资源简介

14．2 探究欧姆定律 　
教学目标
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。
重、难点
教学重点：欧姆定律及其探究过程。
教学难点：设计并进行实验探究。
器材准备
学生电源、开关一个、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω），滑动变阻器、电流表一只、电压表一只、导线若干。
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/A
1 2.0
2 4.0
3 6.0
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？
板书设计
14.2 探究欧姆定律
一、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。
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
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
教学反思
对于“欧姆定律”，不仅要让学生记住其公式，知道电流、电压、电阻之间存在数量关系，而且要让学生理解其物理意义：欧姆定律揭示了“导体中的电流由导体两端的电压和导体的电阻决定”这样一种制约关系，而不是一个单纯的数学式子，更不能理解为导体的电阻由电压和电流决定。在利用欧姆定律解决具体问题时，提醒学生注意I、U、R是对同一段导
体（或电路）而言的，不可张冠李戴，乱套公式。
向学生介绍欧姆的事迹 ( http: / / www.5ykj.com / Article / " \t "http: / / www.5ykj.com / Health / jiu / _blank )，可以激发学生热爱科学的情感，让学生学习科学家刻苦钻研、专心致志的优良品质，使学生接受科学精神和科学思想的熏陶，进行情感态度价值观方面的
教育。14．3 欧姆定律的应用
教学目标
1．学会用伏安法测量电阻。
2．能运用欧姆定律分析“短路的危害”等实际问题。
重、难点
教学重点：掌握伏安法测电阻的原理，会利用伏安法测量小灯泡的电阻。
教学难点 ( http: / / / jiaoan / index.html" \t "_blank )：根据电路图进行实物接线，并能排除接线过程中出现的故障。
器材准备
学生电源一台、小灯泡（3.8V 0.3A）一只、电流表一只、电压表一只、开关一个、滑动变阻器、导线若干。
教学过程
一、复习旧知，引入新课
计算电阻的公式是什么？如何测电阻呢？
二、新课教学
探究点一 测量小灯泡工作时的电阻
1．实验方案讨论：
提出问题：我这儿有一个小灯泡，谁有办法测出它的电阻值？
学生：只要测出它两端的电压和通过它的电流，利用公式R=就可以计算出它的电阻。
教师：怎样测量电压和电流呢？请画出你们设计的电路图。
学生把设计的电路图画在黑板上。
结合学生的回答和电路图小结：
伏安法测电阻：把灯泡接入电路，使灯泡中通过电流，用电压表测出灯泡两端的电压，用电流表测出通过灯泡的电流，再用欧姆定律公式算出灯泡的电阻。
2．测小灯泡工作时的电阻：
回顾：根据以前的实验经验我们知道，通过灯泡的电流不同其亮度有没有发生变化？
猜一猜：同一灯泡，当亮度不同时，其电阻值是否相同？
学生经过讨论，可能提出两种猜想：
（1）电阻不随亮度改变，因为电阻是导体本身的性质，不会随电流、电压而改变；
（2）导体的电阻跟温度有关，亮度不同，灯丝的温度不同，电阻会变化。
教师：为了测量灯泡在不同亮度时的电阻值，那么对这个电路如何改进？
学生设计出完整的电路后，可引导学生阅读教材，明确具体实验步骤。进行实验、收集实验数据。
通过实验操作和分析比较这些数据，你发现：灯泡由不亮到逐渐变为正常发光的过程中，
灯丝的温度怎样变化？灯泡灯丝的电阻怎样变化？
结论：灯丝的电阻跟温度有关，灯泡越亮，灯丝的温度越高，电阻越大。
思考：为什么在寒冷的冬夜里，刚开灯（白炽灯泡）的一瞬间，灯丝特别容易烧断？
探究点二 研究短路有什么危害
1．什么叫短路？
2．小实验：将一根导线直接连接到一节电池的两极上，过一会儿，请用手摸一摸该导线，你有什么感觉？
请推理想象一下：若时间较长，或者电源电压较大，会有什么后果？ 结合书上“活动2：研究短路有什么危害”的计算结果，说一说“绝不允许用导线直接将电源的两极连接起来”这句话的道理？
3．学习电流表使用时，说明书上有这样一段话“严禁将电流表的两个接线柱直接连到电源的两极上”，通过本节的学习，你能解释这样规定的道理吗？
假如电流表并联在用电器两端，通过它的电流将达30A，远远超过电流表的量程，会烧坏电流表。
4．猜想一下，为什么在量程范围内可以将电压表的两个接线柱直接接到电源的两极上测电源电压？
板书设计
14.3 欧姆定律的应用
一、测量小灯泡工作时的电阻
1．原理：R=U/I。
2．实验所需器材:电源、开关、导线、电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。
3．实验电路图：
4．记录表格:
5．结论:(欧姆定律)
二、短路的危害
教学反思
欧姆定律是电学内容的核心、重点。学生 ( http: / / www. / xspd / Index.html" \t "http: / / www. / fwdq / jhzj / xk / wl / 201202 / _blank )在运用欧姆定律进行简单串、并联电路计算时，学生学习困难表现在以下几方面：
　　（1） 使用已知量时，常常张冠李戴，不能得到正确的答案。
　　（2） 习惯于套用公式直接得到答案，不能直接求出便不知所措。
　　（3） 解题时思路混乱，看不清题目已知条件，不能发现已知量和未知量的内在联系，无从下手。
　 针对以上问题，我认真分析学生的认知水平和个性特点，结合学生能力实际，精心设计，选择有代表性、针对性的题目，深浅适中，突出重点，特别改编传统题目为开放性题目，增加知识的覆盖面，更重要的是把问题纵向、横向延伸，让每个学生都参与，同时引导学生反思解题过程，让学生通过练习知道学到了什么，让全体学生获得成就感，增强自信。
　　教学过程是教师 ( http: / / www. / " \t "http: / / www. / fwdq / jhzj / xk / wl / 201202 / _blank )和学生的双边活动，只有真正做到主导和主体地位的和谐统一，及时了解学生学习中存在的困难，及时掌握学生的学习动态，精心保持和培养学生发自内心的学习愿望和由此萌发的自信心，有效而适时调整教学活动，才能取得理想的教学效果。第十四章　探究欧姆定律
14．1 怎样认识电阻
教学目标
1．知道什么是电阻，知道电阻的单位。
2．知道导体的电阻与材料、长度、横截面积有关。
3．了解滑动变阻器的基本结构和原理。
4．会使用滑动变阻器改变电路中的电流。
重、难点
教学重点：电阻的概念、导体的电阻跟哪些因素有关。
教学难点：滑动变阻器的结构和使用。
器材准备
三节干电池、开关一个、小灯泡一个，导线若干、电阻丝若干、滑动变阻器、演示电表、示教板（插件）、教学用软件。
教学过程
一．引入新课
本章我们继续探讨电路中的规律，请观察下面的实验现象。
演示：如图所示，电源为三节干电池串联组成的电池组，L为“3.8V”的小灯泡，先后将不同材料组成的导体接入电路M、N之间，引导学生观察小灯泡的亮度变化情况。
描述一下你所观察到的现象，思考出现这种现象的原因？
学生思考、讨论。
二．新课教学
探究点一 什么是导体的电阻
分析上面电路，当不同导体接入电路时，电路中的电流大小不一定相同，这说明导体在导电的同时，对电流还有一定的阻碍作用。
为了表示导体对电流阻碍作用的大小，物理学中引入了电阻的概念。
1．电阻的概念：
物理学中把导体对电流阻碍作用的大小叫电阻。
2．电阻的符号：R。
3．电阻的单位及其换算关系：
（1）电阻的单位：欧姆；符号：Ω；
（2）单位换算关系：1MΩ=1000kΩ 1 kΩ=1000Ω 。
练习：
（1）人的皮肤干燥时，双手之间的电阻约为几千欧至几万欧，
10kΩ＝ Ω；
（2）我们平常说的绝缘体，其电阻一般应在1MΩ以上，
1．5MΩ＝ Ω。
探究点二 电阻与哪些因素有关
不同的导体，电阻有大有小。那么电阻的大小与哪些因素有关呢？
1．出示几组导体，比较它们的异同点。
（1）长度相同、横截面积相同，材料不同；
（2）材料相同、长度相同，横截面积不同；
（3）材料相同、横截面积相同，长度不同；
2．猜想：电阻可能与导体的 等有关。
思考：
（1）要研究电阻跟几个因素的关系，应当选用什么方法？
（控制变量法）
（2）具体说明控制哪些量不变？改变什么量？
（3）通过什么办法可以比较出电阻的大小？
学生思考讨论，设计实验方案。
3．设计实验方案：
。
导体 材 料 长度 横截面积 电路图
AB 镍铬合金线 1米 0．01米2
CD 镍铬合金线 1米 0．05米2
EF 镍铬合金线 2米 0．01米2
GH 锰铜线 1米 0．01米2
4．进行实验，收集证据：
5．实验结论：
（1）长度相同、横截面积相同，材料不同，电阻 ；
（2）材料相同、长度相同，横截面积越大，电阻越 。
（3）材料相同、横截面积相同，长度越长，电阻越 ；
由此可知：导体的电阻与导体的 、 、 有关。
阅读课本p74：几种导电材料的电阻、一些用电器正常工作时的电阻，
问：你有什么新发现？
补充：导体的电阻跟温度有关。
取废旧白炽灯的灯丝，接入上述电路的M、N两端，用酒精灯缓缓地给灯丝加热，让学生观察加热前后小灯泡亮度的变化，由此判断电阻的变化，进而得出结论：导体的电阻跟温度有关。
说明：对大多数导体来说，温度越高，电阻越大。
探究点三 电阻器
展示一些实物定值电阻和电位器，让学生观察。
1．保持阻值不变的电阻简称定值电阻。
电路中符号是： 。
练习：画一个由电阻、开关、电源组成电路的电路图。
2．可以调节变化的电阻器简称变阻器。电路中符号是： 。
讨论：你认为改变导体电阻的方法有哪些？
探究点四 认识滑动变阻器
1．观察滑动变阻器的实物图：
让学生对照实物和教材及有关文字，观察、阅读、思考。
2．滑动变阻器的结构：
（1）金属杆
金属杆的电阻很小，其两端接线柱间的电阻值几乎为零，可以忽略不计。
（2）电阻丝
圆筒上缠绕的是表面涂有绝缘层的电阻丝，其阻值较大，标牌上所标的“50Ω”即指电阻丝两端接线柱间的电阻值。
（3）滑片
滑片可以在金属杆上左右移动，滑片的上部与金属杆相接触，下端通过电阻丝的接触滑道（刮去绝缘层的部分）与电阻丝相接触。
（4）接线柱：
有四个接线柱，并知道其位置。
3．滑动变阻器的结构示意图：
4．滑动变阻器的原理：
通过改变连入电路的电阻丝的长度来改变接入电路中电阻的大小。
思考：滑动变阻器有四个接线柱，应如何接线才能改变阻值？
当把滑动变阻器的两个接线柱接入电路时，能指出或画出电流的路径，知道电阻丝的哪部分被连入电路；当滑片向左或向右移动时，能判断出连入电路的电阻变大还是变小。
画出不同的连接方法，让学生用彩色粉笔描出电流的路径，判断移动滑片时电阻的变化情况。
总结：
将“A与D”、“A与C”、“B与C”或“B与D”两个接线柱分别接入电路时，能起到变阻作用；简称：“一上一下”。
将“A与B”或“C与D”两个接线柱分别接入电路时，不能起到变阻的作用。
5．滑动变阻器在电路中的符号：
练习： 如图所示，要求用滑动变阻器调节小灯泡的亮度。 画出电路图，并按电路图连接实物电路。
6．活动：用滑动变阻器改变通过小灯泡的电流
目的是让学生练习使用滑动变阻器，学生通过动手操作，学会滑动变阻器的连接、调节及判断电阻的变化，激发学习兴趣。
学生活动时，教师要注意指导，培养学生形成良好的实验习惯。
强调：（1）连接电路时，要断开开关，滑动变阻器的滑片要调到阻值最大的位置；
（2）调节滑片前，先分析当向左或向右移动滑片时，电阻将如何变化，电流如何变化，然后通过实验检验自己的判断，使理论分析与实践操作相结合。
归纳：在开关闭合之前，滑片P应放在 处。滑动变阻器的作用是： 。
7．其他变阻器：
（1）电位器的介绍
（2）电阻箱
板书设计
一、电阻
1．定义：导体对电流的阻碍作用叫电阻。
（1）在物理学中，用电阻来表示导体对电流的阻碍作用的大小，导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。电阻的产生是由导体本身的性质决定的。
（2）不同的导体，其电阻一般不同。
2．符号：国际上通常用字母R来表示导体的电阻。
3．单位：在国际单位制中，电阻的单位是欧姆，简称欧，符号是Ω。
4．电阻的大小 与哪些因素有关。
导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的长度、横截面积、材料，导体的电阻还跟温度有关。
二、滑动变阻器
1.结构
2.接法：“一上一下”
3.用滑动变阻器改变通过小灯泡的电流
教学反思
通过本节课的学习学生学到了一种研究物理的方法----控制变量法，深刻地体会了方法的实质，在探究的过程中锻炼了学生根据问题设计电路的能力和分析问题的能力，为学生深刻地理解知识的内涵创造了条件，为学生能力的发展搭建了舞台。从学生的反馈情况来看，本节课的学习目标基本达到，应该是一节比较成功的课。
从学生反馈的信息来分析：喜爱这堂课的人达到了88%，原因大多是：教师讲的少，自己动手机会多；课堂比较轻松；具有挑战性；但也有同学反映部分同学没有积极性，玩了一节课，什么也没学到；同组的同学太霸道，没有别人动手的机会；这些迹象表明在探究课中如何调动全组同学的积极性？组内成员间如何协调？教师如何有效监控各个组的动向？怎样在探究的过程中加强同学间的协作让每一个学生都得到相应的发展是教师必须关注的问题，也反映出在新的课堂模式下教师的驾驭课堂能力有待进一步提高。
关于多媒体技术在探究课中的应用，学生普遍反映：在猜想阶段，有关电阻性质的动画对他们正确的猜想起到了很大的作用；电脑动态画图在他们头脑中留下了深刻的影象。这说明多媒体技术在探究性课堂中为提出假设提供丰富的背景资料，有助于学生形成合理的猜想；在形成结论阶段，由于学生的归纳能力的局限，多媒体技术的动态、抽象功能对学生的知识的深度理解有很大的帮助；另外多媒体的大容量高速度在提高课堂效率上的作用也是无庸置疑的。

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