14.2科学探究欧姆定律

14．2科学探究：欧姆定律

三合中学李照年

说课

课程标准分析

1、通过实验探究电流与电压、电阻的关系，让学生经历科学探究的全过程。

2、尝试采用图象法来分析实验数据。

3、通过实验探究，进一步熟悉科学探究中被广泛采用的一种方法——“控制变量法”。

4、通过实验探究电流跟电压和电阻的定量关系，分析归纳出欧姆定律。

5、会运用欧姆定律分析解决简单的电路问题上。

教材分析

欧姆定律编排在学生学习了电流、电压、电阻等概念和电压表、电流表、滑动变阻器使用方法之后，它既符合学生由易到难，由简到繁的认识规律，又保持了知识的结构性、系统性。通过本节课学习，主要使学生掌握同一电路中电学三个基本量之间的关系，初步掌握运用欧姆定律解决简单电学问题的思路和方法，了解运用“控制变量法”研究多个变量关系的实验方法，同时也为进一步学习电学知识，打下基础。

本节教材包括两部分：电流与哪些因素有关和欧姆定律，本节为科学探究类型课。通过实验来探究电流跟电压和电阻的数量关系，即欧姆定律。“电流跟电压和电阻的关系”这部分内容是采用科学探究中被广泛运用的“控制变量法”来进行的，分别研究电流跟电压、电阻的定量关系，让学生熟悉科学探究的几个主要环节，完整地体验对一个问题进行科学探究的全过程。“欧姆定律”部分则是由学生讨论概括，师生共同归纳、总结得出欧姆定律。能正确表达和理解欧姆定律，学会用数学公式表述物理规律，并能进行简单计算。

欧姆定律的内容及其表达式、变换式的物理意义是本节的重点。实验探究中，用图象法分析实验数据和对实验结果的评估是本节的难点。

教法分析

组织本节课的教学，教师要把握好探究环节的安排。首先让学生回忆判断电流大小的方法，提出问题：电流与哪些因素有关？在电路中怎样调控电流的大小呢？创设问题情境，启动思维，进而比较自然地引导学生进行大胆猜想与假设，然后针对学生的见解给予概括、归纳课本中提出的猜想和假设。为了验证猜想和假设，首先让学生充分思考、讨论、交流，引导学生制定实验计划和设计实验电路。教师在此过程中可作一些点拨、引导，但不要包办代替。对于探究活动和收集证据，这是科学探究的关键环节，教师要特别强调，在操作过程中一定要做分工合作明确，严格执行仪器的使用，读取数据要细心、认真。力争使每一个小组收集到的数据真实、准确。分析和论证是实验的重要环节，引导学生学会运用数学知识探讨实验记录中有关物理量之间是否存在严格的数量关系，培养学生运用数学方法的能力和实事求是的科学态度。评估是科学探究的最后一个环节，教师要鼓励学生大胆发表独立见解，引导学生对不同实验小组数据进行综合和比较，让学生体会到决不可能用两三组数据概括出规律。

在教授欧姆定律时，要让学生明白欧姆定律并不是两个实验结论简单地综合而成的，定律中加上“这段”二字，其用意是在强调欧姆定律的应用必须符合“同一性”和“同时性”。

同时要将欧姆定律的表达式I＝U/R和变形公式U＝IR，、R＝U/I的含义区别开来，从物理意义上划清界限，这样可让学生从中加深对本定律的认识和理解。在解题训练过程中，应注意培养学生良好的解题习惯。

学法分析

本节为科学探究类型课。在科学探究素质方面，突出猜想与假设、设计实验、分析与论证、评估等环节，同时让学生进一步学习“控制变量法”研究物理问题，用“图线法”分析实验数据，归纳物理规律，让学生经历基本的科学探究过程，学习科学的探究方法，发展初步的科学探究能力，形成实事求是、尊重自然规律、乐于参与科学实践的科学态度和科学精神，让学生增加与他人协同、合作能力。

教学目标

知识与技能

1、通过实验探究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通过它的电流。

2、会用滑动变阻器改变部分电路的电压。

3、通过实验探究电流、电压和电阻的关系。理解欧姆定律，并能进行简单计算。

过程与方法

1、通过实验探究电流与电压、电阻的关系，让学生经历科学探究的全过程。

2、通过实验探究，使学生进一步熟悉用“控制变量法”来研究物理问题的科学方法。

3、尝试用图像法对实验数据进行分析处理。

情感态度与价值观

引导学生正确对待实验中的失误，实事求是，切忌弄虚作假，帮助学生分析实验失败的原因，研究实验改进的措施，研究减小误差的方法，培养学生严谨的科学态度。

重点难点

重点

理解欧姆定律的内容及其表达式、变换式的物理意义。

难点

实验探究中，用图像法分析实验数据和对实验结果进行评估。

教具准备

电池组、小灯泡、定值电阻、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干。

教学过程

一、复习旧知

1、什么是电阻？

2、导体有电流流过，导体两端就必须有什么？

3、在探究“电阻大小跟哪些因素有关”“压力的作用效果跟哪些因素有关”时，我们应用

了一种什么样的研究方法？

二、导入课题

教师演示实验

演示一：分别用两节和三节电池向同一保小灯泡供电，观察灯泡的亮度，并思考问题“通过灯泡的电流大小与什么因素有关？”

演示二：旋动收音机的音量开关改变声音的强弱弱，并思考部题“通过收音机的电流大小与什么因素有关？

学生经过讨论交流得出：电流与电压、电阻都有关系。

教师引导：那么电流与电压、电阻存在什么关系呢？由此导入课题：

第二节科学探究：欧姆定律

三、探究新知

（一）电流与哪些因素有关

1、猜想与假设：

（1）既然电压是产生电流的原因，那么升高电压，电流会不会也跟着增大呢？

（2）既然电阻对电流有阻碍作用，那么增大导体的电阻，通过导体的电流会不会减小呢？

2、制定计划与设计实验

首先，我们应当设计出满足实验要求的电路。安排适当的实验步骤，明确要收集的数据。由于电流可能受到电压、电阻等多因素的影响，所以应分别研究电流大小与电压和电阻的关系。

3、进行实验与收集证据

实验（1）：探究电流与电阻的关系

要求：保持电阻两位端的电压不变，选用不同的定值电阻。把收集到的数据整理后，填写在下表一中：

表一保持电压不变时，研究电流随电阻的变化

实验（2）：探究电流与电压的关系

要求：保持电路中的电阻不变，改变电阻两端的电压。把收集到数据整理后，填写在下表二中：

1

2

/R= Ω

3

强调：

（1）在连接电路时，开关处于断开状态，经检查无误后再闭合。

（2）开关闭合前滑动变阻器调到最大阻值位置。

（3）电流表的电流从“+”接线柱流入，“-”接线柱流出，还要注意量程的选择。

4、分析与论证

对以两个表格的两组数据进行仔细分析，并和其他实验小组进行交流，归纳出电流随电压、电阻变化的规律。

在分析实验数据时，还可以采用图像法，让

学在坐标图上画出保持电阻不变时，电流随电压

的变化图像，这样可更加直观地帮助我们归纳出

电流与电压的关系。同样，还可画出电压不变时，

电流随电阻变化的图像。

得出结论：

（1）保持电阻不变时，电流跟电压成关系。

（2）保持电压不变时，电流跟电阻成关系。

5、评估

（1）比较你所在小组得出的实验结论与其他小

组的实验结论有什么差别。

（2）分析实验结论与开始的假设有什么差异。

（3）分析产生实验误差的原因。

（4）探讨改进实验的措施。

师生共同归纳实验结论：

（1）保持电压不变时，电流跟电阻成反比关系。

（2）保持电阻不变时，电流跟电压成正比关系。

（二）欧姆定律

1、欧姆定律的内容

教师讲解：对过实验探究，我们知道：一段导体中的电流，跟加在这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。德国物理学家欧姆最先通实验归纳出这个规律。人们为了纪念他，就把这个规律叫做欧姆定律。

欧姆定律的公式是：I＝U/R

其中，I表示某一段导体中电流，U表示某一段导体两端的电压，R表示某一段导体的电阻。

欧姆定律反映了一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系，它在解决各种实际电路问题时有广泛的应用。在一段电路中，只要知道I、U、R中任意两个，就可以根据欧姆定律算出第三个量。

2、欧姆定律公式的应用

四、课堂小结

教师引导学生进行本节知识的总结，进行查缺补漏。

五、布置作业

课后习题

板书设计

一、探究：电流与哪些因素有关

1、猜想与假设制定计划与设计实验进行实验与收集数据分析与论证评估

2、实验结论：保持电压不变时，电流跟电阻成反比关系保持电阻不变时，电流跟电压成

正比关系

二、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。

公式：I＝U/R 变形公式：U＝IR R＝U/I