蘇科版初中物理（九年級?上）設計
題
14.3歐姆定律
型：實驗探究型
教
材
與
學
情
分
析
一、教材分析 歐姆定律作為一條實驗定律是電學的核心，它揭示了電流、電壓和電阻三個物理量之間的關系。教材將歐姆定律這節內容編排在學生學習了電流、電壓、電阻等概念和電流表、電壓表、滑動變阻器的使用方法之后，為它的探究性學習做出了足夠的鋪墊，既符合由易到難，由簡到繁的認識規律，又保持了知識的結構性、系統性。而通過對歐姆定律的學習，又為接下學習伏安法測電阻、電功、電功率和安全用電知識打下了基礎。對歐姆定律的探究，還使學生進一步體驗了本第一節探究影響電阻大小的因素時所用的控制變量法，認識到應用科學方法的重要性。學生在探究過程中，科學思想得到熏陶，能力得以提高。 二、學情分析 根據以往的經驗，學生對電流、電壓、電阻的概念能正確理解，也知道電流與電壓和電阻有關，但對于它們的定量關系卻知之甚少；對電流表、電壓表和滑動變阻器的正確使用能較好地掌握，也能想到用控制變量法研究這三個物理量之間的關系，但對于如何具體實施探究過程卻普遍缺乏思考。教
學
目
標
1、知識與技能目標 ①通過實驗探究電流與電壓和電阻的關系，理解歐姆定律的物理意義。 ②會使用歐姆定律的公式及其變形式進行簡單的計算。 ③學會同時使用電流表和電壓表測量同一導體的電流和電壓。 ④會用滑動變阻器改變部分電路兩端的電壓。 2、過程與方法目標 ①初步掌握利用探索性實驗研究物理問題，并歸納得出物理規律的一般方法。 ②培養學生依據實驗事實，分析推理、歸納得出物理規律的能力。 ③進一步體驗控制變量的科學研究方法和用圖像說明物理現象和過程，揭示物理規律的方法。 3、情感、態度與價值觀目標 ①結合歐姆當年研究電流、電壓和電阻三者關系的簡史，培養學生刻苦鉆研、大膽探索的科學精神，同時使學生親身感受物理研究的意義。 ②引導學生認識物理規律的客觀性、普遍性和科學性，促進學生科學世界觀的形成。重點
難點
教學重點：通過實驗探究電流跟電壓和電阻的關系，歸納出歐姆定律。 教學難點：如何設計實驗，如何對實驗數據進行分析并歸納結論，如何評估實驗結果。教學器材
每組學生：三節干電池、開關、電流表、電壓表、滑動變阻器、5Ω、10Ω、20Ω的電阻器各一只、導線若干 教師：多媒體電腦、電池組、開關、電流表、電壓表、滑動變阻器各一只、導線若干時安排
1時教 學 設 計
教學過程教 師 活 動
學 生 活 動
設計意圖
新
導
入
師：同學們，通過前面的學習我們已經掌握了電流、電壓和電阻的相關知識。那么就你們掌握的知識分析，電流與電壓、電阻之間有沒有關系？ 有關系！ 因為電壓是形成電流的原因，電阻表示導體對電流的阻礙作用，所以我認為電流與電壓和電阻有關。創設問題情景，引入新問題猜
想
與
假
設
師緊接：大家能不能大膽猜想，電流與電壓、電阻之間有什么樣的關系？并說說你猜想的依據。 教師演示此實驗。 猜想1：前面做過實驗：在一個小燈泡的電路中，當電用兩節干電池代替一節干電池時，小燈泡變得更亮，電流表的示數會變大。 因此我猜想：電流與電壓有關，電壓越大，電流就越大。引導學生合理猜想，引出探究題 師：在這個實驗中，如果在電路中在串聯一個，當移動滑片改變變阻器連入電路的阻值時，你將會看到什么現象？對于你觀察到的現象，你又有什么猜想？教師演示實驗。 猜想2：當移動變阻器的滑片使變阻器連入電路的阻值變大時，小燈泡變暗，同時電流表的示數變小；反之，小燈泡變亮，同時電流表的示數變大。 因此我猜想：電流與電阻有關，電阻越大，電流就越小。師：在上面同學合理猜想的基礎上，誰能進一步對電流與電壓、電阻之間的定量關系提出更具體的猜想？ 猜想3：電阻一定時，電流與電壓成正比；電壓一定時，電流與電阻成反比。確
定
探
究
方
法
師：我們知道，在合理的猜想和假設之后，還應該對其進行實驗探究。那么應該用什么方法探究電流與電壓、電阻之間的關系呢？ 師：具體怎么做呢？學生：控制變量法 學生：可以先控制電阻R不變，探究電流I與電壓U的關系；再控制電壓U不變，探究電流I與電阻R的關系。學會用控制變量法探究問題設
計
實
驗
方
案
師：同學們已經確定了采取控制變量的科學探究方法，那么在實驗前應該準備哪些器材？又如何設計實驗呢？請大家相互討論、交流，看那一組能找出最佳方案。 學生分組討論。在自主設計實驗方案的過程中，培養學生的實驗設計能力 教學過程教 師 活 動
學 生 活 動
設計意圖
設
計
實
驗
方
案
師：剛才的熱烈討論說明，同學們對如何進行實驗已經胸有成竹，下面就請大家各抒己見，說說自己的好主意。 教師在學生的匯報過程中做適當的提示和補充： （1）你認為需要準備哪些實驗器材？ （2）在第一步實驗中，需要控制電阻R不變，改變電阻R兩端的電壓，通過電流表觀察通過電阻R的電流I的變化情況。那么，你們打算怎樣改變電壓U呢？ 師：使用滑動變阻器也是一個好方法。與上述方法相比，它有什么優點呢？ 學生匯報交流： 生：實驗要探究電壓、電阻對電流的影響，即必須準備電流表、電壓表和電阻；還要有電，開關和導線。 生：可以通過改變電池組中電池的節數改變電阻R兩端的電壓；也可以使用學生電，改變電電壓的取值改變電阻R兩端的電壓。 生：還可以在電路中串聯一個滑動變阻器，通過改變變阻器連入電路的阻值改變電阻R兩端的電壓。 生討論后：使用滑動變阻器除了可以改變電阻兩端的電壓，還可以觀察到電壓連續變化的過程。另外，還能保護電路。多種方法啟發學生用解決問題設
計
實
驗
方
案
師：接著，誰說說如何控制電壓U不變，而探究電流I與電阻R的關系？ 師：是不是任意取幾個阻值不同的電阻呢？ 師：阻值不同的電阻接入電路時，電阻兩端的電壓是否能保持不變呢？如何解決這個問題？ 師：說得非常好！由此可見，滑動變阻器在我們這個實驗中的重要性。下面請大家根據剛才的分析，設計出實驗電路圖。 教師用實物投影展示學生設計的實驗電路圖。 師：根據同學們的分析、匯報，我把大家的實驗思路和方法進行一下總結。實驗應分兩步進行：第一步，控制電阻R不變，通過調節滑動變阻器，改變電阻R兩端的電壓U并使其成倍數變化，再觀察通過電阻R的電流I的變化情況，找出電流與電壓的關系；第二步，把阻值成倍數關系的不同電阻分別接入電路，并通過調節滑動變阻器控制電阻兩端的電壓保持某一固定值不變，再觀察電流的變化情況，找出電流與電阻的關系。 生：可以用幾個阻值不同的電阻分別接入電路，從而改變電阻，同時觀察電流表的示數，確定電流I的變化。 （生：也可以用電阻箱接入電路改變電阻。） 生：為了比較數據方便，最好選擇幾個阻值成倍數關系的電阻。 生：電阻兩端的電壓會發生改變，可以通過調節滑動變阻器控制電阻兩端的電壓保持不變。 學生設計并展示實驗電路圖。通過對學生設計的肯定，激發學生學習欲望，且為學生給出了一個正確的示范 對實驗的總結，為學生的成功探究奠定基礎 教學過程教 師 活 動
學 生 活 動
設計意圖
實
驗
探
究
師：通過交流與合作，同學們對實驗的方法達成了共識，下面就請大家根據實驗方案自己設計記錄實驗數據的表格，然后進行分組實驗。每一小組可以在“電流與電壓的關系”和“電流與電阻的關系”兩個題中選擇一個進行探究，當然也可以兩個都探究。然后，大家要相互交流，共同合作，找出結論。 教師巡回指導。 學生分組實驗，記錄數據 讓學生體驗合作學習 交流成果總結規律 師：同學們剛才都根據自己設計的實驗方案，進行了認真、細致的探究，并進行了科學地分析。下面就請大家交流一下自己組的探究結果。 教師用實物投影展示學生的數據 師：分析實驗數據，你們發現了什么？ 師：你們得到的結論是什么？ 師：同樣探究這個問題的小組，是否也發現了這樣的規律？如果有的小組有不同結論，與其他同學交流一下，找找原因。 師：當然，實驗誤差也會造成實驗數據有差異，不一定能得到嚴格相等的比例關系。在實驗中，我們要尊重事實、實事求是地記錄和分析數據。生：我們小組完成的實驗是控制電阻不變，探究電流與電壓的關系，我們設計的表格和記錄的數據如下： R=___Ω 實驗 次序 電壓U/V 電流I/Ａ ① ② ③ 生：分析實驗數據，我們發現電壓變大為原的兩倍時，電流也變為原的兩倍；電壓變大為原的三倍時，電流也變為原的三倍。 生：電阻一定時，電流與電壓成正比。 學生表示贊同。 學生間短暫交流。讓學生學會交流 激發學生交流的欲望 讓學生思維發生碰撞，取長補短 培養學生實事求是的科學態度 師：下面請探究另一問題的小組與大家交流。 教師用實物投影展示學生的數據，并與前一組數據一起保持。 生：我們小組完成的實驗是控制電壓不變，探究電流與電阻的關系，我們設計的表格和記錄的數據如下： U=___ V實驗
次序
電阻R/Ω
電流I/Ａ
①
②
③
教學過程教 師 活 動
學 生 活 動
設計意圖
交流成果總結規律 師：你們發現的規律是什么？ 師：這兩組同學設計的表格中，都安排了三次實驗，老師想知道為什么？ 生：分析實驗數據，我們發現電阻變大為原的兩倍時，電流變為原的二分之一；電阻變大為原的三倍時，電流也變為原的三分之一。所以我們得到的結論是：電壓一定時，電流與電阻成反比。 生：只比較兩組數據尋找規律具有一定的偶然性，三組或三組以上數據可避免它。師：綜合分析以上實驗結果，我們可以歸納出什么樣的結論？ 師：電流I跟電壓U、電阻R在數量上有什么關系？ 師：剛才同學們歸納的結論：導體中的電流，跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比。用公式表示為：I=U/R。這是一條很重要的物理規律，叫做歐姆定律。那是德國物理學家歐姆在大量的實驗后，歸納出的結論。歐姆定律揭示了電路中電流遵循的基本“交通規律”，是最重要的電學規律之一。 教師引導學生閱讀有關歐姆研究歐姆定律的歷史資料。 生：導體中的電流，跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比。 生：各組數據表明，電流等于電壓除以電流，即I=U/R。 學生閱讀本92頁的“方法”和例題，初步了解歐姆定律的使用方法。學習科學家不畏困難、不屈不撓 評估 師：這節同學們在較短時間內經歷了科學家的探究過程，并且出色的發現了規律──歐姆定律。那么，在探究過程中，大家又沒有走過彎路而影響實驗？又是怎么解決的呢？是不是有哪些小組還有其他發現呢？ 學生進行自我評析并匯報交流。在實驗中得到體會，在交流中得到提高 小結與作業 教師引導學生進行小結： 1.回顧本探究過程 2.本節學到了哪些知識？ 3.本節學會了哪些研究方法？ 作業：本“www”習題 教學小結： 針對本節以實驗為基礎的特點，主要采用在教師的指導下讓學生自主進行實驗探究的方法進行教學。通過提出問題→學生猜想與假設→制定計劃與實驗方案→進行實驗與收集證據→分析論證、得出結論→評價→交流與合作等探究的全過程，讓學生自主構建知識，學習科學研究方法，培養了學生觀察和實驗的能力。但由于本節容量大、時間緊，學生素質較低時，教師不能一味放手，要注意適當引導。利用實物投影顯示學生歸納的結論，減少教師和學生的板書，可以節約不少時間，從而使學生的探究顯得比較寬裕，是本圓滿完成的關鍵之一。本文來自：逍遙右腦記憶 http://www.www.sxccs.com/chusan/46385.html
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