欧姆定律及其应用.docx

欧姆定律及其应用教学设计
王坤
一、教材分析
欧姆定律是电学中的基本定律，它是进一步学习电学知识和分析电路的基础，是本章的重点。欧姆定律的实验定律，教材通过具体的任务，引导学生学习科学探究方法，进一步体验科学探究的全过程。本节内容综合性强，从知识上讲，要用到电路、电流、电压和电阻的概念，从技能上讲，要用到电流表、电压表和滑动变阻器等。
二、教学目标
1、知识与技能
理解欧姆定律，并能进行简单的计算。
会利用欧姆定律求电路（电阻）两端的电压。
会利用欧姆定律求导体的电阻，理解伏安法测电阻的原理。
2、过程与方法
通过实验探究知道串联（或并联）总电阻与各电阻的关系，使学生感悟到“等效替代”来研究物理问题的科学方法
3、情感、态度与价值观
重视学生对物理规律的客观性、普遍性和科学性的认识，注意学生科学世界观的形成。
三、教学重点、难点
重点：欧姆定律的内容及其应用。
难点：通过实验探究得到欧姆定律的过程。
四、教学器材
电池、开关、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω）、电流表、电压表、滑动变阻器、导线若干、多媒体投影
五、教学过程（第一课时）
教学内容
教师活动
学生活动
教学反思
一、
引
入
课
题
复习提问：如何改变小灯泡的亮度？
深入：如果无限制地增加电压（比如电池的节数）或无限制地减小电阻，小灯泡会越来越亮吗？
你仔细观察过小灯泡吗？比如一个标有“3.8V、0.3A”的灯泡的含义是什么？
引入：想要科学合理的对小灯泡的亮度进行控制，就要搞清电流、电压、电阻之间的相互关系。
投影：电流、电压、电阻？
回答：1、改变电压
2、改变电阻
回答：不会，电压增大到一定程度（或电阻减小到一定程度）灯泡会被烧坏。

回答：观察过（没有）
温故知新，引入课题
二、
进
行
猜
想
让学生通过思考曾经做过的实验和讨论的基础上，对电流、电压、电阻的关系进行大胆的猜想或假设。

充分肯定学生各种各样的猜想的同时，要让学生知道：对于物理问题，不能仅靠猜想，还要进行实验研究，通过实验来检验猜想是否正确。
例如：1、电流的变化可能跟电压有关，还可能跟电阻有关；
2、电压越大，电流越大；
3、电阻越大，电流越小；
4、……
充分发挥学生的想象能力
三、
设
计
实
验

设计探究电流与电压的关系的实验

分析表1的结论

设计探究电流与电阻的关系的实验

分析表2的结论

用图象对实验数据进行分析
那么怎样进行实验设计呢？
通过前面的学习，同学们知道在物理学中，当一个物理量可能受到几个因素影响时，为了研究这个量与其中一个因素的关系，应该怎么设计实验？
这里我们先研究电阻一定，电流与电压的关系。
问：做这个实验我们需要测量哪些量，需要哪些器材？

思考：1、如何保证电阻一定？
2、电阻两端的电压大小可以有哪些改变方法？
对比一下，哪种更方便？
投影：滑动变阻器的作用：改变电阻两端电压大小
让学生画出实验设计电路，并进行点评。
投影：实验电路图
对照电路图，连接电路。
投影：连接电路时应注意的问题
同时提醒学生注意：1、通电时间不能过长，防止电阻发热给测量带来误差；2、测量数据至少三组才能得出结论；3、为了计算方便，电压尽量成整数调节。
进行实验，并将实验数据记入表格。
问：分析实验数据，你能得到什么结论？

下面我们再研究电压一定，电流与电阻的关系。
问：仍然利用刚才的电路，能否做这个实验？
思考：怎样改变电阻大小，你有几种方法？

对比哪种更可行、方便？
先做一组实验，然后更换定值电阻，让学生观察电压的变化。
问：怎样保持每次电阻两端的电压不变？
投影：滑动变阻器的作用：保持电阻两端电压不变
完成实验，记录数据
问：分析实验数据，你能得到什么结论？

问：综合上述两个实验结论，你能总结出什么？

问：上述实验数据有误差吗？产生误差的原因可能是什么？

在图14.1-1的方格纸上画出坐标，纵轴表示电压U，横轴表示电流I，将表1的数据标注在坐标上，画出U-I图线。
问：根据图线，你发现它是数学上的什么函数，表达式怎么写？

回答：可以固定其他的一些因素，只改变一个因素，依次进行研究，就是“控制变量法”

思考后回答：测量电流和电压，需要电源、开关、导线，定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器
回答：用定值电阻
回答：1、改变电池节数
2、用滑动变阻器调节
回答：用滑动变阻器

学生设计出实验电路

学生集体回答

学生进行实验

回答：电阻一定，通过导体的电流与导体两端的电压成正比
（投影）

回答：可以

回答：1、用滑动变阻器
2、用电阻箱
3、更换定值电阻
回答：更换定值电阻

回答：调节滑动变阻器

回答：电压一定，通过导体的电流与导体的电阻成反比
（投影）
回答：导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。

回答：有，可能是电阻发热、读数误差……

学生完成图线的绘制

回答：正比例函数，U=RI
培养学生物理研究的方法

培养学生的发散思维

培养学生实验操作的规范性

培养学生分析归纳能力

培养学生的发散思维

培养学生分析归纳能力

培养学生利用图象进行数据处理的能力
四、
引
出
欧
姆
定
律
的
内
容（投影）
讲解：我们刚才所做的实验，其实早在1827年德国著名物理学家欧姆也用实验的方法，研究了电流与电压和电阻的关系，得出了著名的欧姆定律：导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。
欧姆定律的公式：
公式使用注意点：1、I、U、R统一国际单位后才能进行计算；2、I、U、R必须是同一段电路上的；3、利用变形公式，对于I、U、R只要知道两个量，就可算出第三个量。

投影：简介欧姆的故事

增进学生热爱科学、追求科学、献身科学的学习热情
六、利用欧姆定律的公式进行简单的计算
教师演示：例题1：书P99
主要讲解单位要统一和公式的变形
练习：书P101，第2题

回答：电流表测I，电压表测U，根据 计算电阻
学生完成计算
学以致用
七、作业
书P101，1、3、4、5题

课后巩固
五、教学反思
欧姆定律是电学的核心知识,本节内容是根据上一节探究实验结果，利用“控制变量法”分析归纳得出的,它反映了电流、电压、电阻三者之间的定量关系。通过欧姆定律应用的例题，学生学会对数学公式的变形，求未知物理量的问题。在讲解例题时，要引导学生会画电路图（建立实际电路的模型），这是一种基本技能的训练。