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1、75 探究欧姆定律教学目标：一、知识与技能1知道研究电流跟电压关系的实验方法和实验电路图。2知道研究电流跟电阻关系的实验方法和实验电路图。3在R一定，导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。4在U一定，导体中的电流跟导体的电阻成反比。5.掌握欧姆定律，能熟练地运用欧姆定律计算有关电压、电流和电阻的简单问题。 6.培养学生解答电学问题的良好习惯。二、过程与方法1通过参与科学研究活动，并了解科学研究的基本方法，能对电流、电阻、电压的关系进行猜想与假设，并设计出实验方案，对获得的数学信息进行处理，得出欧姆定律。2体验探究过程，从而培养学生实验动手能力和协作能力。三、情感、态度与价值观培养学生实事求是
2、的科学态度和勇于探索的科学精神。教学重点建立电压的初步概念;通过实验观察理解电压的作用.教学难点电压表的正确选择、连接及读数.教学方法实验法、观察法.教具准备干电池若干、灯座、小灯泡、开关、导线若干、电压表、电流表、投影仪、家用手电筒.教学过程一、引入新课师通过前面的学习，同学们基本了解了电流、电压、电阻的概念，并学会了电流表和电压表的使用.今天请同学们先看老师的这组实验.演示小灯泡和电池、开关组成串联电路.演示一：一节干电池和2.5 V小灯泡串联发光.演示二：两节干电池和2.5 V小灯泡串联发光.演示三：两节干电池和6.3 V的小灯泡串联发光.同学们仔细观察三次演示小灯泡的发光情况.师通过观
3、察实验，根据上节课的学习，你能告诉大家什么？你还想知道些什么呢？生一个灯泡，两节电池比一节电池时亮，说明灯（电阻）不变，电压大时，电流也大.生同样的两节电池，2.5 V的灯比6.3 V的灯亮.电压不变时，电阻大的电流小，电阻小的电流大.生能不能知道电流、电阻、电压之间数量上的关系呢？二、进行新课师根据同学们对电阻、电压、电流的学习，你可以大胆地猜测一下它们之间可能的数量关系是什么？生电压越大，电流越大.生电阻越大，电流越小.生也许其中的两个相除或相乘会等于第三个.生电压不变时，电阻大，电流就小.电阻小，电流就大，可能电流乘以电阻能等于电压.生同一个电灯泡，电压大时，电流就大，也可能电压除以电流
4、等于电阻.生师同学们能有根据地推测、猜想非常好，你已经在科学研究的道路上迈出了正确的一步.接下来，同学们可以选择面前的仪器设备，想办法检验你的猜想是否正确.探究电阻上的电流跟电压的关系.师我们要探究电阻上电流跟电压的关系，必须要经历哪些过程呢？生首先要设计实验，然后进行实验和收集证据，再对实验数据进行分析和论证，得出一般的结论，最后进行评估和交流.师大家还记得电流表和电压表的使用规则吗？生电流表串联在电路中，电压表并联在电路中.并且都让电流从“正”接线柱流入，从“负”接线柱流出.师电路中同时使用电流表和电压表，会使用吗？生（同学讨论后）仍然是电流表串联在电路中，测谁的电压，就将电压表并联在谁的
5、两端.师同学们没有问题的话，可以开始实验.要求探究过程中首先设计好实验.实验过程中记录实验步骤；如实填写实验数据；对自己的实验进行认真的分析、论证，客观评估自己的实验过程及结果；写出完整的探究报告，并和其他组的同学交流.（同学们操作，教师巡视指导）选择23组同学利用投影展示自己的探究报告，并逐一讲解自己的设计思想、实验步骤，分析论证的结果，进行自我评估，和大家进行交流.投影第一组 探究报告题目探究电阻、电压、电流三者的关系猜想和假设1.电流和电阻成反比.2.电流和电压成正比.设计实验（一）设计思想根据我们的猜测，现在已知道定值电阻的阻值是已知的且不改变，干电池的电压值也是已知的，每节1.5 V
6、.把定值电阻连入电路，用电流表测出电路中的电流值，用电压表测出定值电阻两端的电压，就可以知道电阻、电压、电流的数量关系，换用不同阻值的定值电阻及改变干电池组电池的节数进行多次测量，就能得出电阻、电压、电流关系的一般规律.（二）实验电路根据实验思想，画出如下电路图：（三）实验数据表格实验次数电阻R（）电压U（V）电流I（A）123456（四）实验器材根据实验思想及所画电路图，选择如下器材：电池组、定值电阻（三个不同阻值）、电流表、电压表、开关各一个，导线若干.进行实验步骤一：按设计好的电路图正确连接实验电路.步骤二：先保持电池组的电池节数不变，分别将5 、10 、15 的定值电阻接入电路，合上开
7、关，读出电压表和电流表的读数，将数据依次填入第一、二、三次数据表中.步骤三：保持定值电阻不变，改变电池组电池节数（分别为1节、2节、3节），合上开关，分别读取三次电流表、电压表的数值，依次填入第四、五、六次测量数据表中.分析和论证分析由实验得到的数据1.第一、二、三次测量中电压基本不变，电流随着接入电阻值的增大而减小，但每次电流值和电阻值的乘积都近似等于电压值，甚至有一次完全相同.2.第四、五、六次测量中，电阻的阻值不变，随着电池组节数的改变，电压表指示数值几乎成倍地增加，但每次都很接近电池组的电压.电流表的指示数也几乎成倍地增大，并且和电压增大的倍数相同.每次电压除以电流的值都近似等于电阻的
8、值.综合以上分析结果，可以得到结论，我们的猜测是正确的.电流I，电阻R，电压U的关系是：电阻越大，电流越小；电压越大，电流越大.评估从实验的过程和结果看，尽管数据之间不是完全吻合，但基本能反映规律，所以测得的数据和结论是可靠的.实验过程中不太完美的是：操作过程中读完数做记录时没有及时打开开关，可能会浪费电；在更换变阻器和电池组电池时，也没有打开开关，这也是不允许的.疑问测量过程中，电压表每次测量的值和电池组电压值几乎相同，是否可以不用电压表测量，直接由电源电压读出来?师对同学的表现给予充分肯定，引导同学们对探究过程及问题进行积极交流.生我们设计的电路是这样的（用投影展示），也能得出和他们相同的
9、结果.生我认为我们组设计的电路比他们的更好一些.（投影展示）引起学生争论.生我认为前面的那两种设计合理，可以不用电压表，直接由电池电压就能知道电阻两端的电压，省事.师认为自己设计的更好的这组同学能不能说说你们的设计为什么好，好在哪里？老师怎么看见前两组同学还比你们少用了器材，不好吗？生前面两组虽然少用了器材，但操作起来麻烦.每测一组数据，就得改变一次电源，就要重新连接一次电路，很容易出错.我们这样的连接虽然增加了一个滑动变阻器，多用了器材，但不用改变电源，利用滑动变阻器就可以方便地改变电阻两端的电压，还能提高测量效率.师同学们认为他分析的有道理吗？谁还有补充？生连接滑动变阻器时要用“一上、一下
10、”两个接线柱，还要注意电流不能超过滑动变阻器允许的最大电流值.生在实验中还要注意电流表和电压表的量程，选择正确的接线柱，这样读出来的数才准确.我们是用“试触”的方法来选择量程的.生电流、电压表的正负接线柱不能接反了，否则会损坏电表.生我认为也可以测出滑动变阻器的电压.师同学们认为可以吗？生可以测滑动变阻器电压.不过实验探究的是定值电阻的电流和电压的关系，测出滑动变阻器的电压后，还得根据串联电路电压的规律求出定值电阻的电压.这样的话，电源电压必须先知道.生我还有一个问题，实验时电压表是必须并联在电阻两端，电流表一定要串联在电路中.但是有的是先用电流表和电阻串联，电压表接在电阻和电流表两端，有的是
11、电压表先并联在电阻两端，电流表再串联.（教师可让学生画图说明）这样测出的结果没有差别吗？师这位同学观察得非常仔细.对于这样的问题同学们可以先大胆猜测，在下节内容的探究实验中验证你的猜测.师大家还有什么问题吗？有没有同学注意过自己的测量方法和其他组同学的完全一样吗？生（同学们经过相互交流）有的组先固定电压测电流，比较电流和电阻关系；有的组先固定电阻，测电压和电流，比较电流和电压关系师在电流、电压、电阻三个量中，我们先限制其中一个量不变，来讨论余下两个量的关系；然后再限制另一个量不变，研究剩下两个量的关系，这就叫“控制变量”法.在以后的探究活动中即使遇到更多的物理量，同学们也可以尝试用控制变量法来
12、研究.这样处理可以把一个多因素的问题转变成一个单因素的问题来研究，可以为我们研究问题带来许多的方便.课后，同学们可以进行更充分的探讨、交流，互相取长补短，完善自己的探究报告.五、例题讲解例1、 现有一支试电笔，其中的电阻为880k，氖管的电阻和人体的电阻都比这个数值小得多，可以不计，使用时流过人体的电流是多少？解：R=880k=8.8105 U=220V I=U/R=220V/8.8105=2.5104A答：流过人体的电流2.5104A例2、 实验测得一个未知电阻两端的电压是4.8V，流过的电流是320mA，这个电阻的阻值是多少？三、小结1欧姆定律（1）内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比
13、，跟导体的电阻成反比（2）公式： I = U/R。 公式中I、U、R的单位分别是安、伏和欧。 （3）公式的物理意义：当导体的电阻R一定时，导体两端的电压增加几倍，通过这段导体的电流就增加几倍。这反映导体的电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比例关系(IU)。当电压一定时，导体的电阻增加到原来的几倍，则导体中的电流就减小为原来的几分之一。反映了电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比例的关系(IU/R)。公式I=U/R完整地表达了欧姆定律的内容。 说明： 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应用欧姆定律计算有关电流、电压和电阻的简单问题。课本中例题1、例题2、
14、例题3 (使用投影片) 要求：画好电路图(如课本中的图8-2)。说明某导体两端所加电压的图示法。在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号。组织全体学生讨论、分析正误。教师小结。 电路图及解题过程是否符合规范要求。 答题叙述要完整。本题答：要使小灯泡正常发光，在它两端应加2.8伏的电压。 解释R=U/I的意义：导体的电阻在数值上等于导体两端的电压跟通过导体电流的比值。不能认为电阻跟电压成正比，跟电流成反比。“因为电阻的大小只与电阻的材料、长度、横截面积和温度有关，与电压和电流无关”。四、布置作业 (1)工厂中车床照明灯采用36伏的安全电压，某车床照明灯工作时灯丝电阻是32欧，求通过灯丝的电流 (2)一段导体两端电压是2伏时，导体中的电流是0.5安，如果电压增大到3伏，导体中的电流多大？ (3)电压保持不变，当接电阻为242欧的灯泡时，电路中的电流为0.91安，如改接电阻为165欧的电烙铁，电路中的电流是多大？ 教学反思：通过本节学生，发现不少学生不能将串并联电流、电压特点与欧姆定律结合使用，解决计算题成为他们分析问题与解决问题的难点，在今后的教学中应加强训练。