《探究電阻上的電流跟兩端電壓的關系》
課時:1課時
授課方法:科學探究法
【教學目標】
知識與技能
1.通過實驗探究電流、電壓和電阻的關系;
2.會同時使用電壓表和電流表測量一段導體兩端的電壓和其中的電流;
3.會使用滑動變阻器來改變一段導體兩端的電壓。
過程與方法
領悟用“控制變量法”來研究物理問題的科學方法。
情感態度與價值觀
1.在解決問題的過程中,有克服困難的信心和決心,能體驗戰勝困難、解決物理問題時的喜悅;
2.養成實事求是、尊重自然規律的科學態度。
【教學重點、難點】
重點:實驗探究電流、電壓和電阻的關系的過程
難點: 運用數學一次函數圖象分析出電流、電壓和電阻的關系式
【教學用具】
教師方面:電流表、電壓表、學生電源(或三節干電池)、滑動變阻器、定值電阻(r1=5ω和r2=10ω)、開關、導線。
學生方面:電流表、電壓表、三節干電池、滑動變阻器、定值電阻(r1=5ω和r2=10ω)、開關、導線。以上器材為一組,每三人準備一組器材。(若學校條件好,可將干電池換成學生電源,實驗效果更好。)
【教學過程】
一、創設物理情境,引導學生進入科學探究
教師:前面我們學習了電流、電壓和電阻三個量的知識。這三個量之間的關系并不是孤立存在的,而是互相聯系、互相影響的。如:①加在導體兩端的電壓越大,通過它的電流就會越大;②導體的電阻越大,流過它的電流就會越小。這些例子同時還揭示了電流與電壓、電阻之間的定性關系。
如果知道一個導體的電阻值,還知道導體兩端的電壓值,你能不能計算出通過它的電流值呢?(或用數學表達式表示出來)
二、進行科學探究
1.提出問題
讓學生回答:探究電流與電壓、電阻之間有什么定量關系?
2.猜想或假設
應根據以下兩個事實來引導和啟發學生的想像力,進行猜想或假設
①加在導體兩端的電壓越大,通過它的電流就會越大;
②導體的電阻越大,流過它的電流就會越小。
學生回答:
·可能是i=u/r;
·可能是導體兩端的電壓增大幾倍,導體中的電流也增大幾倍;
·可能是u=ir;
·可能是……。
3.設計實驗(采用啟發提問式,幫助學生設計實驗)
以下教學過程是師生一問一答
問:我們所學電流、電壓和電阻三個量,哪些量可以測量出,分別用什么儀器來測量?
答:能測量的量有:電流和電壓,儀器分別為電流表和電壓表。
問:電阻不能測量,我們怎樣知道導體的阻值呢?
答:可以給出導體的電阻值。
問:也就是說在研究電流和電壓、電阻之間關系時,我們是固定電阻不變,讓電壓發生改變,觀察電流的變化,這種研究物理問題的方法叫什么?
答:控制變量法。
問:實驗時,針對于某一導體測量一組電壓和電流值,行嗎?
答:不行。
問:為什么?
師生共同回答:多次測量可以減少誤差,同時考慮到物理規律的客觀性、普遍性和科學性,應該多測量幾次。
教師還應進一步指出:不僅針對同一導體測量幾組電壓和電流值,同時還要更換定值電阻反復進行實驗,這種研究物理問題的方法是不可忽視的。實驗時,給出了二個不同的定值電阻(r1=5ω和r2=10ω)
問:我們在實驗要多次測量電壓和電流值,那么怎樣去改變導體兩端的電壓和通過它的電流呢?
學生1答:改變電源的電壓,如:增減串聯的干電池的節數。
學生2答:用滑動變阻器來改變。