欧姆定律教学案例.doc

欧姆定律教学案例
枣阳市杨垱镇海胜中学 郝玉玲
【教材分析】
本节内容是在学生学习了电路、电压、电阻及电流表、电压表的使用基础上的综合应用，是本章的重点，也为后面电功、电功率内容做铺垫。欧姆定律是通过实验探究，归纳总结出来的定律，它的逻辑性、理论性都很强，实验难度也比较大，特别是在实验设计、数据分析方面对学生来说有难度，所以教师要做好适时引导、恰当点拨，要学生加强交流解决遇到的问题，不过教材在这方面已降低难度，只要求探究“同一个电阻，电流与电压的关系”实验，不再要求探究“固定电压，电流与电阻的关系”实验。
通过学习欧姆定律，让学生经历实验探究过程，领悟“控制变量法”这种科学探究的方法，理解这种方法在实验探究中的普遍性和重要性，体验科学探究的乐趣，形成尊重事实、探究真理的科学态度。
【教学目标】
1. 知识与技能
l 会用实验探究的方法探究电流与电压、电阻的关系；
l 理解欧姆定律，并能进行简单计算；
l 使学生同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和其中的电流；
l 会用滑动变阻器改变部分电路两端的电压；
l 培养学生的观察、实验能力和分析概括能力；
2 过程与方法
l 通过实验探究学习研究物理问题常用的方法──控制变量法；
l 经历欧姆定律的发现过程并掌握实验思路和方法
l 学会对自己的实验数据进行分析评估，找出成功和失败的原因；
3 情感态度与价值观
l 重视学生对物理规律的客观性、普遍性、科学性的认识；
l 培养学生大胆猜想，小心求证，形成严谨的科学态度；
【学习者的分析】
学习了电路基础知识，多数学生能正确连接电路元件，正确使用电流表、电压表和滑动变阻器，对于控制变量的研究方法也有一定的了解。学生有较强的好奇心和求知欲，他们渴望自己动手进行科学探究，体验成功的乐趣，但对于U、I、R三者关系知之甚少，规律性知识的概括往往以偏概全。
【重点与难点】
1. 利用实验探究出欧姆定律；
2. 设计实验电路图和连接电路；
3. 用图像法分析实验数据和对实验结果进行评估；
4. 欧姆定律的内容和公式；
【教具与学具】
小灯泡、开关、电源、导线若干、定值电阻（5Ω、10Ω）、，电流表、电压表、滑动变阻器，多媒体展示平台，自制课件。
教学过程：
引入新课（2分钟）
请看以下实验思考问题：（课件展示）
*这是一个基本电路它由4个要素组成 电源 开关 导线 用电器，我们闭合开关，灯泡发光了，说明灯泡里面有电流通过。
提问1：请思考:如果要使灯泡变暗有什么方法呢? *改变电路前要先断开电路
方法一：减少一节电池 闭合开关，灯泡变暗 （课件展示）
方法二：串联一个电阻 闭合开关，灯泡变暗 （课件展示）
提问2：同一个灯泡为什么有时亮有时暗？
*指出电流大时亮，电流小时暗。
一、探究欧姆定律
1、提出问题（3分钟）
提问3：电流的大小和那些因素有关？下面我们就一起来分析一下刚才的实验。（让学生思考然后讲解）
*课件展示*
A根据：减少一节电池——减少电源电压——灯泡变暗
我们得到：电流与电压有关，电路两端的电压越大，流过电路的电流也越大。
B根据：增加电路电阻——灯泡变暗
我们得到：电流与电阻有关，电路两端的电阻越大，电流越小。
2、猜想与假设（4分钟）
实验证明，电流的大小与电压、电阻有关。
（一）: 电路两端的电压越大，电流越大。
（二）: 电路中的电阻越大，电流越小。
电压越大，电流越大，电阻越大，电流越小，这是它们之间的定性关系。（课件展示）
下面请大家猜想一下：如果测出电路电压，知道电路电阻，能计算出电路中电流的大小吗？也就是说：能否用一条公式来定量地描述电流、电压和电阻之间的关系呢？
引导讨论（教师鼓励学生积极猜想并归纳总结学生的各种猜想：I＝UR，I＝U/R，I＝U+R等）
3、制定计划与设计实验（8分钟）
提问5：既然电流与电压、电阻都有关系，那我们应该怎么来研究他们的关系呢？大家回想以下在前面我们研究电阻的大小和哪些因素有关的时候用的是什么方法？在物理实验探究中经常用的一种方法，当一个物理量与另两个变量有关时，可以先让其中一个变量不变，再探究另一个变量与物理量的关系，即控制变量法。
课件演示：请设计电路图，测出电路两端的电压及流过它的电流，以方便探究电流和电压、电阻之间的定量关系。
提问6：根据你们的猜想，想想需要的什么实验器材？（说明提供的器材），设计出实验电路图和记录实验数据的表格？教材巡视并给予必要的指导，要多给予鼓励，鼓励学生积极讨论并作简单分析和评价。学生交流：交流各自设计的探究方案，请几个同学把设计的电路图画在黑板上
同学们刚才的讨论都很好，设计的实验方法各有特色，但有些实验方案不过完善，我们共同补充。 (先让学生设计后引导:课件演示过程)
我们用保证电阻不变，需要定值电阻，用电流表测出通过它的电流，用电压表测出它两端的电压，还需要电源、开关，但是用这个电路（图1）去做实验有什么缺陷呢？
引导学生回答（它不能够改变电压和电流，只能够测一组数据）
那给它串联一个电阻可以改变它的电压吗？（图2）
学生：“能”
但是为了减小实验误差我们至少要测3组以上的数据，那么这个地方最好加一个什么啊？（如图3）
学生：“滑动变阻器”
串联一个滑动变阻器，可以方便的改变电阻两端的电压（课件展示动态过程）
Ａ
V
4、进行实验与搜集证据（11分钟）
下面我们就开始根据电路图连接实物图。（课件展示）
提问8：在连接电路图时应该注意什么问题呢？
提示:1、连接电路图时连线时不能相交；
2、选择合适的量程；
3、“+”接线柱进，“—”接线柱出。
1、电阻一定时，探究电流与电压的关系，实验时电阻5Ω，10Ω， 15Ω任选一个，然后调节滑动变阻器，观察两个电表的示数变化，实验记录表格如表一。
2、电压一定时，探究电流与电阻的关系，实验时改变电阻先后用5Ω，10Ω， 15Ω，实验时要保持电阻两端的电压一定，而当电阻改变时，电压表的示数是否变化？若变化，如何才能使它的示数保持不变？实验记录表格如表二（略）
请同学们根据自己设计的实验电路图完成实验，并把实验数据记录到表格中。教师提醒实验时的注意事项，如电压表、电流表、滑动变阻器的正确使用。巡视学生实验过程，对于存在的问题给予及时的指导。
5、分析与论证（6分钟）
展示几组学生的实验数据，并要求学生简要分析自己的实验数据，得出什么结论。对于实验数据出入较大的组别，鼓励其思考出错的原因，找出解决的方法。师：刚才分组实验，有几组做的很成功，有几组实验失败了，如有的组电流表和电压表的位置接错了，有的组实验时，电表量程选择不适当，有的实验时，发现电流表或电压表指针反向偏转（分析评估错误的原因）。
课件展示自己先前做好的结果：
实验次序
电阻R/
电压U/V
电流I/A
第一次测量
5.0
1.5
0.3
第二次测量
3.0
0.6
第三次测量
4.5
0.9
通过上表，你得出结论：
实验次序
电压U/V
电阻R/
电流I/A
第一次测量
3.0
5
0.6
第二次测量
10
0.3
第三次测量
15
0.2
通过上表，你得出结论：
从我们的实验结果，可以得出什么结论？
*当保持电阻不变的时候，电压增大几倍，电流就增加几倍
*当电阻两端电压不变的时候，电阻增大几倍，电流就减少为原来的几分之一
引导回答实验结论：导体的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。即 I=U/R
二、欧姆定律公式
教师强调
（l）公式中的I、U、R必须针对同一段电路．
（2）单位要统一I的单位是安（A）U的单位是伏（V）R的单位是欧（ ）
三、运用欧姆定律计算有关问题
【例1】 一盏白炽电灯，其电阻为807 ，接在220V的电源上，求通过这盏电灯的电流．
教师启发指导
（1）要求学生读题．
（2）让学生根据题意画出简明电路图，并在图上标明已知量的符号及数值和未知量的符号．
（3）找学生在黑板上板书电路图．
（4）大家讨论补充，最后的简明电路图如下图
（5）找学生回答根据的公式．
巩固练习
练习1 有一种指示灯，其电阻为6．3 ，通过的电流为0．45A时才能正常发光，要使这种指示灯正常发光，应加多大的电压？
练习2 用电压表测导体两端的电压是7．2V，用电流表测通过导体的电流为0．4A，求这段导体的电阻？