内容正文:
电流与电压和电阻的关系
一、教学目标
1.物理观念
①通过实验探究电流、电压和电阻的关系;
②会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和其中的电流;
③会使用滑动变阻器来改变一段导体两端的电压。
2.科学思维
通过探究过程,进一步体会科学探究方法。
3.科学探究
培养学生的观察、思考、分析、讨论、总结、归纳的能力。
4.科学态度与责任
在解决问题的过程中,有克服困难的信心和决心,能体验战胜困难、解决物理问题时的喜悦。
二、教学重难点
教学重点:通过实验探究得到电流跟电压、电阻的确定关系。
教学难点:在实验探究中,用图象法分析实验数据和对实验结果的评估。
三、教学分析
电流跟电压、电阻的关系实际上就是欧姆定律,它是电学中的基本定律,是进一步学习电学知识和分析电路的基础,是本章的重点。要求学生通过探究活动得出,从而更进一步体验科学探究的方法。这一节综合性较强,从知识上讲,要用到电路中的电流、电压和电阻的概念;从技能上讲,要用到电流表、电压表和滑动变阻器等。学生要通过自己的实验得出欧姆定律,但最关键的又是实验方法,学生对实验方法的掌握既是重点也是难点,这个实验难度比较大,主要在实验的设计、数据的记录以及数据的分析方面,学生出现错误的可能性也比较大,所以实验的评估和交流也比较重要。
四、教学过程
活动1【导入】17.1电流与电压和电阻的关系
教师活动:
我们学习了电流、电压、电阻三个物理量,那么电流、电压、电阻之间有没有关系呢?我们来看一个演示实验:将一个灯泡接在两节电池上,观察灯的亮度。
提出问题:
如果要使灯泡变暗有何办法?
演示实验1:将小灯泡改接在一节干电池上,观察灯的亮度变化。
演示实验2:在原来的电路中再串联一个定值电阻,观察灯的亮度变化。
提出问题:
小灯泡的亮度变化说明了什么?
电流的大小可能与什么因素有关?
活动2【讲授】17.1电流与电压和电阻的关系
一、猜想与假设
【启发】
刚才大家猜测电流大小与电压和电阻有关,那么具体有什么关系呢?
猜想:
若电阻一定,电流与电压存在什么关系?
若电压一定,电流与电阻存在什么关系?
我们物理的研究是不停留在它们之间定性的关系的,我们要研究的是它们之间定量的关系。
【实验探究】
电流大小受电压和电阻两个因素影响,我们要研究电流与电压的关系应该怎样做?要研究电流与电阻的关系应该怎样做?
这种方法称为“控制变量法”
我们今天先来研究电路中电流与电压之间的定量关系。
活动3【活动】17.1电流与电压和电阻的关系
二、学生分组实验
实验探究1
电流与电压的关系
【设计实验】
测电阻两端电压,选择什么器材?
测通过电阻的电流,选择什么器材?
实验过程中的不变量是电阻,如何控制其不变?
如何改变电阻两端电压?怎么操作?
引导学生比较两个方案,确定最佳方案,并思考滑动变阻器在实验中的
【进行实验】
电阻一定,研究电流与电压的定量关系。
【实验数据记录】
R=5Ω不变
【实验步骤】
1.电流表、电压表调节到零刻度,按电路图连接电路,调节滑动变阻器的滑片至阻值最大端;
2.闭合开关,调节滑动变阻器至适当位置,将电压表示数U,电流表示数I记录到表格中;
3.分别调节滑动变阻器在不同位置,仿照步骤2再做5次实验,分别记录电压表示数U,电流表示数I。
【巡视指导】
重点指导:
1.学生的分工协作是否合理。
2.实验电路连接完要检查电路连接无误,然后用开关试触,没有问题后再闭合开关。
3.实验的有序性,如:电压表示数从小到大。
4.实验时间不宜过长,最好做完一次实验要断开开关一次,避免电阻的温度升高,阻值发生变化。
5.针对学生在不同的问题中出现的错误进行纠正。
【实验分析与结论】
当电压成比例增大时,电流也成比例增大。
结论1
当导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
根据实验数据描点作图。
活动4【练习】17.1电流与电压和电阻的关系
(单选)1.一导体接到电路中,如果把它两端的电压增大到原来的三倍,下列说法中正确的是()
A.它的电阻是原来的三倍
B.它的电流保持不变
C.它的电流是原来的三分之一
D.它的电流是原来的三倍
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