科學(xué)探究：歐姆定律教案【教學(xué)目標(biāo)】1、 知識(shí)與技能通過實(shí)驗(yàn)探究電流、電壓和電阻的關(guān)系。理解歐姆定律，并能進(jìn)行簡單計(jì)算。 使學(xué)生會(huì)同時(shí)使用電壓表和電流表測量一段導(dǎo)體兩端的電壓和流過導(dǎo)體的電流。2、過程與方法使學(xué)生感悟用“控制變量法”來研究物理問題的科學(xué)方法。 3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀重視學(xué)生對(duì)物理規(guī)律的客觀性、普遍性和科學(xué)性的認(rèn)識(shí)，注意學(xué)生科學(xué)世界觀的形成。【教學(xué)重點(diǎn)】通過實(shí)驗(yàn)探究電流、電壓和電阻的關(guān)系。【教學(xué)難點(diǎn)】組織、引導(dǎo)學(xué)生在探究過程中認(rèn)真觀察、分析數(shù)據(jù)，得出科學(xué)結(jié)論。 能對(duì)實(shí)驗(yàn)中的操作失誤和出現(xiàn)的問題進(jìn)行評(píng)估。【教學(xué)方法】演示法 探究 交流【教學(xué)用具】電源、導(dǎo)線、定值電阻、開關(guān)、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器等。【課時(shí)安排】1課時(shí)【教學(xué)過程】一、創(chuàng)設(shè)情境 導(dǎo)入新課知識(shí)鞏固1、電荷的定向移動(dòng)形成電流；2、導(dǎo)體有電阻，對(duì)電流有阻礙作用；3、電壓是電荷定向移動(dòng)形成電流的原因；提出問題：電流與電壓、電阻有怎樣的關(guān)系？以此引入新課2、 探究新知（1） 實(shí)驗(yàn)探究：電流的大小與哪些因素有關(guān)猜想一：當(dāng)電路中的電阻一定時(shí)，電壓越大，對(duì)電流的推動(dòng)作用越大，電流 越大 。猜想二：當(dāng)電路中的電壓一定時(shí)，電阻越大，對(duì)電流的阻礙作用越大，電流 越小 。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制定計(jì)劃電壓、電阻都能影響電流的大小，所以應(yīng)用控制變量法來探究電流的大小分別與電壓、電阻的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)器材電源 電流表 滑動(dòng)變阻器 開關(guān) 定值電阻 電源 電壓表設(shè)計(jì)電路圖開關(guān)控制整個(gè)電路，電流表測量電路中電流，電壓表測量定值電阻兩端的電壓，滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)電路中電流和定值電阻兩端的電壓。播放探究電路中電流與電壓和電阻的關(guān)系視頻連接實(shí)物圖注意：1.連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)斷開； 2.閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移到阻值最大的位置。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)保持定值電阻5不變，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器，調(diào)節(jié)定值電阻兩端的電壓，觀察電流表示數(shù)，記錄表中。實(shí)驗(yàn)序號(hào)電壓U/V電流I/A10.50.121.00.231.50.3表一：保持電阻不變時(shí)，研究電流隨電壓的變化換用不同規(guī)格的電阻重做上述實(shí)驗(yàn)。根據(jù)測量的數(shù)據(jù)畫出I-U圖 結(jié)論：在電阻一定的情況下，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)表二：保持電壓不變時(shí)，研究電流隨電阻的變化實(shí)驗(yàn)序號(hào)電阻R/電流I/A150.62100.33150.2換用不同規(guī)格的電阻重做上述實(shí)驗(yàn)。分析數(shù)據(jù)、作出圖像當(dāng)導(dǎo)體的電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。得出結(jié)論電流與電壓和電阻的關(guān)系：當(dāng)電阻R一定時(shí)，電流I與電壓U成正比。當(dāng)電壓U一定時(shí)，電流I與電阻R成反比。電流與電壓、電阻有什么具體數(shù)量關(guān)系呢？探究點(diǎn)撥評(píng)估：在實(shí)驗(yàn)探究的整個(gè)過程中，都應(yīng)該對(duì)實(shí)驗(yàn)過程、結(jié)果的反思與評(píng)估。分析過程是否科學(xué)合理、簡便易行、分析最終結(jié)果與開始的假設(shè)有什么差異，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是否合理，有什么需要吸收的教訓(xùn)，如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案等。在探究電流的大小與哪些因素有關(guān)時(shí)，應(yīng)注重對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)采集進(jìn)行反思，分析數(shù)據(jù)的可靠性，并思考得出的結(jié)論是否合理。 鞏固練習(xí)當(dāng)電阻為10的導(dǎo)體兩端加上某一電壓時(shí)，通過此電阻的電流是3A，如果將這個(gè)電壓加在20的電阻兩端，則通過它的電流是 1.5 A。（2） 電流與電壓、電阻的定量關(guān)系歐姆研究了同一段電路上電流與電壓、電阻三者在數(shù)量上具體的關(guān)系 。并在1827年將研究結(jié)果總結(jié)為：一段導(dǎo)體中的電流，跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比-歐姆定律。數(shù)學(xué)表達(dá)式： U：電壓，單位：伏特，VR：電阻，單位：歐姆，I：電流，單位：安培，A物理量的對(duì)應(yīng)性U 、R、I必須對(duì)應(yīng)的是同一段電路（同一個(gè)元件）同一狀態(tài)的電壓、電阻、電流。例如：信息窗歐姆是德國物理學(xué)家。主要貢獻(xiàn)是以他名字命名的歐姆定律。現(xiàn)在看到的歐姆定律公式那么簡單，歐姆當(dāng)時(shí)卻付出了艱辛的勞動(dòng)。那時(shí)的實(shí)驗(yàn)條件很差，測量電流和電阻的儀器，都要自己設(shè)計(jì)制造。他能夠完成這些精細(xì)的制作和精確的實(shí)驗(yàn)，主要得益于強(qiáng)烈的好奇心和執(zhí)著的探究精神。問題討論：有人根據(jù)公式R=U/I與公式I=U/R在形式上相似，說“電阻R跟電壓成正比，跟電流成反比”。你認(rèn)為這種說法對(duì)嗎？為什么？答：不對(duì)。因?yàn)殡娮枋菍?dǎo)體本身的一種性質(zhì)，它只跟導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積和溫度有關(guān)，跟電流、電壓無關(guān)。歐姆定律的應(yīng)用例題1：某電熨斗在220V電壓下工作時(shí)，其電熱絲的電阻為96.8。那么，此時(shí)通過該熨斗電熱絲的電流是多大？已知：U=220V，R=96.8。求：I解：根據(jù)歐姆定律可得：鞏固練習(xí)一只小電燈泡正常工作時(shí)的燈絲電阻是12，如果電燈兩端的電壓是6伏，求燈絲中通過的電流。已知：U=6V，燈絲電阻R=12。求：I解：根據(jù)歐姆定律，通過燈絲的電流：電學(xué)計(jì)算題解題步驟： 1、根據(jù)題意畫出電路圖；2、在電路圖上標(biāo)出相關(guān)的物理量（已知量、未知量）；3、解答時(shí)寫出：必要的文字說明、公式、數(shù)據(jù)代入過程、結(jié)果（各物理量要統(tǒng)一用國際單位）。例題2：某電熱器在220V電壓下工作時(shí)，測得通過它的電流為4.5A，根據(jù)這些信息，你能算出電熱器的電阻值是多少？已知：U=220V，I=4.5A。求：R解：根據(jù)歐姆定律可得：鞏固練習(xí)如圖所示，閉合開關(guān)后，電壓表的示數(shù)為6V，電流表的示數(shù)為0.3A，求電阻R的阻值。已知：U=6V，I=0.3A。求：R解：根據(jù)歐姆定律，電阻R的阻值為：這種利用電壓表和電流表測定電阻的方法叫做伏安法測電阻。例題3：如果已經(jīng)測出通過一個(gè)10的定值電阻的電流為100mA，你能計(jì)算出此時(shí)該定值電阻兩端的電壓嗎？已知：R=10，I=100mA=0.1A。求：U解：根據(jù)歐姆定律，定值電阻兩端的電壓為：U=IR=0.1A10=1V鞏固練習(xí)：一個(gè)電熱水器工作時(shí)電熱絲的電阻是44歐，通過的電流是5安，求此時(shí)電熱水器工作的電壓。解：依題意和根據(jù)得：UIR5A44 220 V 交流與討論電流表自身的電阻很小，電壓表自身的電阻很大。前面談到電流表不允許直接連接在電源兩極，而電壓表則可以，當(dāng)時(shí)未說出這樣規(guī)定的道理，學(xué)習(xí)了歐姆定律后，你能說出這樣規(guī)定的道理嗎？因電流表的內(nèi)阻很小，由可知，當(dāng)電壓一定時(shí)，電阻越小，電路中的電流越大，直接把電流表接到電源兩極上時(shí)電路中的電流很大易燒壞電源，而電壓表的內(nèi)阻很大，接入電路時(shí)可以把電壓表看作是斷開的電路，電流很小不會(huì)燒壞電源。三、課堂小結(jié)1、電流與電壓和電阻的關(guān)系：通過導(dǎo)體的電流，跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比。 2、歐姆定律：導(dǎo)體中的電流，跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比。公式：3、歐姆定律公式中各個(gè)物理量具有同一性，公式中的I、U、R是指同一導(dǎo)體、同一時(shí)刻的電流、電壓、電阻。計(jì)算時(shí)注意單位要統(tǒng)一。4、 課堂練習(xí)1、在保持電阻R兩端電壓不變的情況下，如果R的阻值為10，通過他的電流為0.3A，若R的阻值為15，那么通過他的電流為 0.2A 。2、通過兩電路元件A和B的電流與其兩端電壓的關(guān)系如圖，則元件A的電阻為5 ，將A和B串聯(lián)后接在某一電路中，已知電路中電流為0.2A，則電源電壓為 3 V。3、下列關(guān)于電流、電壓、電阻的關(guān)系說法正確的是（ D ）A電壓大的電路中電流一定大 B電阻大的電路中電流一定小C導(dǎo)體中的電流與電壓、電阻無關(guān) D導(dǎo)體的電阻與電流、電壓無關(guān)4、如圖，電源電壓為6V保持不變，R1的阻值是10，通過R2的電流為0.2A，求：（1）R2的阻值是多少？（2）電流表的示數(shù)為多少？解：（1）電阻R2的阻值：（2）通過R1的電流：干路電流：I=I1+I2=0.6A+0.2A=0.8A,電流表測量干路電流，所以示數(shù)為0.8A。5、 作業(yè)布置1、完成課后作業(yè)2、完成本節(jié)對(duì)應(yīng)練習(xí)板書設(shè)計(jì)15.2 科學(xué)探究：歐姆定律一、電流與電壓和電阻的關(guān)系：通過導(dǎo)體的電流，跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比。 二、歐姆定律：導(dǎo)體中的電流，跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比。公式：三、歐姆定律公式中各個(gè)物理量具有同一性，公式中的I、U、R是指同一導(dǎo)體、同一時(shí)刻的電流、電壓、電阻。計(jì)算時(shí)注意單位要統(tǒng)一。 【教學(xué)反思】歐姆定律（初中學(xué)習(xí)的是部分電路歐姆定律）作為一個(gè)重要的物理規(guī)律，反映了電流、電壓、電阻這三個(gè)重要的電學(xué)量之間的關(guān)系，是電學(xué)中最基本的定律，是分析解決電路問題的金鑰匙。 歐姆定律這節(jié)課重視科學(xué)研究的過程。讓學(xué)生在認(rèn)知過程中體驗(yàn)方法、學(xué)習(xí)方法，了解得出歐姆定律的過程。 通過本節(jié)課學(xué)習(xí)，主要使學(xué)生掌握同一電路中電學(xué)三個(gè)基本量之間的關(guān)系，初步掌握運(yùn)用歐姆定律解決實(shí)際電學(xué)問題的思路和方法，了解運(yùn)用“控制變量法”研究多個(gè)變量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)方法，同時(shí)也為進(jìn)一步學(xué)習(xí)電學(xué)知識(shí)打下了基礎(chǔ)