优文社整理的《欧姆定律》教学设计(精选15篇),快来看看吧,希望对您有所帮助。
《欧姆定律》教学设计 篇1
教学目标:
1.理解欧姆定律及其表达式。
2.能初步运用欧姆定律计算有关问题。
能力目标
培养学生应用物理知识分析和解决问题的能力。
情感目标
介绍欧姆的故事,对学生进行热爱科学、献身科学的品格教育。
教学重点:
欧姆定律的定义
教学难点:
欧姆定律的应用
教学过程:
引入新课
1.找学生回答第一节实验得到的两个结论.在导体电阻一定的情况下,导体中的电流跟加在这段导体两端的电压成正比;在加在导体两端电压保持不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比.
2.有一个电阻,在它两端加上4v电压时,通过电阻的电流为2a,如果将电压变为10v,通过电阻的电流变为多少?为什么?
要求学生答出,通过电阻的电流为5a,因为电阻一定时通过电阻的电流与加在电阻两端的电压成正比。
假设在一个10Ω的电阻两端加上电压u时,通过它的电流为2A。如果把这个电压加在20Ω的电阻两端,根据欧姆定律,可以使用以下公式计算电流:I = U/R其中,I表示电流,U表示电压,R表示电阻。将电压u和电阻20Ω代入上述公式中,可以计算出电流为:I = u/20由于电压u是相同的,而电阻变为20Ω,所以电流也会相应地减小一半。因此,当电压u加在20Ω的电阻两端时,电流应为1A。这是因为根据欧姆定律,电流与电压成正比,与电阻成反比。当电阻增大时,电流会减小;当电阻减小时,电流会增大。所以在相同电压的情况下,较大的电阻会导致较小的电流。
要求学生答出,通过20 电阻的电流为1a,因为在电压一定时,通过电阻的电流与电阻大小与导体中电流呈反比关系,且导体中电流与该段导体两端的电压成正比关系。
启发学生讨论回答,教师复述,指出这个结论就叫欧姆定律。
(一)欧姆定律导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
1.此定律正是第一节两个实验结果的综合,电流、电压、电阻的这种关系首先由德国物理学家欧姆得出,所以叫做欧姆定律,它是电学中的一个基本定律。
2.介绍《欧姆坚持不懈的精神》一文.
3.欧姆定律中的电流是通过导体的电流,电压是指加在这段导体两端的电压,电阻是指这段导体所具有的电阻值。
欧姆定律可以用一个式子表示。根据欧姆定律,导体两端的`电压(用字母U表示)等于导体的电阻(用字母R表示)乘以导体中的电流(用字母I表示)。因此,欧姆定律的数学表达式为 U = R * I。
(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
有一种指示灯,它的电阻为7.2Ω,仅当通过0.5A的电流时才能正常发光。为了让这种指示灯正常发光,我们需要施加多大的电压?
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?
《欧姆定律》教学设计
作为一名默默奉献的教育工作者,就难以避免地要准备教学设计,教学设计是一个系统设计并实现学习目标的过程,它遵循学习效果最优的原则吗,是课件开发质量高低的关键所在。那么什么样的教学设计才是好的呢?以下是小编精心整理的《欧姆定律》教学设计,希望能够帮助到大家。
《欧姆定律》教学设计 篇2
一、教学目标
1.知识与技能:学会使用电表,会用滑动变阻器,掌握欧姆定律的内容和公式,知道各个物理量的单位。
2.过程与方法:让学生经历科学探究的过程,进一步熟悉控制变量法,学会科学分析和处理实验数据的方法,总结物理规律的研究方法。
3.情感态度与价值观:引导学生体验探究过程中的快乐,感受欧姆得出欧姆定律的不易,学习科学家为科学艰苦奋斗的精神。
二、教学重点、难点
1.重点:掌握实验方法,理解欧姆定律。
2.难点:设计实验过程,实验数据的分析,对欧姆定律的理解。
三、教学设计思路
欧姆定律是把电学中三个重要的物理量电流、电压、电阻联系起来的一个重要定律,是电学中的基本定律,也是进一步学习电学知识和分析电路的基础,是本章的重点。
本节课的重点是学生通过自己的实验探究得出欧姆定律,在探究活动开始时,教师应给学生创设一些生活情境、问题情境,引导学生发现问题,使学生产生探究的动机,从而提出问题,设计实验,解决问题。实验的探究过程既是重点也是难点,由于实验的难度比较大,所以教师要引导学生复习前面所学电学知识,并通过设置几个问题,让学生交流讨论,降低了难度,达到启发学生正确设计实验的目的,从而突破本节的一个难点。本课的教学设计过程为:
在整个探究过程中,教师是一个引导者和参与者。要关注探究过程的细节,对学生出现的错误及时纠正,同时要善于发现其闪光之处,给予鼓励,调动学生积极参与到探究过程中,另外要充分利用好交流和评估,培养团队合作精神以及修改完善自己实验方案的能力。
四、教学资源
学生分组实验器材:干电池组、电流表、电压表、滑动变阻器(10Ω 1A)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω)、开关、导线、小灯泡与灯座。
教师演示器材:家用调光台灯、实物投影仪、干电池组、滑动变阻器、开关、导线、小灯泡与灯座。
五、教学设计
教师活动
学生活动
备注
一、创设情境,导入新课
(取出家用调光台灯,插入插座中,闭合开关,调节旋钮,让学生观察灯的亮度变化)
向同学们介绍了滑动变阻器在家用调光台灯中的应用,请同学们利用所学知识,结合自己的分析,画出家用调光台灯的电路图。
请几位同学把自己所画的电路图放在实物投影仪上向大家展示。
二、提出问题
如果想知道通过灯泡的电流是多少,那么在这个电路要接入哪个仪器呢?该怎样连接到电路中呢?请画出电路图。
把错误的和正确的电路图放在实验投影上展示,引导学生交流讨论。
请2位同学按照电路图把讲桌上器材连成电路。
调节滑动变阻器的滑片,请同学们观察灯光的亮度变化,你还发现了什么现象?调光台灯的亮度发生变化的原因是什么呢?
在生活与生产中,很多地方需要改变电流的大小,那么电流的大小可能与哪些因素有关?有什么样的关系?请同学们思考并以小组为单位进行讨论、交流。
三、新课教学
PPT课件展示探究活动:
14.5探究通过导体的电流大小与哪些因素有关?有什么关系?
猜想与假设:
1.通过导体电流与有关,而且越大,电流越。
2.通过导体电流与有关,而且越大,电流越。
(如果有的学生猜想还与其它因素有关,比如通过导体电流大小与导体的长短、横截面积等有关,教师要引导学生进行分析,归纳,把其归类到电阻中去。)
引导学生设计实验:刚才这几位同学的猜想非常好,但他们的猜想是否正确呢?怎么来证明呢?
我们在设计实验前,请同学们先议一议下面几个问题:
1.探究电压、电阻的变化对电流的影响,应该用什么方法?
2.探究电压对电流的影响时,哪个量不变?哪个量变?如何改变?通过什么显示变与不变的量?画出你们所设计的电路图。
3.探究电阻对电流的影响时,哪个量不变?怎么样保证其不变?哪个量变?如何改变?画出你们所设计的电路图。
请同学们以小组为单位进行讨论、交流这几个问题,然后组长或其他成员代表你们小组向全体同学汇报你们小组讨论的结果,我们看一看哪个小组做的最好。
师生互动部分:
小组汇报时可能会出现如下所述的一些现象,教师要做好分析引导工作。
第一小组:可以通过在电路中串联电流表知道电流的大小,根据干电池的节数知道导体两端的电压。电路图1所示:
教师:你们这个小组所设计的电路图是用来研究电流与哪个物理量的关系的呢?
第一小组:我们所讲的是研究电流与电压关系的实验电路图。
教师:很好。除了他们这个小组设计的,有没有与这组不一样的设计方案呢?
第二小组:我们小组也认为应该用控制变量法来进行探究,比如研究电压对电流的影响时,就应该保持电阻不变,但我们组与第一组不同的是在第三次实验时,电压较大,为了保护电路,我们加了一个滑动变阻器,如图2所示。
教师:那对于图2中的最后一个电路图,定值电阻两端的电压是4.5V吗?你们小组能想一个办法确定吗?
学生:
第三小组:老师,我们组认为在他们小组设计的电路中都有问题,虽然一节干电池的电压是1.5V,但使用时间长了以后,干电池的电压可能会发生变化,所以为了知道导体两端电压,我们建议在导体两端并联上电压表。
教师:同学们,你们是否同意第三小组同学的看法,你们还有什么不同的想法吗?
第四小组:老师,在前面几组同学所讲的基础上,我们组认为再串联一个滑动变阻器才更好,探究电压对电流的影响时,保持电阻不变,通过调节滑动变阻器的滑片,改变定值电阻两端的电压,观察电流表,记录其示数,从而知道电路中的电流大小;在研究电阻对电流的影响时,换用不同的电阻值,但我们不知道怎么保持电压不变了。
教师:你们小组不但自己说的非常好,还有一个问题,给其它组留下表达的机会.对他们组留下的这个待解决的问题,哪个小组能伸出“友谊之口”啊?
第五小组:老师,我们组认为这其实也挺简单的,比如在把5Ω电阻换成10Ω电阻时,导体两端电压肯定会变化,那么我们只要观察电压表,通过移动滑片,使电压表示数恢复到原来即可。
教师:同学们,这组同学讲的好吗?请大家用掌声的`热烈程度告诉我吧。
教师:请同学们根据刚才几个小组汇报的结果,结合自己组更好的想法,画出你们所设计的电路图。过一会我们邀请几个小组代表把你们组设计的电路图在实物投影上向全体同学展示。
几个小组同学利用实物投影仪展示自己组所设计的电路图,如图3所示。
下面我们就要进行实验。请同学们先回想我们前面所学的电学有关知识,思考在实验操作过程中,应该注意哪些问题?
学生:
同学们说的非常好,实验时请同学们注意这些问题。我们进行一下分工,前面小组探究电压对电流的影响,后面小组探究电阻对电流的影响。下面同学们就以小组为单位,利用实验桌上的器材,按照你们最终设计的电路图,连接电路,进行实验探究,把有关的数据填写在的表1和表2中。
同学们实验已经结束,下面请各组同学先仔细研究你们自己的实验所得数据,你能得到什么结论?然后再与邻组同学交流一下,他们所得到的结论与你们的一致吗?最后我们请几个组同学把你们的实验数据放到实物投影仪上向全班同学展示,并汇报你们组的发现。
第六组:(结合实物投影展示的数据)我们得到的结论是:电压增大,电流也增大。
教师:那需要满足什么条件时,电压增大,电流也增大呢?
第六组:应该是在电阻不变的情况下,电压增大,电流也增大。
教师:有没有不同的结论?
第七组:我们组得到的结论是:在电压不变时,电阻越大,电流越小。
教师:还有不同的结论吗?刚才几组同学都是从变化趋势上谈了电流与电压、电阻的关系,现在请同学们再仔细研究一下你们的实验数据,把你们的实验数据在课本图14-14的坐标中描绘出来,你有没有什么新的发现?你能仿照图14-14画出电流、电阻图像吗?
学生:我们发现在电流、电压图像中,得到的是一条直线。
教师:所有的点都在这条直线上吗?另外,一条直线在数学的函数中表示什么意思呢?
学生:……
教师:同学们认为他们这个小组说的对吗?好,另一种情况是什么样的呢?
学生:……
教师:还有不同意见的同学吗?同学们你们真了不起,我为你们鼓掌,因为你们今天所发现的规律,很多年前是由一位大物理学家发现的,这个物理学家的名字叫欧姆,这个定律就叫欧姆定律。
欧姆定律的内容: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:
公式中U为导体两端电压,单位为伏(V);R为导体的电阻,单位为欧(Ω);I为通过导体的电流,单位为安(A)。
教师:我们以前学过的哪一公式与欧姆定律的公式比较象呢?
学生:……
教师:下面请同学们自学欧姆定律的有关内容及课本中的例题,然后向全班同学汇报你所学知识。
教师:好,同学们都已经自学完毕,请几位同学来谈谈你自学到哪些知识?
学生:……
教师:下面我们来看一道辨析题:
根据欧姆定律,下列说法正确的是( )
A.从R=U/I可知,导体的电阻跟加在导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
B.从R=U/I可知,对于某一确定的导体,通过的电流越大,说明导体两端的电压越大
C.从I=U/R可知,导体中的电流跟两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比
D.从R=U/I可知,对于某一确定的导体,所加电压跟通过导体的电流之比是个定值
教师:下面我们请两位同学组成一个小组到黑板这边完成课本习题第2题的求解过程,其他同学在下面单独完成。
三、课堂小结
教师:下面还有几分钟的时间,请同学们把这节有关内容在笔记本上整理出来,然后谈谈本节课你所学到知识。
教师:你们还有什么问题吗?
学生:……
教师:我还有一个问题,在实验探究过程中,哪些做法引入的误差会比较大?怎样才能尽量减小?请同学们课后再回想一下探究过程,仔细考虑这个问题。
学生仔细观察实验现象,动脑思考,结合前面所学电学知识,画出家用调光台灯的电路图。
小组间交流、讨论得出在这个电路中串联电流表。
学生仔细观察实验现象,进行交流、讨论,得出调光台灯亮度发生变化的原因。
以小组为单位进行讨论、交流,根据日常生活现象或理论大胆进行猜想。
学生分组交流然后汇报:电流的大小可能与电压、电阻有关,电压越大,电流越大,因为电压是形成电流的原因;电阻越大,电流越小,因为电阻阻碍电流。
以小组为单位进行讨论、交流、汇报。
开动脑筋,积极思考,想出各种办法,设计电路。
学生思考,想出办法,设计电路,画出电路图。
学生回想片刻后交流、讨论、可能有以下一些回答:
1.在连接电路时,开关要断开。
2.电表要先试触,要选择适当的量程。
3.刚开始连线时,滑动变阻器的滑片要处在电阻最大位置。
4.闭合开关读数后要迅速断开开关。(教师追问为什么)
5.读数时视线要正视。
6.要多测几组数据,以便得到更准确的结论。
学生动手实验探究,教师巡视指导学生正确连接电路,进行实验,尊重事实,得出实验数据,不得拼凑。同时教师注意观察学生实验过程中的一些细节,及时讲评,比如读数时视线没有正视会造成什么结果等。
[高中欧姆定律教学设计]
《欧姆定律》教学设计 篇3
教学目标:
1.理解欧姆定律及其表达式.
2.能初步运用欧姆定律计算有关问题.
能力目标
培养学生应用物理知识分析和解决问题的能力.
情感目标
介绍欧姆的故事,对学生进行热爱科学、献身科学的品格教育.
教学重点:
欧姆定律的定义
教学难点:
欧姆定律的应用
教学过程:
引入新课
1.找学生回答第一节实验得到的两个结论.在导体电阻一定的情况下,导体中的电流
跟加在这段导体两端的电压成正比;在加在导体两端电压保持不变的情况下,导体中的电
流跟导体的电阻成反比.
2.有一个电阻,在它两端加上4v电压时,通过电阻的电流为2a,如果将电压变为10v,通过电阻的电流变为多少?为什么?
要求学生答出,通过电阻的电流为5a,因为电阻一定时通过电阻的电流与加在电阻两
端的'电压成正比.
3.在一个10 的电阻两端加上某一电压u时,通过它的电流为2a,如果把这个电压加在20 的电阻两端,电流应为多大?为什么?
要求学生答出,通过20 电阻的电流为1a,因为在电压一定时,通过电阻的电流与
电阻大小成反比,我们已经知道了导体中电流跟这段导体两端的电压关系,导体中电流跟这段导体电阻的关系,这两个关系能否用一句话来概括呢?
启发学生讨论回答,教师复述,指出这个结论就叫欧姆定律.
(-)欧姆定律导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比.
1.此定律正是第一节两个实验结果的综合,电流、电压、电阻的这种关系首先由德国
物理学家欧姆得出,所以叫做欧姆定律,它是电学中的一个基本定律.
2.介绍《欧姆坚持不懈的精神》一文.
3.欧姆定律中的电流是通过导体的电流,电压是指加在这段导体两端的电压,电
阻是指这段导体所具有的电阻值.
如果用字母u表示导体两端的电压,用字母r表示导体的电阻,字母i表示导体中的电流,那么欧姆定律能否用一个式子表示呢?
(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?
《欧姆定律》教学设计 篇4
一、教学目标:
【知识与技能目标】:理解欧姆定律的物理意义,能进行简单的计算。
【过程与方法目标】:通过计算,学会解答电学计算题的一般方法,培养初步的逻辑思维能力和解答电学问题的良好习惯。
【情感态度与价值观目标】:通过对欧姆生平的介绍,学习科学家献身科学,勇于探索真理的精神,激发学习的积极性。
二、教学重难点
【重点】:理解欧姆定律,能用其进行简单的计算;
【难点】:理解欧姆定律并应用。
三、教学过程
(一)、新课导入
温故旧知导入:上节课我们通过实验探究了电流与电压和电阻的关系。请同学一起回忆两个实验结论。
生答:分别是当R一定,通过导体的'电流I正比于导体两端电压U;当U一定时,导体的电流I与导体电阻R成反比。
这两个结论是普遍的规律,当我们综合一下两个结论,得到通过导体的电流与导体两端的电压成正比,与电阻成反比,用公式表达出来就是I=U/R。这个公式就是19世纪时德国非常著名的物理学家欧姆做了大量的实验得出来的,我们称之为欧姆定律。导入课题。
(二)、探究学习
介绍欧姆定律的内容即是:一段导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。
欧姆定律的表达式:I=U/R,请同学分别介绍三个字母的含义:U—电压,国际单位是伏特,用V表示;R—电阻,国际单位是欧姆,用Ω表示;I—电流,国际单位是安培,用A表示。
欧姆定律是电学的核心定律,有两条需要重点注意,分别是:
1。欧姆定律有两个变形公式:U=IR, R=U/I(不是决定式)。
2。在I=U/R表达式中的三个量必需表示“同一段导体”的“同一状态”;分别用实际电路图来感受理解。
(三)、巩固提升
科学家介绍:请同学小组轮流上台分享课前搜集的有关欧姆的事迹资料。
教师简单总结:欧姆是一名优秀的科学探究者。他在研究电流与电源和导线长度关系时,欧姆就自己动手设计了电流扭秤解决了电流测量的难题。他的代表著作是1827年出版的《伽伐尼电路:数学研究》。
欧姆定律是电学中非常重要,我们用一个题目来加深理解并运用欧姆定律来解决问题。
例:一段导体的两端加2V电压时,通过他的电流是5mA;如果在它两端加3V电压,通过他的电流是多大?
分析:已知电压和电流,是同一段导体,但是给出了这个导体的两个状态。在计算题的计算中,要有规范的步骤:我们先要画出等效电路图,要有计算表达式,接着带入数据(单位),算得结果(单位)。
(四)、小结作业
小结:学生说一说欧姆定律的概念和注意事项。
作业:希望同学们在课下好好理解体会欧姆定律,并整合好搜集到的欧姆资料,编入班级的科学家手册中。
《欧姆定律》教学设计 篇5
教材分析
欧姆定律是电学中的基本规律,对于学习电路和深入理解电学知识至关重要。本次课程将重点介绍欧姆定律,内容逻辑性强且具有一定的理论性。学生需要通过实验来验证并理解欧姆定律,其中实验方法和欧姆定律是最关键的两个方面。欧姆定律的含义将在学生进行实验过程中逐渐领悟,其形式简单明了,因此并非难点而是重点。然而,学生掌握实验方法既是重点又是难点。这个实验的难度较高,主要集中在实验设计、数据记录以及数据分析等方面。由于实验难度较大,学生可能会犯错误,因此评估实验结果和进行交流沟通也显得十分重要。在这些方面,教师的引导和协助不可或缺,因此本节课将采用启发式综合教学法来进行教学。
教学目标
知识与技能
①使学生会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。
②通过实验认识电流、电压和电阻的关系。
③会观察、收集实验中的数据并对数据进行分析。
过程与方法
①根据已有的知识猜测未知的知识。
②经历欧姆定律的发现过程并掌握实验的思路、方法。
③能对自己的实验结果进行评估,找到成功和失败的原因。
情感、态度与价值观
①让学生用联系的观点看待周围的事物并能设计实验方案证实自己的猜测。
②培养学生大胆猜想,小心求证,形成严谨的科学精神。
重点与难点
重点:掌握实验方法;理解欧姆定律。
难点:设计实验过程;实验数据的分析;实验结果的评估。
教学方法
启发式综合教学法。
教学准备
教具:投影仪、投影片。
学具:电源、开关、导线、定值电阻(5Ω、10Ω)、滑动变阻器、电压表和电流表。
板书设计
已学的电学物理量:电流I、电压U、电阻R。
猜测三者之间的关系:I=UR、I=U/R、I=U-R、……
实验所需器材:电源、开关、导线、电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。
实验电路图:见图-10
记录表格:
结论:(欧姆定律)
教学过程
课题引入
师:我们到目前已经学了电学方面的几个物理量?
生:电流I、电压U、电阻R(教师板书1)
师:这几个物理量之间存在着重要的联系。当一段导体两端的电压较高时,通过它的电流将增加。换句话说,电压和电流是正相关的,电压越高,电流越大。相反地,当导体的电阻较大时,通过它的电流将减小。也就是说,电阻和电流是负相关的,电阻越大,电流越小。这种关系可以用欧姆定律来描述:电流等于电压与电阻的比值,即I = V/R。这个公式表明,电压和电阻决定了电流的大小。
生:(对于这个简单的问题,大家的回答都很积极和准确)
师:这仅仅是一种初步的建议,它是一种定性关系。例如:当一个5Ω的电阻两端的电压从5V增加到10V时,通过它的电流会有何变化?进一步问大家,电流将变化多少呢?
生:学生对于第一个问题能够轻而易举地给出答案,但是第二个问题让学生感到困惑和挑战,激发了他们的求知欲望。
师:如果我们知道一段导体的电阻,还知道加在它两端的电压,能不能具体计算出通过它的电流?这个问题对于我们是很有意义的,如果我们能具体知道电流的值,那么就不仅仅能知道电压升高后电流会变大,还能精确地知道电流增大了多少。今天我们就来研究一下这三个物理量之间存在一种什么定量关系。
探究课题
师:既然电流、电压和电阻之间存在关系,让我们大胆猜想一下电流I与电压U和电阻R之间的关系应该是怎样的形式?
生:(学生的各种猜想……)
(教师板书2.这里的猜想不是一段语言表述,而是一个具体的公式,因此学生可能会没有把握表达自己的观点,所以需要鼓励,即使有的学生说出一个公式也不一定能够说出猜想的理由,这种情况下老师可以替他向同学说出猜想的理由,理由的正确与否不重要。但应该注意:猜想不是瞎猜、乱猜,不是公式越多越好,应该引导学生在原有知识的基础上有根据,符合逻辑进行猜想。)
师:到底哪一种想法是对的,我们只能通过实验来验证。这个实验要怎么做呢?
生:用电源和一段已知阻值的导体组成一个电路,用电压表测出导体两端的电压,用电流表测出通过导体的电流,看三个值满足哪一个关系式。
师:说出你所需的器材有哪些?
生:电源、开关、导线、电阻、电流表、电压表。
(教师板书3)
生:改变电阻两端的电压,测出在不同的电压下通过电阻的电流。
师:如果我得出了结论,你可能会怀疑是不是因为我使用了一种特殊的电阻。然而,这个结论只是一个巧合,很可能当使用其他电阻时就没有这个规律了。
生:可以换几个电阻,测出不同电阻情况下的电压和电流。
师:换电阻很简单,这里老师可以给你们5Ω和10Ω两个不同的电阻;如何改变电压呢?
[教师引导学生从电源的角度(用的电源是干电池或学生电源怎么操作?)和从电路的组成结构角度(电路中增加一个什么元件?)进行思考]
①增减干电池的个数。
②调节学生电源的输出电压。
③与定值电阻串联一个滑动变阻器。
师:由于滑动变阻器的连续调节特性,使得它在使用过程中非常方便。为了改变电压,我们采用了串联滑动变阻器的方法。[补充教师板书3(增加“滑动变阻器”)]。
师:现在我们已经确定了使用的器材,让我们一起绘制一个能够同时测量电压和电流的电路图吧。(引导:我们研究的目标是定值电阻,因此电流表和电压表所测量的是通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压。那么电流表和电压表应该如何连接到定值电阻上呢?另外,为了改变定值电阻两端的电压,我们需要使用滑动变阻器。那么滑动变阻器应该如何与定值电阻连接呢?)。
生:(学生将自己画的电路图展示在黑板上,教师引导学生进行修改)
师:同学们画的电路图可能不同,但只要把握住关键的要点就可以。
要点:
①电源、开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表串联;
②电压表并联在定值电阻的两端。(见图-11)
师:记录数据是科学研究中不可或缺的一个环节,而且在记录数据时还需要一定的技巧。因为我们需要从这些数据中寻找规律,所以数据的排布要合理,以便一目了然。常用的方法是使用表格进行记录。表格是大家都非常熟悉的工具,我们每天上课都会用到课程表,考试结束后也会看到全班的成绩表。那么当我们改变电压和电阻并测量电流时,应该如何设计数据记录的表格呢?
生:一些学生喜欢查看自己的课程表,而另一些学生则会设想将课程表中的星期和节次转化为电压和电阻。教师可以逐步引导学生,揭示答案。
师:为了能够与其他小组的数据进行比较,在实验完成后,我们需要保持相同的实验条件。因此,在本实验中,我们将使用两个定值电阻,分别为5Ω和10Ω。我们将调节定值电阻的两端电压依次设置为1V、2V、3V,并记录相应的实验数据。这些实验条件将有助于我们在实验结果分析中进行比较。
师:在全体成员的.共同协力下,我们成功地完成了实验设计。然而,这并不意味着我们已经取得了实验的成功。如果在实际操作过程中出现错误,实验很可能会因此失败。为了避免这种情况发生,我想向大家提几个问题,请大家思考一下应该采取哪些措施以及为什么要这样做。
(投影仪投影: ①在连接电路的过程中,开关应该断开。 ②在开关闭合之前,滑动变阻器的滑片应调节到合适的位置。 ③如果已经知道实验中遇到的最大电流是0.6A,电流表和电压表的量程应根据实际情况选择。)
生:(第一个问题相对简单,大多数学生应该能够回答。第二个问题有一定难度,教师可能需要给予提示。第三个问题需要学生学会从实验设计中找到数据,教师可以提供引导。最后,教师可以投影出答案。)
师:请同学按照上面的实验方案开始实验。
(学生以小组为单位进行操作,教师巡视指导)
师:【展示实验数据】在黑板上,我将学生们的实验数据进行了展示(补充教师板书5)。每个小组都非常积极地向我展示了他们的实验数据。【重点强调误差】同时,我提醒同学们,任何实验都存在误差,因此他们的数据之间会有一定的差别,这是正常现象。然而,我们可以发现,尽管数据有所差异,但差异并不大,这并不影响我们总结规律。【引导观察关系】接着,我请同学们观察这些数据之间是否存在某种关系。请同学们仔细思考,探索数据之间的关联性,并共同寻找数据间可能存在的规律。
(投影:观察表格的纵行。当电阻是5Ω时,电阻两端的电压增大到原来的2倍,通过它的电流增大到原来的1/2倍,电压增大到原来的3倍,通过它的电流增大到原来的1/3倍。对于10Ω的电阻,电流和电压没有这种关系。
结论:导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
②观察表格的横行。当电压是1V时,电阻增大到原来的2倍,通过它的电流变为原来的1/2倍。对于2V和3V的情况,电流和电阻有这种关系吗?。
结论:导体中的电流跟导体的电阻成反比。
③将电流I、电压U、电阻R的关系用公式表示为__________。
生:(数据的规律性很明显,学生基本能自己独立得出结论)
师:这个规律最早是由德国的物理学家欧姆发现的,因此称为欧姆定律。
师:实验完成了,大家分组讨论下面的几个问题,然后做出回答。
①实验的结论具不具有普遍性?
我们的研究采用了多次改变电压和电阻进行测量的方法,结果显示在条件改变后得到的规律是一致的。这表明该规律具有普遍性。
②为什么少数小组的数据偏差比较大?
会有多种因素导致这种结果的错误。比如:电路连接是否正确;电压表是否正确地与定值电阻并联;选择了错误的电表量程而没有意识到;误将电流表当做电压表,或者将电压表当做电流表使用;在填写数据时是否将其正确地放入表格中等等。
③为什么多数小组的数据总有一些小小的偏差?
这是一种正常的误差情况。例如,在读取数值时,由于每个人的习惯不同,当电表指示在刻度的半格时,有些人可能会忽略半格,而其他人可能会多读半格;此外,使用的定值电阻的阻值以及电表的准确性也不可能完全相同。因此,这些因素都会对测量结果产生影响。
巩固练习
①(扩展教师板书5的虚线部分)
既然我们已经掌握了这个规律,不用测量,大家能不能把表格中的空白部分补充完整?
(教师任意添加一个电阻和电压,学生补充电流)
除了应用规律求电流,我们能不能求电压或电阻?
(教师任意添加一个电流,学生补充电压或电阻)
②同学们家中使用的电冰箱阻值大约是500Ω,请你根据欧姆定律估算一下当它工作时通过的电流大约是多少?
探究过程小结
①应用滑动变阻器改变电路中部分元件两端的电压。
②同时使用电流表和电压表测量通过某导体的电流和它两端的电压。
③改变实验条件多次测量使结论具有普遍性。
④实验要按照要求规范操作。
⑤电流、电压、电阻之间的关系:欧姆定律。
《欧姆定律》教学设计 篇6
一、设计理念
通过本节课的教学,我们将构建一个“人文、物理、社会”三维立体教学课堂。在引导学生探究物理知识的同时,我们将渗透“以人为本”的理念,使学生能够真正体验到物理知识与现实生活的关联。在这个课堂中,我们将引入“研究性学习”的方法,让学生自主探索、发现问题、解决问题。通过开放式的课堂教学,我们将激发学生的个性,最大限度地发展他们的创新思维和实践能力。同时,我们将强调物理知识的应用性,将课程内容与日常生活以及社会实践相结合,让学生能够从生活中感受到物理的存在,并理解物理对社会的重要性。通过这种教学方式,我们希望能够实现从生活走向物理,再从物理走向社会的课程理念。让学生在学习物理的过程中,不仅能够获得知识,还能够培养他们的思考能力、合作能力和创造力,为将来的社会生活做好准备。
二、教学目标
1、通过介绍科学家欧姆的伟大事迹,激发学生攀登科学高峰的勇气和决心。同时,通过欧姆定律的建立,让学生深刻感受到自然界各种运动和变化都遵循着一定的客观规律。在科学探究的活动中,学生能够亲身实践,并逐渐领悟从特殊到一般的科学方法论。通过这样的教育方式,培养学生严谨、细致、实事求是的科学态度。
2、进行实验时,我们需要记录实验数据,并且要了解简单的数据处理方法,以提高我们连接电路和正确使用电流表、电压表和滑动变阻器的技能。
3、通过教学,让学生初步掌握科学实验的设计方法,培养他们设计实验、控制变量并运用分析、比较和归纳等方法进行科学探究的能力。通过这样的培养,学生可以初步培养出提出问题的能力,并且具备信息收集和交流的能力。
三、教学重点
建立欧姆定律,理解其含义。
四、教学难点
就是实验的设计和探究过程。
五、课时安排
一课时。
六、教学过程
1、提出问题:通过一系列实际问题,引出“探究电流与电压、电阻会不会有定量关系”的问题,体现了从生活走向物理的课程理念。
2、假设:通过引导学生参与课堂学习,结合他们已有的电学知识和日常生活经验,可以激发学生产生猜想,并提供猜想的依据。说明:在教学过程中,教师可以使用一些具体的实例或问题,让学生自主思考并提出他们自己的猜想。例如,在学习电路时,可以给学生展示一个简单的电路图,然后问他们当开关打开时,灯泡是否会亮起。学生会根据他们已有的电学知识和生活经验猜测,如果电路是完整的话,灯泡应该会亮起;但如果电源没有电了、灯泡损坏等情况下,灯泡可能不会亮起。这样,学生可以通过自己的猜想来检验和巩固他们的电学知识,并且能够更好地理解和应用所学的内容。这种引导学生猜想的方法可以激发学生的兴趣和主动性,培养他们的探究精神和问题解决能力。同时,通过结合生活经验,学生可以更加深入地理解和记忆所学的知识,使抽象的概念和理论与实际情境相结合,增强学习的实用性和可操作性。
3、设计实验:小组讨论如何改变电压?如何进行研究?我们小组讨论了如何改变电压的'实验,并提出以下解决问题的思路。思路1:使用可调电源我们可以使用可调电源来改变电压。通过调节电源的输出电压,我们可以获得不同的电压值。为了验证这个思路,我们需要设计一个简单的电路并使用示波器来测量电压值。实验电路图:[电源]----[可变电阻]----[电容]----[示波器]所需器材:1. 可调电源2. 可变电阻3. 电容4. 示波器实验步骤:1. 将可调电源与可变电阻连接,再将可变电阻与电容连接。2. 将示波器的探头连接到电容上,设置示波器为电压测量模式。3. 调节可调电源的输出电压,并观察示波器上显示的电压值。4. 记录不同输出电压下的电压值。数据记录表:| 输出电压(V) | 电容电压(V) ||--------------|--------------|| 1.0 | || 2.0 | || 3.0 | || ... | ... |思路2:使用变压器我们可以使用变压器来改变电压。通过调整变压器的变比,我们可以得到不同的输出电压。为了验证这个思路,我们需要设计一个简单的变压器实验。实验电路图:[电源]---[变压器]---[示波器]所需器材:1. 电源2. 变压器3. 示波器实验步骤:1. 将电源与变压器连接。2. 将示波器的探头连接到变压器的输出端,设置示波器为电压测量模式。3. 调节变压器的变比,并观察示波器上显示的电压值。4. 记录不同变比下的电压值。数据记录表:| 变比 | 输出电压(V) ||------|--------------|| 1:1 | || 1:2 | || 1:3 | || ... | ... |以上是我们小组讨论的两种思路和相应的实验设计。希望能够对你有所帮助!
全班交流,许X作为一个学生,决定通过实物投影仪来展示自己的方案。他希望能够在展示过程中得到老师和其他同学的及时提问和建议,以便共同完善实验设计。比如,他可以用滑动变阻器作为一个组件,别人可能会问他为什么选择这个组件,然后大家一起探讨、改进实验设计。
4、动手探究:动手准备,根据设计方案进行实验时,该由教师引导,让学生动手操作。
5、分析归纳:利用投影仪将学生的相关数据投射出来,引导学生进行I和U之间的关系分析。通过比较不同组的数据,帮助学生深入理解I和U之间的关系。在教学过程中,巧妙地介绍欧姆的事迹,为学生提供实际应用背景和激发兴趣。
七、布置作业
练习第一、第二题。
八、结束语
通过这节课的学习,我们掌握了欧姆定律,理解了它的内涵意义。让学生在体验的基础上手、脑并用地参与科学探究活动,能动地认识和生成科学知识,赋予知识以个性化的意义,从中学到科学方法,发展科学探究所需要的能力,进而真切地体验科学探究过程中曲折的乐趣,从而真正感悟科学。
《欧姆定律》教学设计 篇7
教学目标:
1.理解欧姆定律及其表达式。
2.能初步运用欧姆定律计算有关问题。
能力目标
培养学生应用物理知识分析和解决问题的能力。
情感目标
介绍欧姆的故事,对学生进行热爱科学、献身科学的品格教育。
教学重点:
欧姆定律的定义
教学难点:
欧姆定律的应用
教学过程:
引入新课
1.找学生回答第一节实验得到的两个结论.在导体电阻一定的情况下,导体中的电流跟加在这段导体两端的电压成正比;在加在导体两端电压保持不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比.
2.有一个电阻,在它两端加上4v电压时,通过电阻的电流为2a,如果将电压变为10v,通过电阻的电流变为多少?为什么?
要求学生答出,通过电阻的`电流为5a,因为电阻一定时通过电阻的电流与加在电阻两端的电压成正比.
3.在一个10的电阻两端加上某一电压u时,通过它的电流为2a,如果把这个电压加在20的电阻两端,电流应为多大?为什么?
要求学生答出,通过20电阻的电流为1a,因为在电压一定时,通过电阻的电流与电阻大小成反比,我们已经知道了导体中电流跟这段导体两端的电压关系,导体中电流跟这段导体电阻的关系,这两个关系能否用一句话来概括呢?
启发学生讨论回答,教师复述,指出这个结论就叫欧姆定律。欧姆定律导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比.
1.此定律正是第一节两个实验结果的综合,电流、电压、电阻的这种关系首先由德国物理学家欧姆得出,所以叫做欧姆定律,它是电学中的一个基本定律.
2.介绍《欧姆坚持不懈的精神》一文.
3.欧姆定律中的电流是通过导体的电流,电压是指加在这段导体两端的电压,电阻是指这段导体所具有的电阻值.
如果用字母u表示导体两端的电压,用字母r表示导体的电阻,字母i表示导体中的电流,那么欧姆定律能否用一个式子表示呢?
(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?
《欧姆定律》教学设计 篇8
一、教学任务分析
拓展型课程中的"电源"和"闭合电路欧姆定律"是基础型课程中部分电路知识的深入学习,是"电路"一章中的重要概念。它不仅包括了电流、电阻、电压和电动势等物理量的探讨,还通过详细介绍电池供电原理和非静电力做功等内容,强调了闭合电路中能量转化和能量守恒的规律。这些内容旨在加深对电路运作原理的理解,为进一步的学习和应用奠定基础。
“电源”和“闭合电路欧姆定律”涉及到的概念比较抽象且较多,例如电动势、外电压、内电压、外电阻、内电阻等等,学生学习这些概念都会面临一定的困难。要建立对闭合电路欧姆定律的理解,学生不仅需要具备进行实验并获取数据的操作能力,还需要具备对数据进行理性分析的能力。
让学生亲身体验电池的魅力,通过制作水果电池,让他们深刻感受物理与日常生活的密切联系。这样不仅可以消除他们对电池的神秘感,还能激发他们对发明创造的热情。因此,他们将有机会体验到成功带来的喜悦,或是失败给予的宝贵经验。
本节课通过对教材内容的合理整合,探究活动的科学设计,较好地达成了学习目标。
二、学习目标
1.知识与技能
(1)知道电源电动势及内阻概念,知道化学电池的工作原理。
(2)理解闭合电路欧姆定律。
(3)通过实验操作,培养动手实验能力。
2.过程与方法
(1)经历实验观察、猜想、验证等过程,感受科学探究的一般方法。
(2)通过对实验数据的分析、归纳,经历物理规律的发现过程。
3.情感、态度和价值观
(1)通过科学探究过程,培养严谨求真的科学态度。
(2)通过对化学电池结构的认识,增强 环保 意识。
(3)观看“神六”、“核电站”等图片,领略我国电能领域取得的巨大的成就,激发爱国主义的热情。
三、教学重点
电动势概念的建立,探究电源内阻和闭合电路欧姆定律。
四、教学难点
通过实验数据分析,得出电源有内阻以及闭合电路欧姆定律。
五、教学资源
1.实验器材:电压、电流传感器、DIS数据采集器等,水果及铜丝、锌丝等。
2.信息技术:自制FLASH课件。
3.使用教材:上海市现行高级中学课本《物理》拓展型课程I第二册(试用本)(华东师范大学出版社。
六、设计思路
在教学中,我们通常按照高中物理教材提供的内容次序设计教学计划,包括“电源电动势”和“闭合电路欧姆定律”两个章节。在教学内容上,我们首先介绍非静电力做功的概念,然后引入电动势的概念,强调电动势是将其他形式的能量转化为电能的能力。接着,我们通过实验得到电源的内外电压之和来确定电源的电动势,并借助欧姆定律来推导闭合电路欧姆定律。在教学次序上,我们先讲解电源电动势,然后再介绍闭合电路欧姆定律。
由于人们对事物的认识是逐渐深入的过程,在不同阶段有着不同的认知水平。学生对电动势概念的理解也需要一个逐步提高的过程,不能一蹴而就。因此,我们在研究了“电动势”和“闭合电路欧姆定律”两个知识点后,将教材内容进行了有机整合,设计出了两个循环渐进的教学过程。
电动势的概念对于理解闭合电路中的欧姆定律至关重要。然而,电动势的概念相对抽象,需要涉及广泛的知识面,学生往往难以全面深刻地理解。在电动势教学的第一阶段,我们首先指出电源的电动势是由电源本身的特性决定的,它的数值等于电源未接入电路时两极间的电压,可以通过电压表直接测量。在第二阶段,我们进一步强调电动势是衡量电源将其他形式能量转化为电能能力的物理量,电源的电动势和电路断开时电源两极间的电压具有相同的数值和单位,但它们的物理含义是不同的。
在第二个双循环中,我们针对闭合电路的欧姆定律展开了教学。首先,通过进行多组电流和电阻的实验数据,让学生自己探究并发现电源具有内阻的存在,并进一步推导出闭合电路的欧姆定律。这种方法改变了传统教学中先研究电源的特性,等所有概念都解决之后再去研究电路中电流规律的方式。接着,在第二个循环中,我们以作业的形式给予学生一系列问题,然后引导他们通过自主学习和合作学习的方式,从能量的角度来研究电源的特性。考虑到本节课的探究方法与教材中不同,我们在作业中设计了一个题目:“简述闭合电路欧姆定律的建立过程”。通过这个题目,我们引导学生阅读教材,并学习到另一种经典的研究方法,即通过探究电动势与电源内、外电压的关系来得出闭合电路欧姆定律。
本节课的教学设计主要侧重于介绍和讲解“电源”和“闭合电路欧姆定律”第一循环的相关知识。为此,我们将课题定名为“电源及闭合电路欧姆定律”。教学时间预计为1个课时。
七、教学流程
八、教学过程
(一)情景──回顾历史、引入课题
视频:神舟6号遨游太空。让学生思考电池翼板的`作用。
图片:科学家伽伐尼。介绍伽法尼发现电的过程。
图片:伏打照片展示了一位科学家正在研究伏打电池。现在让我们一起来了解伏打电池以及它的工作原理。伏打电池是一种常见的原始电池,由意大利化学家亚历山大·伏打于1800年发明。伏打电池由两个不同金属板(通常是锌和铜)浸泡在电解质溶液中构成。电解质溶液通常是硫酸或盐酸。当这两个金属接触时,就会产生电化学反应。锌会氧化并释放出电子,而铜则会接受这些电子。这个过程导致电子在电路中流动,从而产生了电流。具体来说,锌金属在电解质中发生氧化反应,离开了锌离子(Zn2+)。这些锌离子通过电解质溶液中的离子运动,沿着电路中的导线向正极铜板移动。与此同时,在正极铜板上,铜离子(Cu2+)被电子还原,形成了固体的铜金属。这个过程可以用以下的化学方程式来表示:在负极(锌板):Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e^-在正极(铜板):Cu2+(aq) + 2e^- → Cu(s)这种氧化还原反应释放的电子通过外部电路流动,从而产生了电流,使得伏打电池可以为其他设备提供电能。总结起来,伏打电池的工作原理是基于金属之间的氧化还原反应。锌金属在负极上氧化,释放出电子,而正极上的铜离子则被还原,形成了固体的铜金属。这些电子通过外部电路流动,产生了电流,使得伏打电池能够提供电能给其他设备使用。
实物:不同类型化学电池。解剖化学电池内部结构,指出废旧电池给人体和环境带来的危害。
制作:自制水果电池。在不同水果中插入锌丝和铜丝,并测量其两丝间的电压。
图片:核电站、三峡。简要介绍我国电力发展情况。
(二)探究──建构概念、建立规律
探究一:影响端电压的因素
师:下面我们以干电池为例来研究电源。如图1所示,我们构建了一个电路,由干电池和电阻箱组成。为了确保大家理解一致,我们先介绍两个概念。我们把电源两端的电压称为“端电压”,而将电源外部连接的电阻称为“外电阻”。在图1的电路中,电源的端电压实际上就是外电阻上的电压。
师:请大家按图1连接电路,测量电源的端电压,完成下表,并讲一讲你的发现。
电阻箱电阻R
断路
电源端电压U
生:我们发现外电阻R越大,电源端电压U越大,说明端电压与外电阻有关。
生:不同的电源在外电阻相同的情况下U是不同的,说明端电压还与电源有关。
生:电路断开时的端电压仅由电源本身决定。
师:当电路断开时,电源的两极间的电压由电源本身决定。不同的电池在电路断开时能够维持两节电池间电压的能力是不同的。为了描述电源的这种特性,物理学引入了电动势的概念。电源的电动势被定义为电源没有连接到电路时两极间的电压。电动势通常用符号E表示,并以伏特为单位。
师:请大家测量课桌上干电池的电动势。
探究二:闭合电路的电流
师:在图1所示的电路中,如果电源的电动势和电阻是已知的,那么,电路中的电流可以通过应用欧姆定律来计算。根据欧姆定律,电流等于电动势除以电阻。因此,电流可以通过将电动势除以电阻来得到。
生:我的猜测是:I=E/R
师:这样的猜测对不对呢?电池的电动势刚才大家已经测量过,下面请大家再测量一下,不同外电阻时电路中的电流,完成下表,最后看看我们的猜测是否正确?
电阻箱电阻R
电路中电流I
生:通过实验,我们发现电流I
师:那么,电流与电动势和外电阻之间关系存在怎样的关系呢?请大家再猜测一下。
生:分母再大一点就行了,我的猜测是,可能是电源内部有电阻。
师:假设我们的猜测是正确的,我们可以将电源内部的电阻称为内阻,并用r表示。根据这个假设,电路中的电流可以表示为:I=E/(R+r)。现在让我们利用实验数据和我们所学的数学知识来寻找r的大小,并检查上述关系是否在误差范围内成立。
生:通过对每组数据代入公式I=E/(Rr)进行计算,发现每次求得的电源内阻r大约为2.3欧姆,这表明电源内部确实存在内阻。同时,根据该公式可知电路中的电流应满足I=E/(Rr)。
生:我是用图像法处理实验数据的。先画出I―R图像,发现图线是曲线,后来将I=E/(R+r)写成R=E/I―r形式,看出电阻R与电流倒数1/I成线性关系。如果I=E/(R+r)成立,那么,通过实验数据画出的R―1/I图像应该是直线,结果利用实验数据作出的图线如图2所示,这就说明了关系式I=E/(R+r)是正确的,而图线的截距为―2.344,说明电源的内阻为2.334欧姆。
师:通过上述分析,我们得出I=E/(R+r)是成立的结论,而且利用图像还得到了电源的内阻。
师:这个规律最早是由欧姆发现的,我们将其称为闭合电路欧姆定律,以区别于初中所学的欧姆定律。闭合电路欧姆定律的表达式为I=E/(Rr),其中涉及到整个闭合电路中的电源、电阻等元件。而初中学习的欧姆定律表达式为I=U/R,只涉及到电路中的一个部分。因此,我们将I=U/R又称为部分电路欧姆定律。
(三)应用──联系实际、解释实验
题目:探究实验表明,闭合电路中的外电阻越大,电路中的电流越小,电源的端电压越大。请解释之。
解答:根据闭合电路欧姆定律I=E/(R+r)可知,当外电阻R变大时,电路中的电流I必将变小;将I=E/(R+r)代入到U=IR得,U=E/(1+r/R),所以,当外电阻R变大时,电源的端电压U变大。
九、作业设计
本节课在作业设计上,力求使作业能够联系社会,联系生活、联系环境,甚至跳出物理学科本位,同时通过问题设计引导学生有目的地进行自主学习。
自主学习:电子为什么能在电源的内部从正极运动到负极?
自主学习:电动势与电压的区别和联系有哪些?用能量的观点解释电动势的物理意义。
开阔视野:简述课本中闭合电路欧姆定律的建立过程。
拓展研究:课堂实验数据的再研究。
(1)画出U―R、I―R、U―I图像,并用相关理论对图像进行分析。
(2)假设E、r未知,利用实验数据如何计算电源的电动势和内电阻等。
关注生活:查看手机电池上的说明,指出个参数的意义及提出注意事项的理由。
联系实际:为什么日常生活中不用水果电池?并设计一个实验来验证你的想法。
十、教学反思
建构主义理论告诉我们,学习者通过在特定情境下与他人协作,以构建意义的方式获取知识。知识的获取取决于学习者根据自身经验进行知识建构的能力,而非仅仅依赖于记忆和背诵教师讲授的内容。在教学过程中,当我们获得了电源电动势、电流以及外电阻的实验数据后,我鼓励学生们猜测它们之间的关系。其中一位曾自学过闭合电路欧姆定律的同学说,电流等于电动势与外电阻的比值。课后我和这位同学交谈后发现,他并不是故意错误地回答问题,而是忘记了他之前自学的知识。通过这次交谈,我对意义建构的理解更加深入,也进一步坚定了我们的理念,即物理课堂应该是学生通过探究学习而掌握知识的场所。
目前,大家对课程与课堂的教学改革非常关注,改革力度也很大,但在作业方面改革进展缓慢。作业功能的定位研究较少;在教学五个环节中,布置作业所用的时间最短;作业的来源单一,通常只是来自课本或练习册的几道练习题;题目通常偏重于理论研究,通过演绎和推理来完成。本节课试图尝试在作业的布置上进行改革。努力使作业与社会、生活和环境联系起来,甚至超越物理学科的范畴。作业的主要功能不仅仅是巩固知识和填补漏洞,还包括承上启下、联系新旧知识、引导学生进行自主学习等。例如,在作业中要求学生对实验数据进行再处理,不仅能深入研究课堂内容,还为未来的“内电阻与电动势的测定”实验教学打下基础;另外,通过有目的地引导学生进行自主学习,确保学生在一个课时内完成了“电源及闭合电路欧姆定律”的第二个循环学习。此外,自主学习有时需要引导,因为我们在课堂上让学生观看了关于电源内部电荷运动的FLASH动画,所以学生在课后的自学变得有趣、轻松和高效,对“电源内部电荷运动原因是由于电荷受到了非静电力的作用”的理解也更加深刻。
《欧姆定律》教学设计
作为一位优秀的人民教师,时常需要准备好教学设计,教学设计是连接基础理论与实践的桥梁,对于教学理论与实践的紧密结合具有沟通作用。那要怎么写好教学设计呢?以下是小编整理的《欧姆定律》教学设计,欢迎大家分享。
《欧姆定律》教学设计 篇9
教材分析
欧姆定律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。本次课的逻辑性、理论性很强,重点是学生要通过自己的实验得出欧姆定律,最关键的是两个方面:一个是实验方法,另一个就是欧姆定律。欧姆定律的含义主要是学生在实验的过程中逐渐理解,而且定律的形式很简单,所以是重点而不是难点。学生对实验方法的掌握既是重点也是难点,这个实验难度比较大,主要在实验的设计、数据的记录以及数据的分析方面。由于实验的难度比较大,学生出现错误的可能性也比较大,所以实验的评估和交流也比较重要。这些方面都需要教师的引导和协助,所以这次课采用启发式综合教学法。
教学目标
知识与技能
①使学生会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。
②通过实验认识电流、电压和电阻的关系。
③会观察、收集实验中的数据并对数据进行分析。
过程与方法
①根据已有的知识猜测未知的知识。
②经历欧姆定律的发现过程并掌握实验的思路、方法。
③能对自己的实验结果进行评估,找到成功和失败的原因。
情感、态度与价值观
①让学生用联系的观点看待周围的事物并能设计实验方案证实自己的猜测。
②培养学生大胆猜想,小心求证,形成严谨的科学精神。
重点与难点
重点:掌握实验方法;理解欧姆定律。
难点:设计实验过程;实验数据的分析;实验结果的评估。
教学方法
启发式综合教学法,合作探究教学法
教学准备
教具:
投影仪、投影片。
学具:
电源、开关、导线、定值电阻(5Ω、10Ω)、滑动变阻器、电压表和电流表。
板书设计
已学的电学物理量:电流I、电压U、电阻R。
猜测三者之间的关系:I=UR、I=U/R、I=U-R、……
实验所需器材:电源、开关、导线、电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。
实验电路图:见图-10
记录表格:
结论:(欧姆定律)
教学过程
课题引入
师:我们到目前已经学了电学方面的几个物理量?
生:电流I、电压U、电阻R(教师板书1)
师:(引导学生回忆这几个物理量的概念,并从中体会它们之间的联系)它们之间并不是孤立的,而是有着重要的联系。一段导体两端的电压越高,通过它的电流将如何变化?当导体的电阻越大,通过它的`电流将如何变化?
生:(对于这个简单的问题,大家的回答都很积极和准确)
师:这只是一种粗略的推荐,是一种定性的关系。例如:一支5Ω的电阻当它两端的电压从5V变为10V时通过它的电流会变得怎样?进一步我问大家,电流变化了多少?
生:(对于第一个问题学生能够不假思索回答出来,但第二个问题把学生难住了,激起学生的求知欲望)
师:如果我们知道一段导体的电阻,还知道加在它两端的电压,能不能具体计算出通过它的电流?这个问题对于我们是很有意义的,如果我们能具体知道电流的值,那么就不仅仅能知道电压升高后电流会变大,还能精确地知道电流增大了多少。今天我们就来研究一下这三个物理量之间存在一种什么定量关系。
探究课题
师:既然电流与电压及电阻都有关系,那么大家大胆猜想一下将电流I与电压U和电阻R的关系式应该是一种怎样的形式?
生:(学生的各种猜想……)
(教师板书2、这里的猜想不是一段语言表述,而是一个具体的公式,因此学生可能会没有把握表达自己的观点,所以需要鼓励,即使有的学生说出一个公式也不一定能够说出猜想的理由,这种情况下老师可以替他向同学说出猜想的理由,理由的正确与否不重要。但应该注意:猜想不是瞎猜、乱猜,不是公式越多越好,应该引导学生在原有知识的基础上有根据,符合逻辑进行猜想。)
师:到底哪一种想法是对的,我们只能通过实验来验证。这个实验要怎么做呢?
生:用电源和一段已知阻值的导体组成一个电路,用电压表测出导体两端的电压,用电流表测出通过导体的电流,看三个值满足哪一个关系式。
师:说出你所需的器材有哪些?
生:电源、开关、导线、电阻、电流表、电压表。
(教师板书3)
生:改变电阻两端的电压,测出在不同的电压下通过电阻的电流。
师:如果你得出了结论,我会怀疑是不是因为你用的这个电阻比较特殊,这个结论只是一个巧合,可能换了其他的电阻就没有这个规律了。
生:可以换几个电阻,测出不同电阻情况下的电压和电流。
师:换电阻很简单,这里老师可以给你们5Ω和10Ω两个不同的电阻;如何改变电压呢?
[教师引导学生从电源的角度(用的电源是干电池或学生电源怎么操作?)和从电路的组成结构角度(电路中增加一个什么元件?)进行思考]
①增减干电池的个数。
②调节学生电源的输出电压。
③与定值电阻串联一个滑动变阻器。
师:由于滑动变阻器能连续调节电压,使用起来比较方便,这里我们使用串联滑动变阻器的方法改变电压。[补充教师板书3(增加“滑动变阻器”)]
师:现在我们知道了所用的器材,大家现在画出用这些器材组成的一个能同时测量电压和电流的电路图。(引导:我们研究的对象是定值电阻,因此电流表和电压表测量的是通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压,电流表和电压表应与定值电阻怎样连接?要用滑动变阻器改变定值电阻两端的电压,滑动变阻器应与定值电阻怎样连接?)
生:(学生将自己画的电路图展示在黑板上,教师引导学生进行修改)
师:同学们画的电路图可能不同,但只要把握住关键的要点就可以。
要点:
①电源、开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表串联;
②电压表并联在定值电阻的两端。
师:记录数据是必不可少的一个环节,并且记录还有一定的技巧,因为大家要从这些数据中寻找规律,所以数据的排布要合理,做到一目了然。我们常用的方法是列表格。表格大家都很熟悉,每天大家上课都要用课程表;考试结束会看到全班的成绩表。这里我们改变的是电压和电阻,测量的是电流,记录数据的表格应如何设计?
生:(有的学生会看看自己的课程表,有的学生会想到把课程表中的星期和节次换成电压和电阻,教师可在引导的过程中一步步揭示答案)
师:为了在实验完毕后能与其他小组的数据进行比较,大家的实验条件应该相同,这里我们都使用5Ω和10Ω的两个定值电阻,调节定值电阻两端电压依次为1V、2V、3V(教师板书5,下表中实践部分)
师:在大家的共同努力下,我们的实验设计完成了。但这并不代表我们的实验成功了,如果你在实际操作中出现错误,实验可能因此功亏一篑,现在我问大家几个问题,你们想想应该怎么做?为什么?
(投影仪投影:①连接电路的过程中开关应该断开还是闭合?②开关闭合前,滑动变阻器的滑片应调节到什么地方?③如果已经知道实验中遇到的最大电流是0.6A,电流表和电压表的量程应如何选择?)
生:(第一个问题比较简单,大部分学生能够回答,第二个问题比较难,教师要进行提示,第三个问题要让学生学会从实验设计中寻找数据,教师要提示。最后教师投影答案)
师:请同学按照上面的实验方案开始实验。
(学生以小组为单位进行操作,教师巡视指导)
师:[将学生的实验数据展示在黑板上(补充教师板书5),每个小组都很积极地告诉老师自己的实验数据]因为任何实验都存在误差,所以大家的数据有差别是正常的,但数据差别不大,不影响我们总结规律,同学们观察这些数据之间有什么关系?
(投影:①观察表格的纵行。当电阻是5Ω时,电阻两端的电压增大到原来的2倍,通过它的电流增大到原来的____________倍,电压增大到原来的3倍,通过它的电流增大到原来的____________倍。对于10Ω的电阻,电流和电压有这种关系吗?
结论:导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
②观察表格的横行。当电压是1V时,电阻增大到原来的2倍,通过它的电流变为原来的__________倍。对于2V和3V的情况,电流和电阻有这种关系吗?
结论:导体中的电流跟导体的电阻成反比。
③将电流I、电压U、电阻R的关系用公式表示为__________。
生:(数据的规律性很明显,学生基本能自己独立得出结论)
师:这个规律最早是由德国的物理学家欧姆发现的,因此称为欧姆定律。
师:实验完成了,大家分组讨论下面的几个问题,然后做出回答。
①实验的结论具不具有普遍性?
我们的实验采用改变电压和电阻多次测量的方法,在条件改变后得到的规律是相同的,说明规律应该具有普遍性。
②为什么少数小组的数据偏差比较大?
多种情况的错误都可能引起这种结果。如:电路连接是否正确;电压表是不是并联在定值电阻的两端;电表选择的是另外的量程自己却还没有意识到;读数时误将电流表当电压表,电压表当电流表;数据是不是填入表格中正确的位置等等。
③为什么多数小组的数据总有一些小小的偏差?
这属于正常误差。如:在读数时,每个人的习惯不同,当遇到电表指示在刻度的半格处时,有的同学忽略半格,有的同学多读了半格;还有你们用的定值电阻的阻值以及电表的准确性也不可能完全一样。
《欧姆定律》教学设计 篇10
一、教学任务分析
拓展型课程中的“电源”和“闭合电路欧姆定律”是基础型课程中部分电路的延伸,是“电路”一章中的核心知识。内容不仅涉及到电流、电阻、电压及电动势等物理量,还通过对电池供电原理以及非静电力做功等内容的详细介绍,突出闭合电路中能量转化和能量守恒的规律。
“电源”和“闭合电路欧姆定律”涉及到的新概念较多并且抽象,如电动势、外电压、内电压、外电阻、内电阻等等,学生掌握这些概念均有一定的难度。建立闭合电路欧姆定律的探究过程,不仅要有较强的动手实验获取数据的能力,还要学生具有较高的处理数据的理性分析能力。
让学生感受电池,制作水果电池,体会物理与生活的联系,打破对电池认识的神秘感,甚至给学生一个发明创造的欲望,从而感受成功的喜悦或失败的经历。
本节课通过对教材内容的合理整合,探究活动的科学设计,较好地达成了学习目标。
二、学习目标
1.知识与技能
(1)知道电源电动势及内阻概念,知道化学电池的工作原理。
(2)理解闭合电路欧姆定律。
(3)通过实验操作,培养动手实验能力。
2.过程与方法
(1)经历实验观察、猜想、验证等过程,感受科学探究的一般方法。
(2)通过对实验数据的分析、归纳,经历物理规律的发现过程。
3.情感、态度和价值观
(1)通过科学探究过程,培养严谨求真的科学态度。
(2)通过对化学电池结构的认识,增强环保意识。
(3)观看“神六”、“核电站”等图片,领略我国电能领域取得的巨大的成就,激发爱国主义的热情。
三、教学重点
电动势概念的建立,探究电源内阻和闭合电路欧姆定律。
四、教学难点
通过实验数据分析,得出电源有内阻以及闭合电路欧姆定律。
五、教学资源
1.实验器材:电压、电流传感器、DIS数据采集器等,水果及铜丝、锌丝等。
2.信息技术:自制FLASH课件。
3.使用教材:上海市现行高级中学课本《物理》拓展型课程I第二册(试用本)(华东师范大学出版社。
六、设计思路
在“电源电动势”和“闭合电路欧姆定律”两节电学内容的教学中,通常我们的教学设计是根据高中物理教材中提供内容按次序而进行的。在教学内容上,从非静电力做功引入电动势的概念,强调电动势是将其他形式的能转化为电能的本领,在实验得到电源的内外电压之和为电源电动势的基础上,借助欧姆定律,推导出闭合电路欧姆定律。在教学次序上,先电源电动势,后闭合电路欧姆定律。
由于人们对事物的认识是一个渐进的过程,在不同的阶段有着不一样的认知水平,学生对电动势概念的理解也不会是一步到位的,需要一个螺旋上升的过程,所以,我们在对“电动势”和“闭合电路欧姆定律”两节内容研究后,将教材内容进行了有机的整合,设计出两个双循环的教学过程。
第一个双循环针对电动势而言。电动势的概念是掌握闭合电路欧姆定律的关键和基础,考虑到电动势概念比较抽象,涉及的知识面较广,学生全面、深刻地理解它是有困难的。在电动势教学的第一循环中,仅仅指出电源电动势是由电源本身的特性决定的,它在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压,它可以用电压表直接测量出来。在第二循环中,指出它是表征电源将其他形式的能转化为电能本领的物理量,电源电动势和电路断开时电源两极间的电压有相同的大小和单位,但他们的物理含义不同。
第二个双循环针对闭合电路欧姆定律而言。在第一循环中,通过多组电流、电阻的实验数据,让学生通过探究得到电源有内阻,并进一步得到闭合电路欧姆定律,改变了传统教学中先将电源的表征量都研究好,待所有概念都解决后,再去研究电路中电流所遵循的规律,即闭合电路欧姆定律。第二循环中,先以作业形式给学生一系列问题,然后让学生通过自主学习、合作学习的形式完成从能量角度对电源的研究。
考虑到本节课的探究方法与课本中的不同,我们在作业中编排了题目“简述课本中闭合电路欧姆定律的建立过程”,引导学生通过阅读教材,学习到另一种经典的研究方法,即通过探究电动势与电源内、外电压的关系而得出闭合定律欧姆定律。
本节课的教学设计主要针对“电源”和“闭合电路欧姆定律”第一循环的学习,课题名称定为“电源及闭合电路欧姆定律”,教学时间为1课时。
七、教学流程
八、教学过程
(一)情景──回顾历史、引入课题
视频:神舟6号遨游太空。让学生思考电池翼板的作用。
图片:科学家伽伐尼。介绍伽法尼发现电的过程。
图片:科学家伏打照片。介绍伏打及伏打电池,让学生利用所学的化学知识,解释伏打电池的工作原理。
实物:不同类型化学电池。解剖化学电池内部结构,指出废旧电池给人体和环境带来的危害。
制作:自制水果电池。在不同水果中插入锌丝和铜丝,并测量其两丝间的电压。
图片:核电站、三峡。简要介绍我国电力发展情况。
(二)探究──建构概念、建立规律
探究一:影响端电压的因素
师:下面我们以干电池为例来研究电源。如图1是由干电池、电阻箱组成一个电路。为了我们有共同的语言,先介绍两个概念。我们把电源两端的电压称为“端电压”;电源外部所接的电阻称为“外电阻”。图1电路中电源的端电压也就是外电阻上的电压。
师:请大家按图1连接电路,测量电源的端电压,完成下表,并讲一讲你的发现。
电阻箱电阻R
断路
电源端电压U
生:我们发现外电阻R越大,电源端电压U越大,说明端电压与外电阻有关。
生:不同的电源在外电阻相同的情况下U是不同的,说明端电压还与电源有关。
生:电路断开时的端电压仅由电源本身决定。
师:电路断开时,电源两极间的电压是由电源本身决定的,即:不同的电池,在电路断开时,维持两节间电压的本领是不同的。为了描述电源的这种特性,在物理学中,引入了电动势的概念。电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。电动势用符号是E表示,它的单位是伏特。
师:请大家测量课桌上干电池的电动势。
探究二:闭合电路的.电流
师:在图1所示的电路中,如果电源的电动势和电阻是已知的,那么,电路中的电流是多少呢?凭你的知识、经验、智慧或灵感,猜测一下。
生:我的猜测是:I=E/R
师:这样的猜测对不对呢?电池的电动势刚才大家已经测量过,下面请大家再测量一下,不同外电阻时电路中的电流,完成下表,最后看看我们的猜测是否正确?
电阻箱电阻R
电路中电流I
生:通过实验,我们发现电流I<E/R,刚才I=E/R的猜测是错的。
师:那么,电流与电动势和外电阻之间关系存在怎样的关系呢?请大家再猜测一下。
生:分母再大一点就行了,我的猜测是,可能是电源内部有电阻。
师:假设你的猜测是正确的,我们不妨将电源内部的电阻叫内阻,用r表示。这时电路中的电流可写成:I=E/(R+r)。现在请大家利用实验数据,根据你们学到的数学知识,一起来找一找r的大小,然后看一看在误差范围内,上述关系是否成立。
生:我将每一组数据代入I=E/(R+r),通过计算的发现,每一次求出的r都在2.3欧姆左右,说明电源存在内阻的假设是成立的,并且电路中的电流应该满足I=E/(R+r)。
生:我是用图像法处理实验数据的。先画出I—R图像,发现图线是曲线,后来将I=E/(R+r)写成R=E/I—r形式,看出电阻R与电流倒数1/I成线性关系。如果I=E/(R+r)成立,那么,通过实验数据画出的R—1/I图像应该是直线,结果利用实验数据作出的图线如图2所示,这就说明了关系式I=E/(R+r)是正确的,而图线的截距为—2.344,说明电源的内阻为2.334欧姆。
师:通过上述分析,我们得出I=E/(R+r)是成立的结论,而且利用图像还得到了电源的内阻。
师:I=E/(R+r)这个规律最早是由欧姆发现的,为了区别在初中所学的欧姆定律,我们将它叫做闭合电路欧姆定律。之所以称为“闭合电路”,是因为I=E/(R+r)涉及到由电源、电阻等整个闭合的电路。而初中学习欧姆定律I=U/R只涉及到整个电路中的一个部分,所以,我们将I=U/R又叫做部分电路欧姆定律。
(三)应用──联系实际、解释实验
题目:探究实验表明,闭合电路中的外电阻越大,电路中的电流越小,电源的端电压越大。请解释之。
解答:根据闭合电路欧姆定律I=E/(R+r)可知,当外电阻R变大时,电路中的电流I必将变小;将I=E/(R+r)代入到U=IR得,U=E/(1+r/R),所以,当外电阻R变大时,电源的端电压U变大。
九、作业设计
本节课在作业设计上,力求使作业能够联系社会,联系生活、联系环境,甚至跳出物理学科本位,同时通过问题设计引导学生有目的地进行自主学习。
自主学习:电子为什么能在电源的内部从正极运动到负极?
自主学习:电动势与电压的区别和联系有哪些?用能量的观点解释电动势的物理意义。
开阔视野:简述课本中闭合电路欧姆定律的建立过程。
拓展研究:课堂实验数据的再研究。
(1)画出U—R、I—R、U—I图像,并用相关理论对图像进行分析。
(2)假设E、r未知,利用实验数据如何计算电源的电动势和内电阻等。
关注生活:查看手机电池上的说明,指出个参数的意义及提出注意事项的理由。
联系实际:为什么日常生活中不用水果电池?并设计一个实验来验证你的想法。
十、教学反思
建构主义告诉我们,知识的获取过程是学习者在一定的情境下,借助其他人的帮助即通过人际间的协作活动而实现的意义建构的过程,获得知识的多少取决于学习者根据自身经验去建构有关知识的能力,而不取决于学习者记忆和背诵教师讲授内容的能力。在教学过程中,我们在得到电源电动势、电流以及外电阻的实验数据后,让学生猜测它们之间的关系,有一位已自学过闭合电路欧姆定律的同学说,电流等于电动势与外电阻的比值。课后我和该同学交谈后发现,学生并不是为了配合我的教学设计而故意讲错的,而是他将以前自学过的知识忘了。通过这次交谈,我对意义建构的理解更深刻了,同时也更坚定了我们的理念,即物理课堂应该是学生通过探究学习而掌握知识的场所。
目前,大家对课程与课堂的教学改革较为重视,改革的力度也较大,但在作业方面改革步伐却是缓慢的。对作业功能的定位很少研究;在教学五环节中布置作业所用的时间是最短的;作业的来源单一,很多时候就是课本或练习册中的几道练习题;题目通常也侧重于理论研究,通过演绎、推理来完成。本节课试图在作业的布置上做一些改革的尝试。努力使作业联系社会,联系生活、联系环境,甚至跳出物理学科本位。作业的主要功能不仅仅是巩固知识、查漏补缺,而且具有承上启下、新旧联系、引导学生进行自主学习等功能。如作业中要求学生对实验数据进行再处理,不仅将课堂的研究引向深入,还为以后“内电阻与电动势的测定”的实验教学打下了伏笔;再如通过作业有目的地引导学生进行自主学习,从而保证了学生用1课时的时间就完成了“电源及闭合电路欧姆定律”第二个循环的学习。另外,自主学习有时是需要引导的,由于我们在课堂上让学生观看了有关电源内部电荷运动的FLASH动画,所以学生课后的自学就变得有趣、轻松和高效,对“电源内部电荷运动原因是由于电荷受到了非静电力的作用”的理解也较为深刻。
《欧姆定律》教学设计 篇11
教材分析
欧姆定律是电学中的基本规律,对于学习电路和深入理解电学知识至关重要。本次课程将重点介绍欧姆定律,内容逻辑性强且具有一定的理论性。学生需要通过实验来验证并理解欧姆定律,其中实验方法和欧姆定律是最关键的两个方面。欧姆定律的含义将在学生进行实验过程中逐渐领悟,其形式简单明了,因此并非难点而是重点。然而,学生掌握实验方法既是重点又是难点。这个实验的难度较高,主要集中在实验设计、数据记录以及数据分析等方面。由于实验难度较大,学生可能会犯错误,因此评估实验结果和进行交流沟通也显得十分重要。在这些方面,教师的引导和协助不可或缺,因此本节课将采用启发式综合教学法来进行教学。
教学目标
知识与技能
①使学生会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。
②通过实验认识电流、电压和电阻的关系。
③会观察、收集实验中的数据并对数据进行分析。
过程与方法
①根据已有的知识猜测未知的知识。
②经历欧姆定律的发现过程并掌握实验的思路、方法。
③能对自己的实验结果进行评估,找到成功和失败的原因。
情感、态度与价值观
①让学生用联系的观点看待周围的事物并能设计实验方案证实自己的猜测。
②培养学生大胆猜想,小心求证,形成严谨的科学精神。
重点与难点
重点:掌握实验方法;理解欧姆定律。
难点:设计实验过程;实验数据的分析;实验结果的评估。
教学方法
启发式综合教学法。
教学准备
教具:投影仪、投影片。
学具:电源、开关、导线、定值电阻(5Ω、10Ω)、滑动变阻器、电压表和电流表。
板书设计
已学的电学物理量:电流I、电压U、电阻R。
猜测三者之间的关系:I=UR、I=U/R、I=U-R、……
实验所需器材:电源、开关、导线、电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。
实验电路图:见图-10
记录表格:
结论:(欧姆定律)
教学过程
课题引入
师:我们到目前已经学了电学方面的几个物理量?
生:电流I、电压U、电阻R(教师板书1)
师:这几个物理量之间存在着重要的联系。当一段导体两端的电压较高时,通过它的电流将增加。换句话说,电压和电流是正相关的,电压越高,电流越大。相反地,当导体的电阻较大时,通过它的电流将减小。也就是说,电阻和电流是负相关的,电阻越大,电流越小。这种关系可以用欧姆定律来描述:电流等于电压与电阻的比值,即I = V/R。这个公式表明,电压和电阻决定了电流的大小。
生:(对于这个简单的问题,大家的回答都很积极和准确)
师:这仅仅是一种初步的建议,它是一种定性关系。例如:当一个5Ω的电阻两端的电压从5V增加到10V时,通过它的电流会有何变化?进一步问大家,电流将变化多少呢?
生:学生对于第一个问题能够轻而易举地给出答案,但是第二个问题让学生感到困惑和挑战,激发了他们的求知欲望。
师:如果我们知道一段导体的电阻,还知道加在它两端的电压,能不能具体计算出通过它的电流?这个问题对于我们是很有意义的,如果我们能具体知道电流的值,那么就不仅仅能知道电压升高后电流会变大,还能精确地知道电流增大了多少。今天我们就来研究一下这三个物理量之间存在一种什么定量关系。
探究课题
师:既然电流、电压和电阻之间存在关系,让我们大胆猜想一下电流I与电压U和电阻R之间的关系应该是怎样的形式?
生:(学生的各种猜想……)
(教师板书2.这里的猜想不是一段语言表述,而是一个具体的公式,因此学生可能会没有把握表达自己的观点,所以需要鼓励,即使有的学生说出一个公式也不一定能够说出猜想的理由,这种情况下老师可以替他向同学说出猜想的理由,理由的正确与否不重要。但应该注意:猜想不是瞎猜、乱猜,不是公式越多越好,应该引导学生在原有知识的基础上有根据,符合逻辑进行猜想。)
师:到底哪一种想法是对的,我们只能通过实验来验证。这个实验要怎么做呢?
生:用电源和一段已知阻值的导体组成一个电路,用电压表测出导体两端的电压,用电流表测出通过导体的电流,看三个值满足哪一个关系式。
师:说出你所需的器材有哪些?
生:电源、开关、导线、电阻、电流表、电压表。
(教师板书3)
生:改变电阻两端的电压,测出在不同的电压下通过电阻的电流。
师:如果我得出了结论,你可能会怀疑是不是因为我使用了一种特殊的电阻。然而,这个结论只是一个巧合,很可能当使用其他电阻时就没有这个规律了。
生:可以换几个电阻,测出不同电阻情况下的电压和电流。
师:换电阻很简单,这里老师可以给你们5Ω和10Ω两个不同的电阻;如何改变电压呢?
[教师引导学生从电源的角度(用的电源是干电池或学生电源怎么操作?)和从电路的组成结构角度(电路中增加一个什么元件?)进行思考]
①增减干电池的个数。
②调节学生电源的输出电压。
③与定值电阻串联一个滑动变阻器。
师:由于滑动变阻器的`连续调节特性,使得它在使用过程中非常方便。为了改变电压,我们采用了串联滑动变阻器的方法。[补充教师板书3(增加“滑动变阻器”)]。
师:现在我们已经确定了使用的器材,让我们一起绘制一个能够同时测量电压和电流的电路图吧。(引导:我们研究的目标是定值电阻,因此电流表和电压表所测量的是通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压。那么电流表和电压表应该如何连接到定值电阻上呢?另外,为了改变定值电阻两端的电压,我们需要使用滑动变阻器。那么滑动变阻器应该如何与定值电阻连接呢?)。
生:(学生将自己画的电路图展示在黑板上,教师引导学生进行修改)
师:同学们画的电路图可能不同,但只要把握住关键的要点就可以。
要点:
①电源、开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表串联;
②电压表并联在定值电阻的两端。(见图-11)
师:记录数据是科学研究中不可或缺的一个环节,而且在记录数据时还需要一定的技巧。因为我们需要从这些数据中寻找规律,所以数据的排布要合理,以便一目了然。常用的方法是使用表格进行记录。表格是大家都非常熟悉的工具,我们每天上课都会用到课程表,考试结束后也会看到全班的成绩表。那么当我们改变电压和电阻并测量电流时,应该如何设计数据记录的表格呢?
生:一些学生喜欢查看自己的课程表,而另一些学生则会设想将课程表中的星期和节次转化为电压和电阻。教师可以逐步引导学生,揭示答案。
师:为了能够与其他小组的数据进行比较,在实验完成后,我们需要保持相同的实验条件。因此,在本实验中,我们将使用两个定值电阻,分别为5Ω和10Ω。我们将调节定值电阻的两端电压依次设置为1V、2V、3V,并记录相应的实验数据。这些实验条件将有助于我们在实验结果分析中进行比较。
师:在全体成员的共同协力下,我们成功地完成了实验设计。然而,这并不意味着我们已经取得了实验的成功。如果在实际操作过程中出现错误,实验很可能会因此失败。为了避免这种情况发生,我想向大家提几个问题,请大家思考一下应该采取哪些措施以及为什么要这样做。
(投影仪投影: ①在连接电路的过程中,开关应该断开。 ②在开关闭合之前,滑动变阻器的滑片应调节到合适的位置。 ③如果已经知道实验中遇到的最大电流是0.6A,电流表和电压表的量程应根据实际情况选择。)
生:(第一个问题相对简单,大多数学生应该能够回答。第二个问题有一定难度,教师可能需要给予提示。第三个问题需要学生学会从实验设计中找到数据,教师可以提供引导。最后,教师可以投影出答案。)
师:请同学按照上面的实验方案开始实验。
(学生以小组为单位进行操作,教师巡视指导)
师:【展示实验数据】在黑板上,我将学生们的实验数据进行了展示(补充教师板书5)。每个小组都非常积极地向我展示了他们的实验数据。【重点强调误差】同时,我提醒同学们,任何实验都存在误差,因此他们的数据之间会有一定的差别,这是正常现象。然而,我们可以发现,尽管数据有所差异,但差异并不大,这并不影响我们总结规律。【引导观察关系】接着,我请同学们观察这些数据之间是否存在某种关系。请同学们仔细思考,探索数据之间的关联性,并共同寻找数据间可能存在的规律。
(投影:观察表格的纵行。当电阻是5Ω时,电阻两端的电压增大到原来的2倍,通过它的电流增大到原来的1/2倍,电压增大到原来的3倍,通过它的电流增大到原来的1/3倍。对于10Ω的电阻,电流和电压没有这种关系。
结论:导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
②观察表格的横行。当电压是1V时,电阻增大到原来的2倍,通过它的电流变为原来的1/2倍。对于2V和3V的情况,电流和电阻有这种关系吗?。
结论:导体中的电流跟导体的电阻成反比。
③将电流I、电压U、电阻R的关系用公式表示为__________。
生:(数据的规律性很明显,学生基本能自己独立得出结论)
师:这个规律最早是由德国的物理学家欧姆发现的,因此称为欧姆定律。
师:实验完成了,大家分组讨论下面的几个问题,然后做出回答。
①实验的结论具不具有普遍性?
我们的研究采用了多次改变电压和电阻进行测量的方法,结果显示在条件改变后得到的规律是一致的。这表明该规律具有普遍性。
②为什么少数小组的数据偏差比较大?
会有多种因素导致这种结果的错误。比如:电路连接是否正确;电压表是否正确地与定值电阻并联;选择了错误的电表量程而没有意识到;误将电流表当做电压表,或者将电压表当做电流表使用;在填写数据时是否将其正确地放入表格中等等。
③为什么多数小组的数据总有一些小小的偏差?
这是一种正常的误差情况。例如,在读取数值时,由于每个人的习惯不同,当电表指示在刻度的半格时,有些人可能会忽略半格,而其他人可能会多读半格;此外,使用的定值电阻的阻值以及电表的准确性也不可能完全相同。因此,这些因素都会对测量结果产生影响。
巩固练习
①(扩展教师板书5的虚线部分)
既然我们已经掌握了这个规律,不用测量,大家能不能把表格中的空白部分补充完整?
(教师任意添加一个电阻和电压,学生补充电流)
除了应用规律求电流,我们能不能求电压或电阻?
(教师任意添加一个电流,学生补充电压或电阻)
②同学们家中使用的电冰箱阻值大约是500Ω,请你根据欧姆定律估算一下当它工作时通过的电流大约是多少?
探究过程小结
①应用滑动变阻器改变电路中部分元件两端的电压。
②同时使用电流表和电压表测量通过某导体的电流和它两端的电压。
③改变实验条件多次测量使结论具有普遍性。
④实验要按照要求规范操作。
⑤电流、电压、电阻之间的关系:欧姆定律。
《欧姆定律》教学设计 篇12
一、教学目标
【知识与技能】
知道欧姆定律的具体内容及其推导式;了解关于欧姆定律的发现历程;能够利用欧姆定律进行计算。
【过程与方法】
通过认识电流、电压及电阻的定量关系,学会利用欧姆定律解决实际问题,提高知识的应用能力。
【情感态度与价值观】
通过了解科学家发明和发现的过程,学习科学家探求真理的伟大精神和科学态度,激发学生努力学习的积极性和勇于为科学献身的热情。
二、教学重难点
【重点】
欧姆定律的内容及应用。
【难点】
正确使用欧姆定律进行计算。
三、教学过程
环节一:导入新课
教师列举生活实例:我们通常会在生活中看到“高压危险”的标识,但是我们用手指摁住电池两端的时候,却不觉得危险,这是为什么?
学生根据上节课所学能作出回答:因为当人体电阻一定,电压越大,经过身体的.电流越大。
教师追问:如果给定数值,如何计算这两次经过人体的电流的大小呢?学生疑惑,引出本节课题。
环节二:新课讲授
1、欧姆定律:
教师讲解:其实上节课我们探究的电流、电压、电阻三者的关系,早在十九世纪德国物理学家欧姆已经开始研究,这就是有名的欧姆定律的来源。
介绍表达式,以及其表述的物理意义:在同一电路中,通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。
介绍欧姆定律的发现历程:自1800年伏打发现电流和电堆,一直到1826年欧姆才发现了电流的定律。因为当时电阻、电压等概念还没有出现,同时也没有一个高灵敏电流计来测定电流的强度值。因此一个未知规律的取得,无论今天看来有多么简明易懂,都需要科学家付出辛勤的努力和勇敢的探索。
2、应用欧姆定律:
【基础题目】教师出示习题:一辆汽车的车灯,灯丝电阻为30Ω,接在12V的电源两端,求通过这盏电灯的电流?学生根据欧姆定律内容计算。
教师提问,我们在做题时怎样才能又快又准地算出答案呢?遵从什么样的步骤?
学生回答:画出电路图,选公式计算就行了。
教师归纳:做题步骤(1)读题、审题,注意已知量的内容
(2)根据题意画出电路图
(3)为了更清晰的看到我们的未知量和已知量,我们在图上标明已知量的符号、数值及未知量的符号。
(4)选用物理公式进行计算,注意单位的统一。
《欧姆定律》教学设计 篇13
(一)教学目的
1.理解欧姆定律的内容及其表达式的物理意义,了解定律中各量的单位;
2.能较熟练地运用欧姆定律分析解决有关的简单问题;
3.知道什么叫伏安法;
4.培养运用物理公式解答物理问题的习惯和能力。
(二)教具
写有课堂练习题的小黑板(或幻灯片)。
(三)教学过程
1.复习提问引入新课
教师:上节课我们通过实验得出了导体中的电流跟它两端的电压和它的电阻的关系,请一位同学叙述一下这个关系(抽中等学生或差等生不看书回答)。大家认为他说得对吗?(不足之处由学生订正)上节课我们曾经把这个关系用数学式子表示出来,请一位同学回答是怎样表示的?(学生回答教师板书)
教师:我们这节课要学习的就是将这些关系综合起来,得出的一个电学的基本规律,即欧姆定律。
板书:欧姆定律
2.新课教学
教师:欧姆定律的内容是什么呢?让大家阅读课本,请一位同学朗读欧姆定律的内容,教师板书。
板书:导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。
教师:欧姆定律的内容中好像比上节实验得出的关系少设了一点什么,你们发现了没有?(在说到“正比”或“反比”时,没有说“在电阻一定的情况下”或“电压不变的情况下”)这是否意味着“导体中的电流跟它两端的电压成正比”不需要保持电阻不变这个条件了呢?不是的.只有电阻一定时,导体中的电流才会跟它两端电压成正比.同样,也只有电压不变时,导体中的电流才会跟它的电阻成反比.定律作了简明的叙述,但暗含了这两个条件.这是对定律应注意的一个方面.另一方面,定律没有指明“正比”、“反比”所应满足的条件,还意味着它能适用于电压、电阻同时都变化时,电流应如何变的情形,这种情形在以后的学习中将会遇到.其次欧姆定律中说到的电流、电压、电阻都是属于同一段导体的.在后面将欧姆定律用于串联电路和并联电路时,注意到这一点是很必要的.欧姆定律的内容可以用公式来表述,请大家看看课本上是怎样表述的.(学生看书,教师板书)
现在请大家解答下面两个问题.(出示小黑板或幻灯片.请两个学生在黑板上解答,教师巡视指导.两个问题均有两种解法.例如,可以先用欧姆定律解出电阻值,再用欧姆定律解电流值;也可以直接用前面比例式(1)求解.)
问题①一个定值电阻两端的电压是0。25伏时,流过它的电流是0。13安.如果流过它的电流变为0。91安,此时它两端的电压多大?
问题②一个电阻箱接在电压不变的电源上.把它的电阻调到350欧时,流过它的电流是21毫安.若再调节电阻箱,使流过它的电流变为126毫安,此时电阻箱的电阻应是多大?
教师:在解答问题①时,除了黑板上的解法外,有同学还用了另一种解法(教师板书出来)大家看都对吗?(学生答)欧姆定律是一个普遍适用的。定律.但在涉及只求两个量的变化关系的问题中,直接用比例式解通常要简捷些.
3、让大家阅读“想想议议”中提出的问题,议论一下.(学生阅读,分组议论)
教师:为什么安培表不能直接接到电源两极上去?(学生回答,教师订正)伏特表接到电源两极上为什么不会被烧毁?(学生回答,教师订正)
4.小结
教师:这节课我们在实验得出的规律的基础上概括总结出了欧姆定律.刚才大家看到,应用欧姆定律,不仅可以定量计算各种电学问题,而且还能简单明了地解释像安培表为什么不能直接接到电源两极上这类物理问题.今后学习中我们将会接触到这一电学基本规律的广泛应用.今天的复习任务首先是把定律的物理意义真正理解清楚.在作业中一定要注意解答的书写格式,养成简明、正确表达的好习惯.
5.布置作业
(1)工厂中车床照明灯采用36伏的安全电压,某车床照明灯工作时灯丝电阻是32欧,求通过灯丝的电流.
(2)一段导体两端电压是2伏时,导体中的电流是0。5安,如果电压增大到3伏,导体中的电流多大?
(3)电压保持不变,当接电阻为242欧的灯泡时,电路中的电流为0。91安,如改接电阻为165欧的电烙铁,电路中的电流是多大?
(四)设想、体会
1.本课题教学设计的关键之一是处理好第一节的实验规律和欧姆定律的关系,使学生易于理解欧姆定律的内容和公式的物理意义.特别是欧姆定律的公式为什么那样表达,是初中物理教学中的一个难点.采用根据实验结果写出,再令=1的办法引出,超出初中学生的数学知识水平,是不可取的;直接把公式抬出来,不说明它为什么综合概括了实验规律,就急急忙忙用公式去解题的办法,给学生理解公式的物理意义留下悬案,也是不妥当的.本教案设计的基本思路是,从实验规律出发,引出定律内容,再把定律的结论与实验的结论对比理解,说明定律既概括了实验的结果,又比实验结论更具有普遍性.在引出公式后,由公式导出两个实验的结论,说明公式也的`确是实验结论的概括.这样,学生对定律的内容和公式的物理意义就有了切实的理解.对课文开头提出的欧姆定律是“实验结果综合起来”的才会有真切的体会.这样做的前提是在本章第一节的教学中,先通过实例运用学生在小学和中学数学学习中已较熟悉的比例知识导出本教案中的(1)(2)两式,根据第一节的内容和课时实际,不难做到.培养学生理解运用数学表达物理规律和应用数学解决物理问题的能力是本章的一个重要特点.上述设计和课堂练习题的设计都有利于这种能力的培养.
2.本课题的另一重点教学目标是初步培养学生应用欧姆定律解题的能力.“掌握欧姆定律”的教学要求是本章以至电学学完后的最终要求.这节课只应是既简单又基础的应用.由于学生已经较长时间没有涉及到用公式进行定量计算,在这一节课对解题加以强调是非常必要的.教案中采取学生先阅读课文例题,再一起概括小结解题思路方法;在本课小结中再次强调,对学生提出要求等措施来实现.
3.由于采用了学生阅读课文的措施,这不仅有力地发挥学生在学习中的主体作用,而且也减少了教师的重复板书,节约了一些教学时间,有条件加两个课堂练习题.这两个练习题的目的不仅在于强调在涉及物理量的变化关系时,可以用比例法巧解,而且也再一次强化了欧姆定律与实验所得的规律的一致性的认识.但对U、I、R三个量同时变的问题,仅在教师阐明定律的意义时提及,在练习题中没有涉及,留待后续学习中去深化,以免加大学习的难度.
4.定律中的U、I、R是对同一导体而言,在本节课只需提醒学生注意就可以了.不必去讲不同导体的U、I、R要用下标区别的问题。待学习电阻的串联时,有了这种需要再提出来,才能收到事半功倍的效果.
注:本教案依据的教材是人教社初中物理第二册。
《欧姆定律》教学设计 篇14
(一)教学目的
1.掌握欧姆定律,能熟练地运用欧姆定律计算有关电压、电流和电阻的简单问题。
2.培养学生解答电学问题的良好习惯。
(二)教具
书写有问题和例题的投影幻灯片。
(三)教学过程
1.复习
2.进行新课
(1)欧姆定律
由实验我们已知道了在电阻一定时,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。把以上实验结果综合起来得出结论,即欧姆定律。
板书:欧姆定律
1.内容:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
欧姆定律是德国物理学家欧姆在19世纪初期(1827年)经过大量实验得出的一条关于电路的重要定律。
欧姆定律的公式:如果用U表示加在导体两端的电压,R表示这段导体的电阻,I表示这段导体中的电流,那么,欧姆定律可以写成如下公式:
I=U/R。
公式中I、U、R的单位分别是安、伏和欧。
公式的物理意义:当导体的电阻R一定时,导体两端的电压增加几倍,通过这段导体的电流就增加几倍。这反映导体的电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比例关系(I∝U)。当电压一定时,导体的电阻增加到原来的几倍,则导体中的电流就减小为原来的几分之一。反映了电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比例的关系(I∝U/R)。公式I=U/R完整地表达了欧姆定律的内容。
板书:2.公式:I=U/R
I-电流(安)U-电压(伏)R-电阻(欧)
有关欧姆定律的几点说明:
①欧姆定律中的电流、电压和电阻这三个量是对同一段导体而言的。
②对于一段电路,只要知道I、U和R三个物理量中的两个,就可以应用欧姆定律求出另一个。
③使用公式进行计算时,各物理量要用所要求的单位。
(2)应用欧姆定律计算有关电流、电压和电阻的简单问题。
例题1:课本中的例题1。(使用投影片)
学生读题,根据题意教师板演,画好电路图(如课本中的图8-2)。说明某导体两端所加电压的图示法。在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号。
解题过程要求写好已知、求、解和答。解题过程写出根据公式,然后代入数值,要有单位,最后得出结果。
板书:
例题1:
已知:R=807欧,U=220伏。
求:I。
解:根据欧姆定律
I=U/R=220伏/807欧=0.27安。
答:通过这盏电灯的电流约为0.27安。
例题2:课本中例题2。(使用投影片)
板书:
例题2
要求学生在笔记本上按例题1的要求解答。由一位同学到黑板上进行板演。
学生板演完毕,组织全体学生讨论、分析正误。教师小结。
①电路图及解题过程是否符合规范要求。
②答题叙述要完整。本题答:要使小灯泡正常发光,在它两端应加2.8伏的电压。
③解释U=IR的.意义:导体两端的电压在数值上等于通过导体的电流跟导体电阻的乘积。不能认为"电压跟电流成正比,跟电阻成反比。"因为这样表述颠倒了因果关系也不符合物理事实。
例题3:课本中的例题3。(使用投影片)
板书:
例题3
解题方法同例题2。学生板演完毕,组织学生讨论、分析正误。教师小结。
①解释R=U/I的物理意义:对同一段导体来说,由于导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,所以i的比值是一定的。对于不同的导体,其比值一般不同。U和I的比值反映了导体电阻的大小。导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于材料、长度和横截面积,还跟温度有关。不能认为R=U/I表示导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比。由于电阻是导体本身的一种性质,所以某导体两端的电压是零时,导体中的电流也等于零,而这个导体的电阻值是不变的。
②通过例题3的解答,介绍用伏安法测电阻的原理和方法。
板书:(书写于例题3解后)
用电压表和电流表测电阻的方法叫做伏安法。
3.小结
(1)简述欧姆定律的内容、公式及公式中各物理量的单位。
什么叫伏安法测电阻?原理是什么?
(2)讨论:通过课本中本节的"想想议议",使学生知道:
①电流表的电阻很小(有的只有零点几欧),因此实验中绝对不允许直接把电流表按到电源的两极上。否则,通过电流表的电流过大,有烧毁电流表的危险。
②电压表的电阻很大(约几千欧),把电压表直接连在电源的两极上测电压时,由于通过电压表的电流很小,一般不会烧毁电压表。
4.布置作业
课本本节后的练习1、4。
《欧姆定律》教学设计 篇15
一、教学目标
1.知识与技能:学会使用电表,会用滑动变阻器,掌握欧姆定律的内容和公式,知道各个物理量的单位。
2.过程与方法:让学生经历科学探究的过程,进一步熟悉控制变量法,学会科学分析和处理实验数据的方法,总结物理规律的研究方法。
3.情感态度与价值观:引导学生体验探究过程中的快乐,感受欧姆得出欧姆定律的不易,学习科学家为科学艰苦奋斗的精神。
二、教学重点、难点
1.重点:掌握实验方法,理解欧姆定律。
2.难点:设计实验过程,实验数据的分析,对欧姆定律的理解。
三、教学设计思路
欧姆定律是把电学中三个重要的物理量电流、电压、电阻联系起来的一个重要定律,是电学中的基本定律,也是进一步学习电学知识和分析电路的基础,是本章的重点。
本节课的重点是学生通过自己的实验探究得出欧姆定律,在探究活动开始时,教师应给学生创设一些生活情境、问题情境,引导学生发现问题,使学生产生探究的动机,从而提出问题,设计实验,解决问题。实验的探究过程既是重点也是难点,由于实验的难度比较大,所以教师要引导学生复习前面所学电学知识,并通过设置几个问题,让学生交流讨论,降低了难度,达到启发学生正确设计实验的目的,从而突破本节的一个难点。本课的教学设计过程为:
在整个探究过程中,教师是一个引导者和参与者。要关注探究过程的细节,对学生出现的错误及时纠正,同时要善于发现其闪光之处,给予鼓励,调动学生积极参与到探究过程中,另外要充分利用好交流和评估,培养团队合作精神以及修改完善自己实验方案的能力。
四、教学资源
学生分组实验器材:干电池组、电流表、电压表、滑动变阻器(10Ω 1A)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω)、开关、导线、小灯泡与灯座。
教师演示器材:家用调光台灯、实物投影仪、干电池组、滑动变阻器、开关、导线、小灯泡与灯座。
五、教学设计
教师活动
学生活动
备注
一、创设情境,导入新课
(取出家用调光台灯,插入插座中,闭合开关,调节旋钮,让学生观察灯的亮度变化)
向同学们介绍了滑动变阻器在家用调光台灯中的应用,请同学们利用所学知识,结合自己的分析,画出家用调光台灯的电路图。
请几位同学把自己所画的电路图放在实物投影仪上向大家展示。
二、提出问题
如果想知道通过灯泡的电流是多少,那么在这个电路要接入哪个仪器呢?该怎样连接到电路中呢?请画出电路图。
把错误的和正确的电路图放在实验投影上展示,引导学生交流讨论。
请2位同学按照电路图把讲桌上器材连成电路。
调节滑动变阻器的滑片,请同学们观察灯光的亮度变化,你还发现了什么现象?调光台灯的亮度发生变化的原因是什么呢?
在生活与生产中,很多地方需要改变电流的大小,那么电流的大小可能与哪些因素有关?有什么样的关系?请同学们思考并以小组为单位进行讨论、交流。
三、新课教学
PPT课件展示探究活动:
14.5探究通过导体的电流大小与哪些因素有关?有什么关系?
猜想与假设:
1.通过导体电流与有关,而且越大,电流越。
2.通过导体电流与有关,而且越大,电流越。
(如果有的学生猜想还与其它因素有关,比如通过导体电流大小与导体的长短、横截面积等有关,教师要引导学生进行分析,归纳,把其归类到电阻中去。)
引导学生设计实验:刚才这几位同学的猜想非常好,但他们的猜想是否正确呢?怎么来证明呢?
我们在设计实验前,请同学们先议一议下面几个问题:
1.探究电压、电阻的变化对电流的影响,应该用什么方法?
2.探究电压对电流的影响时,哪个量不变?哪个量变?如何改变?通过什么显示变与不变的量?画出你们所设计的电路图。
3.探究电阻对电流的影响时,哪个量不变?怎么样保证其不变?哪个量变?如何改变?画出你们所设计的电路图。
请同学们以小组为单位进行讨论、交流这几个问题,然后组长或其他成员代表你们小组向全体同学汇报你们小组讨论的结果,我们看一看哪个小组做的最好。
师生互动部分:
小组汇报时可能会出现如下所述的一些现象,教师要做好分析引导工作。
第一小组:可以通过在电路中串联电流表知道电流的大小,根据干电池的节数知道导体两端的电压。电路图1所示:
教师:你们这个小组所设计的电路图是用来研究电流与哪个物理量的关系的呢?
第一小组:我们所讲的是研究电流与电压关系的实验电路图。
教师:很好。除了他们这个小组设计的,有没有与这组不一样的设计方案呢?
第二小组:我们小组也认为应该用控制变量法来进行探究,比如研究电压对电流的影响时,就应该保持电阻不变,但我们组与第一组不同的是在第三次实验时,电压较大,为了保护电路,我们加了一个滑动变阻器,如图2所示。
教师:那对于图2中的最后一个电路图,定值电阻两端的电压是4.5V吗?你们小组能想一个办法确定吗?
学生:
第三小组:老师,我们组认为在他们小组设计的电路中都有问题,虽然一节干电池的电压是1.5V,但使用时间长了以后,干电池的电压可能会发生变化,所以为了知道导体两端电压,我们建议在导体两端并联上电压表。
教师:同学们,你们是否同意第三小组同学的看法,你们还有什么不同的想法吗?
第四小组:老师,在前面几组同学所讲的基础上,我们组认为再串联一个滑动变阻器才更好,探究电压对电流的影响时,保持电阻不变,通过调节滑动变阻器的滑片,改变定值电阻两端的电压,观察电流表,记录其示数,从而知道电路中的电流大小;在研究电阻对电流的影响时,换用不同的电阻值,但我们不知道怎么保持电压不变了。
教师:你们小组不但自己说的非常好,还有一个问题,给其它组留下表达的机会.对他们组留下的`这个待解决的问题,哪个小组能伸出“友谊之口”啊?
第五小组:老师,我们组认为这其实也挺简单的,比如在把5Ω电阻换成10Ω电阻时,导体两端电压肯定会变化,那么我们只要观察电压表,通过移动滑片,使电压表示数恢复到原来即可。
教师:同学们,这组同学讲的好吗?请大家用掌声的热烈程度告诉我吧。
教师:请同学们根据刚才几个小组汇报的结果,结合自己组更好的想法,画出你们所设计的电路图。过一会我们邀请几个小组代表把你们组设计的电路图在实物投影上向全体同学展示。
几个小组同学利用实物投影仪展示自己组所设计的电路图,如图3所示。
下面我们就要进行实验。请同学们先回想我们前面所学的电学有关知识,思考在实验操作过程中,应该注意哪些问题?
学生:
同学们说的非常好,实验时请同学们注意这些问题。我们进行一下分工,前面小组探究电压对电流的影响,后面小组探究电阻对电流的影响。下面同学们就以小组为单位,利用实验桌上的器材,按照你们最终设计的电路图,连接电路,进行实验探究,把有关的数据填写在的表1和表2中。
同学们实验已经结束,下面请各组同学先仔细研究你们自己的实验所得数据,你能得到什么结论?然后再与邻组同学交流一下,他们所得到的结论与你们的一致吗?最后我们请几个组同学把你们的实验数据放到实物投影仪上向全班同学展示,并汇报你们组的发现。
第六组:(结合实物投影展示的数据)我们得到的结论是:电压增大,电流也增大。
教师:那需要满足什么条件时,电压增大,电流也增大呢?
第六组:应该是在电阻不变的情况下,电压增大,电流也增大。
教师:有没有不同的结论?
第七组:我们组得到的结论是:在电压不变时,电阻越大,电流越小。
教师:还有不同的结论吗?刚才几组同学都是从变化趋势上谈了电流与电压、电阻的关系,现在请同学们再仔细研究一下你们的实验数据,把你们的实验数据在课本图14-14的坐标中描绘出来,你有没有什么新的发现?你能仿照图14-14画出电流、电阻图像吗?
学生:我们发现在电流、电压图像中,得到的是一条直线。
教师:所有的点都在这条直线上吗?另外,一条直线在数学的函数中表示什么意思呢?
学生:……
教师:同学们认为他们这个小组说的对吗?好,另一种情况是什么样的呢?
学生:……
教师:还有不同意见的同学吗?同学们你们真了不起,我为你们鼓掌,因为你们今天所发现的规律,很多年前是由一位大物理学家发现的,这个物理学家的名字叫欧姆,这个定律就叫欧姆定律。
欧姆定律的内容: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:
公式中U为导体两端电压,单位为伏(V);R为导体的电阻,单位为欧(Ω);I为通过导体的电流,单位为安(A)。
教师:我们以前学过的哪一公式与欧姆定律的公式比较象呢?
学生:……
教师:下面请同学们自学欧姆定律的有关内容及课本中的例题,然后向全班同学汇报你所学知识。
教师:好,同学们都已经自学完毕,请几位同学来谈谈你自学到哪些知识?
学生:……
教师:下面我们来看一道辨析题:
根据欧姆定律,下列说法正确的是( )
A.从R=U/I可知,导体的电阻跟加在导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
B.从R=U/I可知,对于某一确定的导体,通过的电流越大,说明导体两端的电压越大
C.从I=U/R可知,导体中的电流跟两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比
D.从R=U/I可知,对于某一确定的导体,所加电压跟通过导体的电流之比是个定值
教师:下面我们请两位同学组成一个小组到黑板这边完成课本习题第2题的求解过程,其他同学在下面单独完成。
三、课堂小结
教师:下面还有几分钟的时间,请同学们把这节有关内容在笔记本上整理出来,然后谈谈本节课你所学到知识。
教师:你们还有什么问题吗?
学生:……
教师:我还有一个问题,在实验探究过程中,哪些做法引入的误差会比较大?怎样才能尽量减小?请同学们课后再回想一下探究过程,仔细考虑这个问题。
学生仔细观察实验现象,动脑思考,结合前面所学电学知识,画出家用调光台灯的电路图。
小组间交流、讨论得出在这个电路中串联电流表。
学生仔细观察实验现象,进行交流、讨论,得出调光台灯亮度发生变化的原因。
以小组为单位进行讨论、交流,根据日常生活现象或理论大胆进行猜想。
学生分组交流然后汇报:电流的大小可能与电压、电阻有关,电压越大,电流越大,因为电压是形成电流的原因;电阻越大,电流越小,因为电阻阻碍电流。
以小组为单位进行讨论、交流、汇报。
开动脑筋,积极思考,想出各种办法,设计电路。
学生思考,想出办法,设计电路,画出电路图。
学生回想片刻后交流、讨论、可能有以下一些回答:
1.在连接电路时,开关要断开。
2.电表要先试触,要选择适当的量程。
3.刚开始连线时,滑动变阻器的滑片要处在电阻最大位置。
4.闭合开关读数后要迅速断开开关。(教师追问为什么)
5.读数时视线要正视。
6.要多测几组数据,以便得到更准确的结论。
学生动手实验探究,教师巡视指导学生正确连接电路,进行实验,尊重事实,得出实验数据,不得拼凑。同时教师注意观察学生实验过程中的一些细节,及时讲评,比如读数时视线没有正视会造成什么结果等。
[高中欧姆定律教学设计]
