探究电阻上的电流跟两端电压的关系教学设计-----青海师大附中__马育慧

实验课:探究电阻上的电流跟两端电压的关系教学目标：一、知识与技能1．通过实验探究电流、电压和电阻的关系；2．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；3．会使用滑动变阻器来改变一段导体两端的电压。二、过程与方法1、通过探究过程，进一步体会科学探究方法；2、体会用“控制变量法”来研究物理规律的思路，学习用图象研究物理问题；3、通过实验、分析和探索的过程，提高根据实验数据归纳物理规律的能力。三、情感态度与价值观1．在收集、处理数据的过程中，培养学生实事求是的科学态度；2．通过探究，揭示物理规律，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。教学重点：通过经历完整的实验探究，认识电流、电压和电阻的关系。教学难点：1、运用控制变量法对实验数据进行分析得到结论；2、运用数学一次函数图象分析出电流、电压和电阻的关系式。课时安排：1课时课前准备：多媒体课件、电池组（四节）、开关、导线若干、电流表、电压表、定值电阻（2Ω、4Ω各一个）、滑动变阻器、坐标纸教学过程：【引入新课】将电源、开关、定值电阻组成串联电路，如下图所示。问题：如何改变通过定值电阻的电流？学生回答：1、可以通过改变电路中的电压；2、可以通过改变电路中的电阻。电流与电压和电阻有什么定量关系呢？【进行新课】一、提出问题：电流与电压、电阻有什么关系？根据提示：1、电压是形成电流的原因；2、电阻是导体对电流的阻碍作用做出猜想或假设。二、猜想或假设：1、导体中的电流可能与导体两端的电压成正比；2、导体中的电流可能与导体的电阻成反比。三、设计实验：【提出问题】（1）前面学过的哪个实验与该实验相似？（2）这些实验中应用了哪种研究问题的方法？（3）再这个实验中怎样应用控制变量法的？（学生思考）回答：（1）该实验与探究“决定电阻大小的因素”实验应用的是同一种方法，都是利用控制变量法进行探究的；（2）研究电流与电压的关系，应该控制电阻不变，通过改变电阻两端的电压，来观察电流的变化情况；研究电流与电阻的关系，应该控制电压不变，通过改变电阻，来观察电流的变化情况。限于时间的原因，这节课只进行第一个实验的操作探究。【提出问题】（1）如何控制电阻不变？（2）如何得知电流的变化情况？（3）如何改变电压，并观察到变化的情况？（学生思考）回答：（1）为控制电阻不变，可以使用定值电阻；（2）利用电流表和电压表分别测量流过定值电阻的电流及其两端的电压。（3）电压的改变方法有两种：一是改变电池的个数；二是使用滑动变阻器进行调节。通过学生对这三个问题的讨论，明确实验需要的基本测量工具，并设计实验电路图。师生互动：师生共同讨论，对各组设计方案的优缺点进行评估，确定实验的最佳方案。3、实验电路图：（课件展示）在这个实验中我们是如何改变定值电阻两端的电压呢？答：通过改变滑动变阻器滑片P的位置，从而使定值电阻R两端的电压发生成倍的变化。四、进行实验：实验时需注意以下几个问题：（课件展示）(1)连接电路时，开关应处于断开状态；滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处。(2)电流表和电压表的使用方法要正确，采用试触法选择合适的量程。(3)改变电压时，要使电压发生成倍的变化。(4)通电时间不要太长，测量次数不少于三次。(5)改变定值电阻，再次进行实验。(6)设计记录数据的表格，及时记录数据。五、分析和讨论：下面这是教师在某一小组，以小组成员的身份参与实验，设计表格并记录的实验数据。R1=2ΩU(V)1234I(A)R1=4ΩU(V)1234I(A)【提出问题】1、电流与电压这两个物理量，哪个量随哪个量变化？2、分析表一（或表二），可得出什么结论？你是怎么分析出来的？3、这个结论是建立在控制哪个物理量不变的基础上得出的？4、那我们能不能说成是“当导体的电阻不变时，导体两端的电压与通过导体的电流成正比”呢？为什么？5、进一步分析实验数据，分析表一和表二的同一列，可得出什么结论？你是怎样分析出来的？这个结论是建立在控制哪个物理量不变的基础是那个得出的？6、电流和电阻这两个物理量，哪个量随哪个量在变化？7、那我们能不能说成是“当导体两端的电压不变时，导体的电阻与通过导体的电流成反比”呢？为什么？【分析并逐层概括】1、电流是由于电压产生的，电流随着电压变。2、分析表一（或表二），发现每当导体两端的电压成某一倍数变化时，导体中的电流也成相同倍数变化。于是可得“当导体的电阻不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比”的结论。3、这个结论是建立在控制电阻不变的基础上得出的。4、“当导体的电阻不变时，导体两端的电压与通过导体的电流成正比”的说法是不正确的，因为“电压是电路中产生电流的原因，应该是电流随着电压的变化而变化的”；5、分析表一和表二的同一列，由于导体两端的电压相同，电阻在成倍增大时，而导体中的电流却在成倍减小。于是可得结论“当导体的电阻不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比”。这个结论是建立在控制电压不变的基础上得出的。6、电阻是导体本身的性质，与电流的大小无关，只与导体的材料、长度、横截面积有关，所以是电流随着电阻变。7、“当导体两端的电压不变时，导体的电阻与通过导体的电流成反比”的说法是不正确的，因为“电流是随着电阻的变化而变化的”总结：（课件展示）当导体的电阻不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；当导体的电阻不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。学生活动：下面请同学们根据自己的实验数据，在课本25页的图7.1—1用描点法画出U—I图象。（课件展示）U—I图象问题：当导体两端没有加电压时，即U=0时，通过该导体的电流是多少？答：通过导体的电流也为0.所以，在U—I图象中，还有（0、0）这个点，描点连线。【提出问题】1、通过描点、连线后，得到的是一条什么线?2、这两条经过原点的直线与数学上所学过的哪种函数图象相同3、函数中的y、x分别对应图象中的哪个物理量？4、请同学们利用所学过的函数知识，来确定出图象中的直线的函数表达式？总结：（课件展示）I=U/R六、评估：要求学生在探究报告反思自己的探究活动一些问题，如：（1）实验设计方案是不是最优的，还可能会存在着不合理的地方。（2）操作中有没有什么失误，读数时会不会有失误。（3）测量结果是不是可靠的。（4）探究中是不是还有哪些问题还不清楚，哪些问题弄明白了。七、交流：要求学生课后进行交流，交流时，可以相互交换各自的探究报告，也可以口头表述自己在探究与他人不同的意见，同时还应听取他人正确的意见。如：为什么我的猜想和别人不一样？为什么我的方法与你不一样？为什么你能得出这样的结论，我的结论不和你一样？小结：练习：1——5教学反思：