探究闭合电路欧姆定律教学案例分析
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《闭合电路欧姆定律》教学设计一、教学目标:1.物理观念:(1)知道电动势是表征电源特性的物理量,它在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压;从能量转化的角度理解电动势的物理意义。
(2)明确在闭合回路中电动势等于电路上内、外电压之和。
(3)熟练掌握闭合电路欧姆定律的两种表达式Ir U E +=和rR E I +=及其适用条件。
(4)知道路端电压随外电阻变化的规律。
2.科学思维:通过电动势等于电路上内、外电压之和的教学,使学生学会运用实验探索物理规律的方法。
3.科学探究:通过路端电压与负载的关系探究实验,培养学生利用“实验研究,得出结论”的探究物理规律的科学思路和方法。
4.科学态度与责任:通过探究的过程培养学生实事求是严谨认真的科学态度,培养学生的创新精神和实践能力。
二、教学重点、难点分析:1.重点:闭合电路欧姆定律的内容;2.难点:电动势的概念;应用闭合电路欧姆定律进行简单电路的分析计算。
三、教学方法:实验演示,探究式教学四、教学过程:(一)情景导入:加油向未来视频(5分钟左右)《加油!向未来》是央视综合频道推出的科学实验节目。
节目中将物理、化学、生物等大型室内外科学实验转为益智答题。
通过一个个或有趣、或惊险的科学实验来展现科学之奇、科学之美、科学之趣、科学之用,以最形象生动的方式展示科学实验,以最浅显易懂的形式解释科学原理。
目前,第二季已经收官,大家可以在网络上搜索观看。
关于水果电池,大家肯定有很多问号?这节课我们先了解一些相关的物理知识,课后大家把问题汇总到刘文宇的水果电池研究性学习小组由他们帮我们解答,(他们水果蔬菜都带来了)教师:同学们,现在用电器的种类越来越多,人们的生活已经越来越离不开电了。
为了满足各种不同类型的用电器的需要,人们制作了各种不同类型的电源。
(幻灯片展示)电源、用电器、导线和电键就组成了一个可供电流流通的电路,咱们把这个电路叫做闭合电路。
为了研究问题的方便,咱们把闭合电路分为两部分。
教学设计:教学过程设计:闭合电路的欧姆定律的理解和应用,是分析复杂电路的基础和关键,因此它是本节课的重点;路端电压与负载的关系涉及到的物理量较多,寻找这一规律需要理论推导,学生要掌握这一推导过程,理解这一关系,具有一定的难度,所以它是本节课的难点。
为了突出重点,突破难点,本节课的教学过程是这样设计的:首先采用问题什么是闭合电路,闭合电路的组成导入新课,通过复习回顾前面的内容,电流的方向,电势的变化,能量转化等问题,层层推进,接着分析问题,得出闭合电路的欧姆定律,通过爬黑板,男女生比赛竞争的方式进行巩固得到的结论,从而突出了重点。
本节课的难点是路端电压与负载的关系。
为了突破难点我首先从上一个问题的针对练习入手,定性得出随着负载R的增大路端电压增大的结论。
然后通过学生分组讨论合作探究分析实验现象,演示实验观察实验现象、通过针对练习应用结论这三个环节,进一步印证了结论的正确性,并且还锻炼了学生的分析问题解决问题的能力,加深了学生对于这个规律的理解。
板书设计:7 、闭合电路的欧姆定律一、闭合电路1、组成2、方向3、变化4、转化二、闭合电路的欧姆定律。
1、表达式2、内容U外=IR。
U内=Ir三、闭合电路的欧姆定律↑↓↑。
R I U,,学情分析:学生通过前面的学习,理解了静电力做功与电荷量、电势差的关系、了解了静电力做功与电能转化的知识,认识了如何从非静电力做功的角度描述电动势,并处理了部分电路欧姆定律的相关电路问题,已经具备了通过功能关系分析建立闭合电路欧姆定律的基本探究能力,但利用闭合电路欧姆定律分析问题的能力较弱。
效果分析:本节课根据高二年级学生的心理特征及其认知规律,在教学策略上采用:问题导入问题驱动——学生自主探究——辨析与研讨——反思与评价组成的“四环节”探究式教学策略。
运用了问题教学和比赛竞争的方法,以“教师为主导,学生为主体”,教师的“导”立足于学生的“学”,以学法为重心,放手让学生自主探索的学习,主动地参与到知识形成的整个思维过程,力求使学生在积极、愉快的课堂氛围中提高自己的认识水平,从而达到预期的教学效果!教材分析:闭合电路的欧姆定律的理解和应用,是分析复杂电路的基础和关键,因此它是本节课的重点;路端电压与负载的关系涉及到的物理量较多,寻找这一规律需要理论推导,学生要掌握这一推导过程,理解这一关系,具有一定的难度,所以它是本节课的难点。
一、教学目标1. 让学生理解闭合电路的概念,掌握欧姆定律的内容及应用。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 引导学生通过实验探究,提高观察、分析、总结的能力。
二、教学内容1. 闭合电路的定义及特点2. 欧姆定律的表述:电流I等于电压U与电阻R的比值,即I=U/R。
3. 欧姆定律的应用:计算电路中的电流、电压和电阻。
三、教学重点与难点1. 重点:闭合电路的概念,欧姆定律的表述及应用。
2. 难点:欧姆定律在复杂电路中的应用。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生思考和探究。
2. 利用实验现象,让学生直观地理解欧姆定律。
3. 运用案例分析,培养学生解决实际问题的能力。
五、教学过程1. 引入新课:通过讨论闭合电路的概念,引导学生了解欧姆定律的研究对象。
2. 讲解闭合电路的特点,阐述欧姆定律的表述。
3. 演示实验:测量不同电阻下的电流和电压,让学生观察欧姆定律的实验现象。
4. 分析实验结果,引导学生总结欧姆定律的规律。
5. 案例分析:让学生运用欧姆定律计算实际电路中的电流、电压和电阻。
6. 课堂小结:强调闭合电路欧姆定律的重要性及应用范围。
7. 布置作业:设计一些有关闭合电路欧姆定律的应用题,巩固所学知识。
六、教学策略1. 采用问题驱动法,引导学生思考和探究。
2. 通过实验现象,让学生直观地理解欧姆定律。
3. 运用案例分析,培养学生解决实际问题的能力。
4. 利用多媒体教学,增强学生的学习兴趣。
5. 组织小组讨论,提高学生的合作能力。
七、教学准备1. 准备实验器材:电流表、电压表、电阻箱、电源等。
2. 设计实验方案,确定实验步骤。
3. 准备案例资料,挑选适合的题目。
4. 制作多媒体课件,辅助教学。
八、教学评价1. 课堂问答:检查学生对闭合电路欧姆定律的理解程度。
2. 实验报告:评估学生在实验中的观察、分析、总结能力。
3. 作业完成情况:检查学生对知识的掌握和应用能力。
4. 小组讨论:评价学生的合作精神和解决问题能力。
闭合电路的欧姆定律的物理教案一、教学目标1. 让学生理解闭合电路的概念,掌握欧姆定律的表述和含义。
2. 培养学生运用欧姆定律解决实际问题的能力。
3. 引导学生通过实验探究,提高观察、分析、总结问题的能力。
二、教学内容1. 闭合电路的定义及组成2. 欧姆定律的表述:电流I与电压U、电阻R之间的关系3. 欧姆定律的应用:解决电路中电流、电压、电阻的问题4. 实验探究:闭合电路中电流、电压、电阻的关系三、教学重点与难点1. 教学重点:闭合电路的概念,欧姆定律的表述和应用。
2. 教学难点:欧姆定律的推导,实验探究中数据的处理和分析。
四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生主动探究闭合电路的欧姆定律。
2. 利用实验和数据分析,让学生直观地理解欧姆定律的内涵。
3. 采用小组讨论、合作交流的方式,培养学生团队协作能力。
五、教学过程1. 导入:通过实例介绍闭合电路的概念,引导学生关注电路中的电流、电压和电阻。
2. 理论学习:讲解欧姆定律的表述和含义,让学生理解电流、电压、电阻之间的关系。
3. 实验探究:安排学生进行闭合电路实验,观察电流、电压、电阻的变化,引导学生总结欧姆定律。
4. 数据分析:让学生运用欧姆定律解决实际问题,如计算电路中的电流、电压、电阻。
5. 总结:对本节课内容进行总结,强调闭合电路的欧姆定律在实际应用中的重要性。
6. 作业布置:布置一些有关闭合电路欧姆定律的练习题,巩固所学知识。
六、教学评估1. 课堂提问:在教学过程中,及时提问学生,了解学生对闭合电路欧姆定律的理解程度。
2. 实验报告:评估学生在实验过程中的观察、分析、总结能力,以及数据处理的准确性。
3. 课后作业:检查学生完成作业的情况,巩固对闭合电路欧姆定律的知识点。
七、教学反思1. 针对教学过程中的疑问和问题,进行自我反思,找出解决问题的方法。
2. 结合学生的反馈,调整教学方法,提高教学效果。
3. 不断学习新的教学理念,丰富自己的专业知识,提高自身教学水平。
闭合电路的欧姆定律教案的教学评价设计(实用版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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《闭合电路的欧姆定律》教学设计(第一课时)一、实验引入,激发兴趣实验:三节电池供电,两个完全相同的灯泡组成两个支路并联,电源对每一个灯泡供电亮度一样,同时对两个灯泡供电两个灯泡都变暗。
先介绍实验器材,电路组成和连接方式,让学生猜想:电源对每一个灯泡单独供电亮度较大,同时对两个灯泡供电两个灯泡的亮度变大还是变小?提问:为什么亮度越变小呢?(接着引入今天的话题)要想解决这个问题需要学习今天的内容:闭合电路欧姆定律。
设计意图:实验演示,为下面的学习埋下伏笔,引发学生的思考,同时也激发了学生学习的兴趣点。
二、合作探究、精讲点拨(一)闭合电路欧姆定律1、提出问题:什么是闭合电路呢?首先我们认识一下什么是闭合电路,闭合电路由内电路,外电路,组成。
在这里我们要知道七个概念:电源,内电路和外电路,内电阻和外电阻,内电压和外电压。
2、建立模型问题1:在闭合回路中,电源在电路中起何作用?描述电源性能有哪些重要参数?这些参数有何物理意义?过电池内部所受到的阻力,问题2:如图,流过电阻R 和电阻r的电流大小有何关系? R 与r 是怎样联接的?电流大小相等,串联关系。
问题3:在闭合电路中,电势如何变化呢?通过电势变化过程分析和动画让学生体会在内外电路中电势的变化情况,并通过课本上的物理模型让学生直观的看到变化情况:在外电路中,沿电流方向电势降低,在内电路中,一方面,存在内阻,沿电流方向电势也降低;另一方面,沿电流方向存在电势“跃升”。
而且,它们还满足E=U 外+U 内3、解决问题过渡引入:为什么会有这样的关系呢?我们从理论上再分析一下。
看下面的电路:如图,外电路有一电阻R ,电源为一节干电池,内阻为r ,电动势为E 。
问题1、若闭合开关S 后,电路电流为I ,则在t 时间内,在电源内部有多少正电荷从负极移到正极?有多少化学能转化为电能?这种能量的转化是通过什么力做功实现的? 正电荷的数目为q=It,由W 非=Eq 得W 非=EIt ,通过非静电力做功把化学能转化为电能 E 电= EIt问题2、在电源内部由于电阻r 的存在,接通电路电流为I ,在t 时间内消耗了多少电能?转化成什么能量?因为电源内部有电阻,内电阻消耗电能转化为内能,t 时间内消耗电能转化为的内能为:Q 内= I 2rt问题3、接通电路电流为I ,在外电路有电阻R 存在, t 时间内它消耗了多少电能?转化成什么能量?外电阻消耗电能,电能将转化为内能,即:Q 外=I 2Rt问题4、E 电,Q 外和Q 内三者之间有何关系?由能量守恒思想得E 电=Q 外+Q 内4、总结规律推导:E 电=Q 外+Q 内① EIt=I 2Rt+I 2rt ② EI=I 2R+I 2r ③E=IR+Ir ④ I =E R +r⑤ 4式反应了闭合电路沿电流方向电势变化的什么规律?外电路电势降低,内电路电势“升中有降”电动势等于内外电路电势降落之和5式反应了闭合电路中的什么规律?闭合电路欧姆定律:①公式表述:I =E R +r②语言表述:闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比,这个结论叫做闭合电路的欧姆定律。
《闭合电路欧姆定律》教学设计课题闭合电路欧姆定律时间教学目标1.经历闭合电路欧姆定律的理论推导过程,体验能量转化和守恒定律在电路中的具体应用,理解内外电路的能量转化;2.理解内、外电路的电势降落,理解闭合电路欧姆定律;3.会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系,并能进行相关的电路分析和运算。
重点闭合电路欧姆定律的理解难点闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系教学方法1.学生实验验证、探究;2.理论推导实验现象。
教学过程【引入】问题:电路有持续电流的条件?实验1:连接一个闭合电路,观察灯泡亮否?实验2:连接电路,观察电建闭合前后电压表示数变化?讨论:电源两端的电压为什么会变化呢?本节课学习闭合电路欧姆定律【内容】一、闭合回路的结构电源内部是内电路,电源外部由导线,电键,负载构成外电路。
二、闭合电路欧姆定律1、回路中电势的变化外电路电流方向电势降低,内电路电流方向电势继续降低,在两极附近有化学反应层,层内非静电力克服静电力,将正电荷由低电势移动到高电势,电势升高,总的降低的电势差等于升高的电势差2、回路中能量变化(1)若外电路中的用电器都是纯电阻R,在时间t内外电路中有多少电能转化为内能?(2)内电路也有电阻r,当电流通过内电路时,也有一部分电能转化为内能,是多少?(3)电流流经电源时,在时间t内非静电力做多少功(4)电路中能量守恒:22 EIt I Rt I rt =+或或3、内容:闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比.4、公式课堂练习11、(多选)以下说法正确的有()A.电源内阻属于外电路的一部分;B.在外电路中,沿电流方向电势降低,在内电路中,沿电流方向电势一直升高;C.在闭合回路中,电动势等于路端电压和内电压的和;D.用电压表直接与电源两极相连,电压表的的示数略小于电源的电动势。
学生思考回答,统一答案,说明错误地方。
学生实验3:1、R减小,观察电流表和电压表的示数变化2、R增大,观察电流表和电压表的示数变化思考:根据闭合电路欧姆定律,解释为什么会出这种现象?三、路端电压与负载关系演示实验:1、观察并联灯泡亮度变化E IR Ir=+EIR r=++E U Ir=外2、讨论灯泡数目减少时,亮度变化的原因。
闭合电路欧姆定律教案第一章:引言1.1 教学目标让学生了解闭合电路的概念。
让学生了解欧姆定律的基本原理。
1.2 教学内容闭合电路的定义和特点。
欧姆定律的表达式及其含义。
1.3 教学方法通过举例和实物展示,让学生理解闭合电路的概念。
通过图形和公式,让学生理解欧姆定律的表达式及其含义。
1.4 教学评估学生能正确回答闭合电路的定义和特点。
学生能正确理解和应用欧姆定律的表达式。
第二章:欧姆定律的基本原理2.1 教学目标让学生了解欧姆定律的发现过程。
让学生了解欧姆定律的实验验证方法。
2.2 教学内容欧姆定律的发现过程。
欧姆定律的实验验证方法。
2.3 教学方法通过讲解和实验,让学生了解欧姆定律的发现过程。
通过实验和数据分析,让学生了解欧姆定律的实验验证方法。
2.4 教学评估学生能了解欧姆定律的发现过程。
学生能通过实验验证欧姆定律。
第三章:欧姆定律的应用3.1 教学目标让学生了解欧姆定律在实际问题中的应用。
让学生学会使用欧姆定律解决实际问题。
3.2 教学内容欧姆定律在电路中的实际应用。
欧姆定律在电器的选择和维修中的应用。
3.3 教学方法通过实例和问题,让学生了解欧姆定律在实际问题中的应用。
通过计算和实验,让学生学会使用欧姆定律解决实际问题。
3.4 教学评估学生能了解欧姆定律在电路中的实际应用。
学生能使用欧姆定律解决实际问题。
第四章:欧姆定律的拓展4.1 教学目标让学生了解欧姆定律的拓展知识。
让学生了解欧姆定律在其他领域中的应用。
4.2 教学内容欧姆定律与其他电学定律的关系。
欧姆定律在现代科技中的应用。
4.3 教学方法通过讲解和举例,让学生了解欧姆定律的拓展知识。
通过讲解和实例,让学生了解欧姆定律在其他领域中的应用。
4.4 教学评估学生能了解欧姆定律与其他电学定律的关系。
学生能了解欧姆定律在现代科技中的应用。
第五章:总结与复习5.1 教学目标让学生总结和回顾闭合电路欧姆定律的知识。
让学生巩固和加深对欧姆定律的理解。
高中物理闭合电路欧姆定律教学设计与教学反思一.教学思路《闭合电路欧姆定律》一节是高二物理教材中学生感到较为难以理解的部分,难点在于对电动势的物理意义的理解,这是掌握闭合电路欧姆定律的关键和基础。
首先,先让学生感受生活中的一些电源,初步明确电源是将其他形式的能转化成电能的装置,让学生自己用电压表测量不同类型的电源两极间的电压,为引入电动势的概念作铺垫。
其次,介绍闭合电路的组成,在内外电路上都有电势降落,利用类比动画讲解电源内部负极到正极电势升高的数值等于电路中电势降落的数值,接着再推导出闭合电路欧姆定律。
再次,让学生进行探究实验,探究路端电压与外电阻(电流)的关系,得出路端电压与外电阻(电流)的关系,再从理论上进行分析。
然后演示电动势分别为3V和9V(旧)的电源向一个灯泡供电实验,引发学生学习的兴趣,让学习进行讨论,解释现象原因。
二.教学目标(一)知识与技能1.能够推导出闭合电路的欧姆定律及其公式,知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。
2.理解路端电压与负载的关系,知道这种关系的公式表达和图线表达,并能用来分析、计算有关问题。
3.掌握电源断路和短路两种特殊情况下的特点。
知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。
4.熟练应用闭合电路欧姆定律解决有关的电路问题。
5.理解闭合电路的功率表达式,知道闭合电路中能量的转化。
(二)过程与方法1.通过演示路端电压与负载的关系实验,培养学生利用“实验研究,得出结论”的探究物理规律的科学思路和方法。
2.通过利用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题,培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
(三)情感、态度与价值观通过本节课教学,加强对学生科学素质的培养,通过探究物理规律培养学生的创新精神和实践能力。
三.教学重点难点重点:1.推导闭合电路欧姆定律,应用定律进行有关讨论。
2.路端电压与负载的关系。
难点:路端电压与负载的关系。
四.教学方法1.利用类比、启发、多媒体等方法进行教学。
12.2闭合电路的欧姆定律教学设计学习目标:1、知道电源的定义.2、知道电动势的定义。
3、经历闭合电路欧姆定律推导过程。
5、知道电源电动势与内、外电路上电势降落的关系。
6、理解路端电压与负载的关系。
引入新课教师:(投影)(如图所示)学生观察思考,依次次闭合开关灯的亮度如何变化,为什么?进行新课认识闭合电路自学指导:自学课本P83第一段,回答下列问题:什么是闭合电路,什么是外电路,什么是内电路?一、电源说明:为了方便我们按正电荷移动来进行讨论出示图示。
引导学生推理分析。
电源外部,正电荷如何移动?静电场的方向怎样?静电力做什么功,电势能如何变化?电源内部的电场方向如何?正电荷将怎样移动?电源内部的正电荷受到电场力方向怎样?非静电力力做正功还是负功?电势能如何变化?1、定义:电源是通过非静电力做功把其它形式的能转化为电势能的装置。
在干电池中,非静电力是化学作用,它使化学能转化为电势能。
在发电机中,非静电力是电磁作用,它使机械能转化为电势能二、电动势1、定义:非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功跟被移送的电荷量的比值。
2、定义式:E =3、单位:伏特 V 1V=1J/C4、物理意义:反映电源把其它形式的能转化为电能本领大小的物理量。
思考:一节干电池电动势1.5V含义是什么?5、决定因素:由电源中非静电力的特性决定,与外电路无关。
练习1.(多选)关于电动势下列说法中正确的是 ( )A.在电源内部把正电荷从负极移到正极,非静电力做功,电势能增加B.对于给定的电源,移动正电荷,非静电力做功越多,电动势就越大C.电动势越大,说明非静电力在电源内部把正电荷从负极向正极移送单位电荷量做功越多D.电动势越大,说明非静电力在电源内部把正电荷从负极向正极移送电荷量越多三、闭合电路的欧姆定律合电路中能量转化情况自学课本P85后三段回答下列问题:设电源的电动势为E,内阻为r,外电路用电器为纯电阻外电阻为R闭合电路的电流为I1、在时间t内,外电路中有多少电能转化为内能?2、在时间t内电源内阻r上电能转化为多少内能?3、电流流经电源时,在时间t内非静电力做了多少功?4、上述各部分能量之间有什么关系?(1)内容:流过闭合电路的电流与电路中电源的电动势成正比,与电路中内、外电阻之和反比。
探究“闭合电路欧姆定律”教学案例分析金台中学曹小菊新课程理念要求培养学生的动手能力及探索能力。
例如,通过现有实验设备,让学生亲自动手重复探究的过程。
通过研究性学习课程,尝试探究的方法和过程。
让学生像科学家那样去研究、探索事物本质规律,从中获得能力的不断提高,是我所追求的。
但是自然界中发生的各种物理现象往往是错综复杂的。
科学上每一个重大的发现,都是科学家心血和智慧的结晶,他们的研究往往也花费大量的时间。
但是如果我们把学生当科学家来培养是不切实际的。
活动中教师的组织、引导就显得尤为重要。
在引导的过程中,我感觉到尺度很难把握。
过了,学生思维得不到充分发展;不及,会刺伤学生的学习积极性,同时效率低。
欧姆定律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。
本次课的逻辑性、理论性很强,重点是学生要通过自己的实验得出欧姆定律,最关键的是两个方面:一个是实验方法,另一个就是欧姆定律。
欧姆定律的含义主要是学生在实验的过程中逐渐理解,而且定律的形式很简单,所以是重点而不是难点。
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。
由于实验的难度比较大,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。
这些方面都需要教师的引导和协助,所以这次课采用启发式综合教学法。
教学过程课题引入师:我们到目前已经学了电学方面的几个物理量?生:电流I、电压U、电阻R(教师板书1)师:(引导学生回忆这几个物理量的概念,并从中体会它们之间的联系)它们之间并不是孤立的,而是有着重要的联系。
一段导体两端的电压越高,通过它的电流将如何变化?当导体的电阻越大,通过它的电流将如何变化?生:(对于这个简单的问题,大家的回答都很积极和准确)师:这只是一种粗略的推荐,是一种定性的关系。
例如:一支5Ω的电阻当它两端的电压从5V变为10V时通过它的电流会变得怎样?进一步我问大家,电流变化了多少?生:(对于第一个问题学生能够不假思索回答出来,但第二个问题把学生难住了,激起学生的求知欲望)师:如果我们知道一段导体的电阻,还知道加在它两端的电压,能不能具体计算出通过它的电流?这个问题对于我们是很有意义的,如果我们能具体知道电流的值,那么就不仅仅能知道电压升高后电流会变大,还能精确地知道电流增大了多少。
今天我们就来研究一下这三个物理量之间存在一种什么定量关系。
探究课题师:既然电流与电压及电阻都有关系,那么大家大胆猜想一下将电流I 与电压U和电阻R的关系式应该是一种怎样的形式?生:(学生的各种猜想……)(教师板书2.这里的猜想不是一段语言表述,而是一个具体的公式,因此学生可能会没有把握表达自己的观点,所以需要鼓励,即使有的学生说出一个公式也不一定能够说出猜想的理由,这种情况下老师可以替他向同学说出猜想的理由,理由的正确与否不重要。
但应该注意:猜想不是瞎猜、乱猜,不是公式越多越好,应该引导学生在原有知识的基础上有根据,符合逻辑进行猜想。
)师:到底哪一种想法是对的,我们只能通过实验来验证。
这个实验要怎么做呢?生:用电源和一段已知阻值的导体组成一个电路,用电压表测出导体两端的电压,用电流表测出通过导体的电流,看三个值满足哪一个关系式。
师:说出你所需的器材有哪些?生:电源、开关、导线、电阻、电流表、电压表。
(教师板书3)生:改变电阻两端的电压,测出在不同的电压下通过电阻的电流。
师:如果你得出了结论,我会怀疑是不是因为你用的这个电阻比较特殊,这个结论只是一个巧合,可能换了其他的电阻就没有这个规律了。
生:可以换几个电阻,测出不同电阻情况下的电压和电流。
师:换电阻很简单,这里老师可以给你们5Ω和10Ω两个不同的电阻;如何改变电压呢?[教师引导学生从电源的角度(用的电源是干电池或学生电源怎么操作?)和从电路的组成结构角度(电路中增加一个什么元件?)进行思考]①增减干电池的个数。
②调节学生电源的输出电压。
③与定值电阻串联一个滑动变阻器。
师:由于滑动变阻器能连续调节电压,使用起来比较方便,这里我们使用串联滑动变阻器的方法改变电压。
[补充教师板书3(增加“滑动变阻器”)]师:现在我们知道了所用的器材,大家现在画出用这些器材组成的一个能同时测量电压和电流的电路图。
(引导:我们研究的对象是定值电阻,因此电流表和电压表测量的是通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压,电流表和电压表应与定值电阻怎样连接?要用滑动变阻器改变定值电阻两端的电压,滑动变阻器应与定值电阻怎样连接?)生:(学生将自己画的电路图展示在黑板上,教师引导学生进行修改)师:同学们画的电路图可能不同,但只要把握住关键的要点就可以。
要点:①电源、开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表串联;②电压表并联在定值电阻的两端。
(见图-11)师:记录数据是必不可少的一个环节,并且记录还有一定的技巧,因为大家要从这些数据中寻找规律,所以数据的排布要合理,做到一目了然。
我们常用的方法是列表格。
表格大家都很熟悉,每天大家上课都要用课程表;考试结束会看到全班的成绩表。
这里我们改变的是电压和电阻,测量的是电流,记录数据的表格应如何设计?生:(有的学生会看看自己的课程表,有的学生会想到把课程表中的星期和节次换成电压和电阻,教师可在引导的过程中一步步揭示答案)师:为了在实验完毕后能与其他小组的数据进行比较,大家的实验条件应该相同,这里我们都使用5Ω和10Ω的两个定值电阻,调节定值电阻两端电压依次为1V、2V、3V(教师板书5,下表中实践部分)师:在大家的共同努力下,我们的实验设计完成了。
但这并不代表我们的实验成功了,如果你在实际操作中出现错误,实验可能因此功亏一篑,现在我问大家几个问题,你们想想应该怎么做?为什么?(投影仪投影:①连接电路的过程中开关应该断开还是闭合?②开关闭合前,滑动变阻器的滑片应调节到什么地方?③如果已经知道实验中遇到的最大电流是0.6A,电流表和电压表的量程应如何选择?)生:(第一个问题比较简单,大部分学生能够回答,第二个问题比较难,教师要进行提示,第三个问题要让学生学会从实验设计中寻找数据,教师要提示。
最后教师投影答案)师:请同学按照上面的实验方案开始实验。
(学生以小组为单位进行操作,教师巡视指导)师:[将学生的实验数据展示在黑板上(补充教师板书5),每个小组都很积极地告诉老师自己的实验数据]因为任何实验都存在误差,所以大家的数据有差别是正常的,但数据差别不大,不影响我们总结规律,同学们观察这些数据之间有什么关系?(投影:①观察表格的纵行。
当电阻是5Ω时,电阻两端的电压增大到原来的2倍,通过它的电流增大到原来的____________倍,电压增大到原来的3倍,通过它的电流增大到原来的____________倍。
对于10Ω的电阻,电流和电压有这种关系吗?结论:导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
②观察表格的横行。
当电压是1V时,电阻增大到原来的2倍,通过它的电流变为原来的__________倍。
对于2V和3V的情况,电流和电阻有这种关系吗?结论:导体中的电流跟导体的电阻成反比。
③将电流I、电压U、电阻R的关系用公式表示为__________。
生:(数据的规律性很明显,学生基本能自己独立得出结论)师:这个规律最早是由德国的物理学家欧姆发现的,因此称为欧姆定律。
师:实验完成了,大家分组讨论下面的几个问题,然后做出回答。
①实验的结论具不具有普遍性?我们的实验采用改变电压和电阻多次测量的方法,在条件改变后得到的规律是相同的,说明规律应该具有普遍性。
②为什么少数小组的数据偏差比较大?多种情况的错误都可能引起这种结果。
如:电路连接是否正确;电压表是不是并联在定值电阻的两端;电表选择的是另外的量程自己却还没有意识到;读数时误将电流表当电压表,电压表当电流表;数据是不是填入表格中正确的位置等等。
③为什么多数小组的数据总有一些小小的偏差?这属于正常误差。
如:在读数时,每个人的习惯不同,当遇到电表指示在刻度的半格处时,有的同学忽略半格,有的同学多读了半格;还有你们用的定值电阻的阻值以及电表的准确性也不可能完全一样。
巩固练习①(扩展教师板书5的虚线部分)既然我们已经掌握了这个规律,不用测量,大家能不能把表格中的空白部分补充完整?(教师任意添加一个电阻和电压,学生补充电流)除了应用规律求电流,我们能不能求电压或电阻?(教师任意添加一个电流,学生补充电压或电阻)②同学们家中使用的电冰箱阻值大约是500Ω,请你根据欧姆定律估算一下当它工作时通过的电流大约是多少?探究过程小结①应用滑动变阻器改变电路中部分元件两端的电压。
②同时使用电流表和电压表测量通过某导体的电流和它两端的电压。
③改变实验条件多次测量使结论具有普遍性。
④实验要按照要求规范操作。
⑤电流、电压、电阻之间的关系:欧姆定律。
这段教学中,通过演示实验——提出问题材——进一步猜想,层层深入,这样比较符合海南目前普通高中学生的认知水平,又能充分调动学生学习的积极性。
通过学生对实验现象的分析,懂得电源内部存在内电阻。
通过一系列的实验、推导论证过程,增强了学生的实验能力、分析总结能力。
因为学生已有部分电路欧姆定律做基础铺垫,所以我就紧接着进行课本上闭合电路欧姆定律介绍。
至于怎么设计方案论证求解电源内阻,因时间关系,留到下节课进行。
探究过程中教师组织、引导不到位,学生会显得很盲目。
引导过于具体,就像是给了“实验步骤”来让学生进行验证。
学生又会表现出很强的依赖性,束缚了思维的发展。
我一直试图利用已有的知识,加上自己的一些经验。
在探究过程中给学生一些方向性的提示,在宽松的思维空间里,学生肯定会提出许多独特的问题,会迸发出更多的思想火花。
编写出有效的教学案例,构建教师组织、引导与学生探究的优化组合的桥梁。
我在探究课的引导尺度真难把握。
希望和大家多多探讨学生能力在探究课中如何得到充分发展。