1、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
2、”、“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
3、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 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。 通过实验认识电流、电压和电阻的关系。 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 根据已有的知识猜测未知的知识。 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。 能对自己的实验结果进行评估，找到成功和失败的原
4、因。 3情感、态度与价值观 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。 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 25V 和 63V 的小灯泡 开关 导线 定值电阻（5、10、20）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
5、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
6、。 五、教学过程 教学 程序 教师活动 学生活动 教学反思 复 习 提 问 1电流是怎样形成的？形成电 流的原因是什么？什么是电阻？ 学生以举手的形 式回答问题。 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。 创 设 情 境 引 1开灯时，我们常常看到这样 的现象：傍晚灯的亮度较暗，深 夜灯的亮度较亮，这是为什么？ 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 点变化。 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 25V 小灯泡和演
7、示用 电流表串联分别跟一节干电池和 两节干电池组成电路。闭合开关， 学生观察并思考 学生回答：电流 逐渐变大（或变 小） 学生动手实验， 根据实验现象， 猜想：串联干电 这是生活中常见 的现象，使学生 感觉到物理来源 于生活。 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 生自己通过实验 进行大胆猜想， 充分调动学生参 与课堂活动的积 入 课 题 观察先后两次电流表示数及小灯 泡的亮度。分析实验现象，大胆 猜想电流的变化可能跟什么有关？ （2）分别把 25V 和 63V 小 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 电流表的示数和小灯泡的亮度。 分析实验现象
8、，大胆猜想电流的 变化可能跟什么有关？ 实验告诉我们：通过导体的电流 的大小跟导体两端的电压和导体 的电阻这两个因素有关。电流与 电压、电阻之间的有什么样的定 量关系呢？这就是我们这节课要 探究的课题。（板书：探究电阻 上的电流跟两端电压的关系） 池时，灯泡较亮， 电流较大。由此 可猜想：所加电 压越高，电流会 越大。 学生动手实验， 根据实验现象， 猜想：63V 小 灯泡较暗，电流 较小。灯泡不同， 其电阻值一般不 同。由此可猜想： 导体电阻越大， 电流就越小。 极性，培养了学 生的发散思维能 力。 对于同学们的猜 想不论对错，教 师都应认真对待， 但应该注意：猜 想不是瞎猜、乱 猜，应该引
9、导学 生在原有知识的 基础上有根据， 符合逻辑进行猜 想。所以在这里 设计实验，让学 生通过实验猜想 实验 探究 解决 问题 1确定实验方法控制变量法 （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， 也改变电阻），能否判断流变化 是谁引起的吗？ （2）这个实验应如何设计呢？ （3）在物理学中，一个物理量 往往受两个或多个因素影响，为 了研究这个量与其中的一个因素 的关系，可以固定其他的一些因 素，只改变一个，以此进行实验 学生思考后回答 学生思考讨论， 设计实验方案， 确定实验方法： 先让电阻保持不 变，改变电压， 观察电流随电压 变化的情况：在 保持
10、电压不变， 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 的想法，在设计 过程中教师可以 提出启发性的问 题，让学生自我 发现问题。 研究，这种研究物理问题的方法 叫“控制变量法 ”下面我们就利用 控制变量法先来探究电流与电压 之间的关系。 2探究电阻一定时，电流跟电 压之间的关系 （1）请同学们讨论，这个实验 需要哪些器材？它们的作用各是 什么？怎样才能改变电阻两端的 电压？画出电路图。 （2）教师分析归纳总结学生的 改变电阻两端电压的方法和实验 电路，提出的异议，引导学生确 定最佳实验方案，板书合理的器 材选择、电路图、数据记录方法、 操作过程。 改变电阻，观察 电流随电
11、阻变化 的情况。 学生思考、讨论， 汇报所需的实验 器材及它们的作 用，画出电路图。 并且简单陈述自 己的实验操作过 程。 学生根据老师提 出的异议，讨论 实验的改进方案， 并修正器材、电 路图、数据记录 方法、操作方法。 （3）电脑出示实验中应注意的 问题： 连接电路时，开关应处于 状态。 滑动变阻器的滑片处于阻值 位置。 注意认清电压表、电流表的 学生思考并回答 上述问题 接线柱。 电压表量程选 V，电流表 量程选 A。 闭合开关前，应 电路，确 认无误后方可进行实验。 实验中，闭合开关后，调节滑 动变阻器的滑片，使 R 两端的 电压成整数倍地变化（如 1V、2V、3V），读出每次加在 R
12、 上的电压值和电流值，并填入 下列表格中，并在图中画出电阻 的 UI 关系图象 R = 电压 U（V ） 电流 I（A ） （4）学生分组实验，教师巡视 指导，帮助困难学生。 学生以小组为单 位 进行实验，并将 实验中测得的数 据填到设计的表 格中。并在图中 画出电阻的 UI 关系图象 分析实验表格中 的数据和电阻的 UI 关系图象， 归纳得出结论 学生思考讨论， 初步设计实验方 案 在这段教学中教 师合理地启发学 生选择实验器材， 设计实验电路图， 亲自动手实验， 分析数据，归纳 得出结论，充分 体现了学生的主 体作用。这样不 仅培养了学生的 动手操作能力、 观察思维能力， 而且使学生在获
13、取知识的同时， 感受欧姆定律发 现的逻辑过程， 感受实验成功的 喜悦。 （5）请学生分析实验表格中的 数据，当电压成倍数地增大时， 电流是怎样变化的？由此可以归 纳出什么结论？ （6）教师归纳总结：在电阻一 定的情况下，导体中的电流跟导 体两端的电压成正比。 3探究电压一定时，电流与电 阻之间的关系 （1）利用刚才的电路如何用实 验研究电流跟电阻的关系？ （2）怎样改变电阻的大小？ （3）在改变电阻时，加在电阻 两端的电压也要改变，怎样才能 保持每次电阻两端的电压不变呢？ （4）学生分组实验：实验中， 换用不同的电阻，闭合开关后， 调节滑动变阻器的滑片，使 R 两端的电压（如 U=2V）保持不
14、 变，读出每次 R 的电阻值和电 流值，并填入表格中 U = 电阻 R（ ） 10 20 30 电流 I（A ） 换用不同阻值的 电阻（如 5、10、20） 学生思考回答： 可以移动滑动变 阻器的滑片，是 每次加在电阻两 端的电压不变。 学生以小组为单 位进行实验，并 将实验中测得的 数据填到设计的 表格中。 分析实验表格中 （5）学生分组实验，教师巡视 指导，帮助困难学生。 （6）请学生分析实验表格中的 数据，当电阻成倍数地增大时， 电流是怎样变化的？由此可以归 纳出什么结论？ （7）教师归纳总结：在电压一 定的情况下，导体中的电流跟导 体的电阻成反比。 4以上两个结论是同学们通过 分析实验
15、数据归纳得出的。在这 之前，科学家们已经进行了大量 的实验，并证明了上述结论是正 确的。 5回扣： （1）打开调光台灯后，转动旋 钮，灯的亮度发生变化，说明通 过灯泡的电流发生变化，引起电 流变化的原因是什么？ （2）开关时，傍晚灯的亮度较 暗，深夜灯的亮度较亮，说明了 什么？ （3）台灯的调节旋钮其实是一 个变阻器，转动旋钮，实际上是 调节变阻器，使加在灯泡两端的 电压发生变化，而灯的电阻不变， 所以电流随电压成正比的改变。 （电脑显示调光台灯的实物图和 的数据，归纳得 出结论 学生讨论回答 回扣前面的问题， 使学生感觉到物 理来源于生活， 又服务于生活， 生活中处处有物 理，体会到学有 所
16、用。 电路图，动画模拟调节过程） 评估 交流 让学生讨论在实验中遇到的问题 以及自己对问题的看法和解决办 法，教师引领回答几个大家普遍 遇到的问题。 学生小组内讨论。 使学生意识到共 同讨论可以发现 自己的不足，借 鉴别人的经验。 巩固 练习 多媒体出示： 1扩展实验记录表格。 2练习生活实际。 学生在作业本上 完成 梳理 反思 通过本节课的学习，同学们有哪 些收获和感悟？或者有哪些困惑？ 学生交流自己的 收获和感悟，提 出自己的困惑。 让学生归纳这节 课学到的知识， 回顾实验的设计 和操作过程，体 会本节课运用的 科学方法。既强 化了知识又锻炼 了学生归纳整理 知识的能力。对 提高学生的自学 能力有重要的作 用。
