初中物理-第二节科学探究：欧姆定律（一）教学设计学情分析教材分析课后反思

《科学探究：欧姆定律》教学设计课题§14.2科学探究：欧姆定律（2课时）课型新授备课人

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。理解欧姆定理，并能进行简单的计算。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、

尝试用图象法对实验数据进行分析处理。情感态度与价值观重视学生对物理规律的客观性、普遍性和科学性的认识，注意学生科学世界观的形成。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的评估。教具电源（干电池）、开关、导线、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω）、滑动变阻器（20Ω、1Α）、电压表、电流表学法、教法实验探究教学法、分层启发式教学法、讨论教学法和类比教学法教学环节与教师活动学生活动一、创设情景：生活当中常常调节、改变电流的大小：调节台灯的明亮程度调节电风扇转速快慢改变电视机、收音机的音量大小改变电动车运动的快慢等二、进行新课（一）、实验探究：电流与哪些因素有关[猜想与假设][师板书]

猜想1：“电流大小可能与电压有关，可能是电压越大，电流越大。”猜想2：“电流大小也可能与电阻有关，可能是电阻越小，电流越大。”猜想3：“电流大小可能与电压和电阻都有关，可能是与电压成正比，与电阻成反比。”[教师]：为了验证猜想是否正确，科学探究的下一个环节是什么？[学生]：制定计划与设计实验。[制定计划与设计实验][教师]：如何测电流、电压？请画出电路图。[学生]：在实验报告册上画出测定值电阻的电流和电压的电路图，由会画的学生主动上讲台画在黑板指定位置。[教师]：请同学们回忆探究电阻大小的影响因素采用的研究方法是什么？然后讨论本实验用什么研究方法？[学生]：本节课我们也要用“变量控制法”分别研究电流与电压和电阻的关系。[教师]：在研究电流与电压的关系时，如何改变定值电阻两端的电压？用什么方法较方便？[学生]：可以通过改变电池组改变定值电阻两端的电压，也可以用串联滑动变阻器，改变滑动变阻器的阻值改变电路中电流来改变定值电阻两端的电压。后一种方法简单可行。[教师]：请同学们设计出后面一种方法的电路图。[学生在原有电路基础上修改设计出实验电路图][教师]：连接实验电路的过程中我们应该注意哪些问题？[学生]：⑴连接时，开关要断开；⑵电流表和电压表接法要正确；⑶滑动变阻器只能一上一下各接一个接线柱，开始滑动变阻器要置于电阻最大值；⑷检查是否出现短路和接反接线柱的现象。[教师]：记录数据我们一般都要用到表格，请在实验报告单中设计出记录实验数据的表格。保持电阻不变时，研究电流随电压的变化实验次序电阻R/Ω电压U/V电流I/A1

2

3

[进行实验][教师]：下面由同学们自己探究电流与电压的关系。要求：⑴组内同学要注意分工合作，人人参与；

⑵注意观察，认真读数；

⑶发现问题多开动脑筋；

⑷实事求是记录数据；

⑸每组做完后将实验收集到的数据上讲台前填入教师电脑的电子表格中备用；

⑹每组学生至少要对一个定值电阻测定三个不同电压下的电流，鼓励快的组多做。[分析与论证]（1）、请学生观察实验数据中电阻一定时，电压增大为几倍，电流怎么变的？（2）、请学生在坐标系中画出电阻一定时，电

流随电压变化的图像。讨论得出结论：保持电阻不变时，电流跟电压成正比关系。[教师]：保持电压不变时，又如何研究电流与电阻的关系呢？为了节省时间我们可以怎么办？[学生]：改变电阻，重新调节滑动变阻器控制电阻两端的电压分别为前一个电阻两端的三个电压值，测量通过电阻的电流。为了节省时间可以每个组只对一个电阻在三种不同电压下的电流进行测量，然后全班同学的测量结果集中分析。讨论得出结论：保持电压不变时，电流跟电阻成反比关系。[交流与评估]（1）、你认为自己的实验成功与否？原因在哪里？如何改进？（2）、你发现对于同一段电阻的电流、电压、电阻有什么定量的关系？如何表示？对于以上两个结论，你用一句话如何表达？（3）、实验结论和猜想有什么关系？三、反馈练习1.下图是某同学探究电流与电压、电阻的关系电路图，请你在图中圆圈内标出电流表和电压表的符号以及正负接线柱。（全班学生做）实验次序电阻R/Ω电压U/V电流I/A151

25

0.43

20.22.右表是实验收集到的部分数据，请你将其中遗漏的几项数据根据自己实验发现的规律补充完善。（全班学生做）3.

欧姆定律的内容是

，用公式表示就是

。4.小灯泡正常工作时，电阻为5Ω，额定电压为2.5V，它的额定电流为

。四、学习小结请同学们谈谈这节课的收获。五、作业设计根据自己在课堂上的探究实验，完成探究报告。

第二课时一、复习旧课（提问、调板）1、画出探究电流和电压、电阻关系的实验电路图

2、如上电路图在研究电流和电压、电阻关系的实验中，若要研究电流与电阻的关系要保持电压不变，即要保持（

）。A、电源电压不变B、滑动变阻器RP两端电压不变C、定值电阻R两端的电压不变3、在研究电流与电压、电阻关系的实验中，滑动变阻器的作用：一是保护电路

，二是

调整电路中的电流和电压。4、在探究“电流跟电压、电阻的关系”时，根据收集到的数据画出了如图所示的一个图像，下列结论与图象相符的是（

）。A、电阻一定时，电流随着电压的增大而增大。B、电阻一定时，电压随着电流的增大而增大。C、电压一定时，电流随着电阻的增大而增大。D、电压一定时，电流随着电压的增大而减小。二、欧姆定律师：根据上节实验我们知道：（1）保持电阻不变时，电流跟电压成正比关系；（2）保持电压不变时，电流跟电阻成反比。把这两点可以归纳为一个重要的规律——欧姆定律1、内容：一段导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。师：引导学生注意电流、电压、电阻的同一性和同时性。同一性：I、U、R是对应于同一段电路（同一个导体）；同时性：I、U、R是同一时刻测出来的。（二）、欧姆定律（1）、内容：一段导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。（2）、公式：

I=U/R

[教师]：如何理解定律中“一段”和“这段”？[学生]：欧姆定律中“一段”和

“这段”强调欧姆定律的应用必须符合“同一性”和“同时性”，即对同一导体在同一时刻电流与电压和电阻才有以上规律。[教师]：欧姆定律是怎么发现的？你受到什么启发？[学生]：欧姆定律是欧姆在大量实验事实的基础上归纳总结出的。我们要学习他对科学强烈的好奇心和执著的探究精神。[教师]：利用欧姆定律的数学表达式I=U/R还可以得到两个变形式是U=IR和R=U/I，如何理解和应用它们？[学生]：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，I=U/R反映了I与U成正比，I与R成反比的比例关系。U=IR的意义为：“导体两端的电压在数值上等于通过导体的电流与导体的电阻的乘积”，不能认为：“电压跟电流和电阻成正比”。R=U/I的意义为：“导体两端的电压和电流的比值反映了这段导体的电阻大小，但导体的电阻是导体本身的性质，与U、I均无关。”不能理解为：“R与U成正比，R与I成反比。”因此，在一段电路中，只要知道了I、U、R中的任意两个量，就可以根据欧姆定律算出第三个量。[教师]：还必须强调的就是I、U、R三个量必须针对同一段导体，同一时刻而言，不能张冠李戴。应用欧姆定律的公式进行计算时，一定要统一为国际单位后方可进行。举例说明：

2、公式：I=U/R公式说明：当电阻R一定时，导体中的电流I跟导体两端的电压成正比；当导体两端的电压U一定时，导体中的电流I跟导体的电阻R成反比。例：如图电源电压6V，R1的电阻值为10Ω，R2的电阻值为20Ω，求：通过R1的电流及干路的电流。

1、

推导公式：①

U=IR公式说明：导体两端的电压等于通过它的电流与其电阻的乘积。例：如图电流表的示数为1.5A，定植电阻R1、R2的阻值分别为5Ω和10Ω，求电阻R1两端电压和电源电压。

②R=U/I公式说明：导体的电阻在数值上等于加在这段导体两端的电压与其通过的电流的比值。例：如图电压表的示数为2V，定值电阻R2的阻值为10Ω，电源电压为6V，求电阻R1的电阻值。

师：根据R=U/I，只要我们知道了导体两端的电压以及通过导体的电流就可以求出导体的电阻。能否理解为导体的电阻R与U成正比，与I成反比？师引导学生得出：导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小只与自身的材料、长度、横截面积有关；而与导体两端的电压U及通过它的电流I无关。对于某一段电路或某一段导体来说，U与I的比值不变，即使导体未接入电路中两端未加电压，其电阻也是客观存在的。因此，公式R=U/I是导体电阻的计算式而不是决定式。练习：某段导体两端的电压为2V，通过的电流为0.4A，则导体的电阻为

；当电压增加到4V时，则通过的电流为

；当电压降到0V时，则导体的电阻为

，此时通过导体的电流为

。三、布置作业：如图开关S闭合时，电压表的示数为2V，定植电阻R2的阻值为10Ω，电源电压为6V，求R1的电阻值。

师讲

师提问

学生回答

学生回答

学生讨论交流

学生回答

学生回答

学生回答

学生讨论交流后回答

教

学

反

思

《科学探究：欧姆定律》学情分析初中生的思维处在形象思维向抽象思维转化的过渡期。他们的思维以形象思维为主，对直观现象比较感兴趣，喜欢动手，但欠缺对问题深入的思考及理性的思维。因此本节课学习了电路基础知识，学生产生了浓厚的兴趣，多数学生能正确连接电路元件，正确使用电流表、电压表和滑动变阻器，对于控制变量的研究方法也有所了解。学生有较强的好奇心和求知欲，他们渴望自己动手进行科学探究，体验成功的乐趣，但对于U、I、R三者关系知之甚少，规律性知识的概括往往以偏概全。特别是让学生通过创造性地“玩”，来探究物理规律，拉近了学生与物理的距离，激发学生好奇心，提高学生在学习中克服困难的能力。他们的思维方式逐步由形象思维向抽象思维过渡，教学中让学生自主设计研究问题的方案，是发展学生思维的有效途径。实验中仍有学生对控制变量法理解不够，选择电阻出现差错；也有学生对利用滑动变阻器改变部分电路的电压原理不能理解。科学探究：欧姆定律教学效果分析本节课通过学生动手实验，让学生深刻地认识到电流与电压、电阻的正确关系。由于学生参与其中，所以学生兴趣很高，课堂反应非常热烈，能全身心投入到学习中去。本节重点是欧姆定律的内容和公式。通过实验探究，归纳总结出欧姆定律，让学生领悟科学探究的方法，体验科学探究的乐趣，形成尊重事实、探究真理的科学态度，培养学生分析解决问题的能力；理解欧姆定律中电流I、电压U、电阻R的同一性是本节难点，在探究过程中通过适时引导、恰当点拨，利用实物电路使学生达到理解欧姆定律的目的。通过测评，可以发现学生能全面的掌握本课知识点，所以本次应该是一节成功的教学活动课。《科学探究：欧姆定律》教材分析本节内容前承电路、电压、电阻及电流表、电压表的使用，是前面电学知识的聚焦；后启电功、电功率，并为高中阶段学习闭合电路的欧姆定律等内容做了铺垫。对学生将来参加生产劳动也有指导作用，即使在电工技术电子专业等学习中，欧姆定律同样是必不可少的基础知识，其研究方法──控制变量法是学习关于电阻大小影响因素的研究方法的延续，是物理问题研究思想的再次体现。特别突出猜想与假设、设计实验、分析与论证、评估等环节，同时让学生进一步运用“控制变量法”研究问题，并向学生介绍用“图线法”分析实验数据，归纳物理规律的方法。本节课是物理电学知识起到承上启下的重要环节与作用。欧姆定律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,是初中物理电学部分的重点。学生在学习过电流、电压和电阻知识的基础上，对三者的关系会有较大的技能上，要用到电流表，电压表和滑动变阻器等。科学探究方法的学习和掌握是课程的目标，同样也是本节教学的重要内容。就在这样的背景下，分两课时，采用探究式学习方法与传统教学相结合，完成本节的教学目标。第一课时中，先通过生活实例，创设情境，提出问题，让学生分析，找出可能的原因。接着老师引导讨论，引导设计方案，再次通过实验验证得出结论。由于实验的难度比较大，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。学生对实验方法的掌握既是重点也是难点,第二课时老师进一步总结欧姆定律，用欧姆定律知识解决有关电路计算等问题。15.2科学探究：欧姆定律评测练习随堂反馈：1、研究电流跟电阻、电压的关系，用右图所示电路，实验时，分别保持电阻不变和保持电压不变两步进行，在保持电阻不变这一步中，实验要求：（）A、保持滑动变阻器R’的滑片位置不变B、保持电阻箱R两端的电压不变C、保持定值电阻值不变，调节R’的滑片到不同的适当位置D、保持电路中的电流不变。2、上图实验中，在保持电压不变这一步中，实验要求（）A、换用不同电压的电源，调节R’的滑片，保持R上的电压不变B、改变电阻R的大小，调节R’的滑片，保持R两端的电压不变C、调节R’的滑片到适当位置，使R两端电压保持不变D、调节R’的滑片到适当位置，使R’两端的电压不变3某导体两端的电压为2V时，通过导体的电流为500mA，此导体的两端电压为4V时，通过导体的电流是mA，导体的电阻_____（填变化或不变）.巩固升华：1、某同学在做研究电流跟电压、电阻关系的实验时，得到下表两组数据电阻电压电流R=10Ω2V0.2A4V0.4A6V0.6A电压电阻电流U=6V5Ω1.2A10Ω0.6A15Ω0.3A1）分析左表数据，可得结论.2）分析右表数据，可得结论.3）综合以上结论，可得结论.2、在某导体的两端加2V电压时，通过的电流是0.5A，若导体两端的电压增加到10V时，则（）A、导体的电阻和通过导体的电流都增大B、导体的电阻和通过导体的电流都变小C、导体的电阻和通过导体的电流都不变D、导体的电阻不变，通过导体的电流增大3、在保持电路电压不变的情况下，电路的电阻增大到原来的2倍时，通过电路的电流到原来的。科学探究：欧姆定律课后反思我努力为学生营造平等民主的课堂气氛，使学生身心愉快。为了使学生充分发挥主体作用，发展创造力，本课贯彻活动性原则，小设计、分组实验贯穿在整个教学中，使学生最大限度地处于主体激活状态，采用“边观察、边实验、边讨论的启发式综合教学法”施教，是为了使学生主动、活泼地学习，真正成为学习的主体。为学生搭好思维的脚手架，让他们自己拾阶而上，实现“跳一跳，摘桃子”是我这节课的目标，而巧妙地选择、合理地安排和有效地呈现实验恰恰为实现这一目标搭建了