探究电流与电压和电阻的关系.doc

探究电流与电压和电阻的关系教学设计
安陆市陈店乡初级中学 沈 伟
一、教学内容分析
教材的地位和作用：
　 电流跟电压、电阻的关系实际上就是欧姆定律，它是电学中的基本定律，是进一步学习电学知识和分析电路的基础，是本章的重点。
课本是在前面“电流”、“电路”、“电压”、“电阻”等知识学习的基础上，推断出电流与电压、电阻的定性关系。在此基础上就可以引出“探究电流与电压、电阻会不会有定量关系”的问题。 这节课无论在知识学习上还是在培养学生运用知识解决实际问题的能力上都具有十分重要的作用。
2、课标要求
通过实验探究电流、电压和电阻的关系
二、学生情况分析
1.学生的兴趣：具有强烈的好奇心。
2.学生的知识基础：学生已经学过电压、电阻和变阻器方面的知识。
3.学生的认识特点：对科学的探究过程没有系统的概念，对实验的设计和处理方面考虑容易出错。
三、教学目标：
知识与技能：
　　1、通过实验探究，让学生认识影响电流大小的因素有电压和电阻。
　　2、知道导体中的电流与电压、电阻的关系。
过程和方法：
　　1、通过探究实验，培养学生的观察能力。
　　2、通过实验分析，初步培养学生科学的思维方法(控制变量)。
情感态度与价值观：
　　1、通过探究过程进一步体会猜想与假设、设计实验、分析与论证、评估等探究要素。
　　2、通过在制定研究方案进一步体会“控制变量”这一重要的研究方法。
教学重点：通过实验探究电流、电压、电阻之间的关系。
教学难点：组织、引导学生在探究过程中认真观察、仔细分析，并得出真实、科学的结论。
四、教学策略设计
1、教学思路
本节课的主要内容是探究电流跟电压的关系，其次是探究电流跟电阻的关系。其基本思路是：首先以教师演示实验为基础，引导学生提出问题：“电流与电阻、电压之间有什么定量关系”？激发学生的学习兴趣和学习欲望。再引导学生猜想和假设，培养学生科学猜想的方法。然后学生根据自己的猜想分析实验方法和所需的实验器材，设计出实验电路并进行实验，通过实验数据和图像的分析得出电流跟电压和电阻的关系。
2.教学方法
（1）实验探究法
物理是一门以实验为基础的科学。本节教学设计注重以问题为先导，把主要内容的教学过程变成一种解决问题和科学探究的过程。根据前苏联心里学家维果茨基的“最近发展区”理论，创设稍高于学生原有知识水平的情境，激发学生的求知欲，让学生按照“提出问题——猜想假设——设计实验——进行实验——分析论证——得出结论”的思维进行探究。
在教师的启发、引导下，学生自己探究，动手做实验，尝试自己观察并描述实验现象，分析现象产生的原因，从而获取知识。整个过程渗透物理学研究方法、科学思维方法和协作精神、探索精神等情感态度价值观教育。
（2）讲授法
通过老师形象生动、富于引导式的讲解，辅以演示实验、各种直观教具和现代教学技术，启发学生思维，把学生的感性认识上升到理性认识。在讲授知识的同时渗透探究的思想，在探究的过程中讲授必要的物理知识。
五、器材：干电池组、2.5 V和3.8 V小灯泡（带座）各一只、开关一只、导线若干，学生4人一组：电源（电池组或学生电源）5 Ω，10 Ω，15 Ω定值电阻各一个，滑动变阻器、电流表、电压表各一只，导线若干。
六、教学过程设计：
【实验目的】 通过实验探究，分析电流与电压电阻的关系。
【实验预习】 电压是产生电流的原因，电阻表示导体对电流的阻碍作用，问题：流过导体的电流与导体的电阻及加在导体两端的电压存在怎样的定量关系？
实验方案】
教学过程
一、设疑引入
通过前面的学习，同学们基本了解了电流、电压、电阻的概念，并学会了电流表和电压表的使用。今天请同学们先看老师的这组实验，请同学们仔细观察三次演示小灯泡的发光情况。
演示实验：一节干电池和2.5 V小灯泡串联发光；两节干电池和2.5 V小灯泡串联发光；两节干电池和3.8V的小灯泡串联发光。
通过观察实验（灯泡亮度），得到同一个灯泡，接两节串联电池比一节电池时亮，说明灯（电阻）不变，电压大时，电流也大。同样的两节电池，2.5 V的灯比3.8 V的灯亮。电压不变时，电阻大的电流小，电阻小的电流大。能不能知道电流、电阻、电压之间数量上的关系呢？
二、猜想与假设
生1：电流随导体两端的电压的升高而增大
生2：电流随导体的电阻的增大而减小
生3：电流与导体两端的电压成正比
生3：电流与导体的电阻成反比
三、进行实验
电阻上的电流跟电压、电阻的关系。
设计实验：
⑴、设计思想
本节课的内容有两个方面：一是探究电流跟电压的关系，二是探究电流跟电阻的关系。其基本思路是：首先以生活中的现象为基础，提出问题，激发学生的学习兴趣和学习欲望。再让学生自己通过实验，分析观察，大胆猜想，培养学生科学猜想的学习方法，然后学生根据自己的猜想分析实验方法和所需的实验器材，设计出实验电路并进行实验，通过实验数据和图像的分析得出电流跟电压和电阻的关系。
⑵、实验电路
根据实验思想，画出如下电路图：
⑶、实验数据表格
实验次数
电压/V
电流/A
电阻/Ω
1
1.0

5
2
1.5

5
3
2.0

5
4
2.5

5
5
2 .0

10
6
2 .0

15
⑷、实验器材
根据实验思想及所画电路图，选择器材：电池组、定值电阻（三个不同阻值）、电流表、电压表、开关各一个，导线若干。
进行实验：
步骤一：按设计好的电路图正确连接实验电路；
步骤二：先保持电压不变（用滑动变阻器调节），分别将5 Ω、10 Ω、15 Ω的定值电阻接入电路，合上开关，读出电流表的读数，将数据依次填入第3、5、6次数据表中；
步骤三：保持定值电阻不变，改变导体两端的电压不变（用滑动变阻器调节），合上开关，分别读取三次电流表数值，依次填入第1、2、4次测量数据表中。
分析和论证：
分析由实验得到的数据：
1、第1、2、4次测量中电压不变，电流随着接入电阻的增大而减小，但每次电流和电阻的乘积都等于电压值。
2、第3、5、6次测量中，电阻的阻值不变，电流表的指示数随电压增大成倍数增大。每次电压除以电流都等于电阻的值。
综合以上分析结果，可以得到结论：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比；电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。
评估：
从实验的过程和结果看，尽管实验数据与表格数据不是完全吻合，但基本能反映规律，所以测得的数据和结论是可靠的。实验过程中有不太完美的地方：操作过程中，读完数做记录时没有及时断开开关，可能会浪费电。
七、小结
下面我们一起来小结本节内容。这节课我们进一步学会了用电流表和电压表测量一段导体两端的电压和流过导体的电流，通过实验探究找到了定值电阻的电流和电压的关系、找到了电阻和电阻的电流的关系。
八、板书设计：
电流跟电压、电阻的关系：
在电阻一定的情况下，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。
九、教学反思：
让学生归纳这节课学到的知识，回顾实验的设计和操作过程，体会本节课运用的科学方法。既强化了知识又锻炼了学生归纳整理知识的能力。对提高学生的自学能力有重要的作用。