蘇科版初中物理（九年級(jí)?上）設(shè)計(jì)

題

14.3歐姆定律

型：實(shí)驗(yàn)探究型

教

材

與

學(xué)

情

分

析

一、教材分析

歐姆定律作為一條實(shí)驗(yàn)定律是電學(xué)的核心，它揭示了電流、電壓和電阻三個(gè)物理量之間的關(guān)系。教材將歐姆定律這節(jié)內(nèi)容編排在學(xué)生學(xué)習(xí)了電流、電壓、電阻等概念和電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器的使用方法之后，為它的探究性學(xué)習(xí)做出了足夠的鋪墊，既符合由易到難，由簡(jiǎn)到繁的認(rèn)識(shí)規(guī)律，又保持了知識(shí)的結(jié)構(gòu)性、系統(tǒng)性。而通過對(duì)歐姆定律的學(xué)習(xí)，又為接下學(xué)習(xí)伏安法測(cè)電阻、電功、電功率和安全用電知識(shí)打下了基礎(chǔ)。對(duì)歐姆定律的探究，還使學(xué)生進(jìn)一步體驗(yàn)了本第一節(jié)探究影響電阻大小的因素時(shí)所用的控制變量法，認(rèn)識(shí)到應(yīng)用科學(xué)方法的重要性。學(xué)生在探究過程中，科學(xué)思想得到熏陶，能力得以提高。

二、學(xué)情分析

根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生對(duì)電流、電壓、電阻的概念能正確理解，也知道電流與電壓和電阻有關(guān)，但對(duì)于它們的定量關(guān)系卻知之甚少；對(duì)電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器的正確使用能較好地掌握，也能想到用控制變量法研究這三個(gè)物理量之間的關(guān)系，但對(duì)于如何具體實(shí)施探究過程卻普遍缺乏思考。

教

學(xué)

目

標(biāo)

1、知識(shí)與技能目標(biāo)

①通過實(shí)驗(yàn)探究電流與電壓和電阻的關(guān)系，理解歐姆定律的物理意義。

②會(huì)使用歐姆定律的公式及其變形式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。

③學(xué)會(huì)同時(shí)使用電流表和電壓表測(cè)量同一導(dǎo)體的電流和電壓。

④會(huì)用滑動(dòng)變阻器改變部分電路兩端的電壓。

2、過程與方法目標(biāo)

①初步掌握利用探索性實(shí)驗(yàn)研究物理問題，并歸納得出物理規(guī)律的一般方法。

②培養(yǎng)學(xué)生依據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)，分析推理、歸納得出物理規(guī)律的能力。

③進(jìn)一步體驗(yàn)控制變量的科學(xué)研究方法和用圖像說明物理現(xiàn)象和過程，揭示物理規(guī)律的方法。

3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)

①結(jié)合歐姆當(dāng)年研究電流、電壓和電阻三者關(guān)系的簡(jiǎn)史，培養(yǎng)學(xué)生刻苦鉆研、大膽探索的科學(xué)精神，同時(shí)使學(xué)生親身感受物理研究的意義。 ②引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)物理規(guī)律的客觀性、普遍性和科學(xué)性，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)世界觀的形成。

重點(diǎn)

難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)：通過實(shí)驗(yàn)探究電流跟電壓和電阻的關(guān)系，歸納出歐姆定律。 教學(xué)難點(diǎn)：如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，如何對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并歸納結(jié)論，如何評(píng)估實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

教學(xué)器材

每組學(xué)生：三節(jié)干電池、開關(guān)、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、5Ω、10Ω、20Ω的電阻器各一只、導(dǎo)線若干 教師：多媒體電腦、電池組、開關(guān)、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器各一只、導(dǎo)線若干

時(shí)安排

1時(shí)

教 學(xué) 設(shè) 計(jì)

教學(xué)過程

教 師 活 動(dòng)

學(xué) 生 活 動(dòng)

設(shè)計(jì)意圖

新

導(dǎo)

入

師：同學(xué)們，通過前面的學(xué)習(xí)我們已經(jīng)掌握了電流、電壓和電阻的相關(guān)知識(shí)。那么就你們掌握的知識(shí)分析，電流與電壓、電阻之間有沒有關(guān)系？

有關(guān)系！ 因?yàn)殡妷菏切纬呻娏鞯脑�因，電阻表示�?dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用，所以我認(rèn)為電流與電壓和電阻有關(guān)。創(chuàng)設(shè)問題情景，引入新問題

猜

想

與

假

設(shè)

師緊接：大家能不能大膽猜想，電流與電壓、電阻之間有什么樣的關(guān)系？并說說你猜想的依據(jù)。

教師演示此實(shí)驗(yàn)。

猜想1：前面做過實(shí)驗(yàn)：在一個(gè)小燈泡的電路中，當(dāng)電用兩節(jié)干電池代替一節(jié)干電池時(shí)，小燈泡變得更亮，電流表的示數(shù)會(huì)變大。 因此我猜想：電流與電壓有關(guān)，電壓越大，電流就越大。引導(dǎo)學(xué)生合理猜想，引出探究題

師：在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，如果在電路中在串聯(lián)一個(gè)，當(dāng)移動(dòng)滑片改變變阻器連入電路的阻值時(shí)，你將會(huì)看到什么現(xiàn)象？對(duì)于你觀察到的現(xiàn)象，你又有什么猜想？教師演示實(shí)驗(yàn)。

猜想2：當(dāng)移動(dòng)變阻器的滑片使變阻器連入電路的阻值變大時(shí)，小燈泡變暗，同時(shí)電流表的示數(shù)變��；反之，小燈泡變亮，同時(shí)電流表的示數(shù)變大。 因此我猜想：電流與電阻有關(guān)，電阻越大，電流就越小。師：在上面同學(xué)合理猜想的基礎(chǔ)上，誰能進(jìn)一步對(duì)電流與電壓、電阻之間的定量關(guān)系提出更具體的猜想？

猜想3：電阻一定時(shí)，電流與電壓成正比；電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比。

確

定

探

究

方

法

師：我們知道，在合理的猜想和假設(shè)之后，還應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。那么應(yīng)該用什么方法探究電流與電壓、電阻之間的關(guān)系呢？

師：具體怎么做呢？學(xué)生：控制變量法

學(xué)生：可以先控制電阻R不變，探究電流I與電壓U的關(guān)系；再控制電壓U不變，探究電流I與電阻R的關(guān)系。學(xué)會(huì)用控制變量法探究問題

設(shè)

計(jì)

實(shí)

驗(yàn)

方

案

師：同學(xué)們已經(jīng)確定了采取控制變量的科學(xué)探究方法，那么在實(shí)驗(yàn)前應(yīng)該準(zhǔn)備哪些器材？又如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)�？�?qǐng)大家相互討論、交流，看那一組能找出最佳方案。

學(xué)生分組討論。在自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的過程中，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力

教學(xué)過程

教 師 活 動(dòng)

學(xué) 生 活 動(dòng)

設(shè)計(jì)意圖

設(shè)

計(jì)

實(shí)

驗(yàn)

方

案

師：剛才的熱烈討論說明，同學(xué)們對(duì)如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)已經(jīng)胸有成竹，下面就請(qǐng)大家各抒己見，說說自己的好主意。

教師在學(xué)生的匯報(bào)過程中做適當(dāng)?shù)奶崾竞脱a(bǔ)充： （1）你認(rèn)為需要準(zhǔn)備哪些實(shí)驗(yàn)器材？ （2）在第一步實(shí)驗(yàn)中，需要控制電阻R不變，改變電阻R兩端的電壓，通過電流表觀察通過電阻R的電流I的變化情況。那么，你們打算怎樣改變電壓U呢？

師：使用滑動(dòng)變阻器也是一個(gè)好方法。與上述方法相比，它有什么優(yōu)點(diǎn)呢？

學(xué)生匯報(bào)交流： 生：實(shí)驗(yàn)要探究電壓、電阻對(duì)電流的影響，即必須準(zhǔn)備電流表、電壓表和電阻；還要有電，開關(guān)和導(dǎo)線。 生：可以通過改變電池組中電池的節(jié)數(shù)改變電阻R兩端的電壓；也可以使用學(xué)生電，改變電電壓的取值改變電阻R兩端的電壓。 生：還可以在電路中串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器，通過改變變阻器連入電路的阻值改變電阻R兩端的電壓。 生討論后：使用滑動(dòng)變阻器除了可以改變電阻兩端的電壓，還可以觀察到電壓連續(xù)變化的過程。另外，還能保護(hù)電路。多種方法啟發(fā)學(xué)生用解決問題

設(shè)

計(jì)

實(shí)

驗(yàn)

方

案

師：接著，誰說說如何控制電壓U不變，而探究電流I與電阻R的關(guān)系？

師：是不是任意取幾個(gè)阻值不同的電阻呢？

師：阻值不同的電阻接入電路時(shí)，電阻兩端的電壓是否能保持不變呢？如何解決這個(gè)問題？

師：說得非常好！由此可見，滑動(dòng)變阻器在我們這個(gè)實(shí)驗(yàn)中的重要性。下面請(qǐng)大家根據(jù)剛才的分析，設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)電路圖。

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。

師：根據(jù)同學(xué)們的分析、匯報(bào)，我把大家的實(shí)驗(yàn)思路和方法進(jìn)行一下總結(jié)。實(shí)驗(yàn)應(yīng)分兩步進(jìn)行：第一步，控制電阻R不變，通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，改變電阻R兩端的電壓U并使其成倍數(shù)變化，再觀察通過電阻R的電流I的變化情況，找出電流與電壓的關(guān)系；第二步，把阻值成倍數(shù)關(guān)系的不同電阻分別接入電路，并通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器控制電阻兩端的電壓保持某一固定值不變，再觀察電流的變化情況，找出電流與電阻的關(guān)系。

生：可以用幾個(gè)阻值不同的電阻分別接入電路，從而改變電阻，同時(shí)觀察電流表的示數(shù)，確定電流I的變化。 （生：也可以用電阻箱接入電路改變電阻。） 生：為了比較數(shù)據(jù)方便，最好選擇幾個(gè)阻值成倍數(shù)關(guān)系的電阻。 生：電阻兩端的電壓會(huì)發(fā)生改變，可以通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器控制電阻兩端的電壓保持不變。

學(xué)生設(shè)計(jì)并展示實(shí)驗(yàn)電路圖。通過對(duì)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

對(duì)實(shí)驗(yàn)的總結(jié)，為學(xué)生的成功探究奠定基礎(chǔ)

教學(xué)過程

教 師 活 動(dòng)

學(xué) 生 活 動(dòng)

設(shè)計(jì)意圖

實(shí)

驗(yàn)

探

究

師：通過交流與合作，同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)的方法達(dá)成了共識(shí)，下面就請(qǐng)大家根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案自己設(shè)計(jì)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格，然后進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)。每一小組可以在“電流與電壓的關(guān)系”和“電流與電阻的關(guān)系”兩個(gè)題中選擇一個(gè)進(jìn)行探究，當(dāng)然也可以兩個(gè)都探究。然后，大家要相互交流，共同合作，找出結(jié)論。

教師巡回指導(dǎo)。

學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)

讓學(xué)生體驗(yàn)合作學(xué)習(xí)

交流成果總結(jié)規(guī)律

師：同學(xué)們剛才都根據(jù)自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行了認(rèn)真、細(xì)致的探究，并進(jìn)行了科學(xué)地分析。下面就請(qǐng)大家交流一下自己組的探究結(jié)果。

教師用實(shí)物投影展示學(xué)生的數(shù)據(jù)

師：分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，你們發(fā)現(xiàn)了什么？

師：你們得到的結(jié)論是什么？

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。

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)。生：我們小組完成的實(shí)驗(yàn)是控制電阻不變，探究電流與電壓的關(guān)系，我們?cè)O(shè)計(jì)的表格和記錄的數(shù)據(jù)如下： R=___Ω 實(shí)驗(yàn)

次序

電壓U/V

電流I/Ａ

①

②

③

生：分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)電壓變大為原的兩倍時(shí)，電流也變?yōu)樵�的兩倍；電壓變大為原的三倍時(shí)，電流也變?yōu)樵�的三倍�?生：電阻一定時(shí)，電流與電壓成正比。

學(xué)生表示贊同。

學(xué)生間短暫交流。

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)生碰撞，取長(zhǎng)補(bǔ)短

培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度

師：下面請(qǐng)?zhí)骄苛硪粏栴}的小組與大家交流。

教師用實(shí)物投影展示學(xué)生的數(shù)據(jù)，并與前一組數(shù)據(jù)一起保持。

生：我們小組完成的實(shí)驗(yàn)是控制電壓不變，探究電流與電阻的關(guān)系，我們?cè)O(shè)計(jì)的表格和記錄的數(shù)據(jù)如下： U=___ V

實(shí)驗(yàn)

次序

電阻R/Ω

電流I/Ａ

①

②

③

教學(xué)過程

教 師 活 動(dòng)

學(xué) 生 活 動(dòng)

設(shè)計(jì)意圖

交流成果總結(jié)規(guī)律

師：你們發(fā)現(xiàn)的規(guī)律是什么？

師：這兩組同學(xué)設(shè)計(jì)的表格中，都安排了三次實(shí)驗(yàn)，老師想知道為什么？

生：分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)電阻變大為原的兩倍時(shí)，電流變?yōu)樵�的二分之一；電阻變大為原的三倍時(shí)，電流也變?yōu)樵�的三分之一。所以我們得到的結(jié)論是：電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比。

生：只比較兩組數(shù)據(jù)尋找規(guī)律具有一定的偶然性，三組或三組以上數(shù)據(jù)可避免它。

師：綜合分析以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，我們可以歸納出什么樣的結(jié)論？

師：電流I跟電壓U、電阻R在數(shù)量上有什么關(guān)系？

師：剛才同學(xué)們歸納的結(jié)論：導(dǎo)體中的電流，跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比。用公式表示為：I=U/R。這是一條很重要的物理規(guī)律，叫做歐姆定律。那是德國(guó)物理學(xué)家歐姆在大量的實(shí)驗(yàn)后，歸納出的結(jié)論。歐姆定律揭示了電路中電流遵循的基本“交通規(guī)律”，是最重要的電學(xué)規(guī)律之一。

教師引導(dǎo)學(xué)生閱讀有關(guān)歐姆研究歐姆定律的歷史資料。

生：導(dǎo)體中的電流，跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比。

生：各組數(shù)據(jù)表明，電流等于電壓除以電流，即I=U/R。

學(xué)生閱讀本92頁的“方法”和例題，初步了解歐姆定律的使用方法。學(xué)習(xí)科學(xué)家不畏困難、不屈不撓

評(píng)估

師：這節(jié)同學(xué)們?cè)谳^短時(shí)間內(nèi)經(jīng)歷了科學(xué)家的探究過程，并且出色的發(fā)現(xiàn)了規(guī)律──歐姆定律。那么，在探究過程中，大家又沒有走過彎路而影響實(shí)驗(yàn)？又是怎么解決的呢？是不是有哪些小組還有其他發(fā)現(xiàn)呢？

學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)析并匯報(bào)交流。在實(shí)驗(yàn)中得到體會(huì)，在交流中得到提高

小結(jié)與作業(yè)

教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小結(jié)：

1.回顧本探究過程 2.本節(jié)學(xué)到了哪些知識(shí)？ 3.本節(jié)學(xué)會(huì)了哪些研究方法？ 作業(yè)：本“www”習(xí)題

教學(xué)小結(jié)：

針對(duì)本節(jié)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的特點(diǎn)，主要采用在教師的指導(dǎo)下讓學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的方法進(jìn)行教學(xué)。通過提出問題→學(xué)生猜想與假設(shè)→制定計(jì)劃與實(shí)驗(yàn)方案→進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)→分析論證、得出結(jié)論→評(píng)價(jià)→交流與合作等探究的全過程，讓學(xué)生自主構(gòu)建知識(shí)，學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法，培養(yǎng)了學(xué)生觀察和實(shí)驗(yàn)的能力。但由于本節(jié)容量大、時(shí)間緊，學(xué)生素質(zhì)較低時(shí)，教師不能一味放手，要注意適當(dāng)引導(dǎo)。利用實(shí)物投影顯示學(xué)生歸納的結(jié)論，減少教師和學(xué)生的板書，可以節(jié)約不少時(shí)間，從而使學(xué)生的探究顯得比較寬裕，是本圓滿完成的關(guān)鍵之一。

本文來自：逍遙右腦記憶 http://www.portlandfoamroofing.com/chusan/46385.html

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