欧姆定律实验探究

实验探究课欧姆定律的设计

【教学设计】

本节课是初中物理九上册《欧姆定律》第一课时的内容，采用探究学习方式进行教学，实录主要突出表现为以下几个特点：

1．突出了科学探究教学中学生猜想假设能力的培养。教师创设情景让学生在实验中进行合理的猜想和假设，引导学生懂得要有根据的行猜想和假设。

2．要求同学们各自设计探究电流大小与什么因素有关的实验方案，体现了注重培养学生创造性地解决问题的能力，让学生经历设计实验、研究实验思路的过程，认识科学方法应用的重要性。

3．将学生设计实验过程中所遇到的问题展现出来，成为学生探究学习过程中的学习资源，这样对于学生能力的发展就更有利。

【知识与技能】定性猜想影响电流大小的因素，参与“欧姆定律”的定量探究过程。

【过程与方法】经过实验探究过程，知道影响电流大小的因素与探究方法，提高学生的物理事实分析、归纳问题的能力。

【情感态度与价值观】增强实事求是的科学态度和刻苦探索的科学精神的培养，体会物理与数学的完美结合。

【教学过程】

师：前面我们已经学过了电学中的三个基本物理量-----电流、电压、电阻，请同学们回顾一下。

师：什么叫做电流?如何测量?

生：电流的强弱叫做电流，用电流表测量。

(教师在黑板上画出用电流表测电流的电路图。)

师：什么叫做电压?如何测量?

生：电压是形成电流的原因，用电压表测量。

(教师在黑板上画出用电压表测电压的电路图。)

师：什么叫做电阻?

生：一切导体对电流都有阻碍作用，叫做电阻。

师：一切导体都有电阻，如连接电路的导线，小灯泡的灯丝等，但导线的电阻一般忽略不计。请同学观察桌上的电阻器和滑动变阻器，观察上面的铭牌，电阻器标称阻值分别为5Ω， 10Ω，15Ω，滑动变阻器的铭牌“10Ω 1A”表示它的阻值变化范围是0～10Ω，允许通过的最大电流是1A。

演示一：调节调光灯的亮度，让同学观察灯的亮度变化。

师：灯的亮度变化的原因是通过灯的电流强弱发生了变化，在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?请同学们思考、小组讨论，再进行交流。

(学生讨论，教师巡视。)

学生交流：电流的大小可能与电压、电阻、导体的长度、横截面积、材料等有关。

(教师板书：电压、电阻、长度、横截面积、材料。)

师：电阻的大小与导体的长度、横截面积、材料有关，因此电流与导体的长度、横截面积、材料的关系可以归纳为与电阻的关系。那么电流的大小可能与电压、电阻有什么关系?请同学们提出自己的猜想和理由。

生：电压越大，电流变大，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。

演示：如图所示，改变串联电池组电池的个数，改变电压，可以改变灯泡的亮度；调节滑动变阻器，改变电路中的电阻，可以改变灯泡的亮度。

师：实验证明，电流的大小与电压、电阻有关，电压越大，电流越大；电阻越大，电流越小，这是它们之间的定性关系。它们之间有什么定量关系如何?如何探究?同学们可利用前面我们学过的“控制变量法”，探究电阻的大小与电压、电流有什么关系。

(学生讨论，制定计划，设计实验方案。)

学生交流：交流各自设计的探究方案，请几个同学把设计的电路图画在黑板上。 ，

师：同学们刚才的讨论都很好，设计的实验方案各有特色，但有些实验方案不够完善，我们共同补充。实验可以根据如下电路图进行：

1．电阻一定时，探究电流与电压的关系。实验时在5Ω、10Ω、15Ω

的电阻中任选一个，然后调节滑动变阻器，观察两个电表的示数变化，把实验数据记人上表。

2．电压一定时，探究电流与电阻的关系。实验时改变电阻，先后用5Ω、10Ω、15Ω的电阻，实验时要保持电阻两端的电压一定，当电阻改变时，电压表的示数是否变化?若变化，如何才能使它的示数保持不变?实验记录表格略。 (学生根据设计的探究方案，进行分组实验，教师巡视。)

师：刚才分组实验，有几组做得很成功，有几组实验失败了，如有的组电流表和电压表的位置接错了，有的组实验时，电表量程选择不适当，有的组实验时，发现电流表或电压表指针反向偏转(分析评估错误的原因)。

下面请几组同学交流实验结果。

学生交流：探究电阻一定时，电流与电压的关系。(请四个同学把探究结果填写黑板上，引导同学分析各组的实验数据。)

师：仔细分析各组实验结果，发现一个共同规律，当电压增大几倍时， 导体中的电流也大体增大几倍，这个关系在数学上叫做正比关系。

分析：U 2／I 2约等于U 1／I l 为什么不是等于?产生实验误差的原因是什么? 师：电流与电压的关系可以用图像表示，用纵坐标表示电压，横坐标 表示电流，请做出图像。

(请两个同学在黑板上画图像，其他同学在纸上画。)

电阻及＝ Ω 实验次数 l 2 3 电压U ／V 电流I ／A

师：从同学们画出的图像可以看出，I与U的图像是一条斜线(数学的正比例图像)。

(然后再交流分析，电压一定时，电流与电阻的关系……)

师：本节课，我们共同经历了探究电流与电压、电阻的定量关系的全过程，既有成功的喜悦，也有失败的经历，实验还可以如何改进，有什么其他方案，同学们课外可以继续探讨。电流与电压、电阻的定量关系是电学中的一个重要定律——欧姆定律，定律的总结和有关应用，下一节课继续学习。下课。

生：谢谢老师!

【教学反思】

本节课先通过复习电流、电压、电阻三个物理量，根据它们的物理意义，猜想它们之间的关系比较容易，但要探究它们的定量关系比较困难。学生只分别做过用电流表测电流、电压表测电压的实验，而滑动变阻器的使用还没有做过，整个实验方案的设计是个难点，教师在过程中要注意引导和点拨，注意循序渐进。分析和论证是实验的环节，也是本节的难点，探究结果要得到严格相等的比例关系是不可能的，为了便于分析，实验时电压(或电阻)要咸比例增大(或减小)，分析实验数据并不是严格成比例关系，教师要注意引导同学找出产生误差的原因，要注意培养实事求是的科学态度。

这节课作为一堂科学探究实验课，与以往初中物理的“欧姆定律”教学由教师先“演示后总结”不同，教师在教学中采用学生分组自主探究，充分体验科学探究的整个过程，同时借助教师的点拨，化解学生在实验探究中出现的难点，培养学生掌握解决物理问题的方法，增加学生探索未知世界的信心，培养学生实事求是的科学态度。针对初三学生的实际情况，在教学中对学生的科学探究能力的要求比对初二学生的要求有所提高，符合学生的认知规律。整堂课体现了新课程的教学目标：培养学生的知识与技能，过程与方法，情感态度和价值观，三者并重。

这节课的实验过程中仪表的使用、线路的连接等实验技能在探究过程中需要教师正确的引导，而不应该等实验结果都出来，再让同学们讨论，这是这节课的不妥之处。