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1、探究電流與電壓、電阻的關(guān)系說課一、教材分析探究電流與電壓、電阻的關(guān)系是北師大版義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書九年級(jí)物理第十二章第一節(jié)內(nèi)容,是得出電路中最重要的電學(xué)規(guī)律之一的歐姆定律的前提。這三個(gè)物理量的關(guān)系是在學(xué)習(xí)了電流、電壓、電阻等概念以及電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器使用方法之后的進(jìn)一步深入,從而使學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)更具有系統(tǒng)性。這節(jié)課要體現(xiàn)出探究性學(xué)習(xí)與科學(xué)方法的滲透,重視科學(xué)探究過程,讓學(xué)生在探究過程中體驗(yàn)方法、學(xué)習(xí)方法,得出歐姆定律的大概過程。通過本節(jié)課學(xué)習(xí),主要是為了讓學(xué)生掌握同一電路中電學(xué)的三個(gè)基本物理量之間的關(guān)系,進(jìn)一步了解運(yùn)用“控制變量法”研究多個(gè)變量間的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)方法,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)電學(xué)
2、知識(shí)打下基礎(chǔ)。二、教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)與技能通過實(shí)驗(yàn)探究,認(rèn)識(shí)影響電流大小的因素;知道導(dǎo)體中的電流與電壓、電阻的關(guān)系。培養(yǎng)學(xué)生依據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí),探索、分析推理、歸納得出物理規(guī)律的能力,以及利用物理規(guī)律解釋同類物理現(xiàn)象的能力,使學(xué)生接受科學(xué)思維方法的訓(xùn)練;培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神。2、過程與方法通過探究過程進(jìn)一步體會(huì)猜想與假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析論證、評(píng)估等探究要素;通過制定研究方案進(jìn)一步體會(huì)“控制變量”這一重要的研究方法。初步掌握利用探究性實(shí)驗(yàn)研究物理問題,并歸納得出規(guī)律的一般研究方法;3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀在數(shù)據(jù)收集的過程中形成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度;通過探究,揭示隱藏的物理規(guī)律,感受探索的樂趣;在與小
3、組成員合作完成實(shí)驗(yàn)的過程中,加強(qiáng)與他人的協(xié)同、合作能力。三、 教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn):引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)電流與電壓和電阻的關(guān)系;電流和電壓、電阻間的定量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。難點(diǎn):電流和電壓、電阻間的定量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及學(xué)生對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析、歸納并得出結(jié)論;實(shí)驗(yàn)器材多,實(shí)驗(yàn)注意點(diǎn)多,動(dòng)手能力要求較高;出現(xiàn)故障的可能性較大,學(xué)生很難同步;各組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)存在差異,與教師期待的數(shù)據(jù)略有出入。四、學(xué)生情況分析學(xué)習(xí)本節(jié)之前學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了解了電流、電壓、電阻的概念,并且知道了電流表、電壓表以及滑動(dòng)變阻器的使用方法,具備了探究電流與電壓、電阻關(guān)系的基本知識(shí)和基本技能,為本節(jié)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。但是學(xué)生對電流、電壓及電阻的
4、關(guān)系沒有具體完整的認(rèn)識(shí),需要具體的形象材料來輔助了解。五、教學(xué)方法 依據(jù)本節(jié)課的知識(shí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生實(shí)際,確定本節(jié)課為“探究式”課型。即用演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)、學(xué)生觀察、師生討論、探究發(fā)現(xiàn)、分析推理為主的多邊教學(xué)。通過引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生理解和掌握物理探究方法,激發(fā)學(xué)生探究和發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的動(dòng)機(jī)和興趣,為學(xué)生學(xué)習(xí)物理而創(chuàng)造理想的情境。通過學(xué)生實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新精神。六、學(xué)法指導(dǎo)結(jié)合教材、教育和教學(xué)的特點(diǎn),主要采用“探究學(xué)習(xí)”的方法。即讓學(xué)生通過自己發(fā)現(xiàn)物理問題、探究實(shí)驗(yàn)過程,以獲取知識(shí)并發(fā)展探究
5、能力的一種學(xué)習(xí)方式。在探究學(xué)習(xí)中,學(xué)生的主要任務(wù)不是接受和記憶現(xiàn)成的知識(shí),而是參與知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過程;教師的主要任務(wù)也不是向?qū)W生傳授現(xiàn)成的知識(shí),而是為學(xué)生探究并發(fā)現(xiàn)知識(shí)營造情境、創(chuàng)造條件、提供指導(dǎo)和進(jìn)行評(píng)價(jià)。七、 教學(xué)手段及器材多媒體教學(xué)系統(tǒng)和多媒體教學(xué)軟件,八、教學(xué)過程設(shè)計(jì)1、提出問題,啟動(dòng)思維,知識(shí)鋪墊,導(dǎo)入新課教師問:電壓的作用是什么?學(xué)生答:電壓是形成電流的必要條件。教師問:電阻表示什么?學(xué)生答:電阻表示導(dǎo)體對電流有阻礙作用。教師問:那么電流與電壓、電阻有什么關(guān)系?、(學(xué)生積極思考)設(shè)計(jì)意圖:利用學(xué)生已經(jīng)有的一些關(guān)于電流與電壓、電阻的關(guān)系定性認(rèn)識(shí)電流與電壓、電阻的關(guān)系。2、大膽猜
6、想,活化思維,主動(dòng)探究,形成假設(shè)在學(xué)生積極思考的過程中,引導(dǎo)他們大膽假設(shè):電壓是形成電流的必要條件,學(xué)生猜想:電壓越高,電流可能越大。電阻表示導(dǎo)體對電流有阻礙作用,學(xué)生猜想:電阻越大,電流可能越小。學(xué)生通過對有關(guān)概念的理解,說出了猜想的理由,教師給予肯定。教師:牛頓曾說過“沒有大膽的猜想,就不會(huì)有偉大的發(fā)現(xiàn)?!蹦銈冇羞@樣的表現(xiàn)很好,但猜想是否正確,必須經(jīng)過實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)。設(shè)計(jì)意圖:引導(dǎo)學(xué)生合理猜想,引出探究課題,培養(yǎng)發(fā)散思維和主動(dòng)參與教學(xué)的意識(shí),并鼓勵(lì)學(xué)生增強(qiáng)學(xué)生的探索熱情。3、實(shí)驗(yàn)演示,巧設(shè)情景,定量分析,發(fā)展猜想演示一:不同電壓使同一燈泡發(fā)光。將額定電壓為3.8伏的小燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在6伏
7、的電路中,電壓表與小燈泡并聯(lián),移動(dòng)滑片,觀察電壓表示數(shù)變化及小燈泡亮度變化。現(xiàn)象:電壓升高,燈泡變亮,即通過燈絲的電流變大。通過實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步猜想:電流與電壓成正比嗎?演示二:相同電壓使不同電阻的燈泡發(fā)光。把25瓦和100瓦兩只照明燈(可說明25瓦燈泡的電阻比100瓦的燈泡的電阻大)并聯(lián)在照明電路中,觀察發(fā)光情況?,F(xiàn)象:一明一暗,100瓦的燈亮,即電阻小的電流大。通過實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步猜想:電流與電阻成反比嗎?設(shè)計(jì)意圖:引導(dǎo)學(xué)生合理猜想,引出探究課題,視頻展示臺(tái)投視演示,突出效果。4、學(xué)生主體,實(shí)驗(yàn)研究,定量探究以上猜想是否能成立,需經(jīng)過探索性的定量實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證??茖W(xué)發(fā)展史表明,大部分物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)是先
8、有科學(xué)猜想,后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的。小組討論,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究方法。引導(dǎo)學(xué)生回憶研究“電阻大小與導(dǎo)體材料、長度和橫截面積有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)方法,啟發(fā)學(xué)生思考:要研究電流與電壓、電阻兩個(gè)因素的關(guān)系時(shí),應(yīng)該怎么辦?學(xué)生討論后回答:本實(shí)驗(yàn)必須分兩步來完成。第一步,保持電阻不變,研究電流與電壓的關(guān)系;第二步,保持電壓不變,研究電流與電阻的關(guān)系。最后將兩次實(shí)驗(yàn)結(jié)論綜合起來,就能得出電流與電壓、電阻的關(guān)系。教師強(qiáng)調(diào)指出:這種研究方法叫“控制變量法”,是科學(xué)研究中被廣泛采用的一種方法。教師啟發(fā):針對以上兩個(gè)方案,如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),需要哪些實(shí)驗(yàn)器材,需要測哪些物理量?設(shè)計(jì)意圖:學(xué)會(huì)用控制變量法探究問題。電路設(shè)計(jì)。教師首先畫出一個(gè)
9、電阻R,啟發(fā)學(xué)生思考:要組成一個(gè)簡單電路,需哪些電路器件;要知道電阻R兩端的電壓和通過電阻R的電流,需用什么儀器測量,怎么連接?如何改變加在電阻R兩端的電壓呢?引導(dǎo)學(xué)生逐步完善電路,并讓學(xué)生畫出完整的電路圖(如圖所示)。教師用實(shí)物投影展示學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖。設(shè)計(jì)意圖:通過對學(xué)生設(shè)計(jì)的肯定,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)欲望,且為學(xué)生給出了一個(gè)正確的示范。讓學(xué)生討論:對于第一步,調(diào)節(jié)U(用電壓表測)觀察I(用電流表測),并且電壓的調(diào)節(jié)可通過改變電池的節(jié)數(shù)來實(shí)現(xiàn)(電阻R直接接在電源兩端),或者通過電阻R與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)(上圖),移動(dòng)滑片來實(shí)現(xiàn)。師生共同討論:方法一可行,但電壓不一定是整數(shù)倍增加,顯然給測量帶來麻煩
10、,并且實(shí)驗(yàn)電路必須多次改接:方法二因?yàn)樽冏杵鞯淖饔每筛淖冸娐分械碾娏?,由此可以肯定移?dòng)滑片,電阻兩端的電壓一定要變化,這種方法只需要連接一次電路,通過連續(xù)改變滑片的位置,就可以改變電阻兩端的電壓,比方法一好。繼續(xù)讓學(xué)生討論:對于第二步,要研究I與R的關(guān)系,首先要改變上圖中R的值(提供5歐、10歐、20歐的定值電阻),要保持R兩端的電壓不變,同樣可調(diào)節(jié)滑片的位置,這樣就保證了當(dāng)改變電阻R的大小時(shí),通過調(diào)節(jié)R的滑片位置,使電壓表示數(shù)不變,觀察電流表示數(shù)的變化。教師強(qiáng)調(diào):要得到一個(gè)規(guī)律,至少需要幾組數(shù)據(jù)?學(xué)生:3組。教師:好,我們在實(shí)驗(yàn)中必須收集3組數(shù)據(jù)才能進(jìn)行總結(jié)分析。表格設(shè)計(jì)。啟發(fā)學(xué)生:要完成以
11、上實(shí)驗(yàn),還必須測量相關(guān)數(shù)據(jù),并把數(shù)據(jù)填入表格。那么如何設(shè)計(jì)表格呢?思考后讓學(xué)生畫出有關(guān)表格(如圖)。教師用實(shí)物投影展示學(xué)生的表格。R=_ U=_ V實(shí)驗(yàn)次序電阻R/電流I/實(shí)驗(yàn)次序電壓U/V電流I/ 表一 表二設(shè)計(jì)意圖:通過對學(xué)生設(shè)計(jì)的肯定,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)欲望,且為學(xué)生給出了一個(gè)正確的示范。團(tuán)結(jié)協(xié)作,進(jìn)行實(shí)驗(yàn),收集數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)操作。依照電路圖,指導(dǎo)學(xué)生選擇器材,連接電路,擬定實(shí)驗(yàn)步驟,動(dòng)手實(shí)驗(yàn),記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。教師:實(shí)驗(yàn)中,注意以下問題(展示幻燈片:1、連接電路時(shí),開關(guān)要 ;2、閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片滑到 位置)。1、2、3、4小組研究保持電阻不變,電流與電壓的關(guān)系,即保持R不變,調(diào)節(jié)R,使R兩
12、端的電壓成整數(shù)倍增加,測出通過R的電流,記錄每次的電壓值和電流值。5、6、7、8小組研究保持電壓不變,電流與電阻的關(guān)系,即改變R的阻值,先后用5歐、10歐、20歐的電阻接入,調(diào)節(jié)R,保持R兩端的電壓不變,記錄每次的電阻值和相應(yīng)的電流值。開始實(shí)驗(yàn),數(shù)據(jù)記在設(shè)計(jì)的表格中。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中,教師邊巡視邊指導(dǎo)。鼓勵(lì)速度快的學(xué)生完成另外一實(shí)驗(yàn),達(dá)到因材施教。設(shè)計(jì)意圖:對實(shí)驗(yàn)的總結(jié),為學(xué)生的成功探究奠定基礎(chǔ),并讓學(xué)生體驗(yàn)團(tuán)結(jié)合作學(xué)習(xí)。小組匯報(bào),分析歸納,系統(tǒng)總結(jié),得出結(jié)論分析比較以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),組織討論,系統(tǒng)總結(jié),歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論。讓學(xué)生分析表一,并得出:電流隨電壓的增大而增大,且電壓增大幾倍,電流也增大幾倍。
13、結(jié)論1:當(dāng)電阻一定時(shí),電流與電壓成正比。教師強(qiáng)調(diào):電阻不變是前提,電壓變化是“因”,電流變化是“果”。讓學(xué)生分析表二,并得出:電流隨電阻增大而減小,且電阻增大到幾倍,電流就減小到幾分之一。結(jié)論2:當(dāng)電壓一定時(shí),電流與電阻成反比。教師強(qiáng)調(diào):電壓不變是前提,電阻不變是“因”,電流變化是“果”。教師:同樣探究這個(gè)問題的小組,是否也發(fā)現(xiàn)了這樣的規(guī)律?如果有的小組有不同結(jié)論,與其他同學(xué)交流一下,找找原因。(學(xué)生間短暫交流)教師:當(dāng)然,實(shí)驗(yàn)誤差也會(huì)造成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有差異,不一定能得到嚴(yán)格相等的比例關(guān)系。在實(shí)驗(yàn)中,我們要尊重事實(shí)、實(shí)事求是地記錄和分析數(shù)據(jù)。設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生學(xué)會(huì)交流,激發(fā)學(xué)生交流的欲望讓學(xué)生思維發(fā)
14、生碰撞,取長補(bǔ)短,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。5、鞏固練習(xí),加深理解,提高能力,評(píng)估收獲、在研究歐姆定律的實(shí)驗(yàn)中,我們先保持 不變,得出導(dǎo)體中的電流強(qiáng)度跟這段導(dǎo)體兩端的電壓關(guān)系;然后保持 不變,得出導(dǎo)體中的電流強(qiáng)度跟這段導(dǎo)體電阻的關(guān)系。、某同學(xué)在探究電壓和電流的關(guān)系時(shí),記錄了如下表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),但有兩處忘記填寫,請你替他補(bǔ)上,電壓U/V4610電流I/A0.511.25、在研究電流與電壓、電阻關(guān)系時(shí),通過移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片來 導(dǎo)體兩端電壓。當(dāng)研究電流與電阻關(guān)系時(shí),用不同阻值接入電路,每次都通過移動(dòng)滑動(dòng)變阻器上的滑片來 導(dǎo)體兩端電壓值(選填“改變”、“維持”)。、如圖是小明同學(xué)在探究電流跟電壓關(guān)系后,根據(jù)數(shù)據(jù)畫出的UI圖象,由圖象可知,R1和R2的大小關(guān)系是( )A、R1R2 B、R1R2 C、R1R2 D、無法判斷某一導(dǎo)體兩端電壓為UV時(shí),電流為IA,那么,當(dāng)它兩端的電壓增至4UV時(shí),通過它的電流為 。6、小結(jié)并布置作業(yè)教師強(qiáng)調(diào):“猜想實(shí)驗(yàn)再猜想再實(shí)驗(yàn)歸納總結(jié)”的探究問題的方法的重要性。作業(yè):P.76 2;寫一篇“電流”自傳。寫出本節(jié)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。