14.3
欧姆定律
一、教材分析
欧姆定律作为一条实验定律是电学的核心,它揭示了电流、电压和电阻三个物理量之间的关系。教材将欧姆定律这节内容编排在学生学习了电流、电压、电阻等概念和电流表、电压表、滑动变阻器的使用方法之后,为它的探究性学习做出了足够的铺垫,既符合由易到难,由简到繁的认识规律,又保持了知识的结构性、系统性。而通过对欧姆定律的学习,又为接下来学习伏安法测电阻、电功、电功率和安全用电知识打下了基础。对欧姆定律的探究,还使学生进一步体验了本章第一节探究影响电阻大小的因素时所用的控制变量法,认识到应用科学方法的重要性。学生在探究过程中,科学思想得到熏陶,能力得以提高。
二、学情分析
根据以往的教学经验,学生对电流、电压、电阻的概念能正确理解,也知道电流与电压和电阻有关,但对于它们的定量关系却知之甚少;对电流表、电压表和滑动变阻器的正确使用能较好地掌握,也能想到用控制变量法研究这三个物理量之间的关系,但对于如何具体实施探究过程却普遍缺乏思考。
知识与技能目标
通过实验探究电流与电压和电阻的关系,理解欧姆定律的物理意义。
会使用欧姆定律的公式及其变形式进行简单的计算。
学会同时使用电流表和电压表测量同一导体的电流和电压。
会用滑动变阻器改变部分电路两端的电压。
2、过程与方法目标
初步掌握利用探索性实验研究物理问题,并归纳得出物理规律的一般方法。
培养学生依据实验事实,分析推理、归纳得出物理规律的能力。
进一步体验控制变量的科学研究方法和用图像来说明物理现象和过程,揭示物理规律的方法。
3、情感、态度与价值观目标
①结合欧姆当年研究电流、电压和电阻三者关系的简史,培养学生刻苦钻研、大胆探索的科学精神,同时使学生亲身感受物理研究的意义。
②引导学生认识物理规律的客观性、普遍性和科学性,促进学生科学世界观的形成。
教学重点:通过实验探究电流跟电压和电阻的关系,归纳出欧姆定律。
教学难点:如何设计实验,如何对实验数据进行分析并归纳结论,如何评估实验结果。
实验器材:三节干电池、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、5Ω、10Ω、10Ω的电阻器各一只、导线
教学过程
新课导入:
知识回顾:提问,影响电路中电流大小的因素有
和
.
电压和电阻分别对电流有怎样的影响?
教师:电压是形成电流的原因,其它不变时,电压越大,电流越大;电阻是对电流的阻碍作用,其它不变时,电阻越大,电流越小。
一、探究电流与电压的数量关系。
提问:猜一猜
电流与电压、电阻有怎样的数量关系?
探究一:通过导体的电流与导体两端的电压的关系
1、使用哪些测量工具?
2、保持什么量不变,改变什么量?
3、学生分组讨论如何改变定值电阻两端的电压
你有哪些方法?
学生分组讨后,交流汇报。
两种方法均可行,比较哪种方法更好?
使用右图通过学生分组实验完成探究一,数据填表,并分析数据得出结论
学生分组实验活动中,教师巡视,帮助有困难的小组解决问题
探究一:通过导体的电流与导体两端的电压的关系
实验步骤:
1.保持电阻不变,调节滑动变阻器,使R两端的
电压成整数倍增加
2.用电流表测出通过R的电流,记录每次的电压
值和相应的电流值.
3.分析数据,
得出结论
将实验数据填入表一中
表一
R=
5
Ω
实验序号
U/V
I/A
1
1.0
2
1.5
3
2.0
实验结论:
。
学生分组实验完成后,交流汇报
老师板书、总结探究一实验,并指出实验过程中存在的问题和解决方法。
探究二:通过导体的电流与导体的电阻的关系
思考:利用探究一的电路图能不能完成探究二?
学生交流后,确定使用探究一电路图完成探究二
使用右图通过学生分组实验完成探究一,数据填表,并分析数据得出结论
学生分组实验活动中,教师巡视,帮助有困难的小组解决问题
探究二:通过导体的电流与导体的电阻的关系
实验步骤:
换用不同阻值的定值电阻R,调节滑动变阻器,
使R两端的电压保持不变
用电流表测出通过R的电流,记录每次的电阻
值和相应的电流值.
分析数据,
得出结论
将实验数据填入表2中:
表二
U=
1.5
V
实验序号
R/Ω
I/A
1
5
2
10
3
15
实验结论:
学生分组实验完成后,交流汇报
老师板书、总结探究二实验。
综合探究一、二我们会发现
导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比--欧姆定律
学生阅读课本回答
欧姆定律公式和公式适用条件。
教师总结并板书。
二、应用定律解决简单电学计算题
例题:家庭电路中使用的是电压为220V的交流电,一般认为通过人体心脏的电流达30mA、时间达15s以上,就会导致死亡,假设图中人体的电阻为1.1K?,此人是否有生命危险?
师生分析,共同完成例题,教师总结电学计算题的解题步骤
1、画简化电路图
2、写已知量和待求量
3、分析求解
课堂小结
教学反思:本节课运用控制变量法,从设计到完成实验,得出实验结论。让学生充分参与到探究过程的各个环节,让学生成为学习的主体。享受探究过程的乐趣。教学设计合理,收到了较好的教学效果。