探究電流跟電壓和電阻的關(guān)系.doc

義務(wù)教育教科書2012（人教版）九年級(jí)物理探究電流跟電壓和電阻的關(guān)系教學(xué)設(shè)計(jì)1、 教材依據(jù)探究電流跟電壓和電阻的關(guān)系是義務(wù)教育教科書2012（人教版）九年級(jí)物理第十七章第一節(jié)的內(nèi)容。以新課改理念為依據(jù)，運(yùn)用控制變量法，探究電流跟電壓、電阻的關(guān)系，在教學(xué)過程模式中，開展學(xué)習(xí)活動(dòng)。讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的歷程，從中學(xué)習(xí)科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度、合作的精神以及創(chuàng)新與實(shí)踐能力。二、教學(xué)內(nèi)容及內(nèi)容解析電流跟電壓、電阻的關(guān)系實(shí)際上就是歐姆定律，它是電學(xué)中的基本定律，是進(jìn)一步學(xué)習(xí)電學(xué)知識(shí)和分析電路的基礎(chǔ)，是本章的重點(diǎn)。要求學(xué)生通過探究活動(dòng)得出，從而更進(jìn)一步體驗(yàn)科學(xué)探究的方法。這一節(jié)綜合性較強(qiáng)，從知識(shí)上講，要用到電路中的電流、電壓和電阻的概念；從技能上講，要用到電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器等。學(xué)生要通過自己的實(shí)驗(yàn)得出歐姆定律，但最關(guān)鍵的又是實(shí)驗(yàn)方法，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方法的掌握既是重點(diǎn)也是難點(diǎn)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)難度比較大，主要在實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)的記錄以及數(shù)據(jù)的分析方面，學(xué)生出現(xiàn)錯(cuò)誤的可能性也比較大，所以實(shí)驗(yàn)的評(píng)估和交流也比較重要。1. 強(qiáng)調(diào)學(xué)生是 學(xué)習(xí)的主人。教材是在前面“電流”“電壓”“電阻”等知識(shí)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，推斷出電流與電壓、電阻的定性關(guān)系。這樣處理：一是給接下來的實(shí)驗(yàn)結(jié)果做了鋪墊，不致使學(xué)生感到突然；二是目的明確，使學(xué)生對(duì)將要探究的問題產(chǎn)生強(qiáng)烈的愿望，要想證實(shí)這個(gè)推斷，有了定性的關(guān)系，又知道電流是可以用電流表測(cè)量的物理量，電壓是可以用電壓表測(cè)量的物理量，電阻也是可測(cè)量的物理量。在此基礎(chǔ)上就可以引出“探究電流與電壓、電阻會(huì)不會(huì)有定量關(guān)系”的問題。2.提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣、強(qiáng)度試驗(yàn)的作用。本節(jié)課“探究電流跟電壓、電阻的關(guān)系”是一個(gè)完整的科學(xué)探究過程，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)的探究，學(xué)習(xí)科學(xué)猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)表格、分析論證、感悟科學(xué)方法。因此這節(jié)課無論在知識(shí)學(xué)習(xí)上還是在培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力上都具有十分重要的作用。所以教學(xué)中，在注重學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)際能力的同時(shí)，更要關(guān)注學(xué)生的科學(xué)探究能力的提高。三、教學(xué)目標(biāo)與重難點(diǎn)解析 課程標(biāo)準(zhǔn)中的要求是：通過實(shí)驗(yàn)探究，掌握電流與電壓和電阻的關(guān)系，經(jīng)理探究的實(shí)驗(yàn)過程，以便歐姆定律公式的得出。1知識(shí)與技能（1）通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生知道“電阻一定時(shí)，電流跟電壓成正比，電壓一定時(shí)，電 流跟電阻成反比”。（2） 使學(xué)生初步熟悉如何用電表測(cè)同一只電阻的電流及其兩端電壓，會(huì)用與待測(cè)電阻串聯(lián)的滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)待測(cè)電阻兩端的電壓。2.過程與方法（1）使學(xué)生初步領(lǐng)會(huì)用控制變量法研究物理規(guī)律的思路。（2）進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生電路連接和有關(guān)電路的電學(xué)實(shí)驗(yàn)操作能力及根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析、概括實(shí)驗(yàn)結(jié)論的能力。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀（1）培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和愿望。（2）培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和刻苦鉆研的精神?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】能通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生知道導(dǎo)體中電流跟電壓電阻的關(guān)系?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】如何用實(shí)驗(yàn)的方法研究導(dǎo)體中電流跟電壓電阻的關(guān)系。四、 教學(xué)問題診斷分析在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前，學(xué)生了解了電學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，多數(shù)學(xué)生能正確連接電路元件，正確使用電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器；對(duì)于控制變量的研究方法也有一定的了解。學(xué)生有較強(qiáng) 的好奇心和求知欲，他們渴望自己動(dòng)手進(jìn)行科學(xué)探究，體驗(yàn)成功的樂趣，但對(duì)于U、I、R三者的關(guān)系知之甚少，規(guī)律性知識(shí)的概括往往以偏概全。部分學(xué)生對(duì)結(jié)論的得出有一定的難度，教學(xué)過程中應(yīng)予以重視。從初中生年齡來看，通過實(shí)驗(yàn)來激發(fā)他們學(xué)習(xí)的興趣。五、教學(xué)策略選擇與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)解析 本節(jié)設(shè)計(jì)注重知識(shí)間的相互聯(lián)系，首先在學(xué)習(xí)新知識(shí)之中引導(dǎo)學(xué)生將以獲得相關(guān)知識(shí)聯(lián)系起來，作為建構(gòu)本節(jié)內(nèi)容的思維工具，所以在教學(xué)中抓住電流、電壓、電阻三個(gè)基本概念；其次通過對(duì)電流與電壓和電阻的關(guān)系猜想，最后通過親自探究使學(xué)生獲得物理規(guī)律。6、 教學(xué)資源與工具設(shè)計(jì)多媒體展示平臺(tái)，自制課件，實(shí)驗(yàn)探究用實(shí)驗(yàn)器材（電源、電流表、電壓表、定值電阻、開關(guān)、導(dǎo)線若干、滑動(dòng)變阻器）共六組。首先通過課件展示電路設(shè)計(jì)與連接，為學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容做好準(zhǔn)備，接下來通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生親自體驗(yàn)電流與電壓和電阻的關(guān)系。7、 教學(xué)過程設(shè)計(jì)（一）創(chuàng)設(shè)情景，激發(fā)興趣通過前面的學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們已經(jīng)隱約感覺到電流、電壓、電阻之間存在著一定的關(guān)系，那么這三者之間到底存在著怎樣的關(guān)系呢？我這里有兩個(gè)研究它們之間關(guān)系的課題，請(qǐng)同學(xué)們分組討論進(jìn)行猜想？說明：通過該情景的創(chuàng)設(shè)達(dá)到目的，一是創(chuàng)設(shè)物理情景，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；二是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)選擇研究課題的能力；三是回顧前面所學(xué)知識(shí)（電壓是形成電流的原因；電阻是導(dǎo)體本身的一種屬性，跟導(dǎo)體兩端的電壓及導(dǎo)體中的電流無關(guān)）。（二）引導(dǎo)學(xué)生猜想與假設(shè)結(jié)合前面所學(xué)的知識(shí)，電壓是形成電流的原因，而導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身阻礙電流的一種性質(zhì)，采用談話討論式的方法，引導(dǎo)學(xué)生猜測(cè)“電流跟電壓、電阻的關(guān)系”。導(dǎo)體兩端的電壓越大，導(dǎo)體中的電流越大；導(dǎo)體的電阻越大，導(dǎo)體中的電流越小。說明：通過此環(huán)節(jié)，一是讓學(xué)生明確猜想是經(jīng)常用到的物理研究方法之一；二是讓學(xué)生知道猜想是建立在大量的科學(xué)事實(shí)基礎(chǔ)之上的，不是胡亂猜想，是有科學(xué)依據(jù)的。（三）學(xué)生制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)1探究方法由猜想知道導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓、導(dǎo)體的電阻有關(guān)，那么如何研究電流跟電壓、電阻的定量關(guān)系呢？讓學(xué)生分組討論下面兩個(gè)問題：前面學(xué)過的哪些實(shí)驗(yàn)課題與該實(shí)驗(yàn)課題類似？舉例說明你所列舉的實(shí)驗(yàn)中用到的物理研究方法是什么？說明：這樣做的目的有兩個(gè)：一是通過分組討論與交流培養(yǎng)學(xué)生合作學(xué)習(xí)的意識(shí)；二是由學(xué)生回顧前面所學(xué)的實(shí)驗(yàn)，討論得出研究該實(shí)驗(yàn)的方法控制變量法。2研究電流跟電壓的關(guān)系在此讓學(xué)生明確“研究電流跟電壓的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持電阻不變”的思想，那么，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路的時(shí)候應(yīng)考慮：怎樣測(cè)量定值電阻兩端的電壓U和定值電阻中的電流I呢？怎樣保持導(dǎo)體的電阻R不變呢？通過什么方法改變定值電阻兩端的電壓U呢？（1）學(xué)生分別獨(dú)立設(shè)計(jì)電路，學(xué)生以小組為單位進(jìn)行組內(nèi)討論，擬定一個(gè)達(dá)成共識(shí)的設(shè)計(jì)方案。說明：這樣做既充分發(fā)揮了個(gè)體的主觀能動(dòng)性，又集思廣益，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)揚(yáng)團(tuán)結(jié)合作精神，共同克服困難，探索解決辦法。（2）小組代表發(fā)言，展示設(shè)計(jì)方案。說明：通過小組的發(fā)言，交流設(shè)計(jì)的思路和具體操作，采用談話的方式，讓學(xué)生在原有的知識(shí)與能力的基礎(chǔ)上互相學(xué)習(xí)，取長(zhǎng)補(bǔ)短。（3）師生共同討論，對(duì)各組的設(shè)計(jì)方案的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行評(píng)估，教師點(diǎn)撥、整合思維，幫助學(xué)生形成科學(xué)的思想，以確定出實(shí)驗(yàn)的最佳方案。從而引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)出課本上的電路圖。3研究電流跟電阻的關(guān)系在此讓學(xué)生明確“研究電流跟電阻的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持電壓不變”的思想。那么實(shí)驗(yàn)探究時(shí)應(yīng)考慮：怎樣改變導(dǎo)體電阻R的大??？怎樣保持導(dǎo)體兩端的電壓U不變呢？讓學(xué)生討論交流，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到；當(dāng)定值電阻的大小發(fā)生變化時(shí)，可通過滑動(dòng)變阻器來控制其兩端的電壓U保持不變。（四）學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)（1）教師可演示電路的連接或板畫電路的連接，補(bǔ)充說明實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)，有針對(duì)性地進(jìn)行輔導(dǎo)；并且明確觀察目標(biāo)，知道在哪一個(gè)研究對(duì)象上收集信息，明確收集信息的內(nèi)容。（2）學(xué)生分組、合作完成實(shí)驗(yàn)，正確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。1研究電流跟電壓的關(guān)系按電路圖連接實(shí)物電路，利用滑動(dòng)變阻器改變定值電阻兩端的電壓，并記錄所對(duì)應(yīng)的電流值，填入表一中：表一：R5電壓U（V）1152電流I（A）2更換定值電阻，利用滑動(dòng)變阻器保持定值電阻兩端的電壓不變，記錄對(duì)應(yīng)的電流值，填入表二中：表二：U2V電阻R（）51015電流I（A）（五）分析與論證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是客觀事實(shí)的反映，不等于實(shí)驗(yàn)結(jié)論；實(shí)驗(yàn)結(jié)論是在數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)分析的結(jié)果。教師選擇兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)展示在黑板上，以供分析與論證。引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行因果推理，認(rèn)識(shí)因果推理關(guān)系，在控制物理?xiàng)l件下，關(guān)注物理?xiàng)l件改變與物理現(xiàn)象變化之間的聯(lián)系，尋找數(shù)據(jù)之間的相互關(guān)系的特征，培養(yǎng)學(xué)生分析簡(jiǎn)單的因果關(guān)系能力。1電流與電壓的關(guān)系學(xué)生討論回答下列問題，逐層概括：（1）電流與電壓兩個(gè)物理量，是誰隨誰變化？（2）分析表一，可得出什么結(jié)論？（3）怎樣分析得出上述的結(jié)論？（4）我們這個(gè)結(jié)論前提是保持哪個(gè)物理量不變？（5）有人說，這個(gè)結(jié)論可敘述為“在電阻不變時(shí)，導(dǎo)體兩端的電壓與通過導(dǎo)體的電流成正比?！睂?duì)嗎？說明：設(shè)計(jì)這五個(gè)問題的目的一是通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析培養(yǎng)學(xué)生的概括能力；二是回扣課前提出的研究課題，前后對(duì)應(yīng)。2電流與電阻的關(guān)系在分析表一的基礎(chǔ)上，學(xué)生可獨(dú)立完成分析表二，歸納出此規(guī)律。學(xué)生討論回答下列問題，逐層概括：（1）電流與電阻兩個(gè)物理量，是誰隨誰變化？（2）分析表二，可得出什么結(jié)論？（3）怎樣分析得出上述的結(jié)論？（4）我們這個(gè)結(jié)論前提是保持哪個(gè)物理量不變？（5）有人說，這個(gè)結(jié)論可敘述為“在電壓不變時(shí)，導(dǎo)體的電阻與通過導(dǎo)體的電流成反比?！睂?duì)嗎？（六）評(píng)估探究假設(shè)是探究結(jié)果的預(yù)期，探究結(jié)果是探究假設(shè)的驗(yàn)證。關(guān)注它們的差異是發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的前奏，是創(chuàng)造思維的表現(xiàn)?；仡櫾诒竟?jié)課中，學(xué)生小組反饋的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，是否嚴(yán)格符合我們總結(jié)的規(guī)律？不符合的原因是什么？采用什么方法處理此問題能使此影響降為最小？學(xué)生交流后教師引導(dǎo)點(diǎn)撥，使之明確：實(shí)驗(yàn)用學(xué)生電壓表和學(xué)生電流表測(cè)量存在誤差；而且導(dǎo)線的電阻不可忽視；另外在探究過程中，保持不變的物理量是否在操作中真正做到保持不變呢？但是從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整體上來說可以得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。評(píng)估是對(duì)探究反思的過程，有利于發(fā)展學(xué)生的批判思維，有利于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。在教師必要的點(diǎn)撥下，形成對(duì)評(píng)估的正確認(rèn)識(shí)，并使學(xué)生從這些具體的評(píng)估活動(dòng)中獲得體驗(yàn)，合作的精神得到加強(qiáng)，極大地提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)與能力。（七）交流與