5.1 欧姆定律 教学设计
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文档简介
教科版九年级《5.1 欧姆定律》教学设计
【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。
【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。
【教学目标】 ：
1、知识与技能目标
①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。
②会使用欧姆定律的公式及其变形式进行简单的计算。
③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。
④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
①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。
②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。
③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。
【教学器材】
每组学生：三节干电池、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、5Ω、10Ω、20Ω的电阻器各一只、导线若干
教师：多媒体电脑、电池组、开关、电流表、电压表、滑动变阻器各一只、导线若干
五、【 教学过程 】
教师活动设计
学生活动设计
一、复习提问
????
在前面几章中我们分别学习了电流、电压、电阻的概念，请同学们回忆：什么是产生电流的原因？电阻表示导体对电流的什么作用？
回答问题：
电压是产生电流的原因。
阻碍作用。
????
二、新课引入
???提问：那电流与电压、电阻之间有什么具体关系？（即电压越大电路中电流跟着越大还是越小，电阻越大，电路中电流越大还是越小？）
我们下面就根据前面接触到的两个实验来猜测一下它们三者有何具体关系？（幻灯片展示实验）
由这两个实验现象可以看出，导体中电流大小由导体两端电压和导体电阻两个因素在决定。同学们也从两个实验现象猜想出电压电阻是如何影响电流的。
但是这也仅仅是猜想，如果要证实猜想正确性，我们还是的借助实验验证？
???
学生看实验思考猜测：
1、同一小灯泡两端的电压增大，通过的电流也增大。
2、电路中的电阻越小，通过的电流越大。
三、新课展开
1、实验探究
1、实验探究
2、得出结论
3、
知识巩固应用
??一、探究电流与电压的关系
我们在探究导体中的电流跟导体两端的电压的关系时，应采用什么实验方法和原理？(幻灯片展示)
提示：探究电压对电流的影响时，哪个量不变？哪个量变？如何改变？通过什么显示变与不变的量？
教师总结纠正：控制变量法。保持电阻不变，多次改变电阻两端的电压，测出对应电流值，由多组实验数据研究电流与电压的关系。(幻灯片展示)
那实验中应选择哪些器材？电路图怎样设计？
教师纠正总结：电源（干电池）、电流表、电压表、开关、定值电阻、导线、滑动变阻器
其中滑动变阻器的作用是什么呢？
教师纠正总结：1、可以连续改变电阻Rx中电流和其两端电压；2、保护电路（解释为什么可以保护电路）(幻灯片展示)
所以完整电路如下
A
V
R
Rp
教师连接好电路进行实验并记录实验数据(幻灯片展示) R=___Ω
实验
次序
电压U/V
电流I/Ａ
①
?
?
②
?
?
③
?
?
当然，实验误差也会造成实验数据有差异，不一定能得到严格相等的比例关系。在实验中，我们要尊重事实、实事求是地记录和分析数据。
提问：根据实验数据请大家分析得出，电流和电压究竟是怎样的关系？它们在数量上还有没有更具体的关系呢？
看来确实如猜想，而且不仅导体两端的电压越大，电流也越大，而且：
在电阻一定的情况下，导体中的电流跟导体两端的电压还是成正比关系。(幻灯片展示)
二、探究电流跟电阻的关系
如上次实验一样，还是先让学生在前一个实验探究的基础上，讨论实验器材，设计实验电路图(幻灯片展示)
A
V
R
Rp
这次设计滑动变阻器的作用又是什么呢？
这次请学生上台连接实物电路
教师学生一起试验，并得出实验数据(幻灯片展示)
U=___ V
实验
次序
电阻R/Ω
电流I/Ａ
①
?
?
②
?
?
③
?
?
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。
刚才同学们归纳的结论：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。用公式表示为：I=U/R。这是一条很重要的物理规律，叫做欧姆定律。那是德国物理学家欧姆在大量的实验后，归纳出来的结论。欧姆定律揭示了电路中电流遵循的基本“交通规律”，是最重要的电学规律之一。
至于欧姆定律的公式理解和应用我们下节课再来探究，希望大家下去预习一下！
三、本堂小结
1.回顾本课探究过程
2.本节课学到了哪些知识？
四、课堂练习
1、为“欧姆定律”一节中的“研究电流和电阻关系”实验电路图。
A
V
R
Rp
⑴为了达到研究的目的，实验过程中必须保持 不变。
⑵当开关S闭合后，电压表的读数为2V，电流表的读数为 0.4。现将阻值为5Ω的电阻R换成阻值为10Ω的电阻接入电路来进行研究。
则下一步进行的操作是 。
2、某同学在研究电流跟电压、电阻关系的实验中，得到以下数据，请根据实验得到的结论，将表中空白处的数据填上
电阻 Ω
2
电压 V
1
2
?
电流 A
0.5
?
1.5
电压 V
2
电阻 Ω
0.5
?
4
电流 A
4
1
?
1、分析上表数据，可的结论 。
2、分析上表数据，可的结论 。
3、综合以上数据，可的结论 。
五、板书设计
一、探究I与U的关系
1、猜想：U越大，I越大
2、设计:
控制变量法，R一定，变U，测出I
电路图：
A
V
R
Rp
3、实验
4、结论：R不变时，I与U成正比
二、探究I与R的关系
1、猜想：R越大，I越小
2、设计：不同处:U一定，改变R，看 I的变化
增加几个定值电阻
3、实验
4、结论：U一定，I与R成反比
三、小结
四、课堂练习
六、教学小结：
针对本节以实验为基础的特点，主要采用在教师的指导下让学生自主进行实验探究的方法进行教学。通过提出问题→学生猜想与假设→制定计划与实验方案→进行实验与收集证据→分析论证、得出结论→评价→交流与合作等探究的全过程，让学生自主构建知识，学习科学研究方法，培养了学生观察和实验的能力。但由于本节课容量大、时间紧，学生素质较低时，教师不能一味放手，要注意适当引导。利用实物投影显示学生归纳的结论，减少教师和学生的板书，可以节约不少时间，从而使学生的探究显得比较宽裕，是本课圆满完成的关键之一。
学生思考回答
多个学生思考讨论，并上黑板画出设计的电路图，回答设计意图
学生讨论思考回答：
可以连续改变电阻Rx中电流和其两端电压
学生思考分析：
在电阻一定的情况下，导体两端的电压越大，电流也越大
我们发现电压变大为原来的两倍时，电流也变为原来的两倍；电压变大为原来的三倍时，电流也变为原来的三倍。
学生思考并回答：
和上次实验方法一样：
控制变量法。不过这次保持电压不变，多次改变导体电阻值，测出对应电流值，由多组实验数据研究电流与电阻的关系。
器材和电路图一样
学生回答：
1、保护电路2、保持电阻两端的电压不变
学生分析数据得出实验结论：
导体电阻越大，电流越小且我们发现电阻变大为原来的两倍时，电流变为原来的二分之一；电阻变大为原来的三倍时，电流也变为原来的三分之一。
学生：要是能够自然最好了！
学生跟着教师一起回忆所学知识
学生动笔练习并回答
学生练习
【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。
【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。
【教学目标】 ：
1、知识与技能目标
①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。
②会使用欧姆定律的公式及其变形式进行简单的计算。
③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。
④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
①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。
②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。
③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。
【教学器材】
每组学生：三节干电池、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、5Ω、10Ω、20Ω的电阻器各一只、导线若干
教师：多媒体电脑、电池组、开关、电流表、电压表、滑动变阻器各一只、导线若干
五、【 教学过程 】
教师活动设计
学生活动设计
一、复习提问
????
在前面几章中我们分别学习了电流、电压、电阻的概念，请同学们回忆：什么是产生电流的原因？电阻表示导体对电流的什么作用？
回答问题：
电压是产生电流的原因。
阻碍作用。
????
二、新课引入
???提问：那电流与电压、电阻之间有什么具体关系？（即电压越大电路中电流跟着越大还是越小，电阻越大，电路中电流越大还是越小？）
我们下面就根据前面接触到的两个实验来猜测一下它们三者有何具体关系？（幻灯片展示实验）
由这两个实验现象可以看出，导体中电流大小由导体两端电压和导体电阻两个因素在决定。同学们也从两个实验现象猜想出电压电阻是如何影响电流的。
但是这也仅仅是猜想，如果要证实猜想正确性，我们还是的借助实验验证？
???
学生看实验思考猜测：
1、同一小灯泡两端的电压增大，通过的电流也增大。
2、电路中的电阻越小，通过的电流越大。
三、新课展开
1、实验探究
1、实验探究
2、得出结论
3、
知识巩固应用
??一、探究电流与电压的关系
我们在探究导体中的电流跟导体两端的电压的关系时，应采用什么实验方法和原理？(幻灯片展示)
提示：探究电压对电流的影响时，哪个量不变？哪个量变？如何改变？通过什么显示变与不变的量？
教师总结纠正：控制变量法。保持电阻不变，多次改变电阻两端的电压，测出对应电流值，由多组实验数据研究电流与电压的关系。(幻灯片展示)
那实验中应选择哪些器材？电路图怎样设计？
教师纠正总结：电源（干电池）、电流表、电压表、开关、定值电阻、导线、滑动变阻器
其中滑动变阻器的作用是什么呢？
教师纠正总结：1、可以连续改变电阻Rx中电流和其两端电压；2、保护电路（解释为什么可以保护电路）(幻灯片展示)
所以完整电路如下
A
V
R
Rp
教师连接好电路进行实验并记录实验数据(幻灯片展示) R=___Ω
实验
次序
电压U/V
电流I/Ａ
①
?
?
②
?
?
③
?
?
当然，实验误差也会造成实验数据有差异，不一定能得到严格相等的比例关系。在实验中，我们要尊重事实、实事求是地记录和分析数据。
提问：根据实验数据请大家分析得出，电流和电压究竟是怎样的关系？它们在数量上还有没有更具体的关系呢？
看来确实如猜想，而且不仅导体两端的电压越大，电流也越大，而且：
在电阻一定的情况下，导体中的电流跟导体两端的电压还是成正比关系。(幻灯片展示)
二、探究电流跟电阻的关系
如上次实验一样，还是先让学生在前一个实验探究的基础上，讨论实验器材，设计实验电路图(幻灯片展示)
A
V
R
Rp
这次设计滑动变阻器的作用又是什么呢？
这次请学生上台连接实物电路
教师学生一起试验，并得出实验数据(幻灯片展示)
U=___ V
实验
次序
电阻R/Ω
电流I/Ａ
①
?
?
②
?
?
③
?
?
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。
刚才同学们归纳的结论：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。用公式表示为：I=U/R。这是一条很重要的物理规律，叫做欧姆定律。那是德国物理学家欧姆在大量的实验后，归纳出来的结论。欧姆定律揭示了电路中电流遵循的基本“交通规律”，是最重要的电学规律之一。
至于欧姆定律的公式理解和应用我们下节课再来探究，希望大家下去预习一下！
三、本堂小结
1.回顾本课探究过程
2.本节课学到了哪些知识？
四、课堂练习
1、为“欧姆定律”一节中的“研究电流和电阻关系”实验电路图。
A
V
R
Rp
⑴为了达到研究的目的，实验过程中必须保持 不变。
⑵当开关S闭合后，电压表的读数为2V，电流表的读数为 0.4。现将阻值为5Ω的电阻R换成阻值为10Ω的电阻接入电路来进行研究。
则下一步进行的操作是 。
2、某同学在研究电流跟电压、电阻关系的实验中，得到以下数据，请根据实验得到的结论，将表中空白处的数据填上
电阻 Ω
2
电压 V
1
2
?
电流 A
0.5
?
1.5
电压 V
2
电阻 Ω
0.5
?
4
电流 A
4
1
?
1、分析上表数据，可的结论 。
2、分析上表数据，可的结论 。
3、综合以上数据，可的结论 。
五、板书设计
一、探究I与U的关系
1、猜想：U越大，I越大
2、设计:
控制变量法，R一定，变U，测出I
电路图：
A
V
R
Rp
3、实验
4、结论：R不变时，I与U成正比
二、探究I与R的关系
1、猜想：R越大，I越小
2、设计：不同处:U一定，改变R，看 I的变化
增加几个定值电阻
3、实验
4、结论：U一定，I与R成反比
三、小结
四、课堂练习
六、教学小结：
针对本节以实验为基础的特点，主要采用在教师的指导下让学生自主进行实验探究的方法进行教学。通过提出问题→学生猜想与假设→制定计划与实验方案→进行实验与收集证据→分析论证、得出结论→评价→交流与合作等探究的全过程，让学生自主构建知识，学习科学研究方法，培养了学生观察和实验的能力。但由于本节课容量大、时间紧，学生素质较低时，教师不能一味放手，要注意适当引导。利用实物投影显示学生归纳的结论，减少教师和学生的板书，可以节约不少时间，从而使学生的探究显得比较宽裕，是本课圆满完成的关键之一。
学生思考回答
多个学生思考讨论，并上黑板画出设计的电路图，回答设计意图
学生讨论思考回答：
可以连续改变电阻Rx中电流和其两端电压
学生思考分析：
在电阻一定的情况下，导体两端的电压越大，电流也越大
我们发现电压变大为原来的两倍时，电流也变为原来的两倍；电压变大为原来的三倍时，电流也变为原来的三倍。
学生思考并回答：
和上次实验方法一样：
控制变量法。不过这次保持电压不变，多次改变导体电阻值，测出对应电流值，由多组实验数据研究电流与电阻的关系。
器材和电路图一样
学生回答：
1、保护电路2、保持电阻两端的电压不变
学生分析数据得出实验结论：
导体电阻越大，电流越小且我们发现电阻变大为原来的两倍时，电流变为原来的二分之一；电阻变大为原来的三倍时，电流也变为原来的三分之一。
学生：要是能够自然最好了！
学生跟着教师一起回忆所学知识
学生动笔练习并回答
学生练习
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