第二节科学探究:欧姆定律◇教学目标◇【知识与技能】1.通过实验探究电流与电压、电阻的关系,让学生经历科学探究的全过程。2.尝试用图像法来分析实验数据。通过实验探究,进一步熟悉科学探究中被广泛采用的一种方法——“控制变量法”。3.通过实验探究电流跟电压和电阻的定量关系,分析归纳出欧姆定律。4.会运用欧姆定律分析解决简单的电路问题。【过程与方法】让学生经历“猜想—实验—归纳—验证”的教学过程,探究电流跟电压和电阻的关系,从中培养学生动手操作、合作交流、逻辑推理的能力。【情感·态度·价值观】实验过程中,要求学生分工明确,严格执行仪器的使用规则,读取数据要细心、认真,力争使每个小组收集到的数据真实、准确。引导学生运用数学知识探讨实验记录中物理量之间的定量关系;评估时,引导学生大胆发表独立见解,对不同小组的数据进行综合和比较,正确对待实验中的失误,实事求是,培养学生严谨的科学态度。◇教学重难点◇【教学重点】电流与电压、电阻的关系,欧姆定律的内容及其表达式、变换式的物理意义。【教学难点】探究电流与电压、电阻关系的实验设计,用图像法分析实验数据,对实验结果进行评估。◇教学过程◇一、新课导入阅读电压、电阻、电流的对白:电压:我是电压,我对电流传递正能量!我大,我的电流兄弟就大!电阻:我是电阻,实在汗颜,我是阻挡电流通过越多,我的电流难兄就越小!电流:我是电流,我的成长离不开你们的关爱,我需要你们!大家想一想:电流和电压、电阻存在着什么样的定量关系呢?二、教学步骤探究点1电流的大小与哪些因素有关[阅读课本]P97“电流的大小与哪些因素有关”。[小组讨论](1)猜想:电流与电压是什么关系?电流与电阻是什么关系?(2)怎样探究电流与电压、电阻的关系?(3)能不能说,电阻一定时,导体中的电压与电流成正比关系?电压一定时,导体中的电阻与电流成反比关系?[实验](一)探究电流与电压的关系:1.画出实验电路图,如图所示。2.选用5Ω的定值电阻,根据电路图连接实物图,在连接实物图的过程中,开关应处于断开状态,滑动变阻器的滑片置于阻值最大处。3.闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,分别测出4组电压值和电流值,并将测量结果填入表一中。表一R=5Ω电压U/V1234电流I/A0.20.40.60.84.绘制图像:用横坐标表示电压,纵坐标表示电流,根据表一中电压与电流的对应数据,在坐标系中描点,然后将各点用平滑的线段连接起来,就能得到I-U图像,如图所示。(二)探究电流与电阻的关系:1.仍然利用刚才连接的电路,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数是2V时,记下电流表的示数,把测量结果填入表格二中。2.把5Ω的电阻取下,再分别把10Ω、15Ω、20Ω的电阻接入电路,分别测得电压是2V时的电流表的示数,把测量结果填入表二中。表二U=2V电阻R/Ω5101520电流I/A0.40.20.130.13.绘制图像:用横坐标表示电阻,纵坐标表示电流,根据表二中电阻与电流的对应数据,在坐标系中描点,然后将各点用平滑的线段连接起来,就能得到I-R图像,如图所示。[分析](1)电流、电压、电阻的关系:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;在电压一定的情况下,导体中的电流与导体的电阻成反比。(2)探究电流与电压、电阻关系的思路:因素电压电阻探究的问题是否改变改变不变探究电流与电压的关系不变改变探究电流与电阻的关系(3)不能说电阻一定时,电压与电流成正比。这里存在着一个逻辑关系问题。物理量之间存在着一定的因果关系,电压是因,电流是果,是因为导体两端加了电压,导体中才有电流,不是因为导体中有了电流,导体两端才有了电压,因果关系不能颠倒。不能说电压一定时,电阻与电流成反比。我们知道,电阻是导体本身的一种性质,即使导体中没有电流,导体也会有电阻,导体不会因为通过它的电流的改变而使导体的电阻发生改变。[归纳提升](1)“图像法”:定值电阻的I-U图像是一条过原点的直线,该图像表明,电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。定值电阻的I-R图像是一条曲线,该曲线表明,电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。(2)“控制变量法”:研究电流与电压、电阻的关系时,首先保持电阻不变,探究电流与电压的关系;再保持电压不变,探究电流与电阻的关系。这种研究方法称为控制变量...
