《探究电阻上的电流跟两端电压的关系》

2019-04-04

课时:1课时

授课方法:科学探究法

教学目标

知识与技能

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。

过程与方法

领悟用“控制变量法”来研究物理问题的科学方法。

情感态度与价值观

1.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;

2.养成实事求是、尊重自然规律的科学态度。

教学重点、难点

重点:实验探究电流、电压和电阻的关系的过程

难点: 运用数学一次函数图象分析出电流、电压和电阻的关系式

教学用具

教师方面:电流表、电压表、学生电源(或三节干电池)、滑动变阻器、定值电阻(r1=5ω和r2=10ω)、开关、导线。

学生方面:电流表、电压表、三节干电池、滑动变阻器、定值电阻(r1=5ω和r2=10ω)、开关、导线。以上器材为一组,每三人准备一组器材。(若学校条件好,可将干电池换成学生电源,实验效果更好。)

教学过程

一、创设物理情境,引导学生进入科学探究

教师:前面我们学习了电流、电压和电阻三个量的知识。这三个量之间的关系并不是孤立存在的,而是互相联系、互相影响的。如:①加在导体两端的电压越大,通过它的电流就会越大;②导体的电阻越大,流过它的电流就会越小。这些例子同时还揭示了电流与电压、电阻之间的定性关系。

如果知道一个导体的电阻值,还知道导体两端的电压值,你能不能计算出通过它的电流值呢?(或用数学表达式表示出来)

二、进行科学探究

1.提出问题

让学生回答:探究电流与电压、电阻之间有什么定量关系?

2.猜想或假设

应根据以下两个事实来引导和启发学生的想像力,进行猜想或假设

①加在导体两端的电压越大,通过它的电流就会越大;

②导体的电阻越大,流过它的电流就会越小。

学生回答:

·可能是i=u/r;

·可能是导体两端的电压增大几倍,导体中的电流也增大几倍;

·可能是u=ir;

·可能是……。

3.设计实验(采用启发提问式,帮助学生设计实验)

以下教学过程是师生一问一答

问:我们所学电流、电压和电阻三个量,哪些量可以测量出,分别用什么仪器来测量?

答:能测量的量有:电流和电压,仪器分别为电流表和电压表。

问:电阻不能测量,我们怎样知道导体的阻值呢?

答:可以给出导体的电阻值。

问:也就是说在研究电流和电压、电阻之间关系时,我们是固定电阻不变,让电压发生改变,观察电流的变化,这种研究物理问题的方法叫什么?

答:控制变量法。

问:实验时,针对于某一导体测量一组电压和电流值,行吗?

答:不行。

问:为什么?

师生共同回答:多次测量可以减少误差,同时考虑到物理规律的客观性、普遍性和科学性,应该多测量几次。

教师还应进一步指出:不仅针对同一导体测量几组电压和电流值,同时还要更换定值电阻反复进行实验,这种研究物理问题的方法是不可忽视的。实验时,给出了二个不同的定值电阻(r1=5ω和r2=10ω)

问:我们在实验要多次测量电压和电流值,那么怎样去改变导体两端的电压和通过它的电流呢?

学生1答:改变电源的电压,如:增减串联的干电池的节数。

学生2答:用滑动变阻器来改变。

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