《歐姆定律》教學(xué)設(shè)計(jì)(錦集15篇)
作為一位兢兢業(yè)業(yè)的人民教師,通常需要用到教學(xué)設(shè)計(jì)來輔助教學(xué),教學(xué)設(shè)計(jì)要遵循教學(xué)過程的基本規(guī)律,選擇教學(xué)目標(biāo),以解決教什么的問題。教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)該怎么寫呢?以下是小編為大家收集的《歐姆定律》教學(xué)設(shè)計(jì),希望能夠幫助到大家。
《歐姆定律》教學(xué)設(shè)計(jì)1
一、設(shè)計(jì)理念
通過本節(jié)課的教學(xué),構(gòu)建一個(gè)“人文、物理、社會(huì)”三維的教學(xué)課堂,在引導(dǎo)學(xué)生探究物理知識的同時(shí),滲透“以人為本”的理念。讓“研究性學(xué)習(xí)”走進(jìn)課堂,走入學(xué)科教學(xué),以此來切實(shí)增強(qiáng)課堂教學(xué)的開放性、生成性。張揚(yáng)學(xué)生個(gè)性,最大限度地發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。實(shí)現(xiàn)落實(shí)從生活走向物理,從物理走向社會(huì)的課程理念。
二、教學(xué)目標(biāo)
1、通過對科學(xué)家歐姆事跡的介紹,激發(fā)學(xué)生勇攀科學(xué)高峰的斗志;通過歐姆定律的建立,使學(xué)生體驗(yàn)自然界各種運(yùn)動(dòng)和變化必然遵循一定的客觀規(guī)律;在科學(xué)探究的活動(dòng)中親身體驗(yàn),受到從特殊到一般的.科學(xué)方法熏陶,以此來培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
2、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),知道簡單的數(shù)據(jù)處理方法,提高連接電路及正確使用電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器的技能。
3、使學(xué)生初步了解科學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì),培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、控制變量并運(yùn)用分析、比較、歸納等方法進(jìn)行科學(xué)探究的能力。以此來培養(yǎng)學(xué)生初步提出問題的能力及信息的收集和交流能力。
三、教學(xué)重點(diǎn)
建立歐姆定律,理解其含義。
四、教學(xué)難點(diǎn)
就是實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和探究過程。
五、課時(shí)安排
一課時(shí)。
六、教學(xué)過程
1、提出問題:通過一系列實(shí)際問題,引出“探究電流與電壓、電阻會(huì)不會(huì)有定量關(guān)系”的問題,體現(xiàn)了從生活走向物理的課程理念。
2、猜想或假設(shè):讓學(xué)生參與到課堂學(xué)習(xí)中來,結(jié)合已有的電學(xué)知識和生活經(jīng)驗(yàn)讓學(xué)生作出猜想,并說明猜想的依據(jù)。
3、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):小組討論如何改變電壓?如何進(jìn)行研究?(提出解決問題的思路。要求畫出實(shí)驗(yàn)的電路圖,列出所需器材、實(shí)驗(yàn)步驟,設(shè)計(jì)好數(shù)據(jù)記錄表)
全班交流,許x代表用實(shí)物投影儀展示自己的方案,由老師或下面的學(xué)生當(dāng)場提問(如:為什么要使用滑動(dòng)變阻器等),共同完善實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。
4、動(dòng)手探究:動(dòng)手準(zhǔn)備,根據(jù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),該由教師引導(dǎo),讓學(xué)生動(dòng)手操作。
5、分析歸納:將學(xué)生的數(shù)據(jù)用投影儀投影,引導(dǎo)學(xué)生分析I與U的關(guān)系,將不同組的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,引導(dǎo)學(xué)生分析I與U的關(guān)系。在這中間,穿插介紹歐姆的事跡。
七、布置作業(yè)
練習(xí)第一、第二題。
八、結(jié)束語
通過這節(jié)課的學(xué)習(xí),我們掌握了歐姆定律,理解了它的內(nèi)涵意義。讓學(xué)生在體驗(yàn)的基礎(chǔ)上手、腦并用地參與科學(xué)探究活動(dòng),能動(dòng)地認(rèn)識和生成科學(xué)知識,賦予知識以個(gè)性化的意義,從中學(xué)到科學(xué)方法,發(fā)展科學(xué)探究所需要的能力,進(jìn)而真切地體驗(yàn)科學(xué)探究過程中曲折的樂趣,從而真正感悟科學(xué)。
《歐姆定律》教學(xué)設(shè)計(jì)2
歐姆定律是電學(xué)中的基本定律,是進(jìn)一步學(xué)習(xí)電學(xué)知識和分析電路的基礎(chǔ),是本章的重點(diǎn)。本次課的邏輯性、理論性很強(qiáng),重點(diǎn)是學(xué)生要通過自己的實(shí)驗(yàn)得出歐姆定律,最關(guān)鍵的是兩個(gè)方面:一個(gè)是實(shí)驗(yàn)方法,另一個(gè)就是歐姆定律。歐姆定律的'含義主要是學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過程中逐漸理解,而且定律的形式很簡單,所以是重點(diǎn)而不是難點(diǎn)。學(xué)生對實(shí)驗(yàn)方法的掌握既是重點(diǎn)也是難點(diǎn),這個(gè)實(shí)驗(yàn)難度比較大,主要在實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)的記錄以及數(shù)據(jù)的分析方面。由于實(shí)驗(yàn)的難度比較大,學(xué)生出現(xiàn)錯(cuò)誤的可能性也比較大,所以實(shí)驗(yàn)的評估和交流也比較重要。這些方面都需要教師的引導(dǎo)和協(xié)助,所以這次課采用啟發(fā)式綜合教學(xué)法。
一、教學(xué)目標(biāo)
1、知識與技能
①使學(xué)生會(huì)同時(shí)使用電壓表和電流表測量一段導(dǎo)體兩端的電壓和其中的電流。
②通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識電流、電壓和電阻的關(guān)系。
③會(huì)觀察、收集實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
2、過程與方法
①根據(jù)已有的知識猜測未知的知識。
②經(jīng)歷歐姆定律的發(fā)現(xiàn)過程并掌握實(shí)驗(yàn)的思路、方法。
③能對自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評估,找到成功和失敗的原因。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
①讓學(xué)生用聯(lián)系的觀點(diǎn)看待周圍的事物并能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證實(shí)自己的猜測。
②培養(yǎng)學(xué)生大膽猜想,小心求證,形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神。
二、重點(diǎn)與難點(diǎn)
1、重點(diǎn):掌握實(shí)驗(yàn)方法;理解歐姆定律。
2、難點(diǎn):設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程;實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析;實(shí)驗(yàn)結(jié)果的評估。
三、教學(xué)方法
啟發(fā)式綜合教學(xué)法。
四、教學(xué)準(zhǔn)備
1、教具:投影儀、投影片。
2、學(xué)具:電源、開關(guān)、導(dǎo)線、定值電阻(5Ω、10Ω)、滑動(dòng)變阻器、電壓表和電流表。
五、板書設(shè)計(jì)
已學(xué)的電學(xué)物理量:電流I、電壓U、電阻R。
猜測三者之間的關(guān)系:I=UR、I=U/R、I=U-R。
實(shí)驗(yàn)所需器材:電源、開關(guān)、導(dǎo)線、電阻、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器。
《歐姆定律》教學(xué)設(shè)計(jì)3
一、教學(xué)任務(wù)分析
拓展型課程中的“電源”和“閉合電路歐姆定律”是基礎(chǔ)型課程中部分電路的延伸,是“電路”一章中的核心知識。內(nèi)容不僅涉及到電流、電阻、電壓及電動(dòng)勢等物理量,還通過對電池供電原理以及非靜電力做功等內(nèi)容的詳細(xì)介紹,突出閉合電路中能量轉(zhuǎn)化和能量守恒的規(guī)律。
“電源”和“閉合電路歐姆定律”涉及到的新概念較多并且抽象,如電動(dòng)勢、外電壓、內(nèi)電壓、外電阻、內(nèi)電阻等等,學(xué)生掌握這些概念均有一定的難度。建立閉合電路歐姆定律的探究過程,不僅要有較強(qiáng)的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)獲取數(shù)據(jù)的能力,還要學(xué)生具有較高的處理數(shù)據(jù)的理性分析能力。
讓學(xué)生感受電池,制作水果電池,體會(huì)物理與生活的聯(lián)系,打破對電池認(rèn)識的神秘感,甚至給學(xué)生一個(gè)發(fā)明創(chuàng)造的欲望,從而感受成功的喜悅或失敗的經(jīng)歷。
本節(jié)課通過對教材內(nèi)容的合理整合,探究活動(dòng)的科學(xué)設(shè)計(jì),較好地達(dá)成了學(xué)習(xí)目標(biāo)。
二、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.知識與技能
(1)知道電源電動(dòng)勢及內(nèi)阻概念,知道化學(xué)電池的工作原理。
(2)理解閉合電路歐姆定律。
(3)通過實(shí)驗(yàn)操作,培養(yǎng)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
2.過程與方法
(1)經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)觀察、猜想、驗(yàn)證等過程,感受科學(xué)探究的一般方法。
(2)通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析、歸納,經(jīng)歷物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程。
3.情感、態(tài)度和價(jià)值觀
(1)通過科學(xué)探究過程,培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求真的科學(xué)態(tài)度。
(2)通過對化學(xué)電池結(jié)構(gòu)的認(rèn)識,增強(qiáng)環(huán)保意識。
(3)觀看“神六”、“核電站”等圖片,領(lǐng)略我國電能領(lǐng)域取得的巨大的成就,激發(fā)愛國主義的熱情。
三、教學(xué)重點(diǎn)
電動(dòng)勢概念的建立,探究電源內(nèi)阻和閉合電路歐姆定律。
四、教學(xué)難點(diǎn)
通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,得出電源有內(nèi)阻以及閉合電路歐姆定律。
五、教學(xué)資源
1.實(shí)驗(yàn)器材:電壓、電流傳感器、DIS數(shù)據(jù)采集器等,水果及銅絲、鋅絲等。
2.信息技術(shù):自制FLASH課件。
3.使用教材:上海市現(xiàn)行高級中學(xué)課本《物理》拓展型課程I第二冊(試用本)(華東師范大學(xué)出版社。
六、設(shè)計(jì)思路
在“電源電動(dòng)勢”和“閉合電路歐姆定律”兩節(jié)電學(xué)內(nèi)容的教學(xué)中,通常我們的教學(xué)設(shè)計(jì)是根據(jù)高中物理教材中提供內(nèi)容按次序而進(jìn)行的。在教學(xué)內(nèi)容上,從非靜電力做功引入電動(dòng)勢的概念,強(qiáng)調(diào)電動(dòng)勢是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng),在實(shí)驗(yàn)得到電源的內(nèi)外電壓之和為電源電動(dòng)勢的基礎(chǔ)上,借助歐姆定律,推導(dǎo)出閉合電路歐姆定律。在教學(xué)次序上,先電源電動(dòng)勢,后閉合電路歐姆定律。
由于人們對事物的認(rèn)識是一個(gè)漸進(jìn)的過程,在不同的階段有著不一樣的認(rèn)知水平,學(xué)生對電動(dòng)勢概念的理解也不會(huì)是一步到位的,需要一個(gè)螺旋上升的過程,所以,我們在對“電動(dòng)勢”和“閉合電路歐姆定律”兩節(jié)內(nèi)容研究后,將教材內(nèi)容進(jìn)行了有機(jī)的整合,設(shè)計(jì)出兩個(gè)雙循環(huán)的教學(xué)過程。
第一個(gè)雙循環(huán)針對電動(dòng)勢而言。電動(dòng)勢的概念是掌握閉合電路歐姆定律的關(guān)鍵和基礎(chǔ),考慮到電動(dòng)勢概念比較抽象,涉及的知識面較廣,學(xué)生全面、深刻地理解它是有困難的。在電動(dòng)勢教學(xué)的第一循環(huán)中,僅僅指出電源電動(dòng)勢是由電源本身的特性決定的,它在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓,它可以用電壓表直接測量出來。在第二循環(huán)中,指出它是表征電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量,電源電動(dòng)勢和電路斷開時(shí)電源兩極間的電壓有相同的大小和單位,但他們的物理含義不同。
第二個(gè)雙循環(huán)針對閉合電路歐姆定律而言。在第一循環(huán)中,通過多組電流、電阻的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),讓學(xué)生通過探究得到電源有內(nèi)阻,并進(jìn)一步得到閉合電路歐姆定律,改變了傳統(tǒng)教學(xué)中先將電源的表征量都研究好,待所有概念都解決后,再去研究電路中電流所遵循的規(guī)律,即閉合電路歐姆定律。第二循環(huán)中,先以作業(yè)形式給學(xué)生一系列問題,然后讓學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)的形式完成從能量角度對電源的研究。
考慮到本節(jié)課的探究方法與課本中的`不同,我們在作業(yè)中編排了題目“簡述課本中閉合電路歐姆定律的建立過程”,引導(dǎo)學(xué)生通過閱讀教材,學(xué)習(xí)到另一種經(jīng)典的研究方法,即通過探究電動(dòng)勢與電源內(nèi)、外電壓的關(guān)系而得出閉合定律歐姆定律。
本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)主要針對“電源”和“閉合電路歐姆定律”第一循環(huán)的學(xué)習(xí),課題名稱定為“電源及閉合電路歐姆定律”,教學(xué)時(shí)間為1課時(shí)。
七、教學(xué)流程
八、教學(xué)過程
(一)情景──回顧歷史、引入課題
視頻:神舟6號遨游太空。讓學(xué)生思考電池翼板的作用。
圖片:科學(xué)家伽伐尼。介紹伽法尼發(fā)現(xiàn)電的過程。
圖片:科學(xué)家伏打照片。介紹伏打及伏打電池,讓學(xué)生利用所學(xué)的化學(xué)知識,解釋伏打電池的工作原理。
實(shí)物:不同類型化學(xué)電池。解剖化學(xué)電池內(nèi)部結(jié)構(gòu),指出廢舊電池給人體和環(huán)境帶來的危害。
制作:自制水果電池。在不同水果中插入鋅絲和銅絲,并測量其兩絲間的電壓。
圖片:核電站、三峽。簡要介紹我國電力發(fā)展情況。
(二)探究──建構(gòu)概念、建立規(guī)律
探究一:影響端電壓的因素
師:下面我們以干電池為例來研究電源。如圖1是由干電池、電阻箱組成一個(gè)電路。為了我們有共同的語言,先介紹兩個(gè)概念。我們把電源兩端的電壓稱為“端電壓”;電源外部所接的電阻稱為“外電阻”。圖1電路中電源的端電壓也就是外電阻上的電壓。
師:請大家按圖1連接電路,測量電源的端電壓,完成下表,并講一講你的發(fā)現(xiàn)。
電阻箱電阻R
斷路
電源端電壓U
生:我們發(fā)現(xiàn)外電阻R越大,電源端電壓U越大,說明端電壓與外電阻有關(guān)。
生:不同的電源在外電阻相同的情況下U是不同的,說明端電壓還與電源有關(guān)。
生:電路斷開時(shí)的端電壓僅由電源本身決定。
師:電路斷開時(shí),電源兩極間的電壓是由電源本身決定的,即:不同的電池,在電路斷開時(shí),維持兩節(jié)間電壓的本領(lǐng)是不同的。為了描述電源的這種特性,在物理學(xué)中,引入了電動(dòng)勢的概念。電源電動(dòng)勢等于電源沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓。電動(dòng)勢用符號是E表示,它的單位是伏特。
師:請大家測量課桌上干電池的電動(dòng)勢。
探究二:閉合電路的電流
師:在圖1所示的電路中,如果電源的電動(dòng)勢和電阻是已知的,那么,電路中的電流是多少呢?憑你的知識、經(jīng)驗(yàn)、智慧或靈感,猜測一下。
生:我的猜測是:I=E/R
師:這樣的猜測對不對呢?電池的電動(dòng)勢剛才大家已經(jīng)測量過,下面請大家再測量一下,不同外電阻時(shí)電路中的電流,完成下表,最后看看我們的猜測是否正確?
電阻箱電阻R
電路中電流I
生:通過實(shí)驗(yàn),我們發(fā)現(xiàn)電流I 師:那么,電流與電動(dòng)勢和外電阻之間關(guān)系存在怎樣的關(guān)系呢?請大家再猜測一下。 生:分母再大一點(diǎn)就行了,我的猜測是,可能是電源內(nèi)部有電阻。 師:假設(shè)你的猜測是正確的,我們不妨將電源內(nèi)部的電阻叫內(nèi)阻,用r表示。這時(shí)電路中的電流可寫成:I=E/(R+r)。現(xiàn)在請大家利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),根據(jù)你們學(xué)到的數(shù)學(xué)知識,一起來找一找r的大小,然后看一看在誤差范圍內(nèi),上述關(guān)系是否成立。 生:我將每一組數(shù)據(jù)代入I=E/(R+r),通過計(jì)算的發(fā)現(xiàn),每一次求出的r都在2.3歐姆左右,說明電源存在內(nèi)阻的假設(shè)是成立的,并且電路中的電流應(yīng)該滿足I=E/(R+r)。 生:我是用圖像法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的。先畫出I-R圖像,發(fā)現(xiàn)圖線是曲線,后來將I=E/(R+r)寫成R=E/I-r形式,看出電阻R與電流倒數(shù)1/I成線性關(guān)系。如果I=E/(R+r)成立,那么,通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的R-1/I圖像應(yīng)該是直線,結(jié)果利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的圖線如圖2所示,這就說明了關(guān)系式I=E/(R+r)是正確的,而圖線的截距為-2.344,說明電源的內(nèi)阻為2.334歐姆。 師:通過上述分析,我們得出I=E/(R+r)是成立的結(jié)論,而且利用圖像還得到了電源的內(nèi)阻。 師:I=E/(R+r)這個(gè)規(guī)律最早是由歐姆發(fā)現(xiàn)的,為了區(qū)別在初中所學(xué)的歐姆定律,我們將它叫做閉合電路歐姆定律。之所以稱為“閉合電路”,是因?yàn)镮=E/(R+r)涉及到由電源、電阻等整個(gè)閉合的電路。而初中學(xué)習(xí)歐姆定律I=U/R只涉及到整個(gè)電路中的一個(gè)部分,所以,我們將I=U/R又叫做部分電路歐姆定律。 (三)應(yīng)用──聯(lián)系實(shí)際、解釋實(shí)驗(yàn) 題目:探究實(shí)驗(yàn)表明,閉合電路中的外電阻越大,電路中的電流越小,電源的端電壓越大。請解釋之。 解答:根據(jù)閉合電路歐姆定律I=E/(R+r)可知,當(dāng)外電阻R變大時(shí),電路中的電流I必將變小;將I=E/(R+r)代入到U=IR得,U=E/(1+r/R),所以,當(dāng)外電阻R變大時(shí),電源的端電壓U變大。 九、作業(yè)設(shè)計(jì) 本節(jié)課在作業(yè)設(shè)計(jì)上,力求使作業(yè)能夠聯(lián)系社會(huì),聯(lián)系生活、聯(lián)系環(huán)境,甚至跳出物理學(xué)科本位,同時(shí)通過問題設(shè)計(jì)引導(dǎo)學(xué)生有目的地進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。 自主學(xué)習(xí):電子為什么能在電源的內(nèi)部從正極運(yùn)動(dòng)到負(fù)極? 自主學(xué)習(xí):電動(dòng)勢與電壓的區(qū)別和聯(lián)系有哪些?用能量的觀點(diǎn)解釋電動(dòng)勢的物理意義。 開闊視野:簡述課本中閉合電路歐姆定律的建立過程。 拓展研究:課堂實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的再研究。 (1)畫出U-R、I-R、U-I圖像,并用相關(guān)理論對圖像進(jìn)行分析。 (2)假設(shè)E、r未知,利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如何計(jì)算電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻等。 關(guān)注生活:查看手機(jī)電池上的說明,指出個(gè)參數(shù)的意義及提出注意事項(xiàng)的理由。 聯(lián)系實(shí)際:為什么日常生活中不用水果電池?并設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證你的想法。 十、教學(xué)反思 建構(gòu)主義告訴我們,知識的獲取過程是學(xué)習(xí)者在一定的情境下,借助其他人的幫助即通過人際間的協(xié)作活動(dòng)而實(shí)現(xiàn)的意義建構(gòu)的過程,獲得知識的多少取決于學(xué)習(xí)者根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)去建構(gòu)有關(guān)知識的能力,而不取決于學(xué)習(xí)者記憶和背誦教師講授內(nèi)容的能力。在教學(xué)過程中,我們在得到電源電動(dòng)勢、電流以及外電阻的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后,讓學(xué)生猜測它們之間的關(guān)系,有一位已自學(xué)過閉合電路歐姆定律的同學(xué)說,電流等于電動(dòng)勢與外電阻的比值。課后我和該同學(xué)交談后發(fā)現(xiàn),學(xué)生并不是為了配合我的教學(xué)設(shè)計(jì)而故意講錯(cuò)的,而是他將以前自學(xué)過的知識忘了。通過這次交談,我對意義建構(gòu)的理解更深刻了,同時(shí)也更堅(jiān)定了我們的理念,即物理課堂應(yīng)該是學(xué)生通過探究學(xué)習(xí)而掌握知識的場所。 目前,大家對課程與課堂的教學(xué)改革較為重視,改革的力度也較大,但在作業(yè)方面改革步伐卻是緩慢的。對作業(yè)功能的定位很少研究;在教學(xué)五環(huán)節(jié)中布置作業(yè)所用的時(shí)間是最短的;作業(yè)的來源單一,很多時(shí)候就是課本或練習(xí)冊中的幾道練習(xí)題;題目通常也側(cè)重于理論研究,通過演繹、推理來完成。本節(jié)課試圖在作業(yè)的布置上做一些改革的嘗試。努力使作業(yè)聯(lián)系社會(huì),聯(lián)系生活、聯(lián)系環(huán)境,甚至跳出物理學(xué)科本位。作業(yè)的主要功能不僅僅是鞏固知識、查漏補(bǔ)缺,而且具有承上啟下、新舊聯(lián)系、引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)等功能。如作業(yè)中要求學(xué)生對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行再處理,不僅將課堂的研究引向深入,還為以后“內(nèi)電阻與電動(dòng)勢的測定”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)打下了伏筆;再如通過作業(yè)有目的地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí),從而保證了學(xué)生用1課時(shí)的時(shí)間就完成了“電源及閉合電路歐姆定律”第二個(gè)循環(huán)的學(xué)習(xí)。另外,自主學(xué)習(xí)有時(shí)是需要引導(dǎo)的,由于我們在課堂上讓學(xué)生觀看了有關(guān)電源內(nèi)部電荷運(yùn)動(dòng)的FLASH動(dòng)畫,所以學(xué)生課后的自學(xué)就變得有趣、輕松和高效,對“電源內(nèi)部電荷運(yùn)動(dòng)原因是由于電荷受到了非靜電力的作用”的理解也較為深刻。 教學(xué)目的 1、理解歐姆定律的內(nèi)容及其表達(dá)式的物理意義,了解定律中各量的單位; 2、能較熟練地運(yùn)用歐姆定律分析解決有關(guān)的簡單問題; 3、知道什么叫伏安法; 4、培養(yǎng)運(yùn)用物理公式解答物理問題的習(xí)慣和能力。 教具 寫有課堂練習(xí)題的小黑板(或幻燈片)。 教學(xué)過程 1、復(fù)習(xí)提問引入新課 教師:上節(jié)課我們通過實(shí)驗(yàn)得出了導(dǎo)體中的電流跟它兩端的電壓和它的電阻的關(guān)系,請一位同學(xué)敘述一下這個(gè)關(guān)系(抽中等學(xué)生或差等生不看書回答)。大家認(rèn)為他說得對嗎?(不足之處由學(xué)生訂正)上節(jié)課我們曾經(jīng)把這個(gè)關(guān)系用數(shù)學(xué)式子表示出來,請一位同學(xué)回答是怎樣表示的?(學(xué)生回答教師板書) 教師:我們這節(jié)課要學(xué)習(xí)的就是將這些關(guān)系綜合起來,得出的一個(gè)電學(xué)的基本規(guī)律,即歐姆定律、 板書:歐姆定律 2、新課教學(xué) 教師:歐姆定律的內(nèi)容是什么呢?讓大家閱讀課本,請一位同學(xué)朗讀歐姆定律的內(nèi)容,教師板書、 板書:導(dǎo)體中的電流,跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟這段導(dǎo)體的電阻成反比、 教師:歐姆定律的內(nèi)容中好像比上節(jié)實(shí)驗(yàn)得出的關(guān)系少設(shè)了一點(diǎn)什么,你們發(fā)現(xiàn)了沒有?(在說到“正比”或“反比”時(shí),沒有說“在電阻一定的情況下”或“電壓不變的情況下”)這是否意味著“導(dǎo)體中的電流跟它兩端的電壓成正比”不需要保持電阻不變這個(gè)條件了呢?不是的、只有電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流才會(huì)跟它兩端電壓成正比、同樣,也只有電壓不變時(shí),導(dǎo)體中的電流才會(huì)跟它的電阻成反比、定律作了簡明的敘述,但暗含了這兩個(gè)條件、這是對定律應(yīng)注意的一個(gè)方面、另一方面,定律沒有指明“正比”、“反比”所應(yīng)滿足的條件,還意味著它能適用于電壓、電阻同時(shí)都變化時(shí),電流應(yīng)如何變的情形,這種情形在以后的學(xué)習(xí)中將會(huì)遇到、其次歐姆定律中說到的電流、電壓、電阻都是屬于同一段導(dǎo)體的、在后面將歐姆定律用于串聯(lián)電路和并聯(lián)電路時(shí),注意到這一點(diǎn)是很必要的、歐姆定律的內(nèi)容可以用公式來表述,請大家看看課本上是怎樣表述的(學(xué)生看書,教師板書) 現(xiàn)在請大家解答下面兩個(gè)問題、(出示小黑板或幻燈片、請兩個(gè)學(xué)生在黑板上解答,教師巡視指導(dǎo)、兩個(gè)問題均有兩種解法、例如①,可以先用歐姆定律解出電阻值,再用歐姆定律解電流值;也可以直接用前面比例式(1)求解、) 問題①一個(gè)定值電阻兩端的電壓是0.25伏時(shí),流過它的電流是0.13安、如果流過它的電流變?yōu)?.91安,此時(shí)它兩端的電壓多大? 問題②一個(gè)電阻箱接在電壓不變的電源上、把它的電阻調(diào)到350歐時(shí),流過它的電流是21毫安、若再調(diào)節(jié)電阻箱,使流過它的電流變?yōu)?26毫安,此時(shí)電阻箱的電阻應(yīng)是多大? 教師:在解答問題①時(shí),除了黑板上的解法外,有同學(xué)還用了另一種解法(教師板書出來)大家看都對嗎?(學(xué)生答)歐姆定律是一個(gè)普遍適用的定律、但在涉及只求兩個(gè)量的變化關(guān)系的問題中,直接用比例式解通常要簡捷些、 3。讓大家閱讀“想想議議”中提出的問題,議論一下、(學(xué)生閱讀,分組議論) 教師:為什么安培表不能直接接到電源兩極上去?(學(xué)生回答,教師訂正)伏特表接到電源兩極上為什么不會(huì)被燒毀?(學(xué)生回答,教師訂正) 4、小結(jié) 教師:這節(jié)課我們在實(shí)驗(yàn)得出的規(guī)律的基礎(chǔ)上概括總結(jié)出了歐姆定律、剛才大家看到,應(yīng)用歐姆定律,不僅可以定量計(jì)算各種電學(xué)問題,而且還能簡單明了地解釋像安培表為什么不能直接接到電源兩極上這類物理問題、今后學(xué)習(xí)中我們將會(huì)接觸到這一電學(xué)基本規(guī)律的廣泛應(yīng)用、今天的復(fù)習(xí)任務(wù)首先是把定律的'物理意義真正理解清楚、在作業(yè)中一定要注意解答的書寫格式,養(yǎng)成簡明、正確表達(dá)的好習(xí)慣、 5、布置作業(yè) (1)工廠中車床照明燈采用36伏的安全電壓,某車床照明燈工作時(shí)燈絲電阻是32歐,求通過燈絲的電流、 (2)一段導(dǎo)體兩端電壓是2伏時(shí),導(dǎo)體中的電流是0.5安,如果電壓增大到3伏,導(dǎo)體中的電流多大? (3)電壓保持不變,當(dāng)接電阻為242歐的燈泡時(shí),電路中的電流為0.91安,如改接電阻為165歐的電烙鐵,電路中的電流是多大? 設(shè)想、體會(huì) 1、本課題教學(xué)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵之一是處理好第一節(jié)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律和歐姆定律的關(guān)系,使學(xué)生易于理解歐姆定律的內(nèi)容和公式的物理意義、特別是歐姆定律的公式為什么那樣表達(dá),是初中物理教學(xué)中的一個(gè)難點(diǎn)、采用根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果寫出,再令=1的辦法引出,超出初中學(xué)生的數(shù)學(xué)知識水平,是不可取的;直接把公式抬出來,不說明它為什么綜合概括了實(shí)驗(yàn)規(guī)律,就急急忙忙用公式去解題的辦法,給學(xué)生理解公式的物理意義留下懸案,也是不妥當(dāng)?shù)摹⒈窘贪冈O(shè)計(jì)的基本思路是,從實(shí)驗(yàn)規(guī)律出發(fā),引出定律內(nèi)容,再把定律的結(jié)論與實(shí)驗(yàn)的結(jié)論對比理解,說明定律既概括了實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,又比實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有普遍性、在引出公式后,由公式導(dǎo)出兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論,說明公式也的確是實(shí)驗(yàn)結(jié)論的概括、這樣,學(xué)生對定律的內(nèi)容和公式的物理意義就有了切實(shí)的理解、對課文開頭提出的歐姆定律是“實(shí)驗(yàn)結(jié)果綜合起來”的才會(huì)有真切的體會(huì)。這樣做的前提是在本章第一節(jié)的教學(xué)中,先通過實(shí)例運(yùn)用學(xué)生在小學(xué)和中學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中已較熟悉的比例知識導(dǎo)出本教案中的(1)(2)兩式,根據(jù)第一節(jié)的內(nèi)容和課時(shí)實(shí)際,不難做到、培養(yǎng)學(xué)生理解運(yùn)用數(shù)學(xué)表達(dá)物理規(guī)律和應(yīng)用數(shù)學(xué)解決物理問題的能力是本章的一個(gè)重要特點(diǎn)。上述設(shè)計(jì)和課堂練習(xí)題的設(shè)計(jì)都有利于這種能力的培養(yǎng)、 2、本課題的另一重點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)是初步培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用歐姆定律解題的能力。“掌握歐姆定律”的教學(xué)要求是本章以至電學(xué)學(xué)完后的最終要求、這節(jié)課只應(yīng)是既簡單又基礎(chǔ)的應(yīng)用。由于學(xué)生已經(jīng)較長時(shí)間沒有涉及到用公式進(jìn)行定量計(jì)算,在這一節(jié)課對解題加以強(qiáng)調(diào)是非常必要的教案中采取學(xué)生先閱讀課文例題,再一起概括小結(jié)解題思路方法;在本課小結(jié)中再次強(qiáng)調(diào),對學(xué)生提出要求等措施來實(shí)現(xiàn)、 3、由于采用了學(xué)生閱讀課文的措施,這不僅有力地發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體作用,而且也減少了教師的重復(fù)板書,節(jié)約了一些教學(xué)時(shí)間,有條件加兩個(gè)課堂練習(xí)題。這兩個(gè)練習(xí)題的目的不僅在于強(qiáng)調(diào)在涉及物理量的變化關(guān)系時(shí),可以用比例法巧解,而且也再一次強(qiáng)化了歐姆定律與實(shí)驗(yàn)所得的規(guī)律的一致性的認(rèn)識。但對U、I、R三個(gè)量同時(shí)變的問題,僅在教師闡明定律的意義時(shí)提及,在練習(xí)題中沒有涉及,留待后續(xù)學(xué)習(xí)中去深化,以免加大學(xué)習(xí)的難度。 4、定律中的U、I、R是對同一導(dǎo)體而言,在本節(jié)課只需提醒學(xué)生注意就可以了。不必去講不同導(dǎo)體的U、I、R要用下標(biāo)區(qū)別的問題。待學(xué)習(xí)電阻的串聯(lián)時(shí),有了這種需要再提出來,才能收到事半功倍的效果。 一、教學(xué)目標(biāo): 【知識與技能目標(biāo)】:理解歐姆定律的物理意義,能進(jìn)行簡單的計(jì)算。 【過程與方法目標(biāo)】:通過學(xué)習(xí)和掌握電學(xué)計(jì)算的一般方法,培養(yǎng)和提升邏輯思維能力,以及解答電學(xué)問題時(shí)形成良好的思考習(xí)慣。 【情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)】:通過了解歐姆的人生經(jīng)歷,激發(fā)對科學(xué)家敬業(yè)精神和追求真理的熱愛,激發(fā)學(xué)習(xí)的動(dòng)力。 二、教學(xué)重難點(diǎn) 【重點(diǎn)】:理解歐姆定律,能用其進(jìn)行簡單的計(jì)算; 【難點(diǎn)】:理解歐姆定律并應(yīng)用。 三、教學(xué)過程 (一)、新課導(dǎo)入 大家還記得上節(jié)課我們進(jìn)行的電流、電壓和電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)嗎?讓我們一起回顧一下實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 生答:當(dāng)導(dǎo)體電阻R一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流I與導(dǎo)體兩端電壓U成正比;當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓U一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流I與導(dǎo)體電阻R成反比。 這兩個(gè)結(jié)論是通用的規(guī)律。當(dāng)我們綜合考慮這兩個(gè)結(jié)論時(shí),可以得出通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比關(guān)系,與電阻成反比關(guān)系。這個(gè)關(guān)系可以用公式來表示:I=U/R。這個(gè)公式是19世紀(jì)時(shí)由德國著名物理學(xué)家歐姆通過大量實(shí)驗(yàn)得出的,我們稱之為歐姆定律。接下來將引入該課題。 (二)、探究學(xué)習(xí) 歐姆定律是電學(xué)中重要的基本定律之一,它描述了導(dǎo)體中電流與電壓和電阻之間的關(guān)系。根據(jù)歐姆定律,電流通過一段導(dǎo)體時(shí),其大小與該導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與該導(dǎo)體的電阻成反比。簡而言之,當(dāng)我們施加電壓到一個(gè)導(dǎo)體上時(shí),導(dǎo)體內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生電流,而電流的大小取決于電壓的大小和導(dǎo)體的電阻。這個(gè)定律不僅幫助我們理解電路中的電流流動(dòng)規(guī)律,也為設(shè)計(jì)和分析電路提供了重要的理論基礎(chǔ)。 歐姆定律的公式為:U=IR。下面分別介紹三個(gè)字母的含義:U代表電壓,其國際單位是伏特,用符號V表示;R代表電阻,其國際單位是歐姆,用符號Ω表示;I代表電流,其國際單位是安培,用符號A表示。 歐姆定律是電學(xué)的'核心定律,有兩條需要重點(diǎn)注意,分別是: 1.歐姆定律有兩個(gè)變形公式:U=IR, R=U/I(不是決定式)。 2.在I=U/R表達(dá)式中的三個(gè)量必需表示“同一段導(dǎo)體”的“同一狀態(tài)”;分別用實(shí)際電路圖來感受理解。 (三)、鞏固提升 科學(xué)家介紹:請同學(xué)小組輪流上臺分享課前搜集的有關(guān)歐姆的事跡資料。 歐姆是一位杰出的科學(xué)家和研究者。他致力于研究電流與電源以及導(dǎo)線長度之間的關(guān)系。為了解決電流測量中的難題,歐姆親自設(shè)計(jì)了電流扭秤。他的重要著作是1827年出版的《伽伐尼電路:數(shù)學(xué)研究》。 歐姆定律是電學(xué)中非常重要,我們用一個(gè)題目來加深理解并運(yùn)用歐姆定律來解決問題。 例:一段導(dǎo)體的兩端加2V電壓時(shí),通過他的電流是5mA;如果在它兩端加3V電壓,通過他的電流是多大? 分析:已知電壓和電流,是同一段導(dǎo)體,但是給出了這個(gè)導(dǎo)體的兩個(gè)狀態(tài)。在計(jì)算題的計(jì)算中,要有規(guī)范的步驟:我們先要畫出等效電路圖,要有計(jì)算表達(dá)式,接著帶入數(shù)據(jù)(單位),算得結(jié)果(單位)。 (四)、小結(jié)作業(yè) 小結(jié):學(xué)生說一說歐姆定律的概念和注意事項(xiàng)。 作業(yè):希望同學(xué)們在課下好好理解體會(huì)歐姆定律,并整合好搜集到的歐姆資料,編入班級的科學(xué)家手冊中。 【教材分析】 本節(jié)是人教版高中物理必修第三冊第十二章的內(nèi)容,屬于《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(20xx 年版 20xx 年修訂)》課程內(nèi)容必修課程“電路及其應(yīng)用”主題之下。第十二章《電能 能量守恒定律》主要研究的是電路中的能量轉(zhuǎn)化,利用能量守恒定律推導(dǎo)出閉合電路的規(guī)律進(jìn)而認(rèn)識自然界的能源,提升保護(hù)能源的意識,關(guān)注可持續(xù)發(fā)展。課程標(biāo)準(zhǔn)針對本單元的學(xué)習(xí)內(nèi)容提出了三方面的要求: (1)知識層面。要求理解電功、電功率和電動(dòng)勢的概念和物理意義;掌握電源電動(dòng)勢與路端電壓和內(nèi)電壓的關(guān)系;理解能量守恒定律,知道節(jié)約能量的必要性。 (2)能力方面。能用能量守恒的觀點(diǎn)理解、解釋物理現(xiàn)象;具有解決實(shí)際問題的能力。 (3)實(shí)驗(yàn)探究方面。能通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋,理解焦耳定律和電動(dòng)勢的概念及物理意義;能利用閉合電路歐姆定律設(shè)計(jì)“測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)方案。 本節(jié)要學(xué)習(xí)的閉合電路的歐姆定律是整個(gè)高中電學(xué)部分最重要的物理規(guī)律之一,是部分電路歐姆定律的延伸和完善,是分析實(shí)際電路和復(fù)雜電路的基礎(chǔ)。教材通過分析閉合電路中的功能關(guān)系和能量守恒定律推導(dǎo)出閉合電路的歐姆定律,在處理教材時(shí)需要解決以下幾個(gè)問題: 1. 閉合電路中的電勢是如何變化的,內(nèi)外電路的電壓有什么規(guī)律?這需要通過探究實(shí)驗(yàn)和理論推導(dǎo)尋找更多直觀的證據(jù)來從多個(gè)視角尋找規(guī)律,并理解電動(dòng)勢的物理意義。 2. 作為研究物理問題的重要思想方法,從能量的觀點(diǎn)分析問題時(shí)有什么優(yōu)勢?應(yīng)該如何分析?在教學(xué)過程中要注意讓學(xué)生體會(huì)從不同觀點(diǎn)分析問題的區(qū)別,感受用能量觀點(diǎn)分析問題的方法。 綜合以上分析,本節(jié)課的學(xué)習(xí)主題確定為:熟悉而陌生的電池。 【學(xué)習(xí)主題】 主題名稱:熟悉而陌生的電池 【學(xué)情分析】 作為高二的學(xué)生,通過高一的學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)具有運(yùn)動(dòng)與相互作用觀念,對功能關(guān)系和能量概念已經(jīng)有了一些理解,具有能量轉(zhuǎn)化與守恒的觀念。通過前三章的學(xué)習(xí),學(xué)生已建立了“場” 的觀念,熟悉電路的基本特征,為自由電荷在電路中的運(yùn)動(dòng)分析和能量分析做好了準(zhǔn)備。但是研究閉合電路的電勢問題需要建立恒定電場模型,分析自由電荷在全電路內(nèi)的運(yùn)動(dòng)和靜電力做功情況,這對學(xué)生來說是較大的挑戰(zhàn)。同時(shí)受初中物理中關(guān)于電源輸出電壓不變的影響,很多學(xué)生認(rèn)為閉合電路中路端電壓是不變的,沒有電動(dòng)勢的概念和對電路全局分析的意識。 本節(jié)課要努力創(chuàng)設(shè)能激發(fā)學(xué)生探究欲望的問題情境,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究,逐步將視角從局部電路過渡到全電路,在解決問題的過程中運(yùn)用能量觀點(diǎn)理解閉合電路中電勢變化的相關(guān)規(guī)律,最終發(fā)現(xiàn)閉合電路的歐姆定律。在探究實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、分析論證、反思評估 等能力。同時(shí)還要緊密聯(lián)系生活、科技進(jìn)步,充分利用多種教學(xué)資源,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注科學(xué)˙技術(shù)˙社會(huì)的關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 通過探究實(shí)驗(yàn)理解閉合電路歐姆定律,掌握電源電動(dòng)勢與路端電壓和內(nèi)電壓的關(guān)系,并能用做功和能量守恒的觀點(diǎn)解釋。(A3、B2) 通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋,經(jīng)歷“比較-概括-抽象”的思維過程,逐步理解電動(dòng)勢的概念和物理含義,知道電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻是標(biāo)志電源性能的重要參數(shù)。(A2、B3) 通過對比實(shí)驗(yàn)的觀察和分析,經(jīng)歷提出問題、收集信息、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、對比分析、歸納總結(jié)等科學(xué)探究過程,找尋閉合電路內(nèi)外電壓的規(guī)律并提高解決實(shí)際問題的能力。(B3、C2) 通過實(shí)際問題的分析討論,逐步發(fā)現(xiàn)問題本質(zhì),認(rèn)識到科學(xué)˙技術(shù)˙社會(huì)的密切聯(lián)系。通過探究過程中一個(gè)個(gè)小問題的'解決,體會(huì)研究科學(xué)問題時(shí)嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實(shí)事求是的必要性。(C3、D2) (說明:A、B、C、D 是學(xué)科核心素養(yǎng)的四個(gè)維度的編碼,分別對應(yīng)物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。數(shù)字 1、2、3、4 對應(yīng)每個(gè)維度的水平層次等級。) 【教學(xué)重難點(diǎn)】 重點(diǎn):探究閉合電路的歐姆定律難點(diǎn):電動(dòng)勢概念的理解 【教學(xué)資源】 教學(xué)環(huán)境: 智慧教育云平臺(微云服務(wù)器 1 臺、教師平板 1 臺、學(xué)生平板 20 臺),PPT 演示文稿。 教具: 1 個(gè)小燈泡(電壓 1.5v),干電池一節(jié),鎂片、石墨片、蘋果、自制閉合電路歐姆定律教師演示儀,可變內(nèi)阻化學(xué)電池一個(gè),筆記本電腦 1 臺,變阻箱一個(gè),DIS 數(shù)據(jù)采集器, DIS 電壓傳感器(2 個(gè)),導(dǎo)線若干,自制非靜電力類比演示儀,。 學(xué)具: 自制閉合電路歐姆定律探究儀(4 組),可變內(nèi)阻化學(xué)電池4 個(gè),變阻箱(4 個(gè)),筆記本電腦(4 臺),導(dǎo)線若干。 【教學(xué)方法】 “循環(huán)遞進(jìn)式探究”教學(xué)法:設(shè)置問題串,通過對比、實(shí)驗(yàn)(分組)、建模開展教學(xué)。以情景導(dǎo)入,任務(wù)驅(qū)動(dòng),問題嵌入,活動(dòng)貫穿,促進(jìn)深度學(xué)習(xí),實(shí)現(xiàn)教學(xué)進(jìn)階。 【教學(xué)策略】 智慧課堂 “云互動(dòng)”: 基于智慧課堂全程跟蹤探究活動(dòng),即時(shí)推送學(xué)習(xí)任務(wù),對學(xué)生當(dāng)堂建模、實(shí)驗(yàn)探究大數(shù)據(jù)收集、反思研討過程在線及時(shí)處理反饋,發(fā)布個(gè)性化的批注講解,確保探究活動(dòng)的針對性。 項(xiàng)目化學(xué)習(xí)策略:將問題前置,以結(jié)果為導(dǎo)向,學(xué)生在一段時(shí)間內(nèi)通過對連續(xù)的、真實(shí)的、有挑戰(zhàn)的問題進(jìn)行持續(xù)探究,達(dá)到核心知識的再建構(gòu)和思維遷移。 【課時(shí)安排】 1 課時(shí) 【教學(xué)過程】 情境問題: 戶外探險(xiǎn)愛好者在戶外經(jīng)常會(huì)遇到意想不到的困難。一位戶外探險(xiǎn)愛好者在一次夜間探險(xiǎn)的途中迷路了,手機(jī)也沒電了,他想利用手電筒發(fā)出求救信號,可是手電筒也沒電了,他的身邊只有以下幾件物品(圖 1), 他能點(diǎn)亮小燈泡發(fā)出求救信號嗎? 智慧課堂平臺互投票功能,收集學(xué)生的選擇,進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析。(如圖 2) (一)初次嘗試,發(fā)現(xiàn)問題 任務(wù)一:分析情境問題,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想 問題 :水果電池能讓小燈泡亮起來嗎? 活動(dòng)①:試一試——嘗試?yán)盟姵攸c(diǎn)亮小燈泡 實(shí)驗(yàn)器材:小燈泡(額定電壓 1.5V)、電池盒、導(dǎo)線、兩節(jié)新干電池,一節(jié)舊干電池,數(shù)字電壓表。對比演示實(shí)驗(yàn): 用一節(jié)干電池(電動(dòng)勢 1.5V),給小燈泡(額定電壓 1.5V)供電。 將水果和石墨片、鎂片制作的水果電池替換干電池,給小燈泡(額定電壓 1.5V)供電。先測量開路電壓(1.97V)。 現(xiàn)象:水果電池供電的小燈泡不亮!電池兩端的電壓從開路時(shí)的 1.97V 左右降到了 0! 評價(jià) 1:對水果電池能否讓燈泡亮起來提出自己的觀點(diǎn)。 智慧課堂平臺的同屏展示功能:利用智慧云平臺的展臺功能實(shí)現(xiàn)同屏展示實(shí)驗(yàn)操作過程。(如圖 3) 問題 :電池兩端減少的電壓去哪了? 基于核心素養(yǎng)的設(shè)計(jì)意圖:以生活情境引入,拉近物理課堂和生活的距離,激發(fā)學(xué)生的好奇心和探索欲望, 對比演示實(shí)驗(yàn)大大出乎學(xué)生們的預(yù)料,形成了認(rèn)知沖突,為引出本節(jié)課的主題“熟悉而陌生的電池”做好了 鋪墊。學(xué)生可能會(huì)想到失去的電壓留在了內(nèi)部,使接下來的學(xué)習(xí)內(nèi)容順利地圍繞學(xué)習(xí)需求開展。 (二)實(shí)驗(yàn)探究,尋找線索 任務(wù)二:測量內(nèi)外電壓,尋找變化規(guī)律 活動(dòng)②:探一探——探索電池內(nèi)部的奧秘 仔細(xì)觀察: 展示 1:將水果電池和解剖過的干電池展示給學(xué)生觀察,介紹正負(fù)電極和電解質(zhì),如圖 4。 發(fā)現(xiàn):電池內(nèi)部存在電阻——內(nèi)阻(r) 展示 2:鉛蓄電池,介紹結(jié)構(gòu)。 演示:用 DIS 數(shù)字電壓傳感器測量蓄電池兩極間的電壓,并明確電源正負(fù)極。如圖 5 實(shí)驗(yàn):在電源斷路的情況下,用電壓傳感器測量電極與探針之間、探針與探針之間的電勢差。(如圖 6) 演示實(shí)驗(yàn):在電源斷路的情況下,用 DIS 數(shù)字電壓傳感器測量電極與探針之間、探針與探針之間的電勢差 智慧課堂平臺同屏展示功能:展示實(shí)驗(yàn)操作過程,提高實(shí)驗(yàn)可視度。(如圖 7) 發(fā)現(xiàn)特征:電源內(nèi)部,電勢在電極附近出現(xiàn)兩次“躍升”。(如圖 8) 評價(jià) 2:能否通過實(shí)驗(yàn)得出電源內(nèi)部電勢有兩次抬升的結(jié)論。 問題 :如果將電源接入用電器,組成閉合電路,電源內(nèi)部的電勢是否發(fā)生變化? 實(shí)驗(yàn):用 DIS 電壓傳感器測兩電極 AB 和兩探針 ab 之間的電勢差(如圖 9)。 智慧課堂平臺同屏展示功能:展示實(shí)驗(yàn)操作過程,提高實(shí)驗(yàn)可視度。 觀察現(xiàn)象:外電路 UAB=1.87V ,相較于電路斷路時(shí),數(shù)值減小。內(nèi)電路探針之間出現(xiàn)了電勢差(φa<φb),Uab=- 0.14V 。 結(jié)論:1. 電路導(dǎo)通時(shí),電源內(nèi)部有電勢的降落,我們稱“內(nèi)電壓(U 內(nèi))”,外電路電勢的降落叫“外電壓(U 外)”。 2. 整個(gè)閉合回路電勢出現(xiàn)兩次抬升,兩次降落。抬升的數(shù)值和降落的數(shù)值總是相等。 問題 :內(nèi)外電壓 U 外、U 內(nèi)之和、與電源內(nèi)部兩次電勢抬升的數(shù)值總會(huì)是定值嗎? 活動(dòng)③:測一測——測量閉合電路內(nèi)外電壓 分組實(shí)驗(yàn):利用自制學(xué)具(如圖 10)測量電路的內(nèi)外電壓的數(shù)值,并計(jì)算兩者之和,改變外電路電阻 R,多次測量,尋找規(guī)律,將實(shí)驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)填入表 2。 智慧課堂平臺的同屏提問功能:學(xué)生將實(shí)驗(yàn)結(jié)論拍照提交,老師進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析,得出共性結(jié)論。(如圖 11) 評價(jià) 4:分組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否合理,能否得出內(nèi)外電壓之和與電源內(nèi)部電勢兩次抬升的數(shù)值總相等的結(jié)論。 分析數(shù)據(jù)、發(fā)現(xiàn)規(guī)律: 對同一電源,閉合電路內(nèi)外電壓之和與電路內(nèi)部兩次電勢的提升值之和相等。 對同一電源,閉合電路內(nèi)外電壓之和是定值。 問題 :這個(gè)定值到底反映了電源的什么特性? 基于核心素養(yǎng)的設(shè)計(jì)意圖:通過觀察和實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生了解了化學(xué)電池的構(gòu)造,發(fā)現(xiàn)電池的內(nèi)部電勢特點(diǎn),逐步建立電源內(nèi)電路的物理模型,形成正確的物理觀念。學(xué)生經(jīng)歷了觀察對比、發(fā)現(xiàn)問題、提出假設(shè)、實(shí)驗(yàn)探究等一系列的探究過程,加深了對于閉合電路內(nèi)外電壓與電源內(nèi)部兩次電勢 提升之間關(guān)系的感性認(rèn)識,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的意識。 (三)理論分析,發(fā)現(xiàn)規(guī)律 任務(wù)三:運(yùn)用守恒思想,理解科學(xué)本質(zhì) 活動(dòng)④:想一想——電源如何維持閉合電路有持續(xù)的電流 引導(dǎo):有一個(gè)量總是保持不變,這在物理學(xué)上我們常稱做“守恒”。能不能從守恒的角度思考。類比演示:如圖 12 思考:流回負(fù)極的正電荷是如何回到正極的呢? 類比:將小球由低處搬運(yùn)到高處,能繼續(xù)依靠重力嗎? 得出結(jié)論:電源依靠非靜電力做功將流回負(fù)極的正電荷搬運(yùn)到正極,維持持續(xù)的電流。 評價(jià) 3:能否說出非靜電力的作用。 活動(dòng)⑤:理一理——從能量觀出發(fā)理清電路中的守恒關(guān)系 思考:從能量守恒的角度想一想,閉合回路中靜電力做功和非靜電力做功的關(guān)系是怎樣的? 結(jié)論:閉合回路中靜電力做功等于非靜電力做功 W 電=W 非 活動(dòng)⑥:推一推——推導(dǎo)電動(dòng)勢和歐姆定律的表達(dá)式 推理論證: 由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得:E=U 外+U 內(nèi) 有能量守恒定律和功能關(guān)系可得:q U 外+ q U 內(nèi)=W 非 推導(dǎo)得出:E= W 非/q 含義:E 就是電源內(nèi)部非靜電力移送單位電荷所做的功。即非靜電力做功的本領(lǐng)! 電動(dòng)勢——非靜電力所做功與所移動(dòng)電荷量之比。符號:E 單位:伏特(V) 智慧課堂平臺的同屏提問功能:學(xué)生將實(shí)驗(yàn)結(jié)論拍照提交,老師進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析,得出共性結(jié)論。(如圖 13) 問題 :水果電池給小燈泡供電時(shí)外電壓為什么很小? 活動(dòng)⑦:看一看——再次觀察實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)尋找線索 觀察:再次觀察分組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(表 2) 結(jié)合部分電路歐姆定律和實(shí)驗(yàn)結(jié)論 E=U 外+U 內(nèi), 推導(dǎo)閉合電路歐姆定律: 閉合電路歐姆定律內(nèi)容:閉合電路的電流,跟電源的電動(dòng)勢成正比,跟整個(gè)電路的電阻成反比。 (備注:適用于純電阻電路) 評價(jià) 4:各組運(yùn)用能量守恒定律能否推導(dǎo)出電動(dòng)勢的表達(dá)式和閉合電路歐姆定律。 智慧課堂平臺的錄制微課功能:現(xiàn)場錄制微課推送給學(xué)生,供學(xué)生課后觀看 問題 :你能解釋水果電池為什么不能點(diǎn)亮小燈泡了嗎? 基于核心素養(yǎng)的設(shè)計(jì)意圖:學(xué)生在老師創(chuàng)設(shè)的問題情境下交流討論,學(xué)生深度參與課堂,經(jīng)歷先交流再觀察、再猜想、再推導(dǎo)、再思考,從感性到理性,由特殊到一般的過程,發(fā)展了科學(xué)思維。同時(shí),這樣的設(shè)計(jì)循序漸進(jìn),遵從學(xué)生認(rèn)知規(guī)律。 (四)應(yīng)用規(guī)律,解釋現(xiàn)象 任務(wù)四:運(yùn)用歐姆規(guī)律,解答情境問題 活動(dòng)⑧:說一說——水果電池不能點(diǎn)亮小燈泡的原因 水果電池的內(nèi)阻 r 太大,導(dǎo)致閉合電路中的電流 I 小,故外電壓 U 外小。 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:利用注射器改變鉛蓄電池內(nèi)阻,觀察內(nèi)電壓、外電壓以及電流的變化(圖 15)。 智慧課堂平臺同屏展示功能:展示實(shí)驗(yàn)操作過程,提高實(shí)驗(yàn)可視度(圖 16)。 評價(jià) 5:能否運(yùn)用閉合電路的歐姆定律解釋水果電池不能點(diǎn)亮小燈泡的原因。 基于核心素養(yǎng)的設(shè)計(jì)意圖:解釋原因,即是本節(jié)課知識的應(yīng)用,同時(shí)也使本節(jié)課的情境貫穿始終。通過實(shí)際問題的解決,體會(huì)到了運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的樂趣,同時(shí)增強(qiáng)了實(shí)踐意識, 深化了物理觀念,發(fā)展了科學(xué)思維。 【課堂小結(jié)】 閉合電路的歐姆定律 一、初次嘗試,發(fā)現(xiàn)問題 二、實(shí)驗(yàn)探究,尋找線索 三、理論分析,發(fā)現(xiàn)規(guī)律 四、應(yīng)用規(guī)律,解釋現(xiàn)象 【教學(xué)反思】 本節(jié)課內(nèi)容來源于生活真實(shí)情境,從發(fā)現(xiàn)問題到探究原因,再到發(fā)現(xiàn)規(guī)律,最后解釋現(xiàn)象。各教學(xué)環(huán)節(jié)層層遞進(jìn),環(huán)環(huán)相扣,充分運(yùn)用了循環(huán)遞進(jìn)式教學(xué)方法。學(xué)生在一個(gè)個(gè)遞進(jìn)的情境任務(wù)中不斷認(rèn)識科學(xué)本質(zhì), 尋找到物理規(guī)律,發(fā)現(xiàn)解決問題的科學(xué)方法。在不斷探索的過程中鍛煉了關(guān)鍵能力,提升了科學(xué)素養(yǎng)。 一、教學(xué)任務(wù)分析 拓展型課程中的"電源"和"閉合電路歐姆定律"是基礎(chǔ)型課程中部分電路知識的深入學(xué)習(xí),是"電路"一章中的重要概念。它不僅包括了電流、電阻、電壓和電動(dòng)勢等物理量的探討,還通過詳細(xì)介紹電池供電原理和非靜電力做功等內(nèi)容,強(qiáng)調(diào)了閉合電路中能量轉(zhuǎn)化和能量守恒的規(guī)律。這些內(nèi)容旨在加深對電路運(yùn)作原理的理解,為進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。 “電源”和“閉合電路歐姆定律”涉及到的概念比較抽象且較多,例如電動(dòng)勢、外電壓、內(nèi)電壓、外電阻、內(nèi)電阻等等,學(xué)生學(xué)習(xí)這些概念都會(huì)面臨一定的困難。要建立對閉合電路歐姆定律的理解,學(xué)生不僅需要具備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并獲取數(shù)據(jù)的操作能力,還需要具備對數(shù)據(jù)進(jìn)行理性分析的能力。 讓學(xué)生親身體驗(yàn)電池的魅力,通過制作水果電池,讓他們深刻感受物理與日常生活的密切聯(lián)系。這樣不僅可以消除他們對電池的神秘感,還能激發(fā)他們對發(fā)明創(chuàng)造的熱情。因此,他們將有機(jī)會(huì)體驗(yàn)到成功帶來的喜悅,或是失敗給予的寶貴經(jīng)驗(yàn)。 本節(jié)課通過對教材內(nèi)容的合理整合,探究活動(dòng)的科學(xué)設(shè)計(jì),較好地達(dá)成了學(xué)習(xí)目標(biāo)。 二、學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.知識與技能 (1)知道電源電動(dòng)勢及內(nèi)阻概念,知道化學(xué)電池的工作原理。 (2)理解閉合電路歐姆定律。 (3)通過實(shí)驗(yàn)操作,培養(yǎng)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p> 2.過程與方法 (1)經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)觀察、猜想、驗(yàn)證等過程,感受科學(xué)探究的一般方法。 (2)通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析、歸納,經(jīng)歷物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程。 3.情感、態(tài)度和價(jià)值觀 (1)通過科學(xué)探究過程,培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求真的科學(xué)態(tài)度。 (2)通過對化學(xué)電池結(jié)構(gòu)的認(rèn)識,增強(qiáng) 環(huán)保 意識。 (3)觀看“神六”、“核電站”等圖片,領(lǐng)略我國電能領(lǐng)域取得的巨大的成就,激發(fā)愛國主義的熱情。 三、教學(xué)重點(diǎn) 電動(dòng)勢概念的建立,探究電源內(nèi)阻和閉合電路歐姆定律。 四、教學(xué)難點(diǎn) 通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,得出電源有內(nèi)阻以及閉合電路歐姆定律。 五、教學(xué)資源 1.實(shí)驗(yàn)器材:電壓、電流傳感器、DIS數(shù)據(jù)采集器等,水果及銅絲、鋅絲等。 2.信息技術(shù):自制FLASH課件。 3.使用教材:上海市現(xiàn)行高級中學(xué)課本《物理》拓展型課程I第二冊(試用本)(華東師范大學(xué)出版社。 六、設(shè)計(jì)思路 在教學(xué)中,我們通常按照高中物理教材提供的內(nèi)容次序設(shè)計(jì)教學(xué)計(jì)劃,包括“電源電動(dòng)勢”和“閉合電路歐姆定律”兩個(gè)章節(jié)。在教學(xué)內(nèi)容上,我們首先介紹非靜電力做功的概念,然后引入電動(dòng)勢的概念,強(qiáng)調(diào)電動(dòng)勢是將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的能力。接著,我們通過實(shí)驗(yàn)得到電源的內(nèi)外電壓之和來確定電源的電動(dòng)勢,并借助歐姆定律來推導(dǎo)閉合電路歐姆定律。在教學(xué)次序上,我們先講解電源電動(dòng)勢,然后再介紹閉合電路歐姆定律。 由于人們對事物的認(rèn)識是逐漸深入的過程,在不同階段有著不同的認(rèn)知水平。學(xué)生對電動(dòng)勢概念的理解也需要一個(gè)逐步提高的過程,不能一蹴而就。因此,我們在研究了“電動(dòng)勢”和“閉合電路歐姆定律”兩個(gè)知識點(diǎn)后,將教材內(nèi)容進(jìn)行了有機(jī)整合,設(shè)計(jì)出了兩個(gè)循環(huán)漸進(jìn)的教學(xué)過程。 電動(dòng)勢的概念對于理解閉合電路中的歐姆定律至關(guān)重要。然而,電動(dòng)勢的概念相對抽象,需要涉及廣泛的知識面,學(xué)生往往難以全面深刻地理解。在電動(dòng)勢教學(xué)的第一階段,我們首先指出電源的電動(dòng)勢是由電源本身的特性決定的,它的數(shù)值等于電源未接入電路時(shí)兩極間的電壓,可以通過電壓表直接測量。在第二階段,我們進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)電動(dòng)勢是衡量電源將其他形式能量轉(zhuǎn)化為電能能力的物理量,電源的電動(dòng)勢和電路斷開時(shí)電源兩極間的電壓具有相同的數(shù)值和單位,但它們的物理含義是不同的。 在第二個(gè)雙循環(huán)中,我們針對閉合電路的歐姆定律展開了教學(xué)。首先,通過進(jìn)行多組電流和電阻的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),讓學(xué)生自己探究并發(fā)現(xiàn)電源具有內(nèi)阻的存在,并進(jìn)一步推導(dǎo)出閉合電路的歐姆定律。這種方法改變了傳統(tǒng)教學(xué)中先研究電源的特性,等所有概念都解決之后再去研究電路中電流規(guī)律的方式。接著,在第二個(gè)循環(huán)中,我們以作業(yè)的形式給予學(xué)生一系列問題,然后引導(dǎo)他們通過自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)的方式,從能量的角度來研究電源的特性。考慮到本節(jié)課的探究方法與教材中不同,我們在作業(yè)中設(shè)計(jì)了一個(gè)題目:“簡述閉合電路歐姆定律的建立過程”。通過這個(gè)題目,我們引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材,并學(xué)習(xí)到另一種經(jīng)典的研究方法,即通過探究電動(dòng)勢與電源內(nèi)、外電壓的關(guān)系來得出閉合電路歐姆定律。 本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)主要側(cè)重于介紹和講解“電源”和“閉合電路歐姆定律”第一循環(huán)的相關(guān)知識。為此,我們將課題定名為“電源及閉合電路歐姆定律”。教學(xué)時(shí)間預(yù)計(jì)為1個(gè)課時(shí)。 七、教學(xué)流程 八、教學(xué)過程 (一)情景──回顧歷史、引入課題 視頻:神舟6號遨游太空。讓學(xué)生思考電池翼板的`作用。 圖片:科學(xué)家伽伐尼。介紹伽法尼發(fā)現(xiàn)電的過程。 圖片:伏打照片展示了一位科學(xué)家正在研究伏打電池。現(xiàn)在讓我們一起來了解伏打電池以及它的工作原理。伏打電池是一種常見的原始電池,由意大利化學(xué)家亞歷山大·伏打于1800年發(fā)明。伏打電池由兩個(gè)不同金屬板(通常是鋅和銅)浸泡在電解質(zhì)溶液中構(gòu)成。電解質(zhì)溶液通常是硫酸或鹽酸。當(dāng)這兩個(gè)金屬接觸時(shí),就會(huì)產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)。鋅會(huì)氧化并釋放出電子,而銅則會(huì)接受這些電子。這個(gè)過程導(dǎo)致電子在電路中流動(dòng),從而產(chǎn)生了電流。具體來說,鋅金屬在電解質(zhì)中發(fā)生氧化反應(yīng),離開了鋅離子(Zn2+)。這些鋅離子通過電解質(zhì)溶液中的離子運(yùn)動(dòng),沿著電路中的導(dǎo)線向正極銅板移動(dòng)。與此同時(shí),在正極銅板上,銅離子(Cu2+)被電子還原,形成了固體的銅金屬。這個(gè)過程可以用以下的化學(xué)方程式來表示:在負(fù)極(鋅板):Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e^-在正極(銅板):Cu2+(aq) + 2e^- → Cu(s)這種氧化還原反應(yīng)釋放的電子通過外部電路流動(dòng),從而產(chǎn)生了電流,使得伏打電池可以為其他設(shè)備提供電能。總結(jié)起來,伏打電池的工作原理是基于金屬之間的氧化還原反應(yīng)。鋅金屬在負(fù)極上氧化,釋放出電子,而正極上的銅離子則被還原,形成了固體的銅金屬。這些電子通過外部電路流動(dòng),產(chǎn)生了電流,使得伏打電池能夠提供電能給其他設(shè)備使用。 實(shí)物:不同類型化學(xué)電池。解剖化學(xué)電池內(nèi)部結(jié)構(gòu),指出廢舊電池給人體和環(huán)境帶來的危害。 制作:自制水果電池。在不同水果中插入鋅絲和銅絲,并測量其兩絲間的電壓。 圖片:核電站、三峽。簡要介紹我國電力發(fā)展情況。 (二)探究──建構(gòu)概念、建立規(guī)律 探究一:影響端電壓的因素 師:下面我們以干電池為例來研究電源。如圖1所示,我們構(gòu)建了一個(gè)電路,由干電池和電阻箱組成。為了確保大家理解一致,我們先介紹兩個(gè)概念。我們把電源兩端的電壓稱為“端電壓”,而將電源外部連接的電阻稱為“外電阻”。在圖1的電路中,電源的端電壓實(shí)際上就是外電阻上的電壓。 師:請大家按圖1連接電路,測量電源的端電壓,完成下表,并講一講你的發(fā)現(xiàn)。 電阻箱電阻R 斷路 電源端電壓U 生:我們發(fā)現(xiàn)外電阻R越大,電源端電壓U越大,說明端電壓與外電阻有關(guān)。 生:不同的電源在外電阻相同的情況下U是不同的,說明端電壓還與電源有關(guān)。 生:電路斷開時(shí)的端電壓僅由電源本身決定。 師:當(dāng)電路斷開時(shí),電源的兩極間的電壓由電源本身決定。不同的電池在電路斷開時(shí)能夠維持兩節(jié)電池間電壓的能力是不同的。為了描述電源的這種特性,物理學(xué)引入了電動(dòng)勢的概念。電源的電動(dòng)勢被定義為電源沒有連接到電路時(shí)兩極間的電壓。電動(dòng)勢通常用符號E表示,并以伏特為單位。 師:請大家測量課桌上干電池的電動(dòng)勢。 探究二:閉合電路的電流 師:在圖1所示的電路中,如果電源的電動(dòng)勢和電阻是已知的,那么,電路中的電流可以通過應(yīng)用歐姆定律來計(jì)算。根據(jù)歐姆定律,電流等于電動(dòng)勢除以電阻。因此,電流可以通過將電動(dòng)勢除以電阻來得到。 生:我的猜測是:I=E/R 師:這樣的猜測對不對呢?電池的電動(dòng)勢剛才大家已經(jīng)測量過,下面請大家再測量一下,不同外電阻時(shí)電路中的電流,完成下表,最后看看我們的猜測是否正確? 電阻箱電阻R 電路中電流I 生:通過實(shí)驗(yàn),我們發(fā)現(xiàn)電流I 師:那么,電流與電動(dòng)勢和外電阻之間關(guān)系存在怎樣的關(guān)系呢?請大家再猜測一下。 生:分母再大一點(diǎn)就行了,我的猜測是,可能是電源內(nèi)部有電阻。 師:假設(shè)我們的猜測是正確的,我們可以將電源內(nèi)部的電阻稱為內(nèi)阻,并用r表示。根據(jù)這個(gè)假設(shè),電路中的電流可以表示為:I=E/(R+r)。現(xiàn)在讓我們利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和我們所學(xué)的數(shù)學(xué)知識來尋找r的大小,并檢查上述關(guān)系是否在誤差范圍內(nèi)成立。 生:通過對每組數(shù)據(jù)代入公式I=E/(Rr)進(jìn)行計(jì)算,發(fā)現(xiàn)每次求得的電源內(nèi)阻r大約為2.3歐姆,這表明電源內(nèi)部確實(shí)存在內(nèi)阻。同時(shí),根據(jù)該公式可知電路中的電流應(yīng)滿足I=E/(Rr)。 生:我是用圖像法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的。先畫出I―R圖像,發(fā)現(xiàn)圖線是曲線,后來將I=E/(R+r)寫成R=E/I―r形式,看出電阻R與電流倒數(shù)1/I成線性關(guān)系。如果I=E/(R+r)成立,那么,通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的R―1/I圖像應(yīng)該是直線,結(jié)果利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的圖線如圖2所示,這就說明了關(guān)系式I=E/(R+r)是正確的,而圖線的截距為―2.344,說明電源的內(nèi)阻為2.334歐姆。 師:通過上述分析,我們得出I=E/(R+r)是成立的結(jié)論,而且利用圖像還得到了電源的內(nèi)阻。 師:這個(gè)規(guī)律最早是由歐姆發(fā)現(xiàn)的,我們將其稱為閉合電路歐姆定律,以區(qū)別于初中所學(xué)的歐姆定律。閉合電路歐姆定律的表達(dá)式為I=E/(Rr),其中涉及到整個(gè)閉合電路中的電源、電阻等元件。而初中學(xué)習(xí)的歐姆定律表達(dá)式為I=U/R,只涉及到電路中的一個(gè)部分。因此,我們將I=U/R又稱為部分電路歐姆定律。 (三)應(yīng)用──聯(lián)系實(shí)際、解釋實(shí)驗(yàn) 題目:探究實(shí)驗(yàn)表明,閉合電路中的外電阻越大,電路中的電流越小,電源的端電壓越大。請解釋之。 解答:根據(jù)閉合電路歐姆定律I=E/(R+r)可知,當(dāng)外電阻R變大時(shí),電路中的電流I必將變小;將I=E/(R+r)代入到U=IR得,U=E/(1+r/R),所以,當(dāng)外電阻R變大時(shí),電源的端電壓U變大。 九、作業(yè)設(shè)計(jì) 本節(jié)課在作業(yè)設(shè)計(jì)上,力求使作業(yè)能夠聯(lián)系社會(huì),聯(lián)系生活、聯(lián)系環(huán)境,甚至跳出物理學(xué)科本位,同時(shí)通過問題設(shè)計(jì)引導(dǎo)學(xué)生有目的地進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。 自主學(xué)習(xí):電子為什么能在電源的內(nèi)部從正極運(yùn)動(dòng)到負(fù)極? 自主學(xué)習(xí):電動(dòng)勢與電壓的區(qū)別和聯(lián)系有哪些?用能量的觀點(diǎn)解釋電動(dòng)勢的物理意義。 開闊視野:簡述課本中閉合電路歐姆定律的建立過程。 拓展研究:課堂實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的再研究。 (1)畫出U―R、I―R、U―I圖像,并用相關(guān)理論對圖像進(jìn)行分析。 (2)假設(shè)E、r未知,利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如何計(jì)算電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻等。 關(guān)注生活:查看手機(jī)電池上的說明,指出個(gè)參數(shù)的意義及提出注意事項(xiàng)的理由。 聯(lián)系實(shí)際:為什么日常生活中不用水果電池?并設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證你的想法。 十、教學(xué)反思 建構(gòu)主義理論告訴我們,學(xué)習(xí)者通過在特定情境下與他人協(xié)作,以構(gòu)建意義的方式獲取知識。知識的獲取取決于學(xué)習(xí)者根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行知識建構(gòu)的能力,而非僅僅依賴于記憶和背誦教師講授的內(nèi)容。在教學(xué)過程中,當(dāng)我們獲得了電源電動(dòng)勢、電流以及外電阻的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后,我鼓勵(lì)學(xué)生們猜測它們之間的關(guān)系。其中一位曾自學(xué)過閉合電路歐姆定律的同學(xué)說,電流等于電動(dòng)勢與外電阻的比值。課后我和這位同學(xué)交談后發(fā)現(xiàn),他并不是故意錯(cuò)誤地回答問題,而是忘記了他之前自學(xué)的知識。通過這次交談,我對意義建構(gòu)的理解更加深入,也進(jìn)一步堅(jiān)定了我們的理念,即物理課堂應(yīng)該是學(xué)生通過探究學(xué)習(xí)而掌握知識的場所。 目前,大家對課程與課堂的教學(xué)改革非常關(guān)注,改革力度也很大,但在作業(yè)方面改革進(jìn)展緩慢。作業(yè)功能的定位研究較少;在教學(xué)五個(gè)環(huán)節(jié)中,布置作業(yè)所用的時(shí)間最短;作業(yè)的來源單一,通常只是來自課本或練習(xí)冊的幾道練習(xí)題;題目通常偏重于理論研究,通過演繹和推理來完成。本節(jié)課試圖嘗試在作業(yè)的布置上進(jìn)行改革。努力使作業(yè)與社會(huì)、生活和環(huán)境聯(lián)系起來,甚至超越物理學(xué)科的范疇。作業(yè)的主要功能不僅僅是鞏固知識和填補(bǔ)漏洞,還包括承上啟下、聯(lián)系新舊知識、引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)等。例如,在作業(yè)中要求學(xué)生對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行再處理,不僅能深入研究課堂內(nèi)容,還為未來的“內(nèi)電阻與電動(dòng)勢的測定”實(shí)驗(yàn)教學(xué)打下基礎(chǔ);另外,通過有目的地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí),確保學(xué)生在一個(gè)課時(shí)內(nèi)完成了“電源及閉合電路歐姆定律”的第二個(gè)循環(huán)學(xué)習(xí)。此外,自主學(xué)習(xí)有時(shí)需要引導(dǎo),因?yàn)槲覀冊谡n堂上讓學(xué)生觀看了關(guān)于電源內(nèi)部電荷運(yùn)動(dòng)的FLASH動(dòng)畫,所以學(xué)生在課后的自學(xué)變得有趣、輕松和高效,對“電源內(nèi)部電荷運(yùn)動(dòng)原因是由于電荷受到了非靜電力的作用”的理解也更加深刻。 一、教學(xué)目標(biāo) 1.知識與技能:學(xué)會(huì)使用電表,會(huì)用滑動(dòng)變阻器,掌握歐姆定律的內(nèi)容和公式,知道各個(gè)物理量的單位。 2.過程與方法:讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的過程,進(jìn)一步熟悉控制變量法,學(xué)會(huì)科學(xué)分析和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法,總結(jié)物理規(guī)律的研究方法。 3.情感態(tài)度與價(jià)值觀:引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)探究過程中的快樂,感受歐姆得出歐姆定律的不易,學(xué)習(xí)科學(xué)家為科學(xué)艱苦奮斗的精神。 二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 1.重點(diǎn):掌握實(shí)驗(yàn)方法,理解歐姆定律。 2.難點(diǎn):設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,對歐姆定律的理解。 三、教學(xué)設(shè)計(jì)思路 歐姆定律是把電學(xué)中三個(gè)重要的物理量電流、電壓、電阻聯(lián)系起來的一個(gè)重要定律,是電學(xué)中的基本定律,也是進(jìn)一步學(xué)習(xí)電學(xué)知識和分析電路的基礎(chǔ),是本章的重點(diǎn)。 本節(jié)課的重點(diǎn)是學(xué)生通過自己的實(shí)驗(yàn)探究得出歐姆定律,在探究活動(dòng)開始時(shí),教師應(yīng)給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一些生活情境、問題情境,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,使學(xué)生產(chǎn)生探究的動(dòng)機(jī),從而提出問題,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),解決問題。實(shí)驗(yàn)的探究過程既是重點(diǎn)也是難點(diǎn),由于實(shí)驗(yàn)的難度比較大,所以教師要引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)前面所學(xué)電學(xué)知識,并通過設(shè)置幾個(gè)問題,讓學(xué)生交流討論,降低了難度,達(dá)到啟發(fā)學(xué)生正確設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的目的,從而突破本節(jié)的一個(gè)難點(diǎn)。本課的教學(xué)設(shè)計(jì)過程為: 在整個(gè)探究過程中,教師是一個(gè)引導(dǎo)者和參與者。要關(guān)注探究過程的細(xì)節(jié),對學(xué)生出現(xiàn)的錯(cuò)誤及時(shí)糾正,同時(shí)要善于發(fā)現(xiàn)其閃光之處,給予鼓勵(lì),調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與到探究過程中,另外要充分利用好交流和評估,培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神以及修改完善自己實(shí)驗(yàn)方案的能力。 四、教學(xué)資源 學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)器材:干電池組、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器(10Ω 1A)、定值電阻(5Ω、10Ω、15Ω)、開關(guān)、導(dǎo)線、小燈泡與燈座。 教師演示器材:家用調(diào)光臺燈、實(shí)物投影儀、干電池組、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線、小燈泡與燈座。 五、教學(xué)設(shè)計(jì) 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 備注 一、創(chuàng)設(shè)情境,導(dǎo)入新課 (取出家用調(diào)光臺燈,插入插座中,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)旋鈕,讓學(xué)生觀察燈的亮度變化) 向同學(xué)們介紹了滑動(dòng)變阻器在家用調(diào)光臺燈中的應(yīng)用,請同學(xué)們利用所學(xué)知識,結(jié)合自己的分析,畫出家用調(diào)光臺燈的電路圖。 請幾位同學(xué)把自己所畫的電路圖放在實(shí)物投影儀上向大家展示。 二、提出問題 如果想知道通過燈泡的電流是多少,那么在這個(gè)電路要接入哪個(gè)儀器呢?該怎樣連接到電路中呢?請畫出電路圖。 把錯(cuò)誤的和正確的電路圖放在實(shí)驗(yàn)投影上展示,引導(dǎo)學(xué)生交流討論。 請2位同學(xué)按照電路圖把講桌上器材連成電路。 調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,請同學(xué)們觀察燈光的亮度變化,你還發(fā)現(xiàn)了什么現(xiàn)象?調(diào)光臺燈的亮度發(fā)生變化的原因是什么呢? 在生活與生產(chǎn)中,很多地方需要改變電流的大小,那么電流的大小可能與哪些因素有關(guān)?有什么樣的關(guān)系?請同學(xué)們思考并以小組為單位進(jìn)行討論、交流。 三、新課教學(xué) PPT課件展示探究活動(dòng): 14.5探究通過導(dǎo)體的電流大小與哪些因素有關(guān)?有什么關(guān)系? 猜想與假設(shè): 1.通過導(dǎo)體電流與有關(guān),而且越大,電流越。 2.通過導(dǎo)體電流與有關(guān),而且越大,電流越。 (如果有的學(xué)生猜想還與其它因素有關(guān),比如通過導(dǎo)體電流大小與導(dǎo)體的長短、橫截面積等有關(guān),教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析,歸納,把其歸類到電阻中去。) 引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):剛才這幾位同學(xué)的猜想非常好,但他們的猜想是否正確呢?怎么來證明呢? 我們在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)前,請同學(xué)們先議一議下面幾個(gè)問題: 1.探究電壓、電阻的變化對電流的影響,應(yīng)該用什么方法? 2.探究電壓對電流的影響時(shí),哪個(gè)量不變?哪個(gè)量變?如何改變?通過什么顯示變與不變的量?畫出你們所設(shè)計(jì)的電路圖。 3.探究電阻對電流的影響時(shí),哪個(gè)量不變?怎么樣保證其不變?哪個(gè)量變?如何改變?畫出你們所設(shè)計(jì)的電路圖。 請同學(xué)們以小組為單位進(jìn)行討論、交流這幾個(gè)問題,然后組長或其他成員代表你們小組向全體同學(xué)匯報(bào)你們小組討論的結(jié)果,我們看一看哪個(gè)小組做的最好。 師生互動(dòng)部分: 小組匯報(bào)時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)如下所述的一些現(xiàn)象,教師要做好分析引導(dǎo)工作。 第一小組:可以通過在電路中串聯(lián)電流表知道電流的大小,根據(jù)干電池的節(jié)數(shù)知道導(dǎo)體兩端的電壓。電路圖1所示: 教師:你們這個(gè)小組所設(shè)計(jì)的電路圖是用來研究電流與哪個(gè)物理量的關(guān)系的呢? 第一小組:我們所講的是研究電流與電壓關(guān)系的實(shí)驗(yàn)電路圖。 教師:很好。除了他們這個(gè)小組設(shè)計(jì)的,有沒有與這組不一樣的設(shè)計(jì)方案呢? 第二小組:我們小組也認(rèn)為應(yīng)該用控制變量法來進(jìn)行探究,比如研究電壓對電流的影響時(shí),就應(yīng)該保持電阻不變,但我們組與第一組不同的是在第三次實(shí)驗(yàn)時(shí),電壓較大,為了保護(hù)電路,我們加了一個(gè)滑動(dòng)變阻器,如圖2所示。 教師:那對于圖2中的最后一個(gè)電路圖,定值電阻兩端的電壓是4.5V嗎?你們小組能想一個(gè)辦法確定嗎? 學(xué)生: 第三小組:老師,我們組認(rèn)為在他們小組設(shè)計(jì)的電路中都有問題,雖然一節(jié)干電池的電壓是1.5V,但使用時(shí)間長了以后,干電池的電壓可能會(huì)發(fā)生變化,所以為了知道導(dǎo)體兩端電壓,我們建議在導(dǎo)體兩端并聯(lián)上電壓表。 教師:同學(xué)們,你們是否同意第三小組同學(xué)的看法,你們還有什么不同的想法嗎? 第四小組:老師,在前面幾組同學(xué)所講的基礎(chǔ)上,我們組認(rèn)為再串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器才更好,探究電壓對電流的影響時(shí),保持電阻不變,通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,改變定值電阻兩端的電壓,觀察電流表,記錄其示數(shù),從而知道電路中的電流大小;在研究電阻對電流的影響時(shí),換用不同的電阻值,但我們不知道怎么保持電壓不變了。 教師:你們小組不但自己說的非常好,還有一個(gè)問題,給其它組留下表達(dá)的機(jī)會(huì).對他們組留下的`這個(gè)待解決的問題,哪個(gè)小組能伸出“友誼之口”啊? 第五小組:老師,我們組認(rèn)為這其實(shí)也挺簡單的,比如在把5Ω電阻換成10Ω電阻時(shí),導(dǎo)體兩端電壓肯定會(huì)變化,那么我們只要觀察電壓表,通過移動(dòng)滑片,使電壓表示數(shù)恢復(fù)到原來即可。 教師:同學(xué)們,這組同學(xué)講的好嗎?請大家用掌聲的熱烈程度告訴我吧。 教師:請同學(xué)們根據(jù)剛才幾個(gè)小組匯報(bào)的結(jié)果,結(jié)合自己組更好的想法,畫出你們所設(shè)計(jì)的電路圖。過一會(huì)我們邀請幾個(gè)小組代表把你們組設(shè)計(jì)的電路圖在實(shí)物投影上向全體同學(xué)展示。 幾個(gè)小組同學(xué)利用實(shí)物投影儀展示自己組所設(shè)計(jì)的電路圖,如圖3所示。 下面我們就要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請同學(xué)們先回想我們前面所學(xué)的電學(xué)有關(guān)知識,思考在實(shí)驗(yàn)操作過程中,應(yīng)該注意哪些問題? 學(xué)生: 同學(xué)們說的非常好,實(shí)驗(yàn)時(shí)請同學(xué)們注意這些問題。我們進(jìn)行一下分工,前面小組探究電壓對電流的影響,后面小組探究電阻對電流的影響。下面同學(xué)們就以小組為單位,利用實(shí)驗(yàn)桌上的器材,按照你們最終設(shè)計(jì)的電路圖,連接電路,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,把有關(guān)的數(shù)據(jù)填寫在的表1和表2中。 同學(xué)們實(shí)驗(yàn)已經(jīng)結(jié)束,下面請各組同學(xué)先仔細(xì)研究你們自己的實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù),你能得到什么結(jié)論?然后再與鄰組同學(xué)交流一下,他們所得到的結(jié)論與你們的一致嗎?最后我們請幾個(gè)組同學(xué)把你們的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)放到實(shí)物投影儀上向全班同學(xué)展示,并匯報(bào)你們組的發(fā)現(xiàn)。 第六組:(結(jié)合實(shí)物投影展示的數(shù)據(jù))我們得到的結(jié)論是:電壓增大,電流也增大。 教師:那需要滿足什么條件時(shí),電壓增大,電流也增大呢? 第六組:應(yīng)該是在電阻不變的情況下,電壓增大,電流也增大。 教師:有沒有不同的結(jié)論? 第七組:我們組得到的結(jié)論是:在電壓不變時(shí),電阻越大,電流越小。 教師:還有不同的結(jié)論嗎?剛才幾組同學(xué)都是從變化趨勢上談了電流與電壓、電阻的關(guān)系,現(xiàn)在請同學(xué)們再仔細(xì)研究一下你們的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),把你們的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在課本圖14-14的坐標(biāo)中描繪出來,你有沒有什么新的發(fā)現(xiàn)?你能仿照圖14-14畫出電流、電阻圖像嗎? 學(xué)生:我們發(fā)現(xiàn)在電流、電壓圖像中,得到的是一條直線。 教師:所有的點(diǎn)都在這條直線上嗎?另外,一條直線在數(shù)學(xué)的函數(shù)中表示什么意思呢? 學(xué)生:…… 教師:同學(xué)們認(rèn)為他們這個(gè)小組說的對嗎?好,另一種情況是什么樣的呢? 學(xué)生:…… 教師:還有不同意見的同學(xué)嗎?同學(xué)們你們真了不起,我為你們鼓掌,因?yàn)槟銈兘裉焖l(fā)現(xiàn)的規(guī)律,很多年前是由一位大物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)的,這個(gè)物理學(xué)家的名字叫歐姆,這個(gè)定律就叫歐姆定律。 歐姆定律的內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與導(dǎo)體的電阻成反比。 歐姆定律的公式: 公式中U為導(dǎo)體兩端電壓,單位為伏(V);R為導(dǎo)體的電阻,單位為歐(Ω);I為通過導(dǎo)體的電流,單位為安(A)。 教師:我們以前學(xué)過的哪一公式與歐姆定律的公式比較象呢? 學(xué)生:…… 教師:下面請同學(xué)們自學(xué)歐姆定律的有關(guān)內(nèi)容及課本中的例題,然后向全班同學(xué)匯報(bào)你所學(xué)知識。 教師:好,同學(xué)們都已經(jīng)自學(xué)完畢,請幾位同學(xué)來談?wù)勀阕詫W(xué)到哪些知識? 學(xué)生:…… 教師:下面我們來看一道辨析題: 根據(jù)歐姆定律,下列說法正確的是( ) A.從R=U/I可知,導(dǎo)體的電阻跟加在導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體中的電流成反比 B.從R=U/I可知,對于某一確定的導(dǎo)體,通過的電流越大,說明導(dǎo)體兩端的電壓越大 C.從I=U/R可知,導(dǎo)體中的電流跟兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比 D.從R=U/I可知,對于某一確定的導(dǎo)體,所加電壓跟通過導(dǎo)體的電流之比是個(gè)定值 教師:下面我們請兩位同學(xué)組成一個(gè)小組到黑板這邊完成課本習(xí)題第2題的求解過程,其他同學(xué)在下面單獨(dú)完成。 三、課堂小結(jié) 教師:下面還有幾分鐘的時(shí)間,請同學(xué)們把這節(jié)有關(guān)內(nèi)容在筆記本上整理出來,然后談?wù)劚竟?jié)課你所學(xué)到知識。 教師:你們還有什么問題嗎? 學(xué)生:…… 教師:我還有一個(gè)問題,在實(shí)驗(yàn)探究過程中,哪些做法引入的誤差會(huì)比較大?怎樣才能盡量減小?請同學(xué)們課后再回想一下探究過程,仔細(xì)考慮這個(gè)問題。 學(xué)生仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,動(dòng)腦思考,結(jié)合前面所學(xué)電學(xué)知識,畫出家用調(diào)光臺燈的電路圖。 小組間交流、討論得出在這個(gè)電路中串聯(lián)電流表。 學(xué)生仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,進(jìn)行交流、討論,得出調(diào)光臺燈亮度發(fā)生變化的原因。 以小組為單位進(jìn)行討論、交流,根據(jù)日常生活現(xiàn)象或理論大膽進(jìn)行猜想。 學(xué)生分組交流然后匯報(bào):電流的大小可能與電壓、電阻有關(guān),電壓越大,電流越大,因?yàn)殡妷菏切纬呻娏鞯脑颍浑娮柙酱螅娏髟叫。驗(yàn)殡娮枳璧K電流。 以小組為單位進(jìn)行討論、交流、匯報(bào)。 開動(dòng)腦筋,積極思考,想出各種辦法,設(shè)計(jì)電路。 學(xué)生思考,想出辦法,設(shè)計(jì)電路,畫出電路圖。 學(xué)生回想片刻后交流、討論、可能有以下一些回答: 1.在連接電路時(shí),開關(guān)要斷開。 2.電表要先試觸,要選擇適當(dāng)?shù)牧砍獭?/p> 3.剛開始連線時(shí),滑動(dòng)變阻器的滑片要處在電阻最大位置。 4.閉合開關(guān)讀數(shù)后要迅速斷開開關(guān)。(教師追問為什么) 5.讀數(shù)時(shí)視線要正視。 6.要多測幾組數(shù)據(jù),以便得到更準(zhǔn)確的結(jié)論。 學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)探究,教師巡視指導(dǎo)學(xué)生正確連接電路,進(jìn)行實(shí)驗(yàn),尊重事實(shí),得出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),不得拼湊。同時(shí)教師注意觀察學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中的一些細(xì)節(jié),及時(shí)講評,比如讀數(shù)時(shí)視線沒有正視會(huì)造成什么結(jié)果等。 [高中歐姆定律教學(xué)設(shè)計(jì)] 班級 ?姓名 ?學(xué)號 (一)提出問題 1.在電學(xué)中我們學(xué)了幾個(gè)物理量?你覺得他們之間有聯(lián)系嗎? 2.當(dāng)一段導(dǎo)體兩端的電壓升高,通過它的電流會(huì)怎樣變化? 3.當(dāng)導(dǎo)體的電阻變大,通過它的電流會(huì)怎樣變化? 4.電流、電壓、電阻之間的關(guān)系能用公式表達(dá)出來嗎? (二)猜想或假設(shè) 1._________________________________________ 2._________________________________________ 3._________________________________________ 4._________________________________________ (三)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄侩娏鳌㈦妷骸㈦娮柚g的關(guān)系。 實(shí)驗(yàn)器材:電源、開關(guān)、導(dǎo)線、________、________、________、________。 (四)進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 按圖連接電路,測量并記錄以下幾組電流的值。 換接另一個(gè)電阻,再次記下幾組電流的值。 實(shí)驗(yàn)電路圖: (五)分析和論證 電流I、電壓U、電阻R之間的關(guān)系可以用公式表達(dá)為____________。 (六)評估與交流 1.實(shí)驗(yàn)的.結(jié)論是一種偶然還是具有普遍性? 2.為什么多數(shù)小組的數(shù)據(jù)總有一些小小的偏差? 3.為什么少數(shù)小組的數(shù)據(jù)偏差很大? 教材分析 歐姆定律是電學(xué)中的基本規(guī)律,對于學(xué)習(xí)電路和深入理解電學(xué)知識至關(guān)重要。本次課程將重點(diǎn)介紹歐姆定律,內(nèi)容邏輯性強(qiáng)且具有一定的理論性。學(xué)生需要通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證并理解歐姆定律,其中實(shí)驗(yàn)方法和歐姆定律是最關(guān)鍵的兩個(gè)方面。歐姆定律的含義將在學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程中逐漸領(lǐng)悟,其形式簡單明了,因此并非難點(diǎn)而是重點(diǎn)。然而,學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)方法既是重點(diǎn)又是難點(diǎn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的難度較高,主要集中在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)記錄以及數(shù)據(jù)分析等方面。由于實(shí)驗(yàn)難度較大,學(xué)生可能會(huì)犯錯(cuò)誤,因此評估實(shí)驗(yàn)結(jié)果和進(jìn)行交流溝通也顯得十分重要。在這些方面,教師的引導(dǎo)和協(xié)助不可或缺,因此本節(jié)課將采用啟發(fā)式綜合教學(xué)法來進(jìn)行教學(xué)。 教學(xué)目標(biāo) 知識與技能 ①使學(xué)生會(huì)同時(shí)使用電壓表和電流表測量一段導(dǎo)體兩端的電壓和其中的電流。 ②通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識電流、電壓和電阻的關(guān)系。 ③會(huì)觀察、收集實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。 過程與方法 ①根據(jù)已有的知識猜測未知的知識。 ②經(jīng)歷歐姆定律的發(fā)現(xiàn)過程并掌握實(shí)驗(yàn)的思路、方法。 ③能對自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評估,找到成功和失敗的原因。 情感、態(tài)度與價(jià)值觀 ①讓學(xué)生用聯(lián)系的觀點(diǎn)看待周圍的事物并能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證實(shí)自己的猜測。 ②培養(yǎng)學(xué)生大膽猜想,小心求證,形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神。 重點(diǎn)與難點(diǎn) 重點(diǎn):掌握實(shí)驗(yàn)方法;理解歐姆定律。 難點(diǎn):設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程;實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析;實(shí)驗(yàn)結(jié)果的評估。 教學(xué)方法 啟發(fā)式綜合教學(xué)法。 教學(xué)準(zhǔn)備 教具:投影儀、投影片。 學(xué)具:電源、開關(guān)、導(dǎo)線、定值電阻(5Ω、10Ω)、滑動(dòng)變阻器、電壓表和電流表。 板書設(shè)計(jì) 已學(xué)的電學(xué)物理量:電流I、電壓U、電阻R。 猜測三者之間的關(guān)系:I=UR、I=U/R、I=U-R、…… 實(shí)驗(yàn)所需器材:電源、開關(guān)、導(dǎo)線、電阻、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器。 實(shí)驗(yàn)電路圖:見圖-10 記錄表格: 結(jié)論:(歐姆定律) 教學(xué)過程 課題引入 師:我們到目前已經(jīng)學(xué)了電學(xué)方面的幾個(gè)物理量? 生:電流I、電壓U、電阻R(教師板書1) 師:這幾個(gè)物理量之間存在著重要的聯(lián)系。當(dāng)一段導(dǎo)體兩端的電壓較高時(shí),通過它的電流將增加。換句話說,電壓和電流是正相關(guān)的,電壓越高,電流越大。相反地,當(dāng)導(dǎo)體的電阻較大時(shí),通過它的電流將減小。也就是說,電阻和電流是負(fù)相關(guān)的,電阻越大,電流越小。這種關(guān)系可以用歐姆定律來描述:電流等于電壓與電阻的比值,即I = V/R。這個(gè)公式表明,電壓和電阻決定了電流的大小。 生:(對于這個(gè)簡單的`問題,大家的回答都很積極和準(zhǔn)確) 師:這僅僅是一種初步的建議,它是一種定性關(guān)系。例如:當(dāng)一個(gè)5Ω的電阻兩端的電壓從5V增加到10V時(shí),通過它的電流會(huì)有何變化?進(jìn)一步問大家,電流將變化多少呢? 生:學(xué)生對于第一個(gè)問題能夠輕而易舉地給出答案,但是第二個(gè)問題讓學(xué)生感到困惑和挑戰(zhàn),激發(fā)了他們的求知欲望。 師:如果我們知道一段導(dǎo)體的電阻,還知道加在它兩端的電壓,能不能具體計(jì)算出通過它的電流?這個(gè)問題對于我們是很有意義的,如果我們能具體知道電流的值,那么就不僅僅能知道電壓升高后電流會(huì)變大,還能精確地知道電流增大了多少。今天我們就來研究一下這三個(gè)物理量之間存在一種什么定量關(guān)系。 探究課題 師:既然電流、電壓和電阻之間存在關(guān)系,讓我們大膽猜想一下電流I與電壓U和電阻R之間的關(guān)系應(yīng)該是怎樣的形式? 生:(學(xué)生的各種猜想……) (教師板書2.這里的猜想不是一段語言表述,而是一個(gè)具體的公式,因此學(xué)生可能會(huì)沒有把握表達(dá)自己的觀點(diǎn),所以需要鼓勵(lì),即使有的學(xué)生說出一個(gè)公式也不一定能夠說出猜想的理由,這種情況下老師可以替他向同學(xué)說出猜想的理由,理由的正確與否不重要。但應(yīng)該注意:猜想不是瞎猜、亂猜,不是公式越多越好,應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生在原有知識的基礎(chǔ)上有根據(jù),符合邏輯進(jìn)行猜想。) 師:到底哪一種想法是對的,我們只能通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。這個(gè)實(shí)驗(yàn)要怎么做呢? 生:用電源和一段已知阻值的導(dǎo)體組成一個(gè)電路,用電壓表測出導(dǎo)體兩端的電壓,用電流表測出通過導(dǎo)體的電流,看三個(gè)值滿足哪一個(gè)關(guān)系式。 師:說出你所需的器材有哪些? 生:電源、開關(guān)、導(dǎo)線、電阻、電流表、電壓表。 (教師板書3) 生:改變電阻兩端的電壓,測出在不同的電壓下通過電阻的電流。 師:如果我得出了結(jié)論,你可能會(huì)懷疑是不是因?yàn)槲沂褂昧艘环N特殊的電阻。然而,這個(gè)結(jié)論只是一個(gè)巧合,很可能當(dāng)使用其他電阻時(shí)就沒有這個(gè)規(guī)律了。 生:可以換幾個(gè)電阻,測出不同電阻情況下的電壓和電流。 師:換電阻很簡單,這里老師可以給你們5Ω和10Ω兩個(gè)不同的電阻;如何改變電壓呢? [教師引導(dǎo)學(xué)生從電源的角度(用的電源是干電池或?qū)W生電源怎么操作?)和從電路的組成結(jié)構(gòu)角度(電路中增加一個(gè)什么元件?)進(jìn)行思考] ①增減干電池的個(gè)數(shù)。 ②調(diào)節(jié)學(xué)生電源的輸出電壓。 ③與定值電阻串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器。 師:由于滑動(dòng)變阻器的連續(xù)調(diào)節(jié)特性,使得它在使用過程中非常方便。為了改變電壓,我們采用了串聯(lián)滑動(dòng)變阻器的方法。[補(bǔ)充教師板書3(增加“滑動(dòng)變阻器”)]。 師:現(xiàn)在我們已經(jīng)確定了使用的器材,讓我們一起繪制一個(gè)能夠同時(shí)測量電壓和電流的電路圖吧。(引導(dǎo):我們研究的目標(biāo)是定值電阻,因此電流表和電壓表所測量的是通過定值電阻的電流和定值電阻兩端的電壓。那么電流表和電壓表應(yīng)該如何連接到定值電阻上呢?另外,為了改變定值電阻兩端的電壓,我們需要使用滑動(dòng)變阻器。那么滑動(dòng)變阻器應(yīng)該如何與定值電阻連接呢?)。 生:(學(xué)生將自己畫的電路圖展示在黑板上,教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行修改) 師:同學(xué)們畫的電路圖可能不同,但只要把握住關(guān)鍵的要點(diǎn)就可以。 要點(diǎn): ①電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、定值電阻、電流表串聯(lián); ②電壓表并聯(lián)在定值電阻的兩端。(見圖-11) 師:記錄數(shù)據(jù)是科學(xué)研究中不可或缺的一個(gè)環(huán)節(jié),而且在記錄數(shù)據(jù)時(shí)還需要一定的技巧。因?yàn)槲覀冃枰獜倪@些數(shù)據(jù)中尋找規(guī)律,所以數(shù)據(jù)的排布要合理,以便一目了然。常用的方法是使用表格進(jìn)行記錄。表格是大家都非常熟悉的工具,我們每天上課都會(huì)用到課程表,考試結(jié)束后也會(huì)看到全班的成績表。那么當(dāng)我們改變電壓和電阻并測量電流時(shí),應(yīng)該如何設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)記錄的表格呢? 生:一些學(xué)生喜歡查看自己的課程表,而另一些學(xué)生則會(huì)設(shè)想將課程表中的星期和節(jié)次轉(zhuǎn)化為電壓和電阻。教師可以逐步引導(dǎo)學(xué)生,揭示答案。 師:為了能夠與其他小組的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,在實(shí)驗(yàn)完成后,我們需要保持相同的實(shí)驗(yàn)條件。因此,在本實(shí)驗(yàn)中,我們將使用兩個(gè)定值電阻,分別為5Ω和10Ω。我們將調(diào)節(jié)定值電阻的兩端電壓依次設(shè)置為1V、2V、3V,并記錄相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。這些實(shí)驗(yàn)條件將有助于我們在實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析中進(jìn)行比較。 師:在全體成員的共同協(xié)力下,我們成功地完成了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。然而,這并不意味著我們已經(jīng)取得了實(shí)驗(yàn)的成功。如果在實(shí)際操作過程中出現(xiàn)錯(cuò)誤,實(shí)驗(yàn)很可能會(huì)因此失敗。為了避免這種情況發(fā)生,我想向大家提幾個(gè)問題,請大家思考一下應(yīng)該采取哪些措施以及為什么要這樣做。 (投影儀投影: ①在連接電路的過程中,開關(guān)應(yīng)該斷開。 ②在開關(guān)閉合之前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)調(diào)節(jié)到合適的位置。 ③如果已經(jīng)知道實(shí)驗(yàn)中遇到的最大電流是0.6A,電流表和電壓表的量程應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇。) 生:(第一個(gè)問題相對簡單,大多數(shù)學(xué)生應(yīng)該能夠回答。第二個(gè)問題有一定難度,教師可能需要給予提示。第三個(gè)問題需要學(xué)生學(xué)會(huì)從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中找到數(shù)據(jù),教師可以提供引導(dǎo)。最后,教師可以投影出答案。) 師:請同學(xué)按照上面的實(shí)驗(yàn)方案開始實(shí)驗(yàn)。 (學(xué)生以小組為單位進(jìn)行操作,教師巡視指導(dǎo)) 師:【展示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)】在黑板上,我將學(xué)生們的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了展示(補(bǔ)充教師板書5)。每個(gè)小組都非常積極地向我展示了他們的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。【重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)誤差】同時(shí),我提醒同學(xué)們,任何實(shí)驗(yàn)都存在誤差,因此他們的數(shù)據(jù)之間會(huì)有一定的差別,這是正常現(xiàn)象。然而,我們可以發(fā)現(xiàn),盡管數(shù)據(jù)有所差異,但差異并不大,這并不影響我們總結(jié)規(guī)律。【引導(dǎo)觀察關(guān)系】接著,我請同學(xué)們觀察這些數(shù)據(jù)之間是否存在某種關(guān)系。請同學(xué)們仔細(xì)思考,探索數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性,并共同尋找數(shù)據(jù)間可能存在的規(guī)律。 (投影:觀察表格的縱行。當(dāng)電阻是5Ω時(shí),電阻兩端的電壓增大到原來的2倍,通過它的電流增大到原來的1/2倍,電壓增大到原來的3倍,通過它的電流增大到原來的1/3倍。對于10Ω的電阻,電流和電壓沒有這種關(guān)系。 結(jié)論:導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比。 ②觀察表格的橫行。當(dāng)電壓是1V時(shí),電阻增大到原來的2倍,通過它的電流變?yōu)樵瓉淼?/2倍。對于2V和3V的情況,電流和電阻有這種關(guān)系嗎?。 結(jié)論:導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。 ③將電流I、電壓U、電阻R的關(guān)系用公式表示為__________。 生:(數(shù)據(jù)的規(guī)律性很明顯,學(xué)生基本能自己獨(dú)立得出結(jié)論) 師:這個(gè)規(guī)律最早是由德國的物理學(xué)家歐姆發(fā)現(xiàn)的,因此稱為歐姆定律。 師:實(shí)驗(yàn)完成了,大家分組討論下面的幾個(gè)問題,然后做出回答。 ①實(shí)驗(yàn)的結(jié)論具不具有普遍性? 我們的研究采用了多次改變電壓和電阻進(jìn)行測量的方法,結(jié)果顯示在條件改變后得到的規(guī)律是一致的。這表明該規(guī)律具有普遍性。 ②為什么少數(shù)小組的數(shù)據(jù)偏差比較大? 會(huì)有多種因素導(dǎo)致這種結(jié)果的錯(cuò)誤。比如:電路連接是否正確;電壓表是否正確地與定值電阻并聯(lián);選擇了錯(cuò)誤的電表量程而沒有意識到;誤將電流表當(dāng)做電壓表,或者將電壓表當(dāng)做電流表使用;在填寫數(shù)據(jù)時(shí)是否將其正確地放入表格中等等。 ③為什么多數(shù)小組的數(shù)據(jù)總有一些小小的偏差? 這是一種正常的誤差情況。例如,在讀取數(shù)值時(shí),由于每個(gè)人的習(xí)慣不同,當(dāng)電表指示在刻度的半格時(shí),有些人可能會(huì)忽略半格,而其他人可能會(huì)多讀半格;此外,使用的定值電阻的阻值以及電表的準(zhǔn)確性也不可能完全相同。因此,這些因素都會(huì)對測量結(jié)果產(chǎn)生影響。 鞏固練習(xí) ①(擴(kuò)展教師板書5的虛線部分) 既然我們已經(jīng)掌握了這個(gè)規(guī)律,不用測量,大家能不能把表格中的空白部分補(bǔ)充完整? (教師任意添加一個(gè)電阻和電壓,學(xué)生補(bǔ)充電流) 除了應(yīng)用規(guī)律求電流,我們能不能求電壓或電阻? (教師任意添加一個(gè)電流,學(xué)生補(bǔ)充電壓或電阻) ②同學(xué)們家中使用的電冰箱阻值大約是500Ω,請你根據(jù)歐姆定律估算一下當(dāng)它工作時(shí)通過的電流大約是多少? 探究過程小結(jié) ①應(yīng)用滑動(dòng)變阻器改變電路中部分元件兩端的電壓。 ②同時(shí)使用電流表和電壓表測量通過某導(dǎo)體的電流和它兩端的電壓。 ③改變實(shí)驗(yàn)條件多次測量使結(jié)論具有普遍性。 ④實(shí)驗(yàn)要按照要求規(guī)范操作。 ⑤電流、電壓、電阻之間的關(guān)系:歐姆定律。 教學(xué)目標(biāo): 1.理解歐姆定律及其表達(dá)式. 2.能初步運(yùn)用歐姆定律計(jì)算有關(guān)問題. 能力目標(biāo) 培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理知識分析和解決問題的能力. 情感目標(biāo) 介紹歐姆的故事,對學(xué)生進(jìn)行熱愛科學(xué)、獻(xiàn)身科學(xué)的品格教育. 教學(xué)重點(diǎn): 歐姆定律的定義 教學(xué)難點(diǎn): 歐姆定律的應(yīng)用 教學(xué)過程: 引入新課 1.找學(xué)生回答第一節(jié)實(shí)驗(yàn)得到的兩個(gè)結(jié)論.在導(dǎo)體電阻一定的情況下,導(dǎo)體中的電流 跟加在這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比;在加在導(dǎo)體兩端電壓保持不變的情況下,導(dǎo)體中的電 流跟導(dǎo)體的電阻成反比. 2.有一個(gè)電阻,在它兩端加上4v電壓時(shí),通過電阻的電流為2a,如果將電壓變?yōu)?0v,通過電阻的電流變?yōu)槎嗌伲繛槭裁矗?/p> 要求學(xué)生答出,通過電阻的電流為5a,因?yàn)殡娮枰欢〞r(shí)通過電阻的電流與加在電阻兩 端的電壓成正比. 3.在一個(gè)10 的電阻兩端加上某一電壓u時(shí),通過它的電流為2a,如果把這個(gè)電壓加在20 的電阻兩端,電流應(yīng)為多大?為什么? 要求學(xué)生答出,通過20 電阻的電流為1a,因?yàn)樵陔妷阂欢〞r(shí),通過電阻的電流與 電阻大小成反比,我們已經(jīng)知道了導(dǎo)體中電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓關(guān)系,導(dǎo)體中電流跟這段導(dǎo)體電阻的關(guān)系,這兩個(gè)關(guān)系能否用一句話來概括呢? 啟發(fā)學(xué)生討論回答,教師復(fù)述,指出這個(gè)結(jié)論就叫歐姆定律. (-)歐姆定律導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比. 1.此定律正是第一節(jié)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的綜合,電流、電壓、電阻的這種關(guān)系首先由德國 物理學(xué)家歐姆得出,所以叫做歐姆定律,它是電學(xué)中的一個(gè)基本定律. 2.介紹《歐姆堅(jiān)持不懈的精神》一文. 3.歐姆定律中的電流是通過導(dǎo)體的電流,電壓是指加在這段導(dǎo)體兩端的電壓,電 阻是指這段導(dǎo)體所具有的電阻值. 如果用字母u表示導(dǎo)體兩端的電壓,用字母r表示導(dǎo)體的電阻,字母i表示導(dǎo)體中的電流,那么歐姆定律能否用一個(gè)式子表示呢? (二)歐姆定律公式 教師強(qiáng)調(diào) (l)公式中的i、u、r必須針對同一段電路. (2)單位要統(tǒng)一i的`單位是安(a)u的單位是伏(v)r的單位是歐( ) (三)運(yùn)用歐姆定律計(jì)算有關(guān)問題 【例1】 一盞白熾電燈,其電阻為807 ,接在220v的電源上,求通過這盞電燈的電流. 教師啟發(fā)指導(dǎo) (1)要求學(xué)生讀題. (2)讓學(xué)生根據(jù)題意畫出簡明電路圖,并在圖上標(biāo)明已知量的符號及數(shù)值和未知量的符號. (3)找學(xué)生在黑板上板書電路圖. (4)大家討論補(bǔ)充,最后的簡明電路圖如下圖 (5)找學(xué)生回答根據(jù)的公式. 鞏固練習(xí) 練習(xí)1 有一種指示燈,其電阻為6.3 ,通過的電流為0.45a時(shí)才能正常發(fā)光,要使這種指示燈正常發(fā)光,應(yīng)加多大的電壓? 練習(xí)2 用電壓表測導(dǎo)體兩端的電壓是7.2v,用電流表測通過導(dǎo)體的電流為0.4a,求這段導(dǎo)體的電阻? 一、教學(xué)目標(biāo) 1、知識與技能 (1) 能說出歐姆定律的內(nèi)容、公式及其涉及的單位; (2)歐姆定律是電學(xué)基礎(chǔ)中的一條重要規(guī)律,它描述了電流、電壓和電阻之間的關(guān)系。根據(jù)歐姆定律,當(dāng)一個(gè)電導(dǎo)體上有電流通過時(shí),該電導(dǎo)體的電阻會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與電流成正比、與電壓成反比的電壓降。歐姆定律的公式為V = I * R,其中V表示電壓,I表示電流,R表示電阻。這個(gè)公式可以變形為I = V / R 和 R = V / I,可以根據(jù)具體情況選擇適用的形式。在應(yīng)用歐姆定律時(shí),需要注意兩個(gè)原則:同體性和同時(shí)性。同體性指的是在計(jì)算電流、電壓和電阻時(shí),需要考慮它們所在的電路的具體部分,即保持相同的電導(dǎo)體或電阻值。同時(shí)性指的是在計(jì)算過程中,需要保持電路中各個(gè)元件的工作狀態(tài)相同,即在同一時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算。利用歐姆定律,可以在不同的問題情境中進(jìn)行解釋、推斷和計(jì)算。例如,在一個(gè)電路中,當(dāng)我們知道電壓和電阻時(shí),可以利用歐姆定律計(jì)算電流的大小;或者當(dāng)我們知道電流和電阻時(shí),也可以利用歐姆定律計(jì)算電壓的大小。歐姆定律在電路分析和設(shè)計(jì)中起著重要的作用,幫助我們理解和解決各種電路問題。 2、過程與方法 (1)通過實(shí)驗(yàn)研究,我們探究了導(dǎo)體的電流與電壓、電阻之間的關(guān)系。我們使用了圖像處理技術(shù)來分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并進(jìn)一步了解電流與電壓、電阻之間的正比和反比關(guān)系。 (2)初步學(xué)會(huì)在實(shí)驗(yàn)探究的基礎(chǔ)上交流討論,互相合作。 (3)學(xué)習(xí)用數(shù)學(xué)公式來表達(dá)物理規(guī)律的方法,體會(huì)這樣做的優(yōu)勢。 3、通過探究歐姆研究電流、電壓和電阻三者關(guān)系的歷史,我們旨在培養(yǎng)學(xué)生的刻苦鉆研和大膽探索的科學(xué)精神。同時(shí),我們希望通過自我實(shí)現(xiàn)的過程,讓學(xué)生能夠增強(qiáng)成功體會(huì),并建立起積極向上的情感態(tài)度和價(jià)值觀。 二、教學(xué)重點(diǎn): 歐姆定律所揭示的物理意義及其數(shù)學(xué)表達(dá)式; 三、教學(xué)難點(diǎn): 歐姆定律的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及學(xué)生對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析、歸納以及結(jié)論的得出。 四、教學(xué)器材: 調(diào)光燈、小燈泡、電池組、滑動(dòng)變阻器、電流表、電壓表、阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω的電阻各一個(gè)、導(dǎo)線數(shù)根等。 五、教學(xué)過程: (一)設(shè)置物理情境進(jìn)行討論,提出問題。 如圖的電路,你有哪些方法可以改變小燈泡的亮度?小組內(nèi)討論,然后進(jìn)行交流。 學(xué)生的方法: ①改變電源的電壓 ②改變定值電阻的阻值 ③串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器等。 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,學(xué)生觀察燈的亮度的變化 師:燈時(shí)亮?xí)r暗說明什么? 生:電路中的電流有大有小。 師:電路中電流的大小由哪些因素決定? (二)大膽猜想,激活思維 鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜測:你猜電流的大小究竟由哪些因素決定呢? 學(xué)生分組討論,教師適當(dāng)提示。學(xué)生聯(lián)系已學(xué)內(nèi)容以及剛才的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,猜想:電流與電壓的大小有關(guān),因?yàn)殡妷菏切纬呻娏鞯脑颍浑娏髋c導(dǎo)體的電阻有關(guān),因?yàn)殡娮鑼﹄娏饔凶璧K作用-教師針對學(xué)生的回答,給予肯定:最后,根據(jù)猜想師生共同得出結(jié)論:電路中的電流與電壓、電阻兩者有關(guān):。學(xué)生分組討論時(shí),教師適時(shí)給予提示。學(xué)生們聯(lián)系到已經(jīng)學(xué)過的知識以及剛才進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)觀察,他們猜測:電流的大小與電壓有關(guān),因?yàn)殡妷菏钱a(chǎn)生電流的驅(qū)動(dòng)力;電流的大小與導(dǎo)體的電阻有關(guān),因?yàn)殡娮钑?huì)對電流產(chǎn)生阻礙作用。教師對學(xué)生的回答表示肯定。最終,師生共同得出結(jié)論:電路中的電流與電壓、電阻兩者是相互關(guān)聯(lián)的。 過渡:到底有怎樣的關(guān)系呢? “構(gòu)建情景——提出問題——推測”這兩個(gè)步驟激發(fā)了學(xué)生的濃厚興趣,引起了他們的高度關(guān)注和渴望解決問題的欲望,從而激發(fā)了他們主動(dòng)探索的動(dòng)力。 (三)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 1、課件出示思考題 (1)根據(jù)研究電阻大小影響因素的方法,這個(gè)問題應(yīng)采用什么方法研究? (2)選擇使用哪些器材? (3)該實(shí)驗(yàn)應(yīng)分幾步,具體步驟怎樣? 2、學(xué)生們正在對這個(gè)問題進(jìn)行激烈的討論,他們認(rèn)識到為了研究兩個(gè)物理量之間的變化關(guān)系,必須找到一種方法來控制其中一個(gè)變量,使其保持不變。這就引出了控制變量法。 學(xué)生討論,本實(shí)驗(yàn)需要分兩個(gè)步驟來完成。首先,我們需要保持電阻R恒定(選擇一個(gè)定值電阻而非燈泡),研究電流I與電壓U之間的關(guān)系。接下來,我們需要保持電壓U恒定,研究電流I與電阻R之間的關(guān)系。在第一步中,我們可以改變電壓U(通過電壓表進(jìn)行測量),觀察電流I(通過電流表進(jìn)行測量)。為了調(diào)節(jié)電壓,我們可以改變電池的數(shù)量(將電阻R直接連接在電源的兩端),或者串聯(lián)電阻和滑動(dòng)變阻器,通過移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片來實(shí)現(xiàn)電壓的調(diào)節(jié)。 師生共同探討:我們認(rèn)為通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器上的滑片來改變電阻兩端的電壓比,相較于改變電池節(jié)數(shù)來實(shí)現(xiàn)這一目的,具有更好的方案。 3、我為您設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)電路,如下圖所示:[電路圖]該電路采用了簡單的電路元件,包括電源、開關(guān)、燈泡和導(dǎo)線。電路中的'燈泡連接在電源和開關(guān)之間,當(dāng)開關(guān)打開時(shí),電流通過燈泡,使其發(fā)光。這個(gè)實(shí)驗(yàn)電路的好處是它簡單易懂,適合學(xué)生進(jìn)行初步的電路實(shí)驗(yàn)。學(xué)生可以通過觀察燈泡的亮度變化來理解電路中電流的流動(dòng)情況。此外,該電路所需的元件較少,成本較低,方便學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。然而,這個(gè)實(shí)驗(yàn)電路也存在一些不足之處。首先,由于只有一個(gè)燈泡,學(xué)生無法觀察到電流在電路中的分布情況。其次,該電路僅能進(jìn)行簡單的燈光實(shí)驗(yàn),無法進(jìn)行更復(fù)雜的電路實(shí)驗(yàn)。最后,這個(gè)電路的電壓和電流較小,無法進(jìn)行高功率設(shè)備的實(shí)驗(yàn)。綜上所述,該實(shí)驗(yàn)電路在初步學(xué)習(xí)電路知識的階段具有一定的優(yōu)點(diǎn),但對于深入學(xué)習(xí)和研究電路可能存在限制。 4、學(xué)生進(jìn)一步討論:為了研究I與R的關(guān)系,我們需要對圖中的電阻R進(jìn)行調(diào)整。可以選擇使用5Ω、10Ω和15Ω的電阻來改變R的值。為了保持電壓U不變,我們可以通過調(diào)節(jié)滑片P的位置來使電壓顯示數(shù)保持不變。 5、師生共同討論:要完成以上實(shí)驗(yàn),還必須測量相關(guān)數(shù)據(jù),需要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格。 (四)分組合作,深入探究 在此環(huán)節(jié)中,學(xué)生們以小組為單位,充滿熱情地開始按照事先制定的計(jì)劃進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。他們在實(shí)驗(yàn)過程中不斷思考、記錄,并且像科學(xué)家一樣對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行探究。教師巡視時(shí),關(guān)注他們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是否合理,儀器的使用是否正確,數(shù)據(jù)記錄是否準(zhǔn)確,并進(jìn)行個(gè)別輔導(dǎo)。 (一)教學(xué)目的 1.理解歐姆定律的內(nèi)容及其表達(dá)式的物理意義,了解定律中各量的單位; 2.能較熟練地運(yùn)用歐姆定律分析解決有關(guān)的簡單問題; 3.知道什么叫伏安法; 4.培養(yǎng)運(yùn)用物理公式解答物理問題的習(xí)慣和能力。 (二)教具 寫有課堂練習(xí)題的小黑板(或幻燈片)。 (三)教學(xué)過程 1.復(fù)習(xí)提問引入新課 教師:上節(jié)課我們通過實(shí)驗(yàn)得出了導(dǎo)體中的電流跟它兩端的電壓和它的電阻的關(guān)系,請一位同學(xué)敘述一下這個(gè)關(guān)系(抽中等學(xué)生或差等生不看書回答)。大家認(rèn)為他說得對嗎?(不足之處由學(xué)生訂正)上節(jié)課我們曾經(jīng)把這個(gè)關(guān)系用數(shù)學(xué)式子表示出來,請一位同學(xué)回答是怎樣表示的?(學(xué)生回答教師板書) 教師:我們這節(jié)課要學(xué)習(xí)的就是將這些關(guān)系綜合起來,得出的一個(gè)電學(xué)的基本規(guī)律,即歐姆定律。 板書:歐姆定律 2.新課教學(xué) 教師:歐姆定律的內(nèi)容是什么呢?讓大家閱讀課本,請一位同學(xué)朗讀歐姆定律的內(nèi)容,教師板書。 板書:導(dǎo)體中的電流,跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。 教師:歐姆定律的內(nèi)容中好像比上節(jié)實(shí)驗(yàn)得出的關(guān)系少設(shè)了一點(diǎn)什么,你們發(fā)現(xiàn)了沒有?(在說到“正比”或“反比”時(shí),沒有說“在電阻一定的情況下”或“電壓不變的情況下”)這是否意味著“導(dǎo)體中的電流跟它兩端的電壓成正比”不需要保持電阻不變這個(gè)條件了呢?不是的.只有電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流才會(huì)跟它兩端電壓成正比.同樣,也只有電壓不變時(shí),導(dǎo)體中的電流才會(huì)跟它的電阻成反比.定律作了簡明的敘述,但暗含了這兩個(gè)條件.這是對定律應(yīng)注意的一個(gè)方面.另一方面,定律沒有指明“正比”、“反比”所應(yīng)滿足的條件,還意味著它能適用于電壓、電阻同時(shí)都變化時(shí),電流應(yīng)如何變的情形,這種情形在以后的學(xué)習(xí)中將會(huì)遇到.其次歐姆定律中說到的電流、電壓、電阻都是屬于同一段導(dǎo)體的.在后面將歐姆定律用于串聯(lián)電路和并聯(lián)電路時(shí),注意到這一點(diǎn)是很必要的'.歐姆定律的內(nèi)容可以用公式來表述,請大家看看課本上是怎樣表述的.(學(xué)生看書,教師板書) 現(xiàn)在請大家解答下面兩個(gè)問題.(出示小黑板或幻燈片.請兩個(gè)學(xué)生在黑板上解答,教師巡視指導(dǎo).兩個(gè)問題均有兩種解法.例如,可以先用歐姆定律解出電阻值,再用歐姆定律解電流值;也可以直接用前面比例式(1)求解.) 問題①一個(gè)定值電阻兩端的電壓是0。25伏時(shí),流過它的電流是0。13安.如果流過它的電流變?yōu)?。91安,此時(shí)它兩端的電壓多大? 問題②一個(gè)電阻箱接在電壓不變的電源上.把它的電阻調(diào)到350歐時(shí),流過它的電流是21毫安.若再調(diào)節(jié)電阻箱,使流過它的電流變?yōu)?26毫安,此時(shí)電阻箱的電阻應(yīng)是多大? 教師:在解答問題①時(shí),除了黑板上的解法外,有同學(xué)還用了另一種解法(教師板書出來)大家看都對嗎?(學(xué)生答)歐姆定律是一個(gè)普遍適用的。定律.但在涉及只求兩個(gè)量的變化關(guān)系的問題中,直接用比例式解通常要簡捷些. 3、讓大家閱讀“想想議議”中提出的問題,議論一下.(學(xué)生閱讀,分組議論) 教師:為什么安培表不能直接接到電源兩極上去?(學(xué)生回答,教師訂正)伏特表接到電源兩極上為什么不會(huì)被燒毀?(學(xué)生回答,教師訂正) 4.小結(jié) 教師:這節(jié)課我們在實(shí)驗(yàn)得出的規(guī)律的基礎(chǔ)上概括總結(jié)出了歐姆定律.剛才大家看到,應(yīng)用歐姆定律,不僅可以定量計(jì)算各種電學(xué)問題,而且還能簡單明了地解釋像安培表為什么不能直接接到電源兩極上這類物理問題.今后學(xué)習(xí)中我們將會(huì)接觸到這一電學(xué)基本規(guī)律的廣泛應(yīng)用.今天的復(fù)習(xí)任務(wù)首先是把定律的物理意義真正理解清楚.在作業(yè)中一定要注意解答的書寫格式,養(yǎng)成簡明、正確表達(dá)的好習(xí)慣. 5.布置作業(yè) (1)工廠中車床照明燈采用36伏的安全電壓,某車床照明燈工作時(shí)燈絲電阻是32歐,求通過燈絲的電流. (2)一段導(dǎo)體兩端電壓是2伏時(shí),導(dǎo)體中的電流是0。5安,如果電壓增大到3伏,導(dǎo)體中的電流多大? (3)電壓保持不變,當(dāng)接電阻為242歐的燈泡時(shí),電路中的電流為0。91安,如改接電阻為165歐的電烙鐵,電路中的電流是多大? (四)設(shè)想、體會(huì) 1.本課題教學(xué)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵之一是處理好第一節(jié)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律和歐姆定律的關(guān)系,使學(xué)生易于理解歐姆定律的內(nèi)容和公式的物理意義.特別是歐姆定律的公式為什么那樣表達(dá),是初中物理教學(xué)中的一個(gè)難點(diǎn).采用根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果寫出,再令=1的辦法引出,超出初中學(xué)生的數(shù)學(xué)知識水平,是不可取的;直接把公式抬出來,不說明它為什么綜合概括了實(shí)驗(yàn)規(guī)律,就急急忙忙用公式去解題的辦法,給學(xué)生理解公式的物理意義留下懸案,也是不妥當(dāng)?shù)模窘贪冈O(shè)計(jì)的基本思路是,從實(shí)驗(yàn)規(guī)律出發(fā),引出定律內(nèi)容,再把定律的結(jié)論與實(shí)驗(yàn)的結(jié)論對比理解,說明定律既概括了實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,又比實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有普遍性.在引出公式后,由公式導(dǎo)出兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論,說明公式也的確是實(shí)驗(yàn)結(jié)論的概括.這樣,學(xué)生對定律的內(nèi)容和公式的物理意義就有了切實(shí)的理解.對課文開頭提出的歐姆定律是“實(shí)驗(yàn)結(jié)果綜合起來”的才會(huì)有真切的體會(huì).這樣做的前提是在本章第一節(jié)的教學(xué)中,先通過實(shí)例運(yùn)用學(xué)生在小學(xué)和中學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中已較熟悉的比例知識導(dǎo)出本教案中的(1)(2)兩式,根據(jù)第一節(jié)的內(nèi)容和課時(shí)實(shí)際,不難做到.培養(yǎng)學(xué)生理解運(yùn)用數(shù)學(xué)表達(dá)物理規(guī)律和應(yīng)用數(shù)學(xué)解決物理問題的能力是本章的一個(gè)重要特點(diǎn).上述設(shè)計(jì)和課堂練習(xí)題的設(shè)計(jì)都有利于這種能力的培養(yǎng). 2.本課題的另一重點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)是初步培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用歐姆定律解題的能力.“掌握歐姆定律”的教學(xué)要求是本章以至電學(xué)學(xué)完后的最終要求.這節(jié)課只應(yīng)是既簡單又基礎(chǔ)的應(yīng)用.由于學(xué)生已經(jīng)較長時(shí)間沒有涉及到用公式進(jìn)行定量計(jì)算,在這一節(jié)課對解題加以強(qiáng)調(diào)是非常必要的.教案中采取學(xué)生先閱讀課文例題,再一起概括小結(jié)解題思路方法;在本課小結(jié)中再次強(qiáng)調(diào),對學(xué)生提出要求等措施來實(shí)現(xiàn). 3.由于采用了學(xué)生閱讀課文的措施,這不僅有力地發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體作用,而且也減少了教師的重復(fù)板書,節(jié)約了一些教學(xué)時(shí)間,有條件加兩個(gè)課堂練習(xí)題.這兩個(gè)練習(xí)題的目的不僅在于強(qiáng)調(diào)在涉及物理量的變化關(guān)系時(shí),可以用比例法巧解,而且也再一次強(qiáng)化了歐姆定律與實(shí)驗(yàn)所得的規(guī)律的一致性的認(rèn)識.但對U、I、R三個(gè)量同時(shí)變的問題,僅在教師闡明定律的意義時(shí)提及,在練習(xí)題中沒有涉及,留待后續(xù)學(xué)習(xí)中去深化,以免加大學(xué)習(xí)的難度. 4.定律中的U、I、R是對同一導(dǎo)體而言,在本節(jié)課只需提醒學(xué)生注意就可以了.不必去講不同導(dǎo)體的U、I、R要用下標(biāo)區(qū)別的問題。待學(xué)習(xí)電阻的串聯(lián)時(shí),有了這種需要再提出來,才能收到事半功倍的效果. 注:本教案依據(jù)的教材是人教社初中物理第二冊。 教材分析 歐姆定律是電學(xué)中的基本定律,是進(jìn)一步學(xué)習(xí)電學(xué)知識和分析電路的基礎(chǔ),是本章的重點(diǎn)。本次課的邏輯性、理論性很強(qiáng),重點(diǎn)是學(xué)生要通過自己的實(shí)驗(yàn)得出歐姆定律,最關(guān)鍵的是兩個(gè)方面:一個(gè)是實(shí)驗(yàn)方法,另一個(gè)就是歐姆定律。歐姆定律的含義主要是學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過程中逐漸理解,而且定律的形式很簡單,所以是重點(diǎn)而不是難點(diǎn)。學(xué)生對實(shí)驗(yàn)方法的掌握既是重點(diǎn)也是難點(diǎn),這個(gè)實(shí)驗(yàn)難度比較大,主要在實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)的記錄以及數(shù)據(jù)的分析方面。由于實(shí)驗(yàn)的難度比較大,學(xué)生出現(xiàn)錯(cuò)誤的可能性也比較大,所以實(shí)驗(yàn)的評估和交流也比較重要。這些方面都需要教師的引導(dǎo)和協(xié)助,所以這次課采用啟發(fā)式綜合教學(xué)法。 教學(xué)目標(biāo) 知識與技能 ①使學(xué)生會(huì)同時(shí)使用電壓表和電流表測量一段導(dǎo)體兩端的電壓和其中的電流。 ②通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識電流、電壓和電阻的關(guān)系。 ③會(huì)觀察、收集實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。 過程與方法 ①根據(jù)已有的知識猜測未知的知識。 ②經(jīng)歷歐姆定律的發(fā)現(xiàn)過程并掌握實(shí)驗(yàn)的思路、方法。 ③能對自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評估,找到成功和失敗的原因。 情感、態(tài)度與價(jià)值觀 ①讓學(xué)生用聯(lián)系的觀點(diǎn)看待周圍的事物并能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證實(shí)自己的猜測。 ②培養(yǎng)學(xué)生大膽猜想,小心求證,形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神。 重點(diǎn)與難點(diǎn) 重點(diǎn):掌握實(shí)驗(yàn)方法;理解歐姆定律。 難點(diǎn):設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程;實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析;實(shí)驗(yàn)結(jié)果的評估。 教學(xué)方法 啟發(fā)式綜合教學(xué)法,合作探究教學(xué)法 教學(xué)準(zhǔn)備 教具: 投影儀、投影片。 學(xué)具: 電源、開關(guān)、導(dǎo)線、定值電阻(5Ω、10Ω)、滑動(dòng)變阻器、電壓表和電流表。 板書設(shè)計(jì) 已學(xué)的電學(xué)物理量:電流I、電壓U、電阻R。 猜測三者之間的關(guān)系:I=UR、I=U/R、I=U-R、…… 實(shí)驗(yàn)所需器材:電源、開關(guān)、導(dǎo)線、電阻、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器。 實(shí)驗(yàn)電路圖:見圖-10 記錄表格: 結(jié)論:(歐姆定律) 教學(xué)過程 課題引入 師:我們到目前已經(jīng)學(xué)了電學(xué)方面的幾個(gè)物理量? 生:電流I、電壓U、電阻R(教師板書1) 師:(引導(dǎo)學(xué)生回憶這幾個(gè)物理量的概念,并從中體會(huì)它們之間的聯(lián)系)它們之間并不是孤立的,而是有著重要的聯(lián)系。一段導(dǎo)體兩端的電壓越高,通過它的電流將如何變化?當(dāng)導(dǎo)體的電阻越大,通過它的電流將如何變化? 生:(對于這個(gè)簡單的問題,大家的回答都很積極和準(zhǔn)確) 師:這只是一種粗略的推薦,是一種定性的關(guān)系。例如:一支5Ω的電阻當(dāng)它兩端的電壓從5V變?yōu)?0V時(shí)通過它的電流會(huì)變得怎樣?進(jìn)一步我問大家,電流變化了多少? 生:(對于第一個(gè)問題學(xué)生能夠不假思索回答出來,但第二個(gè)問題把學(xué)生難住了,激起學(xué)生的求知欲望) 師:如果我們知道一段導(dǎo)體的電阻,還知道加在它兩端的電壓,能不能具體計(jì)算出通過它的電流?這個(gè)問題對于我們是很有意義的,如果我們能具體知道電流的值,那么就不僅僅能知道電壓升高后電流會(huì)變大,還能精確地知道電流增大了多少。今天我們就來研究一下這三個(gè)物理量之間存在一種什么定量關(guān)系。 探究課題 師:既然電流與電壓及電阻都有關(guān)系,那么大家大膽猜想一下將電流I與電壓U和電阻R的關(guān)系式應(yīng)該是一種怎樣的形式? 生:(學(xué)生的各種猜想……) (教師板書2、這里的猜想不是一段語言表述,而是一個(gè)具體的公式,因此學(xué)生可能會(huì)沒有把握表達(dá)自己的觀點(diǎn),所以需要鼓勵(lì),即使有的學(xué)生說出一個(gè)公式也不一定能夠說出猜想的理由,這種情況下老師可以替他向同學(xué)說出猜想的理由,理由的正確與否不重要。但應(yīng)該注意:猜想不是瞎猜、亂猜,不是公式越多越好,應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生在原有知識的基礎(chǔ)上有根據(jù),符合邏輯進(jìn)行猜想。) 師:到底哪一種想法是對的,我們只能通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。這個(gè)實(shí)驗(yàn)要怎么做呢? 生:用電源和一段已知阻值的導(dǎo)體組成一個(gè)電路,用電壓表測出導(dǎo)體兩端的電壓,用電流表測出通過導(dǎo)體的電流,看三個(gè)值滿足哪一個(gè)關(guān)系式。 師:說出你所需的器材有哪些? 生:電源、開關(guān)、導(dǎo)線、電阻、電流表、電壓表。 (教師板書3) 生:改變電阻兩端的電壓,測出在不同的電壓下通過電阻的電流。 師:如果你得出了結(jié)論,我會(huì)懷疑是不是因?yàn)槟阌玫倪@個(gè)電阻比較特殊,這個(gè)結(jié)論只是一個(gè)巧合,可能換了其他的電阻就沒有這個(gè)規(guī)律了。 生:可以換幾個(gè)電阻,測出不同電阻情況下的電壓和電流。 師:換電阻很簡單,這里老師可以給你們5Ω和10Ω兩個(gè)不同的電阻;如何改變電壓呢? [教師引導(dǎo)學(xué)生從電源的角度(用的電源是干電池或?qū)W生電源怎么操作?)和從電路的組成結(jié)構(gòu)角度(電路中增加一個(gè)什么元件?)進(jìn)行思考] ①增減干電池的個(gè)數(shù)。 ②調(diào)節(jié)學(xué)生電源的輸出電壓。 ③與定值電阻串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器。 師:由于滑動(dòng)變阻器能連續(xù)調(diào)節(jié)電壓,使用起來比較方便,這里我們使用串聯(lián)滑動(dòng)變阻器的方法改變電壓。[補(bǔ)充教師板書3(增加“滑動(dòng)變阻器”)] 師:現(xiàn)在我們知道了所用的器材,大家現(xiàn)在畫出用這些器材組成的一個(gè)能同時(shí)測量電壓和電流的電路圖。(引導(dǎo):我們研究的對象是定值電阻,因此電流表和電壓表測量的是通過定值電阻的電流和定值電阻兩端的電壓,電流表和電壓表應(yīng)與定值電阻怎樣連接?要用滑動(dòng)變阻器改變定值電阻兩端的電壓,滑動(dòng)變阻器應(yīng)與定值電阻怎樣連接?) 生:(學(xué)生將自己畫的電路圖展示在黑板上,教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行修改) 師:同學(xué)們畫的電路圖可能不同,但只要把握住關(guān)鍵的要點(diǎn)就可以。 要點(diǎn): ①電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、定值電阻、電流表串聯(lián); ②電壓表并聯(lián)在定值電阻的兩端。 師:記錄數(shù)據(jù)是必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié),并且記錄還有一定的.技巧,因?yàn)榇蠹乙獜倪@些數(shù)據(jù)中尋找規(guī)律,所以數(shù)據(jù)的排布要合理,做到一目了然。我們常用的方法是列表格。表格大家都很熟悉,每天大家上課都要用課程表;考試結(jié)束會(huì)看到全班的成績表。這里我們改變的是電壓和電阻,測量的是電流,記錄數(shù)據(jù)的表格應(yīng)如何設(shè)計(jì)? 生:(有的學(xué)生會(huì)看看自己的課程表,有的學(xué)生會(huì)想到把課程表中的星期和節(jié)次換成電壓和電阻,教師可在引導(dǎo)的過程中一步步揭示答案) 師:為了在實(shí)驗(yàn)完畢后能與其他小組的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,大家的實(shí)驗(yàn)條件應(yīng)該相同,這里我們都使用5Ω和10Ω的兩個(gè)定值電阻,調(diào)節(jié)定值電阻兩端電壓依次為1V、2V、3V(教師板書5,下表中實(shí)踐部分) 師:在大家的共同努力下,我們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)完成了。但這并不代表我們的實(shí)驗(yàn)成功了,如果你在實(shí)際操作中出現(xiàn)錯(cuò)誤,實(shí)驗(yàn)可能因此功虧一簣,現(xiàn)在我問大家?guī)讉(gè)問題,你們想想應(yīng)該怎么做?為什么? (投影儀投影:①連接電路的過程中開關(guān)應(yīng)該斷開還是閉合?②開關(guān)閉合前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)調(diào)節(jié)到什么地方?③如果已經(jīng)知道實(shí)驗(yàn)中遇到的最大電流是0.6A,電流表和電壓表的量程應(yīng)如何選擇?) 生:(第一個(gè)問題比較簡單,大部分學(xué)生能夠回答,第二個(gè)問題比較難,教師要進(jìn)行提示,第三個(gè)問題要讓學(xué)生學(xué)會(huì)從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中尋找數(shù)據(jù),教師要提示。最后教師投影答案) 師:請同學(xué)按照上面的實(shí)驗(yàn)方案開始實(shí)驗(yàn)。 (學(xué)生以小組為單位進(jìn)行操作,教師巡視指導(dǎo)) 師:[將學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)展示在黑板上(補(bǔ)充教師板書5),每個(gè)小組都很積極地告訴老師自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)]因?yàn)槿魏螌?shí)驗(yàn)都存在誤差,所以大家的數(shù)據(jù)有差別是正常的,但數(shù)據(jù)差別不大,不影響我們總結(jié)規(guī)律,同學(xué)們觀察這些數(shù)據(jù)之間有什么關(guān)系? (投影:①觀察表格的縱行。當(dāng)電阻是5Ω時(shí),電阻兩端的電壓增大到原來的2倍,通過它的電流增大到原來的____________倍,電壓增大到原來的3倍,通過它的電流增大到原來的____________倍。對于10Ω的電阻,電流和電壓有這種關(guān)系嗎? 結(jié)論:導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比。 ②觀察表格的橫行。當(dāng)電壓是1V時(shí),電阻增大到原來的2倍,通過它的電流變?yōu)樵瓉淼腳_________倍。對于2V和3V的情況,電流和電阻有這種關(guān)系嗎? 結(jié)論:導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。 ③將電流I、電壓U、電阻R的關(guān)系用公式表示為__________。 生:(數(shù)據(jù)的規(guī)律性很明顯,學(xué)生基本能自己獨(dú)立得出結(jié)論) 師:這個(gè)規(guī)律最早是由德國的物理學(xué)家歐姆發(fā)現(xiàn)的,因此稱為歐姆定律。 師:實(shí)驗(yàn)完成了,大家分組討論下面的幾個(gè)問題,然后做出回答。 ①實(shí)驗(yàn)的結(jié)論具不具有普遍性? 我們的實(shí)驗(yàn)采用改變電壓和電阻多次測量的方法,在條件改變后得到的規(guī)律是相同的,說明規(guī)律應(yīng)該具有普遍性。 ②為什么少數(shù)小組的數(shù)據(jù)偏差比較大? 多種情況的錯(cuò)誤都可能引起這種結(jié)果。如:電路連接是否正確;電壓表是不是并聯(lián)在定值電阻的兩端;電表選擇的是另外的量程自己卻還沒有意識到;讀數(shù)時(shí)誤將電流表當(dāng)電壓表,電壓表當(dāng)電流表;數(shù)據(jù)是不是填入表格中正確的位置等等。 ③為什么多數(shù)小組的數(shù)據(jù)總有一些小小的偏差? 這屬于正常誤差。如:在讀數(shù)時(shí),每個(gè)人的習(xí)慣不同,當(dāng)遇到電表指示在刻度的半格處時(shí),有的同學(xué)忽略半格,有的同學(xué)多讀了半格;還有你們用的定值電阻的阻值以及電表的準(zhǔn)確性也不可能完全一樣。 一、教材分析。 歐姆定律是初中電學(xué)知識的基礎(chǔ)和重點(diǎn),處于電學(xué)的核心位置,起著承前啟后的作用,是開啟電學(xué)計(jì)算之門的金鑰匙。 本章教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置也稱得上是物理教學(xué)的典范,共有四節(jié)內(nèi)容:第一節(jié)“探究電阻上電流與電壓的關(guān)系”,是一個(gè)典型的運(yùn)用控制變量法的科學(xué)探究實(shí)驗(yàn),給了學(xué)生足夠多的時(shí)間和空間,讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的全過程,從而掌握科學(xué)探究的基本方法——控制變量法,養(yǎng)成科學(xué)探究的學(xué)習(xí)習(xí)慣,并從探究得出結(jié)論,加深對物理知識的理解的掌握。第二節(jié)“歐姆定律及其應(yīng)用”,在第一節(jié)探究的基礎(chǔ)上,通過具體的數(shù)據(jù)分析,總結(jié)出歐姆定律的內(nèi)容,同時(shí)也提升學(xué)生處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能力,歐姆定律內(nèi)容及公式是本章節(jié)的核心內(nèi)容,教材中詳細(xì)介紹了公式是符號的單位及意義,之后再運(yùn)用歐姆定律進(jìn)行簡單的計(jì)算,再定性分析電阻的串聯(lián)和并聯(lián)規(guī)律。第三節(jié)“測量小燈泡的電阻”,要求學(xué)生進(jìn)一步掌握電流表、電壓表的使用,學(xué)會(huì)測量電阻的方法,實(shí)驗(yàn)中要多測幾組數(shù)據(jù),并對實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行分析比較,引發(fā)學(xué)生深入思考,加深對電阻的理解。第四節(jié)“歐姆定律和安全用電”,本節(jié)從理論和實(shí)踐兩面去理解短路和高電壓對用電安全造成的危害,緊密聯(lián)系生活實(shí)際,從物理走向生活。 二、學(xué)情分析。 1、知識準(zhǔn)備: 學(xué)生在小學(xué)自然課中對簡單電路有初步的接觸,知道電池多一些小燈泡會(huì)亮一些,又通過前面兩電學(xué)知識的學(xué)習(xí),對簡單電路的組成、電流、電壓、電阻的概念、串并聯(lián)電路的連接有了較好的理解和掌握,還進(jìn)行了兩個(gè)探究實(shí)驗(yàn):串、并聯(lián)電路電路電流和電壓的規(guī)律,使學(xué)生對電路的連接、串并聯(lián)電路電流和電壓的規(guī)律的探究實(shí)驗(yàn)的科學(xué)方法和步驟有了較深刻的認(rèn)識,為通過探究得出歐姆定律,進(jìn)一步運(yùn)用歐姆定律進(jìn)行計(jì)算,解決生活實(shí)際中相關(guān)的問題打下了很好的基礎(chǔ)。 2、生源情況: 我校是廣大農(nóng)村公辦學(xué)校的一員,生源普遍質(zhì)量偏低,優(yōu)生少,參差不齊。我們必須面對這個(gè)形勢,改變學(xué)生不良的學(xué)習(xí)習(xí)慣,培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)、主動(dòng)學(xué)習(xí)、互相學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)習(xí)慣,以達(dá)到提高成績、終生受益的目的。于是我校開展“自主學(xué)習(xí)”的教學(xué)嘗試和研究。 3、具體做法: 每一節(jié)都精心設(shè)計(jì)自主學(xué)習(xí)學(xué)案和當(dāng)堂檢測題,學(xué)案前幾題主要以基本概念填空形式引導(dǎo)學(xué)生自學(xué),對基礎(chǔ)知識進(jìn)行歸納,之后學(xué)生討論交流“兵教兵”,再就是展示自學(xué)成果,針對各層次學(xué)生情況,盡可能讓他們有表達(dá)和表現(xiàn)的機(jī)會(huì),這個(gè)過程這個(gè)過程約15分鐘。之后教師對重點(diǎn)難點(diǎn)及學(xué)生自學(xué)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行精講,約15分鐘。學(xué)案后面幾題作當(dāng)堂鞏固提高練習(xí),在堂上當(dāng)堂評講,約10分鐘。最后5分鐘當(dāng)堂檢測,當(dāng)堂檢測以重要概念和礎(chǔ)知識為主,讓中下生通過努力能夠完成。課后對當(dāng)堂檢測不合格的還要進(jìn)行輔導(dǎo)跟進(jìn),學(xué)習(xí)小組長協(xié)助教師做輔導(dǎo)跟進(jìn)工作,起到相互提高的作用。這樣把學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)交給了學(xué)生,能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。中下生的注意力集中時(shí)間有限,自尊心逆反心特強(qiáng),教師若講得太多,他們跟不上,聽不懂,不知道老師在講什么,就會(huì)索性不聽,對這些學(xué)生進(jìn)行教育還得特別注意方式方法,千萬不能傷他們的自尊心,否則與老師對著干。最好的辦法就是調(diào)動(dòng)他們動(dòng)手,把注意力不斷的引到學(xué)習(xí)上來,還要經(jīng)常給一些他們能力范圍之內(nèi)的表現(xiàn)機(jī)會(huì),以提高信心,增強(qiáng)對老師的信任和感激。 教學(xué)有方,教無定法,物理學(xué)科及物理教材都有它自身的特色,用一個(gè)教學(xué)模式套用每一節(jié)教學(xué)肯定行不通,多種教學(xué)方法和教學(xué)手段要有機(jī)的結(jié)合起來,才能提高課堂效益。 三、教學(xué)設(shè)計(jì)與教學(xué)建議。 課時(shí)建議:建議8課時(shí) 第一節(jié) 探究電阻上電流與電壓的關(guān)系,1課時(shí)。 第二節(jié) 歐姆定律及其應(yīng)用,2課時(shí)。 第三節(jié) 測量小燈泡的電阻,2課時(shí)。 第四節(jié) 歐姆定律和安全用電,1課時(shí)。 復(fù)習(xí)和總結(jié)測試,2課時(shí)。 根據(jù)我校生源實(shí)際,第二和第三節(jié)各增加一個(gè)課時(shí),以安排足夠的實(shí)驗(yàn)探究和習(xí)題訓(xùn)練時(shí)間,適當(dāng)減緩課堂教學(xué)節(jié)奏,讓學(xué)生能較輕松的達(dá)成教學(xué)三維目標(biāo)。 四、教學(xué)設(shè)計(jì)思路及教法應(yīng)用。 本章內(nèi)容環(huán)環(huán)相扣,前后聯(lián)系緊密,復(fù)習(xí)舊知識、通過問題引入、進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)、總結(jié)規(guī)律、加深對歐姆定律的理解、再運(yùn)用歐姆定律,達(dá)到掌握物理知識、提高解決實(shí)際問題的能力。結(jié)合我校實(shí)際情況:生源素質(zhì)普遍偏低,差生面大,我校從教法上進(jìn)行了調(diào)整,大力推行“自主學(xué)習(xí)”教學(xué)模式,采用多種教法和手段來提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,調(diào)動(dòng)積極性,“自主學(xué)習(xí)”教學(xué)模式有其獨(dú)到的優(yōu)越性,更能體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,其突出的特點(diǎn)是自學(xué)規(guī)納知識網(wǎng)絡(luò)、討論交流、“兵教兵”、教師精講總結(jié)、當(dāng)堂訓(xùn)練及堂堂清檢測,以提高課堂教學(xué)效率,更有利于學(xué)生合作學(xué)習(xí),提高自學(xué)能力,給了學(xué)生更多的自我表現(xiàn)機(jī)會(huì),讓中下生也能在學(xué)習(xí)中體驗(yàn)到成功的快樂。因此我校物理科的教學(xué)特色就是:“探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)”與“自主學(xué)習(xí)”相結(jié)合的教學(xué)模式。每一節(jié)都精心設(shè)計(jì)了“自主學(xué)習(xí)”學(xué)案,讓學(xué)生在教師的引導(dǎo)和學(xué)案的幫助下進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。本章各節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)及思路如下: 第一節(jié) “探究電阻上電流與電壓的.關(guān)系”,本節(jié)是一個(gè)完整的探究實(shí)驗(yàn)課,要求讓學(xué)生經(jīng)歷探究的七個(gè)環(huán)節(jié),并通過探究分析掌握電阻上電流和電壓的關(guān)系。每一個(gè)環(huán)節(jié)都要求學(xué)生看書、思考、先做、后說,之后討論交流,教師歸納總結(jié)。各個(gè)環(huán)節(jié)的做法又有區(qū)別,提出問題采用情景引入、猜想和假設(shè)以交流討論為主;設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)先獨(dú)立設(shè)計(jì),教師個(gè)別輔導(dǎo),之后“兵教兵”再交流共享設(shè)計(jì)方案,重點(diǎn)要強(qiáng)調(diào)如何利用“控制變量法”;進(jìn)行實(shí)驗(yàn)要給學(xué)生足夠的時(shí)間,更要對有困難的同學(xué)進(jìn)行輔導(dǎo),我校的實(shí)驗(yàn)課有兩位教師,加強(qiáng)了個(gè)別輔導(dǎo)。數(shù)據(jù)分析以引導(dǎo)為主,讓學(xué)生充分發(fā)表各自的發(fā)現(xiàn),最后歸納分析,達(dá)成共識。評估和交流讓學(xué)生進(jìn)一步交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并對實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題提出各自的看法,以討論交流為主。 第二節(jié) “歐姆定律及其應(yīng)用”,本節(jié)在前一節(jié)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上通過引導(dǎo)讓學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題、歸納總結(jié)出歐姆定律內(nèi)容,得出歐姆定律表達(dá)式,之后應(yīng)用數(shù)學(xué)表達(dá)式及變形式進(jìn)行簡單的計(jì)算,再進(jìn)一步用歐姆定律定性分析電阻的串并聯(lián)規(guī)律并進(jìn)行一些簡單的應(yīng)用。 第三節(jié) “測量小燈泡的電阻”,以實(shí)物展示引出問題:小燈泡的電阻是多少?以激起興趣;再引導(dǎo)思考:如何測量小燈泡的電阻?得出實(shí)驗(yàn)原理,引入實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生先思考,再以學(xué)案提示的線索完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),之后進(jìn)行交流,讓學(xué)生展示實(shí)驗(yàn)電路圖介紹實(shí)驗(yàn)方案,讓全體學(xué)生對實(shí)驗(yàn)方案做到心中有數(shù),之后給足夠的時(shí)間進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)過程中教師要給學(xué)困生提供足夠的幫助,力求全體學(xué)生能完成實(shí)驗(yàn),得出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。再對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)電壓越高,燈泡的電阻越大,為什么呢?通過分析討論,加深對電阻的理解。最后進(jìn)行交流與評估,對實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行討論分析,還要強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)的重要性。 第四節(jié) “歐姆定律和安全用電”,本節(jié)充分利用“自主學(xué)習(xí)”教學(xué)模式,先教師給出的學(xué)案要求自學(xué)該節(jié)課內(nèi)容,邊學(xué)邊在學(xué)案上完成有關(guān)內(nèi)容,之后討論交流本節(jié)重要知識點(diǎn)。首先從歐姆定律及公式入手,得出:電壓一定時(shí),電阻越小,電流越大,若電路短路,就會(huì)有很大的電流,會(huì)燒壞電源和電流表,造成危害。電阻一定時(shí),電壓越高,電流越大,這是高電壓危險(xiǎn)的原因。 【《歐姆定律》教學(xué)設(shè)計(jì)】相關(guān)文章: 歐姆定律優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(jì)(通用10篇)05-27 裝幀設(shè)計(jì)教學(xué)設(shè)計(jì)04-19 設(shè)計(jì)校園教學(xué)設(shè)計(jì)04-14 教學(xué)設(shè)計(jì)07-13 經(jīng)典教學(xué)設(shè)計(jì)06-22 教學(xué)設(shè)計(jì)08-23 英語教學(xué)設(shè)計(jì) 英語教學(xué)設(shè)計(jì)09-02《歐姆定律》教學(xué)設(shè)計(jì)4
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