1、探究电阻上的电流跟两端电压的关系 教案 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
2、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
3、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因。 3情
4、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，培养学生科学
5、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
6、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 入 课 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 小灯泡和演示用电流表串联
7、分别跟一 节干电池和两节干电池组成电路。闭合开关，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 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。 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 课堂活动的积极
8、性， 培养了学生的发散 思维能力。 题 示数和小灯泡的亮度。分析实验现象，大胆猜想电流 的变化可能跟什么有关？ 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） 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。 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 引导学生在原有知 识的基础上有根据， 符合逻辑进
9、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？
10、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。 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： 在保持电压不变， 改变电阻，观察电 流随电阻变化的情 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、
11、操 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。 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 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 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
12、流 I（A） （4）学生分组实验，教师巡视指导，帮助困难学生。 学生思考并回答上 述问题 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
13、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（
14、A） （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： 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。 分析实验表格中的 数据，归纳得出结
15、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 到学有所用。 （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。
