析与综合能力和处理实验数据的能力，着重体现“控制变量”的科学方法。
[教学资源]
1．学生实验器材：若干节干电池、电键、三个阻值不同的定值电阻、电流表、电压表、导线等。
2．演示实验器材：小彩灯、演示用电流表和变压器；教师制作的多媒体课件。
[教学流程]
[教学过程]
一、新课导入
创设情景，圣诞树上的小彩灯随电压的变化由暗到亮；学生观察灯变亮过程中电压表示数的变化，提出猜想，引入探究主题。
二、新课教学
[活动Ⅰ：学生提出猜想。]
通过小彩灯的电流的大小与什么因素有关？
根据已学过的电流和电压的概念，猜想电流与电压之间可能存在的关系。
1、探究导体中的电流与这个导体两端电压之间的关系。
[活动Ⅱ：设计探究方案。]
为了达到这个目的，你准备采取什么研究方法？通过什么途径来完成？各大组讨论后交流。请两位学生上讲台汇报设计方案，选定应用控制变量法的实验方案，选取实验器材，设计电路和步骤。
教师演示多媒体课件，选择某个导体不变，用电压表、电流表测导体两端的电压和通过它的电流，要改变导体两端的电压，可以通过改变电池的个数来实现。
[活动Ⅲ：学生探究实验。]
将学生分成六个人一大组，各大组分成三小组，每两位学生选择一个导体进行实验，分别研究通过导体甲、或导体乙、或导体丙的电流与两端电压之间的关系，记录数据填对应表格，并在坐标系中用描点法画出各自的U—I图线。
[活动Ⅳ：交流评价。]
（1）学生展示小组实验情况，教师同步输入电脑。
（2）教师演示和师生互动。
观察某一个导体的图线，它是一条过原点的倾斜直线，数学上说是一条正比例函数图线。说明：对这个导体来说，电流和电压是成正比的。
2．欧姆定律
内容：对于某导体来说，通过它的电流与它两端的电压成正比。（表达式后面补充）
[补充活动]每小组同学都完成了自己选择的导体的U-I图线，现在相互借用其他两小组同学的实验数据，在同一个坐标系中画出三个导体的U-I图线。注意作图中会遇到什么问题？是怎么解决的？交流时一起分享过程。
[补充交流]
教师继续演示课件和师生互动：
老师借用其中三个小组同学直接输入电脑的实验数据，也在同一个坐标系中画出三个导体的U-I图线，请学生观察并说明它们有什么共同点和不同点，讨论并回答铺设的两个问题以引出电阻概念。
同一导体，同一直线上每一点都满足U/I比值相同，与U、I无关。
不同导体，不同直线上，加在两端的电压相等情况下，通过导体的电流越大，U/I比值越小，导体对电流的阻碍作用也越小。
通过实验和图线的分析研究，发现U/I比值可以表示导体本身的某种性质，反映了导体对电流的阻碍作用，物理学中将它定义为电阻的大小。
3．电阻的定义：R=U/I
为了纪念欧姆在发现电学基本定律时勇于探索、百折不挠的科学精神以及重大贡献，人们将电阻的单位命名为：欧姆。
当加在某导体两端电压为1伏时，通过这个导体的电流为1安，那么这个导体的电阻为1欧。
（补充欧姆定律表达式：I=U/R
）
4、讨论巩固
如何应用欧姆定律解决实际问题？
（1）解释小彩灯变亮的原因；
（2）用图线和数据表分别计算我们使用的三个导体的电阻。
思考：如果在不同的导体两端加相同的电压，那么通过导体的电流与导体的电阻有怎样的关系呢？（成反比。）
5、课堂小结
6．作业布置
（1）阅读教材，了解欧姆定律的成立条件及应用范围；
（2）上网查找关于“欧姆”的资料；
（3）补充完成《学习活动卡》，提出本节课学习后的问题。
学习活动卡
班级
姓名
学号
探究实验：
。
一、设计方案
1、设计电路图：
改变导体两端电压的方法：
。
二、分组实验
1、数据记录：（
导体
）
实验次数
1
2
3
4
电压（伏）
0
电流（安）
数据归纳结论：
。
2、导体
的U-I图线：
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
图线归纳结论：
。
3、三个导体汇总的U-I图线：
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
根据图线问题讨论：
（1）若加在导体两端的电压相同，通过三个导体的电流是
，可见导体对电流的阻碍作用
。其中
导体对电流的阻碍作用最小。
（2）针对每一个导体的电压和电流的比值进行分析：同一导体，电压和电流的比值
；不同导体，电压和电流的比值
。其中
导体电压和电流的比值最小。
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学习笔记：
活动Ⅱ
设计方案
情景
活动Ⅰ
提出猜想
实验导入
活动Ⅳ
交流评价
欧姆定律
电阻定义
活动Ⅲ
进行实验
U/V
5
4
3
2
1
0
I/A
U/V
5
4
3
2
1
0
I/A