《17.2欧姆定律》教学设计-2024-2025学年人教版九年级物理上册

《欧姆定律》教学设计 【教学分析】： 欧姆定律是在学生前面认识电压、电流、电阻的基础上，来研究这三者关系的课题，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。本节内容体现了注重全体学生的发展、让学生经历科学探究过程、学习科学研究方法、注意学科渗透等课程理念，能培养学生与他人合作的科学态度和创新精神，收集信息、处理信息的能力。为此，在本节课中采用了探究式教学。 一、教学目标 1、知识与技能 (1) 能说出欧姆定律的内容、公式及其涉及的单位； (2) 理解欧姆定律，能进行欧姆定律公式的变形，理解应用公式时要注意“同体性”和“同时性”，会在新的问题情境中，应用欧姆定律进行解释、推断和计算。 2、过程与方法 （1）经历探究通过导体的电流与电压、电阻的关系的实验研究过程，从而能较熟练地运用图像处理实验数据，了解电流与电压、电阻间的正比、反比关系。 （2）初步学会在实验探究的基础上交流讨论，互相合作。 （3）学习用数学公式来表达物理规律的方法，体会这样做的优势。 3、情感态度与价值观：结合欧姆当年研究电流、电压和电阻三者关系的简史，培养学生刻苦钻研、大胆探索的科学精神，同时让学生在自我实现中增强成功体会。 二、教学重点： 欧姆定律所揭示的物理意义及其数学表达式； 三、教学难点：欧姆定律的实验设计及学生对实验数据的分析、归纳以及结论的得出。 四、教学器材： 小灯泡、电池组、滑动变阻器、电流表、电压表、阻值分别为 5Ω、10Ω、15Ω的电阻各一个、导线数根等。 五、教学过程 （一）设置物理情境进行讨论，提出问题。 观看视频观察视频中灯光亮度的变化。 师：灯时亮时暗说明什么？ 生：电路中的电流有大有小。哪位同学能利用老师手边的器材改变一下灯泡的亮度？小组内讨论，然后进行交流。老师指名同学到讲台做演示实验，学生观察灯的亮度的变化师：电路中电流的大小由哪些因素决定? (二)大胆猜想，激活思维 鼓励学生大胆猜测：你猜电流的大小究竟由哪些因素决定呢?学生分组讨论，教师适当提示。 学生联系已学内容以及刚才的实验现象，猜想：电流与电压的大小有关，因为电压是形成电流的原因；电流与导体的电阻有关，因为电阻对电流有阻碍作用-教师针对学生的回答，给予肯定：最后，根据猜想师生共同得出结论：电路中的电流与电压、电阻两者有关：过渡：到底有怎样的关系呢?“创设情景——提出问题——猜想”这两步引起学生极大的兴趣，学生注意力高度集中，急切盼望问题的解决，产生主动探索的动机， (三)设计实验1、课件出示思考题 （1）根据研究电阻大小影响因素的方法，这个问题应采用什么方法研究？ (2)选择使用哪些器材？ (3)该实验应分几步，具体步骤怎样?2、学生激烈讨论，明确本问题的研究方法：必须设法控制其中一个量不变，才能研究另外两个物理量之间的变化关系，即控制变量法。 学生讨论，提出本实验必须分两步来完成： 第一步，保持 R不变（确定应该用定值电阻而不用灯泡），研究 I与 U的关系； 第二步，保持 U不变，研究 I与 R的关系。对于第一步，改变 U(用电压表测)，观察 I(用电流表测量)，且电压的调节可通过：改变电池节数来实现(阻值为 R的电阻直接接在电源两端)，或者通过电阻与滑动变阻器串联，移动变阻器滑片来实现。 3、设计实验电路，画出电路图：学生个人设计，在黑板板演，并分析设计的方案学生进一步讨论：对于第二步，要研究 I与 R的关系，首先要改变图中 R的值，可用 5Ω、10Ω、15Ω的电阻。 4、实验过程中细节的讨论：在研究电流与电压、电阻的关系的两次实验时，怎样改变 R两端的电压，怎样保持 R两端的电压不变？通过改变滑动变阻器的滑片改变电阻两端的电压比通过改变电池节数方案要好。（在每次实验中滑动变阻器起了关键作用） 5、师生共同讨论：要完成以上实验，还必须测量相关数据，需要设计并完成实验数据记录表格。 (四)分组合作，深入探究 在此环节中，学生以小组为单位，像科学家那样兴趣盎然地开始按拟定的方案实验，边做边想边记。教师巡视，注意他们的设计是否合理，仪器使用是否得当，数据记录是否正确，作个别辅导。学生在教师的指导下，自觉、主动地和教师、教材、同学、教具相互作用，进行信息交流，自我调节，形成了一种和谐亲密、积极参与的教学气氛和一个思维活跃、鼓励创新的环境。学生的思维在开放、发散中涨落，在求异、探索中又趋于有序，这培养了学生的独立操作能力，发展了学生的思维能力、创造能力。 (五)综合分析，归纳总结 1、学生汇报：实验完毕后，分别推出代表到黑板填写实验的数据．下面是两组学生的实验记录：表一电阻 R=5Ω表二电压 U=1 R/Ω U/V I/A 第一次 A 第二次 A 第三次 A U/V R/Ω I/A 第一次 A 第二次 A 第三次 A 得到结论： 从表一知:电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比； 从表二知:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比. 4、根据实验数据，绘制图象，从数学的角度来认识正比、反比。 5、认识欧姆定律： 教师:我们这节课要学习的就是将这些关系综合起来,得出一个电学基本规律,即欧姆定律。 教师:欧姆定律的内容是什么呢? 学生总结并读出欧姆定律的内容。欧姆定律的内容:导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。 6、通过多媒体课件简单介绍欧姆的贡献及当时的实验条件，让学生感受科学家探究真理的艰辛和锲而不舍的精神。 师：我们用了几十分钟研究得出了这个电学规律；然而这一规律是德国物理学家欧姆在 1827年用实验方法研究得出的，当时实验条件很差，测量电流的仪器和阻值不同的电阻都是他自己亲手制作的，他付出了艰辛的劳动，为了纪念他的伟大发现．这一规律被命名为欧姆定律。 今天．当我们一起学习这一规律时，每名同学都能从他身上学到一点精神——坚持不懈地从事科学研究教师补充解释:欧姆定律的内容中在说到“正比”或“反比”时,没有说“在电阻一定的情况下”或“电压不变的情况下”,这是否意味着“导体中的电流跟它两端的电压成比”不需要保持电阻不变这个条件了呢?不是的。只有电阻一定时,导体中的电流才跟它两端电压成正比。同样,也只有电压不变时,导体中的电流才会跟它的电阻成反比定律虽作了简明的叙述,但暗含了这两个条件,这是对定律应注意的一个方面。另一方面定律没有指明“正比”“反比”所应满足的条件，还意味着它能适用于电压、电阻同时都变化时电流应如何变化的情形，这种情形在以后的学习中将会遇到。 7、欧姆定律的公式： 提出问题:根据你对欧姆定律的理解,你认为如果把欧姆定律的内容用公式来表达应该怎么表示呢?公式中的各个符号的意义和单位分别是什么? 学生讨论并总结，欧姆定律的公式:I=U/R。教师总结有关欧姆定律的几点说明(多媒体出示): ①欧姆定律中的电流、电压和电阻这三个量是对同一段导体而言的。 ②对于同一段电路,只要知道 I、U和 R三个物理量中的两个,就可以应用欧姆定律求出另一个。 ③使用公式进行计算时,各物理量要用所要求的单位。电压的单位用 V,电阻的单位用Ω,电流的单位是 A。说明:对于这一部分的教学,教师要让引导学生将语言描述的欧姆定律内容用字母表示出来,并认识各个物理量之间的关系及其单位,明确用这个公式进行计算时,必须用要求的单位。如果单位不统一,就要进行单位换算。 ④对于公式 R=U/I让学生讨论电阻和电压、电流有关吗？如果学生经讨论不太理解，老师再做深层次的解释(六)欧姆定律的应用例题解析 例 1．在如右图所示的实验电路中，电源电压为 3伏，L1、L2发光时的电阻均为 5欧，下列说法错误的是（） A. 灯 L1、L2是串联的B. 电流表的量程应选 0 — 3A C. 电压表的量程应选 0~ 3VD. 电压表测的是灯 L1两端的电压 【解答】根据电路图可以看出灯 L1、L2是串联的，A不符合题意；电压表并联在 L1两端，测的是灯 L1两端的电压，D不符合题意；因为电源电压为 3伏，所以电压表的量程应选 0~3V，C不符合题意；因为 L1、L2发光时的电阻均为 5欧，串联在一起，总电阻R=10Ω，根据I===0.3A，电流表的量程应选 0~0.6A，B符合题意。故答案为：B 【分析】根据电路中的电源电压和总电阻，利用欧姆定律计算电流的大小 讨论交流 （七）课堂教学小结与延展： (1)让学生回顾本课的探究过程：发现问题----进行猜想----探索研究----得出结论----欧姆定律的应用，指明这是研究物理的基本思路；物理教学中应注意渗透科学研究方法，同时也进行学法指导和辩证唯物主义教育。 （八）【教学反思】：本节课通过实验探究，学生掌握了控制变量法这一物理研究方法。探究过程中，通过自行设计、自己动手操作，培养了学生的创新思维能力；通过分析实验数据，分别概括出电流与电压、电阻的关系，以及两条结论的融合，提高了学生的分析概括能力，增强了主体参与意识。 学科网（北京）股份有限公司 $$