物理北师大版九年级全册第十二章欧姆定律1学生实验探究_电流与电压电阻的关系教案
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学生实验:探究——电流与电压、电阻的关系教学设计教学目标:(一)知识技能1.知道导体中的电流与其两端电压、电阻的关系.能应用欧姆定律公式进行简单的计算,解释一些简单现象.2.会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和通过导体的电流.会用滑动变阻器改变部分电路两端电压。
(二)过程方法运用控制变量法探究电流电压和电阻的关系。
(二)态度,情感价值观1.养成实事求事的科学态度.2.培养学生运用物理知识解决实际问题的意识。
教学重点:实验探究电流与电压和电阻的关系教学难点:实验探究电流与电压和电阻的关系教学准备:1. 实验器材:电源,开关,导线,定值电阻(5Ω,10Ω,15Ω),电流表,电压表,滑动变阻器2. PPt课件教学过程:一.创设情景,提出问题1.观察实验(1)改变灯泡两端电压,观察灯泡亮度变化(2)调节滑片位置,观察电流表示数变化和灯泡亮度变化2.引导学生提出问题:电流与电压和电阻的关系是什么?3.结合现象,提出猜想二.设计实验方案1.研究方法:控制变量法2.实验器材选择:电源,开关,导线,定值电阻(5Ω,10Ω,15Ω),电流表,电压表,滑动变阻器3.设计实验电路图AV4.设计实验表格5.设计实验方法步骤三.实验探究,发现规律1.探究:电流与电压的关系(1)进行实验,并记录数据(2)作出电流与电压关系图象(3)分析数据,得出结论。
当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比2.探究:电流与电阻的关系(1)进行实验,并记录数据(2)作出电流与电阻关系图象(3)分析数据,得出结论。
当导体的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比3. 说明:欧姆定律适用范围四.迁移应用为什么电流表不能与电源两极直接相连,而电压表能直接接在电源的两极?五.课堂小结。
一、学生实验:探究——电流与电压、电阻的关系第1课时探究电流与电压、电阻的关系知识与技能1.通过实验探究电流与电压、电阻的关系。
2.会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和通过的电流。
3.会使用滑动变阻器来改变一段导体两端的电压。
过程与方法1.通过探究过程,让学生进一步体会猜想与假设、设计实验、分析与论证、评估等探究环节。
2.通过制定研究方案,让学生进一步体会“控制变量”这一重要的研究方法。
情感、态度与价值观1.在数据收集过程中,形成实事求是的科学态度。
2.通过探究,揭示隐藏的物理规律,激发学生学习与探索的乐趣。
教学重点通过实验探究电流与电压、电阻关系的过程。
教学难点如何用控制变量法来设计实验,研究导体中电流跟电压和电阻的关系。
教具准备多媒体(白板)、电流表和电压表各一个、学生电源、滑动变阻器一个、电阻箱、开关、导线若干、小灯泡、定值电阻等。
新课引入教师演示:(1)加在同一个灯泡两端的电压越大,灯泡越亮。
(2)在相同的电压下,不同的灯泡,其亮度不同。
学生观察,得出实验结论:(1)同一段导体两端的电压越大,电流就越大。
(2)相同电压下,导体的电阻越大,通过导体的电流越小。
电流、电压和电阻这三个量之间的关系并不是孤立存在的,而是互相联系、互相影响的。
今天我们就从定量的角度去研究电流与电压、电阻之间的关系。
知识点一探究电流与电压的关系要研究电流I与电压U的关系应控制电阻R不变,即控制变量是电阻R。
问:这个实验的自变量是什么?答:电压U;追问:因变量是什么?答:电流I。
问:电流、电压分别用什么仪器来测量?答:电流表和电压表。
问:测量一组电压和电流值,得出规律行吗?答:不行。
(物理规律的客观性、普遍性和科学性,应该至少测量六次)问:如何改变定值电阻R两端的电压呢?学生1答:改变电源的电压,如:增减串联的干电池的节数等;学生2答:用滑动变阻器来改变……问:看电路图谁能说说需要什么仪器?答:电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻、导线若干。
学生实验:探究——电流与电压、电阻的关系教学目标:知识与技能1、通过探究,知道导体中的电流与电压、电阻的数量关系;2、会同时使用电压表与电流表测量一段导体两端的电压和通过的电流,会用滑动变阻器改变部分电路两端的电压;3、培养学生的动手操作能力。
过程与方法1.培养学生探究学习的过程和方法;2.学习用“控制变量法”研究问题;3.学习从物理实验中归纳科学规律的方法。
情感态度与价值观1、培养学生合作学习的团队精神和参与竞争的精神;2、培养严谨扎实、实事求是的科学态度。
重点:通过实验发现电流与电压、电阻的数量关系,用数学方法分析归纳出规律。
难点:用控制变量法探究电流与电压、电阻的关系。
阻的关系。
4.老师引导学生选择完成实验需要的器材。
合作探究探究点一:电阻一定时,电流与电压的关系。
(一)设计电路图:(二)连实物图老师用电子白板展示出实物图,引导学生学习“先串后并”连接实验器材的方法。
(三)实验操作研究电流与电压关系时,必须使导体保持不变。
步骤:(连接电路)1根据电路图连接电路。
开关应__________,滑动变阻器的阻值应调到________________.2.(调滑定压)调节滑动变阻器,使电压表的示数分别为1 V 、2 V、3 V时,读出电流表的示数,并填入表格。
次数电阻(Ω)电压(V)电流(A)1 10Ω1V2 10Ω2V3 10Ω3V(四)分析数据得出结论:分析表一中数据得出结论1:在一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成比。
学生选出实验需要的器材:电源、开关、导线若干,定值电阻3个、电流表、电压表、滑动变阻器。
学生在实验报告的方框内设计实验电路图并让学生在黑板上画出。
观察老师展示的实物图,说出连接次序。
阅读实验报告中的“实验步骤”部分,叙述实验过程。
连接电路进行实验操作记录数据培养学生根据研究问题的需要会选器材培养学生设计电路图的能力培养学生连接电路的方法培养学生运用控制变量法解决问题的能力培养学生学会同时使用电压表与电流表测量一段导体两端的电压和通过的电流,会用滑动变阻器改变电阻两端的电压。
12.1学生实验:探究——电流与电压、电阻的关系教学目标【知识与能力】1.通过实验探究,认识影响电流大小的因素有电压和电阻。
2.通过探究知道导体中的电流与电压、电阻的关系。
3.会用欧姆定律公式进行简单的运算。
4.能用滑动变阻器改变部分电阻两端的电压。
【过程与方法】1.通过探究过程进一步体会提出问题、猜想与假设、制订计划与设计实验、分析与论证、评估与交流等探究环节。
2.通过分析与论证过程进一步提高学生分析、归纳物理规律的能力。
【情感态度价值观】1.在实验探究过程中,逐步养成在数据收集过程中形成实事求是的科学态度。
2.通过探究,揭示隐藏的物理规律,激发学生进行科学探索的精神。
教学重点1.探究电流、电压和电阻的关系。
2.知道欧姆定律的内容和数学表达式。
教学难点1.探究方案的设计。
2.欧姆定律的探究过程。
器材准备学生电源、开关一个、定值电阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω)、滑动变阻器、电流表一只、电压表一只、导线若干。
教学过程一、创设情境,导入新课实验1:按图1所示电路图,连好电路,这是学生非常熟悉的简单电路,图中小灯泡的额定电压为“2.5 V”,电源用一节干电池供电,闭合开关后,观察小灯泡亮度。
实验2:将电池由一节换成二节串联,观察灯泡亮度变化情况。
实验3:再将“2.5 V”小灯泡换成“3.8 V”的小灯泡,观察灯泡亮度变化情况。
通过这一系列实验,学生会意识到:电路中的电流大小跟电压、电阻有关。
活动总结,提出问题:大家认为电流的大小跟电压、电阻有关,那么它们之间有没有定量的规律呢?二、新课教学(一)探究电流与电压、电阻的关系1.设计实验实验目的:研究电路中的电流跟电压、电阻之间存在怎样的关系?研究方法:控制变量法确定方案:(1)研究电压对电流的影响;(2)研究电阻对电流的影响。
设计实验电路:如何设计电路,教学中可以以研究电压对电流的影响为例进行。
分析与引导:(1)对某一定值电阻,进行设计,其中包括测量仪器的选取和实验电路图的设计。
一、学生实验:探究——电流与电压、电阻的关系
教学目标
知识与技能
1.通过实验使学生知道“电阻一定时,电流跟电压成正比,电压一定时,电流跟电阻成反比”。
2.使学生初步熟悉如何用电流表、电压表测同一只电阻的电流及其两端电压,会用与待测电阻串联的滑动变阻器调节待测电阻两端的电压。
3.理解欧姆定律,并能进行简单计算。
过程与方法
1.使学生初步领会用控制变量法研究物理规律的思路。
2.进一步培养学生电路连接和有关电路的电学实验操作能力及根据实验结果分析、概括实验结论的能力。
情感、态度与价值观
1.培养学生学习物理的兴趣和愿望
2.培养学生实事求是的科学态度和刻苦钻研的精神。
3.通过对欧姆定律的认识,体会物理规律的客观性和普遍性,增强对科学和科学探究的兴趣。
学法引导
对控制变量法这一物理学中常用的研究方法的理解是个关键,方法理解了,则在方法的指导下设计实验去研究电流与电压、电阻之间的定性关系应水到渠成。
教学重点:通过学生实验,认识并总结出通过导体的电流跟两端的电压和本身电阻的定量关系。
教学难点:(1)对控制变量法的思想方法的理解。
(2)同时使用电流表、电压表和滑动变阻器的电路连接及调节。
教学疑点:什么是控制变量法?可以先向学生做简要介绍。
教具学具准备
电流表、电压表各一个,电池组,定值电阻5欧、10欧、15欧各一个,滑动变阻器,开关等。
师生互动活动设计
研究前先由学生做出大胆的猜想,再设计实验方案,教师演示实验,学生仔细观察(也可由基础较好的学生代替教师完成)得到实验数据后师生共同讨论、分析、归纳出它们之间的定量关系。
教学步骤
明确目标
1.承上启下的作用,启发思维培养学生分析能力,明确教学目标。
2.熟悉电路连接,清楚实验目的,原理及注意事项,培养学生操作能力、分析、概括能力
3.培养学生逻辑分析能力,掌握研究物理问题的方法,培养学生的观察、分析及口头表达能力。
整体感知
正确地进行数据分析得出电流与电压和电阻的关系是重点,而做好实验是难点也是关键,在学习过程中应根据实验目的和研究方法认真完成实验,在分析数据时,如分析电流与电压的正比关系时,应先算出,再算出;分析电流与电阻成反比关系时,应先算出,再算出;在语言文字的表达上只能说成“当电阻一定时,电流与电压成正比”而不能说成“当电阻一定时,电压与电流成正比”同样地“当电压一定时,电流与电阻成反比”不能说成“电阻与电流成反比”。
这是因为这样才能正确地反映出:电压是形成电流的原因;电阻是导体本身的属性与电压、电流无关。
在教学中,要培养学生的逻辑思维能力。
教学过程
一、探究电流跟电压、电阻的关系
1.知识链接:______是使自由电荷______形成电流,电阻是导体对电流的______。
2.猜想:导体中的电流(I)好像跟这段导体两端的___________和这段导体的_________ 都有关,且好像是________越大,_____________越小,电流越大。
3.探究过程
探究方法:控制变量法
(1)控制________不变,研究I与U的关系:
巧设实验电路:(学生设计电路图,展示、评价、选择)
实验操作:提供实验器材,学生分组实验,(教师巡视指导)照电路图连接好电路(R 取10Ω),调节滑片,使R两端的电压成整数倍变化。
如1V,2V,3V,读出对应的电流值记入下表
记录:R=10Ω
电压(V) 1 2 3
电流(A)
结论:在________的情况下,导体中的电流跟导体两端的电压成________。
(2)控制________不变,研究I与R的关系:
巧设实验电路:(学生设计电路图,展示、评价、选择)
实验操作:提供实验器材,学生分组实验,(教师巡视指导)照电路图连接好电路,在M、N之间依次换用不同的定值电阻,使电阻成整数倍地变化。
如5Ω、10Ω、15Ω,调节滑片,保持定值电阻两端的电压不变(如U=3V),把对应不同阻值的电流值记录在表格中。
记录:U=3V
电阻(Ω) 5 10 15
电流(A)
结论:在_________情况下,导体中的电流跟导体的电阻成___________。
4.学生归纳实验结论:
电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比;
电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
让学生复述达到记忆准确完整。
由实验我们已知道了在电阻一定时,导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比,在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
把以上实验结果综合起来得出结论,即欧姆定律。
二、欧姆定律
1.欧姆定律
(1)内容:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比
(2)公式:I = U/R。
公式中I、U、R的单位分别是安、伏和欧。
(3)公式的物理意义:当导体的电阻R一定时,导体两端的电压增加几倍,通过这段导体的电流就增加几倍。
这反映导体的电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比例关系(I∝U)。
当电压一定时,导体的电阻增加到原来的几倍,则导体中的电流就减小为原
来的几分之一。
反映了电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比例的关系(I∝1/R)。
公式I=U/R完整地表达了欧姆定律的内容。
说明:欧姆定律中的电流、电压和电阻这三个量是对同一段导体而言的。
2.应用欧姆定律计算有关电流、电压和电阻的简单问题。
教师讲解课本中例题(使用投影片)
要求:画好电路图。
说明某导体两端所加电压的图示法。
在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号。
组织全体学生讨论、分析正误。
教师小结:
①电路图及解题过程是否符合规范要求。
②答题叙述要完整。
本题答:要使小灯泡正常发光,在它两端应加2.8伏的电压。
③解释R=U/I的意义:导体的电阻在数值上等于导体两端的电压跟通过导体电流的比值。
不能认为"电阻跟电压成正比,跟电流成反比。
“因为电阻的大小只与电阻的材料、长度、横截面积和温度有关,与电压和电流无关”。
④介绍伏安法测电阻
板书设计
学生实验:探究——电流跟电压、电阻的关系
一、探究电流跟电压、电阻的关系
1.电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比
2.电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比
二、欧姆定律
1.内容:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比
2.公式:I = U/R。
公式中I、U、R的单位分别是安、伏和欧。