第十四章 探究欧姆定律第2节 探究欧姆定律【知识与技能】1.运用控制变量法探究电流跟电压、电阻的关系.2.理解欧姆定律.3.能运用欧姆定律进行简单的计算.【过程与方法】1.通过欧姆定律,培养学生的分析和概括能力.2.通过利用欧姆定律的计算,学会解电学计算题的一般方法,培养学生逻辑思维能力.【情感、态度与价值观】通过了解科学家发明和发现的过程,学习科学家坚韧不拔,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.【重点】欧姆定律及其探究过程.【难点】设计并进行实验探究.【教学过程】一.利用演示引入新课实验1:按图1所示电路图,连好电路,这是学生非常熟悉的简单电路,图中小灯泡的额定电压为“2.5V”,电源用一节干电池供电,闭合开关后,观察小灯泡亮度.实验2:将电池由一节换成二节串联,观察灯泡变化情况.实验3:再将“2.5V”小灯泡换成“3.8V”的小灯泡:观察灯泡亮度变化情况. 通过这一系列实验,学生会意识到:电路中的电流大小跟电压、电阻有关,活动总结.提出问题:大家认为电流的大小跟电压、电阻有关,那么它们之间有没有定量的规律呢?二.新课教学1.设计实验实验目的:研究电路中的电流跟电压、电阻之间存在怎样的关系?研究方法:控制变量法.确定方案:分两步:(1)电阻一定时,探究电压对电流的影响;(2)电压一定时,探究电阻对电流的影响.
设计实验电路:如何设计电路,教学中以(1)为例进行分析与引导:对某一定值电阻,进行设计,其中包括测量仪器的选取和实验电路图的设计.大多数同学设计的电路如图2所示.交流讨论电阻R两端电压的改变问题,学生讨论的方案有两种:一是改变电池节数的方法;二是使用学生电源,利用滑动变阻器来分压,从而改变R两端的电压.比较上述两种方案,方案二更好,电路如图3所示.2.进行实验(1)将学生分成四大组,第一组同学使用的电阻是5Ω,第二组使用的电阻是10Ω,第三组使用的电阻是15Ω,第四组使用的是电阻未知的定值电阻(有5Ω、10Ω、15Ω,铭牌值用胶布盖住).(2)强调仪器使用的规范性.在一个实验电路中,同时使用电压表和电流表,对学生来说这是第一次.所以在连接电路时,应该给予具体的指导.(3)提醒学生注意:在测量过程中,电路闭合时间不能太长,读取数据后要断开电路,以防通电时间过长,电阻发热给测量带来误差.(4)调节滑动变阻器,尽量使电阻R两端的电压成整数倍变化,读出在不同电压下电流表的示数.3.分析和论证学生实验时,收集到的数据如下(摘录:抄到黑板上):R=Ω:实验次序电压U/V电流I/A12.024.036.0数据处理时,得出结论:当电阻不变时,电流跟电压成正比.4.研究电阻对电流的影响依次把5Ω,10Ω和15Ω的电阻接入电路,调节滑动变阻器接入的电阻,控制R两端的电压保持5V不变,测出电流值,填入设计的表格,分析数据.
结论:当电压不变时,电流跟电阻成反比.5.评估和交流回顾活动,想一想在学习过程中哪些问题真正弄懂了,哪些问题还不清楚,操作中有没有失误,测量结果是否可靠…….6.欧姆定律(1)欧姆定律内容:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比.(2)欧姆定律公式:I=U/R.(3)物理意义:揭示了“导体中的电流由导体两端的电压和导体的电阻决定”这一制约关系.(4)欧姆定律公式变形式:U=IR,R=U/I的作用及意义.练习:有一只电阻,阻值为125Ω,最多可通过2A的电流,能否把它接在220V的电源上使用?【课堂小结】1.电流与电压,电阻的关系结论1:在电阻一定的情况下,导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比. 结论2:在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比. 2.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 (2)公式:I=U/R.公式中I、U、R的单位分别是安、伏和欧.3.公式的物理意义三、欧姆定律的运用 【练习设计】完成本课对应训练.教学视频见课件.