探究电阻上的电流跟两端电压的关系
一、教材及学情分析
电流跟电压、电阻的关系实际上就是欧姆定律,它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,是本章的重点。要求学生通过探究活动得出,从而更进一步体验科学探究的方法。这一节综合性较强,从知识上讲,要用到电路、电流、电压和电阻的概念;从技能上讲,要用到电流表、电压表和滑动变阻器等。学生要通过自己的实验得出欧姆定律,最关键的是实验方法。学生对实验方法的掌握既是重点也是难点,这个实验难度比较大,主要在实验的设计、数据的记录以及数据的分析方面,学生出现错误的可能性也比较大,所以实验的评估和交流也比较重要。
课本是在前面“电流”、“电路”、“电压”、“电阻”等知识学习的基础上,推断出电流与电压、电阻的定性关系。这样处理:一是给接下来的实验结果做了铺垫,不致使学生感到突然;二是目的明确,使学生对将要探究的问题产生强烈的愿望,想要证实一下这个推断。有了定性的关系,又知道电流是可以用电流表测量的物理量,电压是可以用电压表测量的物理量,电阻也是可测量的物理量。在此基础上就可以引出“探究电流与电压、电阻会不会有定量关系”的问题
本节课“探究电流跟电压、电阻的关系”是一个完整的科学探究过程,让学生经历科学的探究,学习科学猜想、设计实验、设计实验表格、分析论证、感悟科学方法。因此这节课无论在知识学习上还是在培养学生运用知识解决实际问题的能力上都具有十分重要的作用。所以教学中,在注重学生的理论联系实际能力的同时,更要关注学生的科学探究能力的提高。 二、教学目标 1.知识与技能
①使学生会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和其中的电流。
②通过实验认识电流、电压和电阻的关系。 ③会观察、收集实验中的数据并对数据进行分析。 2.过程与方法
①根据已有的知识猜测未知的知识。
②经历观察、实验以及探究等学习活动的过程并掌握实验的思路、方法;培养学生的实验能力、分析、归纳实验结论的能力;培养学生能够掌握把一个多因素的问题转变为多个单因素问题的研究方法。
③能对自己的实验结果进行评估,找到成功和失败的原因。 3.情感、态度与价值观
①让学生用联系的观点看待周围的事物并能设计实验方案证实自己的猜测。 ②培养学生大胆猜想,小心求证,形成严谨的科学精神。 三、教学资源
演示用具:调光台灯、实验电路、实验表格、图像坐标纸、课堂巩固联系等多媒体课件。
学生用具:干电池(2节) 学生电源 2.5V和6.3V的小灯泡 开关 导线 定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω)滑动变阻器 电压表和电流表。 四、教学设计思路
本节课的内容有两个方面:一是探究电流跟电压的关系,二是探究电流跟电阻的关系。其基本思路是:首先以生活中的现象为基础,提出问题,激发学生的学习兴趣和学习欲望。再让学生自己通过实验,分析观察,大胆猜想,培养学生科学猜想的学习方法,然后学生根据自己的猜想分析实验方法和所需的实验器材,设计出实验电路并进行实验,通过实验数据和图像的分析得出电流跟电压和电阻的关系。
本节课在设计上体现了以下几个特点:
1.体现了物理教学主线:生活──物理──社会。
2.突出观察、实验。将电流跟电压、电阻的关系实验设计为学生分组探究实验,体现了新课标的理念要求和物理学科的素质教育。培养了学生的观察、设计、动手操作、分析、归纳和探究的能力。
3.通过“科学猜想法”和“控制变量法”等科学方法的教学,使学生潜移默化地接受物理学中的研究问题的方法。
4.利用多媒体辅助教学手段,加大课堂教学密度,激发学生的学习兴趣,提高课堂效率。
五、教学过程
教学 程序 复 习 提 问 创 设 情 境 引 入 课
教师活动 学生活动 教学反思 这部分问题是学生已经有了感性的认识,大部分学生回答得很正确,即使有少数同学回答错误也没有关系,学生之间会进行纠正。 1.电流是怎样形成的?形成电流学生以举手的形的原因是什么?什么是电阻? 式回答问题。 1.开灯时,我们常常看到这样的学生观察并思考 现象:傍晚灯的亮度较暗,深夜 灯的亮度较亮,这是为什么? 这是生活中常见的现象,使学生感觉到物理来源于生活。 2.演示:出示调光台灯开开关, 并转动旋钮,让学生观察台的亮学生回答:电流逐 点变化。 渐变大(或变小) 在这段教学中,通过让学生观察生活中台灯的亮度变化,并让学生自3.提出问题:灯泡逐渐变亮(或 变暗),说明了通过灯泡的电流 是怎样变化? 4.请同学们完成下列实验: (1)把2.5V小灯泡和演示用 学生动手实验,根己通过实验进行据实验现象,猜大胆猜想,充分调动学生参与课堂电流表串联分别跟一节干电池和想:串联干电池两节干电池组成电路。闭合开关,时,灯泡较亮,电活动的积极性,培观察先后两次电流表示数及小灯流较大。由此可猜养了学生的发散泡的亮度。分析实验现象,大胆想:所加电压越猜想电流的变化可能跟什么有关? 思维能力。 高,电流会越大。 对于同学们的猜 想不论对错,教师
题 (2)分别把2.5V和6.3V小 都应认真对待,但应该注意:猜想不灯泡跟两节干电池和演示电组成 电路。闭合开关,观察先后两次学生动手实验,根是瞎猜、乱猜,应电流表的示数和小灯泡的亮度。据实验现象,猜该引导学生在原分析实验现象,大胆猜想电流的想:6.3V小灯泡有知识的基础上变化可能跟什么有关? 较暗,电流较小。有根据,符合逻辑实验告诉我们:通过导体的电流灯泡不同,其电阻进行猜想。所以在的大小跟导体两端的电压和导体值一般不同。由此这里设计实验,让的电阻这两个因素有关。电流与可猜想:导体电阻学生通过实验猜电压、电阻之间的有什么样的定越大,电流就越量关系呢?这就是我们这节课要小。 探究的课题。(板书:探究电阻上的电流跟两端电压的关系) 1.确定实验方法──控制变量法 学生思考后回答 (1)电流可能受电压和电流两个 因素的影响,如果两个因素同时 变化(如在改变电压的同时,也 设计实验部分是一个难点,教师要进行引导,不要轻易否定学生的想想 改变电阻),能否判断流变化是学生思考讨论,设法,在设计过程中谁引起的吗? 实验探究解决(2)这个实验应如何设计呢? 计实验方案,确定教师可以提出启实验方法:先让电发性的问题,让学(3)在物理学中,一个物理量往阻保持不变,改变生自我发现问题。 往受两个或多个因素影响,为了电压,观察电流随问题 研究这个量与其中的一个因素的电压变化的情况:关系,可以固定其他的一些因素,在保持电压不变,只改变一个,以此进行实验研究,改变电阻,观察电这种研究物理问题的方法叫“控制变量法”下面我们就利用控制流随电阻变化的情况。 变量法先来探究电流与电压之间 的关系。
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