《探究電阻上的電流跟兩端電壓的關系》教案(精選3篇)
《探究電阻上的電流跟兩端電壓的關系》教案 篇1
一、教材及學情分析
電流跟電壓、電阻的關系實際上就是歐姆定律,它是電學中的基本定律,是進一步學習電學知識和分析電路的基礎,是本章的重點。要求學生通過探究活動得出,從而更進一步體驗科學探究的方法。這一節綜合性較強,從知識上講,要用到電路、電流、電壓和電阻的概念;從技能上講,要用到電流表、電壓表和滑動變阻器等。學生要通過自己的實驗得出歐姆定律,最關鍵的是實驗方法。學生對實驗方法的掌握既是重點也是難點,這個實驗難度比較大,主要在實驗的設計、數據的記錄以及數據的分析方面,學生出現錯誤的可能性也比較大,所以實驗的評估和交流也比較重要。
課本是在前面“電流”、“電路”、“電壓”、“電阻”等知識學習的基礎上,推斷出電流與電壓、電阻的定性關系。這樣處理:一是給接下來的實驗結果做了鋪墊,不致使學生感到突然;二是目的明確,使學生對將要探究的問題產生強烈的愿望,想要證實一下這個推斷。有了定性的關系,又知道電流是可以用電流表測量的物理量,電壓是可以用電壓表測量的物理量,電阻也是可測量的物理量。在此基礎上就可以引出“探究電流與電壓、電阻會不會有定量關系”的問題
本節課“探究電流跟電壓、電阻的關系”是一個完整的科學探究過程,讓學生經歷科學的探究,學習科學猜想、設計實驗、設計實驗表格、分析論證、感悟科學方法。因此這節課無論在知識學習上還是在培養學生運用知識解決實際問題的能力上都具有十分重要的作用。所以教學中,在注重學生的理論聯系實際能力的同時,更要關注學生的科學探究能力的提高。
二、教學目標
1.知識與技能
、偈箤W生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。
、谕ㄟ^實驗認識電流、電壓和電阻的關系。
、蹠^察、收集實驗中的數據并對數據進行分析。
2.過程與方法
、俑鶕延械闹R猜測未知的知識。
、诮洑v觀察、實驗以及探究等學習活動的過程并掌握實驗的思路、方法;培養學生的實驗能力、分析、歸納實驗結論的能力;培養學生能夠掌握把一個多因素的問題轉變為多個單因素問題的研究方法。
、勰軐ψ约旱膶嶒灲Y果進行評估,找到成功和失敗的原因。
3.情感、態度與價值觀
、僮寣W生用聯系的觀點看待周圍的事物并能設計實驗方案證實自己的猜測。
、谂囵B學生大膽猜想,小心求證,形成嚴謹的科學精神。
三、教學資源
演示用具:調光臺燈、實驗電路、實驗表格、圖像坐標紙、課堂鞏固聯系等多媒體課件。
學生用具:干電池(2節) 學生電源 2.5v和6.3v的小燈泡 開關 導線 定值電阻(5ω、10ω、20ω)滑動變阻器 電壓表和電流表。
四、--思路
本節課的內容有兩個方面:一是探究電流跟電壓的關系,二是探究電流跟電阻的關系。其基本思路是:首先以生活中的現象為基礎,提出問題,激發學生的學習興趣和學習欲望。再讓學生自己通過實驗,分析觀察,大膽猜想,培養學生科學猜想的學習方法,然后學生根據自己的猜想分析實驗方法和所需的實驗器材,設計出實驗電路并進行實驗,通過實驗數據和圖像的分析得出電流跟電壓和電阻的關系。
本節課在設計上體現了以下幾個特點:
1.體現了物理教學主線:生活──物理──社會。
2.突出觀察、實驗。將電流跟電壓、電阻的關系實驗設計為學生分組探究實驗,體現了新課標的理念要求和物理學科的素質教育。培養了學生的觀察、設計、動手操作、分析、歸納和探究的能力。
3.通過“科學猜想法”和“控制變量法”等科學方法的教學,使學生潛移默化地接受物理學中的研究問題的方法。
4.利用多媒體輔助教學手段,加大課堂教學密度,激發學生的學習興趣,提高課堂效率。
五、教學過程
教學
程序
教師活動
學生活動
復
習
提
問
1.電流是怎樣形成的?形成電流的原因是什么?什么是電阻?
學生以舉手的形式回答問題。
這部分問題是學生已經有了感性的認識,大部分學生回答得很正確,即使有少數同學回答錯誤也沒有關系,學生之間會進行糾正。
創
設
情
境
引
入
課
題
1.開燈時,我們常常看到這樣的現象:傍晚燈的亮度較暗,深夜燈的亮度較亮,這是為什么?
2.演示:出示調光臺燈開開關,并轉動旋鈕,讓學生觀察臺的亮點變化。
3.提出問題:燈泡逐漸變亮(或變暗),說明了通過燈泡的電流是怎樣變化?
4.請同學們完成下列實驗:
。1)把2.5v小燈泡和演示用電流表串聯分別跟一節干電池和兩節干電池組成電路。閉合開關,觀察先后兩次電流表示數及小燈泡的亮度。分析實驗現象,大膽猜想電流的變化可能跟什么有關?
。2)分別把2.5v和6.3v小燈泡跟兩節干電池和演示電組成電路。閉合開關,觀察先后兩次電流表的示數和小燈泡的亮度。分析實驗現象,大膽猜想電流的變化可能跟什么有關?
實驗告訴我們:通過導體的電流的大小跟導體兩端的電壓和導體的電阻這兩個因素有關。電流與電壓、電阻之間的有什么樣的定量關系呢?這就是我們這節課要探究的課題。(板書:探究電阻上的電流跟兩端電壓的關系)
學生觀察并思考
學生回答:電流逐漸變大(或變。
學生動手實驗,根據實驗現象,猜想:串聯干電池時,燈泡較亮,電流較大。由此可猜想:所加電壓越高,電流會越大。
學生動手實驗,根據實驗現象,猜想:6.3v小燈泡較暗,電流較小。燈泡不同,其電阻值一般不同。由此可猜想:導體電阻越大,電流就越小。
這是生活中常見的現象,使學生感覺到物理來源于生活。
在這段教學中,通過讓學生觀察生活中臺燈的亮度變化,并讓學生自己通過實驗進行大膽猜想,充分調動學生參與課堂活動的積極性,培養了學生的發散思維能力。
對于同學們的猜想不論對錯,教師都應認真對待,但應該注意:猜想不是瞎猜、亂猜,應該引導學生在原有知識的基礎上有根據,符合邏輯進行猜想。所以在這里設計實驗,讓學生通過實驗猜想。
實驗探究解決問題
1.確定實驗方法──控制變量法
(1)電流可能受電壓和電流兩個因素的影響,如果兩個因素同時變化(如在改變電壓的同時,也改變電阻),能否判斷流變化是誰引起的嗎?
。2)這個實驗應如何設計呢?
(3)在物理學中,一個物理量往往受兩個或多個因素影響,為了研究這個量與其中的一個因素的關系,可以固定其他的一些因素,只改變一個,以此進行實驗研究,這種研究物理問題的方法叫“控制變量法”下面我們就利用控制變量法先來探究電流與電壓之間的關系。
2.探究電阻一定時,電流跟電壓之間的關系
(1)請同學們討論,這個實驗需要哪些器材?它們的作用各是什么?怎樣才能改變電阻兩端的電壓?畫出電路圖。
。2)教師分析歸納總結學生的改變電阻兩端電壓的方法和實驗電路,提出的異議,引導學生確定最佳實驗方案,板書合理的器材選擇、電路圖、數據記錄方法、操作過程。
學生思考后回答
學生思考討論,設計實驗方案,確定實驗方法:先讓電阻保持不變,改變電壓,觀察電流隨電壓變化的情況:在保持電壓不變,改變電阻,觀察電流隨電阻變化的情況。
學生思考、討論,匯報所需的實驗器材及它們的作用,畫出電路圖。并且簡單陳述自己的實驗操作過程。
學生根據老師提出的異議,討論實驗的改進方案,并修正器材、電路圖、數據記錄方法、操作方法。
設計實驗部分是一個難點,教師要進行引導,不要輕易否定學生的想法,在設計過程中教師可以提出啟發性的問題,讓學生自我發現問題。
。3)電腦出示實驗中應注意的問題:
、龠B接電路時,開關應處于 狀態。
、诨瑒幼冏杵鞯幕幱谧柚 位置。
、圩⒁庹J清電壓表、電流表的 接線柱。
、茈妷罕砹砍踢x v,電流表量程選 a。
、蓍]合開關前,應 電路,確認無誤后方可進行實驗。
、迣嶒炛,閉合開關后,調節滑動變阻器的滑片,使r兩端的電壓成整數倍地變化(如1v、2v、3v),讀出每次加在r上的電壓值和電流值,并填入下列表格中,并在圖中畫出電阻的u—i關系圖象
r =
電壓u(v)
電流i(a)
。4)學生分組實驗,教師巡視指導,幫助困難學生。
(5)請學生分析實驗表格中的數據,當電壓成倍數地增大時,電流是怎樣變化的?由此可以歸納出什么結論?
(6)教師歸納總結:在電阻一定的情況下,導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比。
3.探究電壓一定時,電流與電阻之間的關系
。1)利用剛才的電路如何用實驗研究電流跟電阻的關系?
。2)怎樣改變電阻的大?
。3)在改變電阻時,加在電阻兩端的電壓也要改變,怎樣才能保持每次電阻兩端的電壓不變呢?
。4)學生分組實驗:實驗中,換用不同的電阻,閉合開關后,調節滑動變阻器的滑片,使r兩端的電壓(如u=2v)保持不變,讀出每次r的電阻值和電流值,并填入表格中 u =
電阻r(ω)
10
20
30
電流i(a)
。5)學生分組實驗,教師巡視指導,幫助困難學生。
(6)請學生分析實驗表格中的數據,當電阻成倍數地增大時,電流是怎樣變化的?由此可以歸納出什么結論?
(7)教師歸納總結:在電壓一定的情況下,導體中的電流跟導體的電阻成反比。
4.以上兩個結論是同學們通過分析實驗數據歸納得出的。在這之前,科學家們已經進行了大量的實驗,并證明了上述結論是正確的。
5.回扣:
。1)打開調光臺燈后,轉動旋鈕,燈的亮度發生變化,說明通過燈泡的電流發生變化,引起電流變化的原因是什么?
。2)開關時,傍晚燈的亮度較暗,深夜燈的亮度較亮,說明了什么?
。3)臺燈的調節旋鈕其實是一個變阻器,轉動旋鈕,實際上是調節變阻器,使加在燈泡兩端的電壓發生變化,而燈的電阻不變,所以電流隨電壓成正比的改變。
(電腦顯示調光臺燈的實物圖和電路圖,動畫模擬調節過程)
學生思考并回答上述問題
學生以小組為單位
進行實驗,并將實驗中測得的數據填到設計的表格中。并在圖中畫出電阻的u—i關系圖象
分析實驗表格中的數據和電阻的u—i關系圖象,歸納得出結論
學生思考討論,初步設計實驗方案
換用不同阻值的電阻(如5ω、10ω、20ω)
學生思考回答:可以移動滑動變阻器的滑片,是每次加在電阻兩端的電壓不變。
學生以小組為單位進行實驗,并將實驗中測得的數據填到設計的表格中。
分析實驗表格中的數據,歸納得出結論
學生討論回答
在這段教學中教師合理地啟發學生選擇實驗器材,設計實驗電路圖,親自動手實驗,分析數據,歸納得出結論,充分體現了學生的主體作用。這樣不僅培養了學生的動手操作能力、觀察思維能力,而且使學生在獲取知識的同時,感受歐姆定律發現的邏輯過程,感受實驗成功的喜悅。
回扣前面的問題,使學生感覺到物理來源于生活,又服務于生活,生活中處處有物理,體會到學有所用。
評估
交流
讓學生討論在實驗中遇到的問題以及自己對問題的看法和解決辦法,教師引領回答幾個大家普遍遇到的問題。
學生小組內討論。
使學生意識到共同討論可以發現自己的不足,借鑒別人的經驗。
鞏固
練習
多媒體出示:
1.擴展實驗記錄表格。
2.練習生活實際。
學生在作業本上完成。
梳理
反思
通過本節課的學習,同學們有哪些
收獲和感悟?或者有哪些困惑?
學生交流自己的收獲和感悟,提出自己的困惑。
讓學生歸納這節課學到的知識,回顧實驗的設計和操作過程,體會本節課運用的科學方法。既強化了知識又鍛煉了學生歸納整理知識的能力。對提高學生的自學能力有重要的作用。
《探究電阻上的電流跟兩端電壓的關系》教案 篇2
【教學內容】
課題名稱
探究電阻上的電流跟兩端電壓的關系
學科
物理
總課時數
1
版本名稱
人民教育出版社
頁碼
24
執教者
聶君虎
單元章節名稱
第七章 歐姆定律
年級
八
冊次
二
【教學分析】
教材分析
本節內容是通過完整的科學探究過程得出電流與電壓的關系,從而為得出歐姆定律內容,理解歐姆定律作好鋪墊。在探究過程的設計中突出了實驗方案的設計和分析論證兩個環節,對培養學生科學的研究問題方法和分析解決問題能力大有好處。
教學目標
知識與技能:通過實驗探究電流與電壓的關系。
過程與方法:引導學生感悟用“控制變量法”來研究物理問題。
情感態度、價值觀:重視學生對物理規律的客觀性、科學性的認識。
教學重點
重點:通過實驗探究電流與電壓的關系。
難點:引導學生設計實驗方案、對實驗數據進行分析。
教具學具
教具:干電池3節,2.5v、6.3 v小燈泡各一只,導線若干。
學具:電池組,5ω、10ω、15ω電阻各10只,變阻器、電流表、開關、電壓表各10只,導線若干。
【教學流程】
教學環節
教師活動預設
學生活動預設
設計意圖
新課導入
演示實驗:
實驗1:在同一電路中分別將2.5v和6.5v小燈泡接入電路。
實驗2:將同一個小燈泡分別接入電源電壓不同的電路。
觀察:燈泡亮度的變化?
思考:電流大小的影響因素是什么?
引導學生猜想電流與電壓、電阻可能存在的關系。
電流與電壓的關系
提出問題
電阻上的電流與電壓有什么定量關系呢?
認真思考
拋出探究目的
作出
猜想
鼓勵學生對問題作出猜想并加以點撥
學生獨立思考,提出自己的猜想
設計
實驗
引導學生設計實驗方案及實驗表格
引導學生設計實驗表格
學生分組討論。
方法:(控制變量法)電阻不變,改變電阻兩端的電壓,測出通過電阻的電流。
方案1(見下圖):用滑動變阻器改變電阻兩端電壓,測出電流然后再更換定值電阻,多做幾次。
方案2(見下圖):將定值電阻接入電路,分別換電源電壓,測出對應電壓、電流;再更換定值電阻,多做幾次實驗。
實驗表格:
電阻
電壓
電流
電阻
電壓
電流
r1=5ω
r2=10ω
發揮學生的主觀能動性
進行
實驗
巡回指導,強調實驗注意事項。
分組實驗,其中部分組按方案1實驗,部分組按方案2實驗。
培養學生動手操作能力。
分析
結論
指導學生將實驗數據填入數據表格中,引導學生分析。
將數據在課本圖像中描出,作出電流與電壓關系的圖像,討論電流與電壓是什么定量關系?
培養學生科學的研究方法。
交流
合作
板書:在電阻一定時,導體電流與電壓成正比。
引導學生對比分析兩種實驗方案的優、缺點。
學生討論交流
方案1:利用滑動變阻器改變定值電阻兩端電壓比較方便,節約時間,可減少該差。
方案2:每次改變定值電阻兩端電壓,還要重新連接電路比較麻煩,電路還易出現接觸不良等問題。
培養嚴謹科學的態度
課堂小結
講述:今天我們用“控制變量法”得出了:在電阻不變,通過電阻的電流與電壓成正比。下面完成《實驗探究手冊》。
歸納總結
《探究電阻上的電流跟兩端電壓的關系》教案 篇3
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
、偌釉趯w兩端的電壓越大,通過它的電流就會越大;
、趯w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。
師總結指出:同學們知道了改變定值電阻兩端電壓的方法,請大家根據你認為最適合你的方法和剛才我們設計的思路,對照自己桌前的器材選擇你所需的實驗儀器,并畫出能夠同時測量電壓和電流的電路圖。
4.進行實驗
實際操作中,要提醒學生注意以下幾個問題:
·連接電路時,開關應處于斷開狀態,滑動變阻器的滑片應放到最大阻值的位置上。
·測量次數不要過多,根據時間而定,一般測量三次或四次左右。
·若用滑動變阻器來改變導體兩端的電壓的情況下,盡量使定值電阻兩端的電壓成整數倍地變化(如:1v,2v,3v……)。同樣若用干電池(或學生電源)改變電源電壓時,也應該使電源電壓成整數倍地變化。
教師巡回指導學生進行實驗,指出學生在實驗中錯誤,并要求學生實事求是地填寫實驗數據。
5.分析和論證
數據處理時,可引導學生仔細思考測量數據:分析電壓是怎樣發生變化,從而影響到電流的怎樣變化;同時還應考慮到實驗會有誤差,可能數據不很一致。得出電流、電壓的關系的結論。
結論:電阻相同時,通過導體的電流和導體兩端的電壓成正比。
然后指導學生用測量的數據對照課本圖7.1-1畫出u-i圖。
啟發學生對比數學中的一次函數的知識,推導出u-i表達式:u=ir。
6.評估
要求學生在探究報告反思自己的探究活動一些問題,如:
。1)實驗設計方案是不是最優的,還可能會存在著不合理的地方。
。2)操作中有沒有什么失誤,讀數時會不會有失誤。
。3)測量結果是不是可靠的。
(4)探究中是不是還有哪些問題還不清楚,哪些問題弄明白了。
……
7.交流
要求學生課后進行交流,交流時,可以相互交換各自的探究報告,也可以口頭表述自己在探究與他人不同的意見,同時還應聽取他人正確的意見。交流時,不應只是交流探究結論,交流的重點應放在探究的過程中。
如:為什么我的猜想和別人不一樣?
為什么我的方法與你不一樣?
為什么你能得出這樣的結論,我的結論不和你一樣?
……
作業:完成探究報告,并在報告寫出對自己所選的實驗探究過程進行評估。
說明:
·本節教學應放在實驗室完成,將學生三人分成一組,具體分工大致這樣:實際操作時,一名同學移動滑動變阻器(或改變電源電壓),一名同學觀察電壓表,另一名同學觀察電流表。
·電源的選擇最好是學生電源,測量的數據比較一致。而采用干電池時,測量的數據存在著一定的誤差,處理數據時,要求教師考慮到可能數據不一致來指導學生如何得出結論。
·本節實驗探究是同時使用電壓表和電流表,對于學生來說是第一次,存在著一定困難,要求教師應精心準備。
·在探究實驗過程中的設計實驗環節時,故意設計了兩種方法進行科學探究,目的是使學生明白科學探究過程的多樣性,同時在交流和評估時,懂得不同的科學探究方法對于研究問題的優劣。
·實際操作中,有些要求盡可能讓學生通過動手的過程自己去感悟,有利于培養學生的科學探究素質。
·采用圖象進行數據處理時,可以把電壓u看成縱坐標y軸,電流i看成橫坐標x軸,則由u-i圖可知u和i是一個正比例一次函數式,電阻r的值為一次函數式y=kx中k值,這樣處理有利于學生能快速的得出u、i和r的數學表達式。