沪粤版初中物理九年级上 册 14.2 探究欧姆定律 教案

《探究欧姆定律》教学设计
教材分析：
欧姆定律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，是初中物理电学部分的重点。学生在学习过电流，电压、电阻的知识的基础上，对三者的关系会有较大的兴趣，本节课的综合性比较强，从知识上讲，要用到电路，电流，电压，电阻的知识，从技能上讲，要用到电流表，电压表，滑动变阻器等，科学探究的方法也是本节课学习的一个重点知识。在这样的背景下，本节课通过实验，创设情境，提出问题，让学生分析，找出可能的原因，培养学生合理猜想和假设的能力，接着，老师引导讨论，引导设计方案让学生经历设计实验的过程，提升能力再次通过实验得出结论，让学生通过分析数据得出结论，最后再对本实验做一个评估，看还有哪些可以改进的地方。
学情分析：
学生们通过前面的学习，已经建立了电流，电压，电阻的概念，并没有把这三个概念联系起来，通过本节课的学习，是可以建立起它们之间的定量关系的。为以后电学的学习打下坚实的基础。
教学目标：
知识与技能
通过实验探究电流与电压、电阻的关系
理解欧姆定律
过程与方法
（3）经历用控制变量法探究电流与电压、电阻关系的实验过程，能运用图像分析数据，得出结论。
情感态度与价值观
（4）体验探究自然规律的曲折过程和科学发现的喜悦，保持对科学探究的好奇心，增强学习物理的兴趣和克服困难的信心。
教学重点：通过实验探究导体中的电流与电压，电阻的定量关系。
教学难点：设计实验的过程；实验数据的分析，实验结果的评估
教学用具：1.5V的干电池3节、导线若干、开关，电流表和电压表（各1个），滑动变阻器（1个）、电阻3个（5Ω、10Ω、20Ω）
教学方法：启发和探究实验教学法，交流讨论
教学过程：
一、知识回顾：我们已经学习了电学部分的三大物理量电流、电压和电阻。
1、电流是
电荷的定向移动
形成的。
2、电压是
使电路中形成电流
的原因。
3、电阻是
导体对电流阻碍作用
的大小。
二、新课教学
(一)、提出问题：同学们，给你一个小灯泡，一个滑动变阻器，干电池3节，开关一个，导线若干，你可以通过什么样的办法改变了灯泡的亮度？
教师引导学生分析得出：通过改变电压和电路中的电阻可以改变电路中的电流，进而改变小灯泡的亮度。
教师质疑：大家认为电流的大小跟电压、电阻有关吗？它们之间有没有定量的规律呢？
揭示课题-------探究电流与电压、电阻的关系（欧姆定律）
(二)猜想与假设
师：针对上边对电流与电压、电阻关系的分析，我们可以做出怎样的猜想？
生猜想一：电压越大，灯越亮，说明电流越大，可猜想电流与电压成正比；
生猜想二：电阻越大，灯越暗，说明电流越小，可猜想电流与电阻成反比。
(三)．制定计划与设计实验
师启发型提问：为了验证大家的猜想是否正确，我们怎样通过实验来探究“电路中的电流是否与电压成正比、与电阻成反比呢？”
学生讨论、交流：
①研究方法：控制变量法。
②制定方案：分两步（1）电阻一定时，探究电流与电压的关系；
（2）电压一定时，探究电流与电阻的关系。
③设计实验一：电阻一定时，探究电压对电流的影响的电路
生讨论、交流设计电路
(
图一
图二
)
师投影展示设计典型电路，引导学生分析图一设计的“缺陷”。
生交流讨论电阻R两端电压的改变问题，学生讨论的方案有两种：
方案一：改变电池节数的方法；
方案二：使用学生电源，利用滑动变阻器来分压，从而改变R两端的电压。
比较上述两种方案，方案二更好，电路如图二所示。
④设计实验2：电压一定时，探究电阻对电流的影响的电路
师：在第二步实验中，怎样保持电压不变？怎样改变电阻？能否利用图二所示电路？
学生讨论交流，教师参与小组讨论并引导学生。
学生展示：可以利用图二电路，通过更换定值电阻来改变电阻大小，利用滑动变阻器来调节使定值电阻两端电压保持不变。
⑤设计实验记录表格
表一（R=
Ω）
实验次序
电压U/V
电流I/A
1
1
2
2
3
3
表二（U=
V）
实验次序
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
2
10
3
15
(四)．进行实验、收集证据
注意：1、连接电路时，开关要
断开
；
2、闭合开关前，滑片要移到
阻值最大
的位置上。
3、
在测量过程中，电路闭合时间不能太长，读取数据后要断开电路，以防通电时间过长，电阻发热给测量带来误差。
探究一、研究电流跟电压的关系：
实验步骤：
（1）、按电路图接好电路。（电源用3接新干电池）
（2）、保持电阻
R=10Ω
不变，调节滑动变阻器使电阻两端的电压分别为
1V、2V、3V，读出此时相应的电流值
（3）、把数据填入表一中
实验次序
电压U/V
电流I/A
1
?1
?
2
?2
?
3
?3
表一
（R=10Ω）
（4）、分析数据，得出结论：在电阻一定的情况下，导体中的电流跟导体两端的电压成
正比
关系。
探究二、研究电流跟电阻的关系
实验步骤：
1、按电路图接好电路。
2、调节滑动变阻器使电阻两端的电压保持
U=3V不变，电阻分别换用为5
Ω、10
Ω、15
Ω，读出电阻值不同时相对应的电流值。
3、把数据填入表二中。
表二
（U=3V）
实验次序
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
2
10
3
15
4、分析数据，得出结论：在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成
反比
关系。
（五）分析与论证
实验结束后，教师引导学生分析收集到的数据、归纳结论：
保持电阻不变时，电流跟电压成正比关系。
保持电压不变时，电流跟电阻成反比关系。
（六）交流与评估
教师组织学生回顾探究活动过程中，哪些问题真正弄懂了，哪些问题还不清楚，操作中有没有失误，测量结果是否可靠……？
1、研究电流与电压的关系时，滑动变阻器的作用是
一是保护电路元件
二是改变定值电阻两端的电压
；
2、研究电流与电阻的关系时，滑动变阻器的作用是
一是保护电路元件
二是使电阻两端的电压保持不变
。
（七）欧姆定律
（1）欧姆定律内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。
（2）欧姆定律公式：I=U/R。
（3）物理意义：揭示了“导体中的电流由导体两端的电压和导体的电阻决定”这一制约关系。
（4）欧姆定律公式变形式：U=IR
，
R=U/I的作用及意义。
三、课堂练习
1．德国物理学家欧姆经过大量的实验得出欧姆定律：表达式为　
　
　，其中U、I、R的单位分别是　　
、　　　、　　　。
2．为了探究电流I跟电阻R的关系，小明进行了多次实验。
⑴在第一次实验中，小明把15Ω的电阻接入电路，调节滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为2.5V，读取电流表示数，请你在图中连接第一次实验所需的电路。
⑵第二次实验时，小明将15Ω的电阻换成10Ω的电阻：
a．闭合开关，电压表的示数将
；
b．按照你连接的电路，你应该向
移动滑动变阻器的滑片，并详细叙述你接下来的操作过程：
。
教学反思：