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歐姆定律的實驗探究范文1
本節(jié)內(nèi)容前承電路、電壓、電阻及電流表、電壓表的使用,是前面電學知識的聚焦;后啟電功、電功率,并為高中階段學習閉合電路的歐姆定律、電磁感應定律、交流電等內(nèi)容做了鋪墊。甚至于對學生將來參加生產(chǎn)勞動也有指導作用,即使在電工技術(shù)電子專業(yè)等學習中,歐姆定律同樣是必不可少的基礎知識,其研究方法──控制變量法是學習關于電阻大小影響因素的研究方法的延續(xù),是物理問題研究思想的再次體現(xiàn)。
二、學習任務分析
本節(jié)重點是歐姆定律的內(nèi)容和公式。通過實驗探究,歸納總結(jié)出歐姆定律,讓學生領悟科學探究的方法,體驗科學探究的樂趣,形成尊重事實、探究真理的科學態(tài)度,培養(yǎng)學生分析解決問題的能力;理解歐姆定律中電流I、電壓U、電阻R的同一性是本節(jié)難點,在探究過程中通過適時引導、恰當點撥,利用實物電路使學生達到理解歐姆定律的目的。
三、學習者分析
學習了電路基礎知識,學生產(chǎn)生了濃厚的興趣,多數(shù)學生能正確連接電路元件,正確使用電流表、電壓表和滑動變阻器,對于控制變量的研究方法也有所了解。學生有較強的好奇心和求知欲,他們渴望自己動手進行科學探究,體驗成功的樂趣,但對于U、I、R三者關系知之甚少,規(guī)律性知識的概括往往以偏概全。他們的思維方式逐步由形象思維向抽象思維過渡,教學中讓學生自主設計研究問題的方案,是發(fā)展學生思維的有效途徑。
四、教學目標
⑴知識與技能
會用實驗的方法探究電流與電壓、電阻的關系;
理解歐姆定律的內(nèi)容、公式;
培養(yǎng)學生的觀察、實驗能力和分析概括能力。
⑵過程與方法
通過實驗探究學習研究物理問題常用的方法──控制變量法。
⑶情感、態(tài)度與價值觀
通過探究過程,激發(fā)學生的學習興趣。培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度;認真謹慎的學習習慣。
重點:歐姆定律的內(nèi)容和公式;
通過實驗使學生知道導體中電流與電壓、電阻的關系。
難點:理解歐姆定律的內(nèi)容;
弄清變形公式的含義。
五、教法設計
依據(jù)本節(jié)課的知識特點、教學目標和學生實際,確定本節(jié)主要采用實驗探究法。把學生視為學習的主人,教師當好學習的組織者和引導者。探究式學習可以激活學生已有的知識,在探究新問題時使知識活化、重組,形成知識結(jié)構(gòu)并向能力轉(zhuǎn)化;讓學生體會科學發(fā)現(xiàn)的全過程,從中感悟科學思想和科學方法。
六、教學準備
歐姆定律的實驗探究范文2
第一種,學生觀看視頻
這種教學法是教師將歐姆定律的探究過程在課前以邊講邊操作的方式制作成錄像,然后在上課時直接播放給學生看.教師在上課時不需要做任何講解,一直等到實驗數(shù)據(jù)分析、歸納得出歐姆定律以后再進行課堂訓練,以幫助學生理解歐姆定律的意義,學會用歐姆定律進行簡單的計算.
第二種,學生瀏覽課件
這種方法是教師將教學內(nèi)容制作成幻燈片,如實驗題目、實驗方法、實驗電路圖、電路連接注意點、用實物連接電路、通過滑動變阻器的調(diào)節(jié)對電壓與電阻進行控制、實驗數(shù)據(jù)表格及數(shù)據(jù)閱讀分析、歐姆定律的文字描述、公式、單位等等.在課堂上,教師邊講解邊放幻燈片,學生則合著老師的講解進行觀察、思考、分析、歸納與記憶.在歐姆定律得出以后,同樣進行課堂訓練,以鞏固知識,加深理解.
第三種,學生實驗探究
這種方法是教師上課時先通過演示實驗啟發(fā)學生發(fā)現(xiàn)問題、提出猜想與假設,然后再引導學生思考實驗研究方法,幫助學生討論、設計與制訂實驗計劃、分組進行實驗探究,記錄、分析、歸納實驗結(jié)論,再在此基礎上對實驗誤差進行評估與交流等等.具體過程如下:
第一步,教師在演示電路板上用導線將干電池組、開關、小燈泡連接成一簡單的電路,閉合開關小燈泡發(fā)光后,啟發(fā)學生思考討論,要想改變小燈泡的亮度可怎么做?有幾種方法?當學生討論回答出改變電池節(jié)數(shù)和用滑動變阻器串聯(lián)移動滑片兩種方法時,再引導學生明確燈泡亮度的變化是由于燈泡電壓的變化使得通過燈泡的電流發(fā)生了變化,從而啟發(fā)學生提出通過燈泡的電流與電壓有關的猜想與假設.
第二步,移去變阻器,在上述簡單電路中并聯(lián)接入另一只不同規(guī)格的燈泡,閉合開關,引導學生觀察兩燈泡亮度的不同,思考討論燈泡并聯(lián)電壓相同,兩燈泡電阻的不同使得通過燈泡的電流不同,從而引起燈泡亮度不同,在此基礎上啟發(fā)學生提出通過燈泡的電流與電阻有關的猜想與假設.
第三步,當學生得出電流與電壓和電阻有關的猜想后,教師引導學生討論實驗探究方法、規(guī)劃實驗方案、設計實驗電路圖、畫出實驗記錄表格.
第四步,分組進行探究與實驗、記錄實驗數(shù)據(jù)、分析討論與歸納實驗結(jié)論,引導學生在坐標紙上將研究電流與電壓關系的實驗數(shù)據(jù)用描點的方法作圖,驗證電流與電壓的正比關系.
第五步,在實驗結(jié)論得出后,介紹歐姆定律及其公式表達形式,討論各物理量單位的使用,對各小組實驗進行評估,分析誤差和錯誤產(chǎn)生的原因.
第六步,討論歐姆定律變換公式及其物理意義,利用歐姆定律及變換公式進行簡單的計算.
以上三種教學方案中,第一種方案是老師在課前要進行實驗操作錄像并作配音講解;第二種方案是老師只要從網(wǎng)上下載課件并稍作修改即可;第三種方案是老師在課前要準備演示及分組實驗器材.第一種和第二種教學方案中,學生在課堂上主要是在老師放錄像和課件時認真地聽講、觀察、思考和記憶,這是一種接受式學習方式.而第三種教學方案中,學生在老師的引導下自主發(fā)現(xiàn)并提出問題、進行猜想與假設,自行制訂實驗規(guī)劃、設計實驗電路圖,小組合作實驗探究,師生共同討論、歸納建構(gòu)物理知識,這是一種以生為本的體驗式的學習方式.前兩種與后一種在落實課程目標和促進學生發(fā)展等方面有著明顯的差別.我們可以從《歐姆定律》這節(jié)課的教學目標進行分析:
教育部2011年新版義務教育物理課程標準將歐姆定律的實驗探究由原來的教師演示實驗改成了學生必做的實驗.根據(jù)新課標,《歐姆定律》一課的教學目標大致有以下幾個方面:
1.知識與技能目標:
(1)理解歐姆定律及其變換公式的物理意義,能初步運用歐姆定律計算有關問題.
(2)學會同時使用電流表和電壓表測量一段導體兩端的電壓和其中的電流.
(3) 進一步體會用圖像法研究物理問題的優(yōu)越性.
2.過程與方法目標
(1)通過實驗探究電流、電壓、電阻的關系,會用滑動變阻器改變部分電路兩端的電壓.
(2) 提高學生依據(jù)實驗事實,分析、探索、歸納問題的能力,知道通過實驗總結(jié)物理規(guī)律的研究方法.
3. 情感態(tài)度與價值觀目標
介紹歐姆的故事,增進學生熱愛科學、追求科學、獻身科學的學習熱情.重視學生對物理規(guī)律的客觀性、普遍性和科學性的認識,注意學生科學世界觀的形成.
教師如果采用前兩種多媒體教學方案替代第三種學生實驗探究教學方案,就會改變多媒體教學輔地位,違背教學規(guī)律,弱化教學效果.
首先,不恰當?shù)厥褂枚嗝襟w教學手段,會抑制學生的學習興趣,難以調(diào)動學生主體的積極性,從而影響教學效果.
夸美紐斯說過:“興趣是創(chuàng)造一個樂觀與光明的教學環(huán)境的主要途徑之一.”興趣作為誘發(fā)學生學習動機的重要因素,在物理教學中主要是靠教師引導學生觀察物理現(xiàn)象、動手做各種實驗來激發(fā)學生學習興趣的.雖然第一、第二種教學方案中的光、聲、像等信息作用于學生感官,以直覺形象也能激發(fā)學生濃厚的學習興趣,但由于是人為的錄制、合成的,學生沒有身臨其境、親自動手,就很難體會到電壓、電阻對電流的影響.即使通過多媒體教學展示了實驗過程,一部分學生會認為這是由老師設計制作好的,缺乏可信性.因此,當老師向?qū)W生介紹歐姆的故事時,學生就難以體會到科學家探索知識的艱苦與辛勞、成功與快樂,學生的科學世界觀就難以形成.
我們都有這樣的體會:電腦電視上歌舞銀屏再精彩,也還抵不住到劇院看現(xiàn)場演出,哪怕是一般的演出也會讓人感到很興奮.這是什么原因?這就是人們普遍具有的一種強烈的“參與”意識.卡拉OK的流行不就是人們這種參與意識的外在體現(xiàn)嗎?因此用錄像投影來代替做實驗,往往會抑制學生具有的人類天性――“參與”意識,甚至會讓學生對科學知識的形成產(chǎn)生懷疑,學習興趣就此會大打折扣,主體的積極性很難被調(diào)動起來,從而影響教學效果.
其次,不恰當?shù)剡\用多媒體教學手段取代相關的實驗,會違背學生的認知規(guī)律.
物理學家牛頓認為:“科學研究離不開實驗,應在實驗的基礎上,運用歸納的方法總結(jié)規(guī)律,進而建立起理論.”這也是哲學中由實踐到理論、由感性認識到理性認識過渡的普遍規(guī)律.現(xiàn)行中學物理教材也正是遵循這一規(guī)律而編寫的.然而在教學中,如果違背學生的認知規(guī)律,不恰當?shù)赜枚嗝襟w教學手段去取代實驗,必然會導致事與愿違的結(jié)果.實踐證明:實驗是學生認識過程的起點,通過實驗有助于學生將感性認識上升到理性認識的高度,同時還可以使學生在反復的實踐中加深對所學知識的理解.第一、第二種教學方案雖然通過多媒體教學方式也能反映實驗過程,但這個過程不是學生自己動手做的,缺乏實踐體驗,因此就沒有感性認識,電流與電壓、電阻之間關系的結(jié)論就不能由學生自主建構(gòu).
再次,以多媒體教學手段取代物理實驗,會影響學生實驗技能和各種能力的發(fā)展,不利于學生學習情感、態(tài)度、價值觀的培養(yǎng).
歐姆定律的實驗探究范文3
一、探究過程
歐姆定律是實驗定律.要正確理解歐姆定律,應了解如何通過試驗來揭示電流、電壓、電阻三個物理量之間的關系.因為是三個物理量,所以我們在研究實驗時要采用控制變量法,探究過程中分兩步.
1.保持電阻不變,研究電流跟電壓的關系
研究電流跟電壓的關系時,應保持電阻不變,那么,設計實驗電路時就要考慮以下幾個方面:①怎樣測量定值電阻兩端的電壓U和定值電阻中的電流I?②怎樣保持導體的電阻R不變?③通過什么方法改變定值電阻兩端的電壓U?設計實驗電路圖(如圖1):
按電路圖連接實物電路,利用滑動變阻器改變定值電阻兩端的電壓,使它成整數(shù)倍的增加,并記錄所對應的電流值,填入表一中.
表一:R=10Ω
通過上表可得:電阻一定時,電流與電壓成正比.
2.保持電壓不變,研究電流跟電阻的關系
同學們一定要明確“研究電流跟電阻的關系時,應保持電壓不變”的思想.實驗探究時應考慮:①怎樣改變導體電阻R的大小?②怎樣保持導體兩端的電壓U不變?這是這個探究實驗的難點,當電阻的大小發(fā)生變化時,可通過滑動變阻器來控制其兩端的電壓U保持不變.
不斷更換定值電阻,利用滑動變阻器保持定值電阻兩端的電壓不變,記錄對應的電流值,填入表二中.
表二:U=3V
通過上表可得:電壓一定時,電流與電阻成反比.
綜上所述:導體中的電流與導體兩端的電壓成正比,與導體的電阻成反比.
同學們在具體的探究活動中可能會遇到這樣的問題:在電阻R阻值改變時,電阻R兩端的電壓也發(fā)生變化,如何移動滑動變阻器的滑片,使電阻R兩端的電壓恢復到原來的電壓值.這也是把控制變量法從理論升華到實際的一個方面.
例1小剛同學用如圖2電路探究歐姆定律的“一段電路中電流跟電阻的關系”.在此實驗過程中,當A、B兩點間的電阻由5Ω更換為10Ω后,為了探究上述問題,他應該采取的惟一操作是().
A.保持變阻器滑片不動
B.將變阻器滑片適當向左移動
C.將變阻器滑片適當向右移動
D.將電池個數(shù)增加
解析當A、B兩點間的電阻由5Ω更換為10Ω后,電路中的電流減小,滑動變阻器兩端的電壓減小,而A、B兩點間的電壓增大,所以滑動變阻器的電阻應當增大才能使A、B兩點間的電壓保持不變.這道題讓大家真正了解到應如何靈活應用控制變量法.
二、正確理解歐姆定律
在歐姆定律中,三個物理量是指同一導體或同一段電路在同一時刻的I、U、R,同時三個物理量的單位必須要用國際單位制.
對于歐姆定律I=U/R和歐姆定律的變形式R=U/I,這兩個公式是大家最容易混淆的.
特別是R=U/I只是用來計算導體電阻的,決不能認為R與U成正比,R與I成反比;對同一導體而言,即使導體上不加電壓,導體電阻仍然存在.切記導體電阻與電壓電流無關,它是導體本身的一種性質(zhì).
為了更形象深刻地理解歐姆定律,我們可以借助圖像來描述.
根據(jù)I=U/R,當R一定時,I與U成正比,相當于數(shù)學中的正比例函數(shù)的圖像.如圖3甲所示.而在U一定時,I與R成反比,相當于數(shù)學中的反比例函數(shù)的圖像.如圖3乙所示.
應用這種圖像可以來比較電阻的大小.
例如圖4所示為接入閉合電路中阻值不同的兩個電阻的電流隨電壓變化的I-U圖像,從圖中可知().
A.R1R2
B.R1R2串聯(lián)后,總電阻I-U圖線在區(qū)域Ⅱ內(nèi)
C.R1R2并聯(lián)后,總電阻I-U圖線在區(qū)域Ⅲ內(nèi)
D.R1R2并聯(lián)后,總電阻I-U圖線在區(qū)域Ⅰ內(nèi)
解析 首先大家要對串并聯(lián)電路的總電阻非常清楚,串聯(lián)的總電阻大于任何一個分電阻,并聯(lián)的總電阻小于任何一個分電阻.從圖上可以選擇電壓一定時,比較電流的大小關系,I1I2,所以R1R2,可推出RⅠRⅡRⅢ,所以正確答案為D.
三、歐姆定律的應用
根據(jù)歐姆定律:①知道導體兩端的電壓和導體的電阻就可以求出導體中的電流;②知道通過導體的電流和導體的電阻就可以求出導體兩端的電壓;③知道通過導體的電流和導體兩端的電壓就可以求出導體的電阻值,即I=U/R,U=IR,R=U/I.
例2一個定值電阻兩端加上6V電壓時,通過它的電流是0.4A.如果給它加上3V的電壓時,則流過它的電流是多少?為什么?
解析一
要求當電壓是3V時,電流是多少,還需知道電阻,根據(jù)前面的兩個條件可以求出電阻是15Ω,因為電阻是不變的,所以I=U/R=3V/15Ω
=0.2A.
解析二
根據(jù)歐姆定律,R一定時,I與U成正比,即得I=0.2A.
例3如圖5所示,開關閉合后,當滑動變阻器滑片P向右滑動過程中().
A.電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)變大
B.電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)變小
C.電流表示數(shù)變大,電壓表示數(shù)變大
D.電流表示數(shù)變大,電壓表示數(shù)變小
解析當滑動變阻器滑片P向右滑動時,電路的總電阻變大.電壓一定時,電阻變大,電流變小,所以電流表示數(shù)變小;通過定值電阻的電流減小,所以定值電阻分擔的電壓減小,電壓表的示數(shù)變大.故選A.
例4如圖6所示是“伏安法測電阻”的實驗電路圖.
(1)在圖6中的圓圈內(nèi)填入電流表、電壓表的符號;
(2)某同學規(guī)范操作,正確測量,測得3組實驗數(shù)據(jù)分別是:U1=2.4V,I1=0.20A;U2=4.5V,I2=0.38A;U3=6.0V,I3=0.50A.請你在虛線框內(nèi)為他設計一個表格,并把這些數(shù)據(jù)正確填寫在你設計的表格內(nèi).
(3)根據(jù)表格中數(shù)據(jù),請你算出待測電阻Rx≈_______Ω.
(4)分析表格中的數(shù)據(jù),你能得出的一個結(jié)論是:_______________________________.
解析(1)填入電流表和電壓表,如圖7所示.
(2)實驗數(shù)據(jù)表格設計如下表:
(3)根據(jù)公式R=U/I分別求得三次實驗測得的電阻為12Ω、11.8Ω、12Ω,求平均值從而算出待測電阻Rx≈11.9Ω.
歐姆定律的實驗探究范文4
一.明確復習目標,形成知識網(wǎng)絡。
既然是復習,學生對每一部分的知識還都是有一定的認識的。所以我們在明確復習目標時,學生并不會覺得空洞,而會幫著他們知識系統(tǒng)化,這也是新課與復習課的不同之處。我們不僅要有一個知識板塊的目標,還要有每一節(jié)的目標。讓學生做到心中有數(shù)。
案例:電學部分的復習目標
1.電流、電壓、電阻及電流表、電壓表的使用。
2.串、并電路的特點及規(guī)律
3.歐姆定律及應用
4.電壓表、電流表示數(shù)變化問題和電路故障分析專題
5.測電阻(定值電阻、小燈泡燈絲電阻、及簡單的單表測量)
6.電功率
7.家庭電路、安全用電
8.電與磁
二.讓學生成為課堂的主體
課堂是學生的課堂,學生是課堂的主體,而老師是課堂的主導。我們要騰出時間和空間,讓學生去說、去做。像原來的“教學目標”,而今要改成“學習目標”,也許兩者的內(nèi)容沒有發(fā)生改變,但是卻體現(xiàn)出了教學理念的改變,課堂主人的改變。
說一個我的親身經(jīng)歷。幾年前,我教的三個班成績一直不太好,我就很郁悶,有一次向史校長請教,我還憤憤不平,我說“我教的很好呀,我已經(jīng)講的相當?shù)轿涣耍趺淳蛯W不會呢?”,史校長說:“這個我信,但是你更應該看學生學的是不是很到位”。這句話讓我思考了很久,在物理復習課上,我們應該關注“教”,但是我們更應該關注“學”。觀念的改變才能促進課堂的改變。
案例:歐姆定律及應用課堂設計
本節(jié)課共分四部分:
1.熟悉串、并電路的規(guī)律2.理解歐姆定律
3.歐姆定律的應用4.拓展延伸
設計思路:
1.串、并聯(lián)電路規(guī)律:
熟悉串、并聯(lián)電路規(guī)律是利用歐姆定律解題的基礎。需要再次強化。
具體操作:
⑴和學生一起復習串、并聯(lián)電路的規(guī)律。
⑵學生完成針對性練習。
⑶同桌交換對改。(要求:語言必須準確)
⑷找學生說出自己的錯誤之處。
2.理解歐姆定律
歐姆定律就是要研究電流、電壓、電阻這三個物理量的關系。通過兩個實驗完成研究: ⑴探究電流與電壓的關系。 ⑵探究電流與電阻的關系。
具體操作:
⑴和學生一起理解歐姆定律。
⑵學生完成針對性習題。
(兩個實驗探究題:①探究電流與電阻的關系(2007年第21題)。
②探究電流與電壓的關系。)
目的:讓學生覺得,聽了老師的分析立即就可以輕松做題,提高課堂的吸引力。讓學生樂于參與到課堂中。
3.歐姆定律的應用
應用歐姆定律完成簡單計算是河南中考填空題的經(jīng)典題型。從2005—2012年間,只有2011年沒有出現(xiàn)此題型。所以,幾乎是確定要考的題型。
具體操作:
⑴學生完成針對性練習題。
⑵和學生一起總結(jié)解題思路、方法。
目的:學生不僅得到了解題方法,也讓學生學會了反思,學會了總結(jié)。正所謂授之以魚,不如授之以漁。
4.拓展延伸
讓學生搶答兩道與本節(jié)課密切相關但有一定難度的題目。對于最先完成題目的學生予以表揚或簡單的獎勵。
目的:給好學生展示的機會。復習時,我們需要照顧到成績一般的學生,所以強調(diào)基礎,但是這樣又會“傷害”到好學生,他們會覺得沒意思。該環(huán)節(jié)給他們以展示自己的機會,同時解決該部分的難點,完成知識的拓展。
三.課堂中強調(diào)做題規(guī)范,不要讓做題規(guī)范變成一句口號。
歐姆定律的實驗探究范文5
在深化教育改革、全面推進素質(zhì)教育的今天,各學科都在實施新課改,目的是培養(yǎng)高素質(zhì)的人才。新課改促使我們教育工作者的教育思想發(fā)生革命性轉(zhuǎn)變,從應試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)軌,這是中國教育發(fā)展的必然趨勢。初中物理作為培養(yǎng)學生科學素質(zhì)的一門重要課程,其教學現(xiàn)狀與素質(zhì)教育的要求有一定的差距。相當一部分學生對物理知識的學習及分析問題和解決問題的能力也還存在一定的問題,這也是當前物理教學中開展素質(zhì)教育的一個障礙。新課程標準下的物理教學,作為教師應樹立一切為學生的發(fā)展的教育思想。在教學中要關注每一個學生,注重學生的全面發(fā)展,提倡學習方式的多樣化。在教學中教師要充分調(diào)動學生學生的積極性、主動性和創(chuàng)造性,激勵學生最大限度地參與到教學中去,全面提高學生的素質(zhì)。
二:班級基本情況分析
本學期的幾個班通過上學期期末考試看,每個班的學生成績 差距大,好成績的學生少,學空生較多,上課時學生的積極性不高,不夠靈活,有極個別學生上課不聽課,課后不做作業(yè),沒有形成良好的生活和學習習慣。這就需要在以后的教學中進一步改進教學方法,優(yōu)化課堂教學,激發(fā)學生學習興趣,創(chuàng)新學生的思維,圓滿完成教學任務。
三:教學內(nèi)容分析
本學期教學時間共計二十二周,除去節(jié)假日,實際授課二十一周,教學時間緊張,教學任務繁重。本學期的教學內(nèi)容從第十三章到第十八章共計六章,前兩章為熱學內(nèi)容,后四為電學內(nèi)容,這些內(nèi)容比較抽象,特別是電路圖分析對學生更是困難。
第十三章和第十四章內(nèi)容有:分子熱運動、內(nèi)能、比熱容、熱機、熱機的效率、能量守恒定律。這些內(nèi)容是在學習了機械能的基礎上,把能量的研究擴展到內(nèi)能。教材首先介紹物質(zhì)是由分子組成的,通過擴散現(xiàn)象引出熱運動的概念,在分子動理論的基礎上說明內(nèi)能是所有分子熱運動動能和勢能的總和,通過實驗說明熱傳遞和做功都可以改變物體內(nèi)能,并引出熱量和比熱容的概念。通過實驗探究活動加深對比熱容是物質(zhì)的一種特性的理解,教材列出比熱容表,讓同學們知道水的比熱容最大在實際生活中的應用,要求同學們能進行簡單的熱量計算。內(nèi)能的利用教材中重點講了熱機的例子介紹熱機的結(jié)構(gòu)和工作原理。最后給出了能量守恒定律,這一節(jié)是對本章及以前所有的物理知識從能量觀點進行的一次綜合。
第十五章的教學內(nèi)容是學習電學概念和規(guī)律的基礎,生活中又經(jīng)常用到,所以在講解知識技能的同時,特別應該強調(diào)過程與方法的學習。教材盡可能多的聯(lián)系是實際,提倡多動手,由學生經(jīng)歷與科學工作者進行科學探究相似的過程,體驗科學探究的樂趣,領悟科學思想和精神。“電流和電路”的基本概念和它們在電路中的基本規(guī)律是本章的核心。
第十六章主要學習電壓和電阻。“電壓、電阻”是初中電學的重要內(nèi)容,是學習電學基本規(guī)律的必備知識。本章是在學習“電流和電路”知識的基礎上對電學知識學習的深入,是進一步落實課標標準,培養(yǎng)學生科學素質(zhì)的必然要求。電壓是電學三大基本概念之一,是學習歐姆定律的前提和基礎,電壓表的使用和變阻器的使用又是學生探究電學基本規(guī)律,進行后續(xù)電學知識學習的保障。
第十七章主要學習歐姆定律。歐姆定律是初中電學知識的基礎和重點,處于電學的核心地位。歐姆定律是電流、電壓和電阻之間關系的體現(xiàn),也是學習下一章“電功率”的基礎,同時也是學習高中物理中的閉合電路歐姆定律、電磁感應定律、交流電等內(nèi)容的基礎。本章通過探究電阻上電流跟電壓的關系,明確電流、電壓、電阻的關系,在探究結(jié)果的基礎上得出歐姆定律。并利用歐姆定律對串、并聯(lián)電阻的規(guī)律進行定性的分析。通過測量小燈泡的電阻的方法,探究測量導體的方法,這是歐姆定律在解決實際問題中很好的應用。通過這些探究活動,讓學生領悟探究的全過程,特別是對實驗的評估和對實驗數(shù)據(jù)的分析,進一步學習利用控制變量法。
第十八章主要學習電功率。本章是在學習歐姆定律的基礎上,把電學的研究擴展到電能和電功率,是對電學基本規(guī)律學習的深入,是電學規(guī)律的大綜合,是初中電學知識的終極目標和核心。本章包括“電能”和“電功率”這兩個重要的物理規(guī)律。同時介紹了電熱的作用和有關安全用電方面的知識。從課程標準要求上看,這些內(nèi)容都是初中電學的重要內(nèi)容,同時電功率也是初中電學中最復雜的內(nèi)容,是電學中的重點、難點。
四:教學措施
1:加強師生情感的交流,建立和諧平等的師生關系。“教”的目的是為了學生能夠主動,積極地“學”。只有教師熱愛學生,才會主動了解、關心學生。而學生又會從內(nèi)心感激老師的幫助和指導,這樣激發(fā)了學生奮發(fā)學習的精神,讓學生主動地學,高興地學,愉快的學。
2:運用多樣化的教學方法,增加學生的學習興趣。新課程物理教學方法多樣化是時代的需要,在物理教學中可采用實驗探究法,問題討論法,調(diào)查事實法等。尤其實驗教學應突出實驗、觀察與操作的趣味性,進而轉(zhuǎn)化為學生的積極求知欲。
3:開展多樣化的課外活動,鞏固課堂學習內(nèi)容。教學的空間不要只局限于課堂,教學模式也不再是那種上課由老師灌,課下圍著習題轉(zhuǎn)的傳統(tǒng)的教學模式。中學生有一定的自主性,他們樂意按照自己的思維行事,解決問題。教師應盡量滿足他們的要求如建立航模組、板報組、無線電小組、小制作組等讓物理走進生活。使學生在實踐中受到鍛煉,增長才干,讓物理愛好者充分發(fā)揮特長。
4:對學困生給予特別的照顧和關心,努力做好后進生轉(zhuǎn)化工作。在教學中努力與中差生多相互交流如提問時容易回答的問題讓他們回答,及時表揚,鼓勵。為中差生多創(chuàng)造一些與好生參與學習的機會。
五:附教學進度表
周次 起訖時間教學內(nèi)容課時備注
19.1---9.713.1分子熱運動
13.2內(nèi)能1
實驗
29.8---9.1413.3比熱容
復習及測試2
1中秋節(jié)
39.15---9.2114.1熱機
14.2熱機的效率1
49.22—9.2814.3能量的轉(zhuǎn)化和守恒
復習第十四章及測試1
59.29---10.5國慶長假
610.6--- 10.1215.1兩種電荷
15.2電流和電路
710.13---10.1915.3串聯(lián)和并聯(lián)
15.4電流的測量1
1月考
810.20-10.2615.5串、并電路中電流的規(guī)律
復習第十五章測試1
1+1
910.27—11.216.1電壓
16.2串、并電路中電壓的規(guī)律1
1011.3—11.916.3電阻X 16.4變阻器1
1111.10-11.16復習第十六章測試1+1
1211.17-11.2317.1電流與電壓和電阻關系
17.2歐姆定律1
1311.24---
11.3017.3電阻的測量
17.4歐姆定律應用1
2月考
1412.1—12.7復習第十七章測試1+1
1512.8-12.1418.1電能、電功
18.2電功率 1
1612.15—
12.2118.3測量小燈泡的電功率
18.4焦耳定律
1712.22-12.28復習第十八章測試1+1
1812.29—1.4復習熱學內(nèi)容 元旦
191.5—1.11復習電學內(nèi)容
歐姆定律的實驗探究范文6
1.知識目標。
(l)掌握閉合電路的歐姆定律;
(2)理解端壓跟外電路的電阻的關系,理解斷路和短路時的端壓和電流;
(3)理解端壓發(fā)生變化的根本原因。
2.能力和方法目標
(l)培養(yǎng)學生“發(fā)現(xiàn)問題,提出假設,實驗研究,得出結(jié)論”的探究物理規(guī)律的科學思路和方法;
(2)通過學習,使學生會用閉合電路歐姆定律解決一些簡單的實際問題。
【教學方法】
在教師指導下,師生共同探討的啟發(fā)式教學。
【教學器材】
電壓表、電阻箱、電鍵、電池組、J1203型蓄電池、導線等各24組。新電池兩節(jié),內(nèi)阻較大的電池一組(電動勢為9V以上),燈泡若干,演示用電壓表,保險絲,導線若干,單刀雙擲開關,投影儀等。
【教學過程】
1.引入新課
師:如圖1電路,將電壓表接在電源兩端,從電壓表上讀出的是什么?
生:電源電動勢。
演示實驗:測電源電動勢并觀察燈泡亮度。
師:出示圖1裝置示教板,簡介實驗裝置,分別開關打向1和2,讓學生通過電壓表的實物投影讀電源和的電動勢。
生:,。
師:(將電壓表換接成小燈泡,開關接1時。小燈泡很亮,幾乎發(fā)白光)問:開關接2時,會發(fā)生什么情況?
生:(猜測):①燒毀,②更亮。
師:(開關接通2,小燈泡還不如接1時亮。)
生:(嘩然,形成強烈反差)
師:學習了閉合電路歐姆定律后,我們就能解釋這一實驗現(xiàn)象了。
2.新課教學
2.l閉合電路歐姆定律的數(shù)學表達式(在教師的啟發(fā)下,引導學生完成)
師:什么樣的電路叫閉合電路呢?
生:由電源和用電器組成的完整電路。
師:電源有哪些重要的參量?
生:電源電動勢和內(nèi)阻。
師:(出示圖2的動畫電路)閉合電路中,流過內(nèi)電路和外電路的電流有什么關系?
生:相等。
師:電源的電動勢與端壓(外電壓)、內(nèi)電壓之間的關系是怎樣的?
生:E=U=U′。
師:現(xiàn)設通過電路的電流強度為I,外電路的電阻為R電源電阻為r,根據(jù)歐姆定律,可以把上式進一步寫成怎樣的形式?
生:根據(jù)歐姆定律,外電壓U′=IR,內(nèi)電壓U′=Ir,代入E=U+U′,可以得出:E=IR+Ir。。
師:如果我們要探討電路里的電流強度I跟哪些因素有關,有什么關系,還需要把公式改變成怎樣的形式?
生:可以改寫成:。
師:好,這就是閉合電路歐姆定律的數(shù)學表達式。它表示:閉合電路中的電流,跟電源的電動勢成正比,跟整個電路的電阻成反比。在公式中,R的含義是什么?
生:外電路的總電阻。
師:對給定的電源,E、r均為定值,外電阻變化時,會引起電路電流的變化,I隨R會發(fā)生怎樣的變化?
生:由公式知,R變大則I減少,R變小則I增大。
師:根據(jù)U=IR,R變大時端壓(外電壓)會隨之發(fā)生怎樣的變化呢?
生:(猜測。有人說變大,有人說變小)
師:請兩個學生介紹判斷的過程和依據(jù)。(暫時不做評價,由“實踐是檢驗真理的標準”過渡到學生實驗上來。)
2.2探討U隨R變化的規(guī)律
學生實驗:探討U隨R變化的規(guī)律
師:如果給你一個電源,一個電鍵,一個電壓表,一個電阻箱,讓你來探討外電壓U隨外電阻R變化的規(guī)律,你該怎樣設計電路?請畫出電路圖。
生:(畫電路圖)
師:(講評學生所畫電路,指導學生進行實驗)
生:(出示實驗數(shù)據(jù)記錄,得出結(jié)論)端壓隨外電阻的增大而增大,隨外電阻的減少而減少。二者變化的趨勢相同。
師:能否根據(jù)閉合電路歐姆定律從理論上分析為什么會發(fā)生這樣的變化?
生:(討論,在教師誘導下得出)
師:剛才我們通過實驗和理論探討了端壓隨外電阻變化的規(guī)律,得出了上述結(jié)論。請大家再思考,當外電阻很小時,會發(fā)生什么情況呢?
生:外電阻減少到零時,會發(fā)生短路現(xiàn)象。
師:短路時的電流有多大呢?
生:(可能會說無窮大教師從電路電阻出發(fā)引導,使學生得出)短路時:R=0,I=E/r,U′=E,U=0。
師:短路時的電流取決于E,r。一般情況下,電源內(nèi)阻很小,像蓄電池的內(nèi)阻只有0.005Ω-0.1Ω,所以短路時電流會很大,很大的電流會造成什么后果呢?
演示實驗:保險絲熔斷現(xiàn)象。
師:(出示示教板,簡單向?qū)W生介紹電路的元件,先讓電燈開始正常工作)大家說說,怎樣的外電路才算短路呢?
生:將電鍵合上,使外電路的電阻R=0。
師:(演示:合上電鍵,保險絲燒斷起煙,小燈泡熄滅)保險絲燒斷,說明短路時的電流的確很大。如果沒有保險絲,短路時很大的電流長時間通過電路,就可能損壞電源,甚至釀成火災。所以在實驗操作中和日常生活、生產(chǎn)中要注意避免短路,也不能圖方便用銅絲替代保險絲。那么,怎樣使電路恢復正常呢?
生:(教師引導)先排除故障,再換保險絲。
師:當外電阻很大時,又會發(fā)生什么現(xiàn)象呢?
生:(引導學生類比得出)斷路。
斷路時:R∞,I=0,U′=0,U=E。
師:電壓表測電動勢就是利用了這一道理.通過前面的討論,我們對U隨R變化的規(guī)律有了了解,但在討論中都是以電源的E、r不變作為前提的。如果有兩個電源,它們的內(nèi)阻不同,端電壓隨外電阻的變化有什么區(qū)別呢?
2.3U隨R變化的根本原因
學生實驗:探究內(nèi)阻不同時U隨R變化的特點(電路如圖3)。
師:現(xiàn)有四節(jié)干電池組,電動勢約6V,內(nèi)阻阻值大約在0.5Ω-2Ω之間;有一個蓄電池組,電動勢約6V,內(nèi)阻大約在0.005Ω-0.1Ω之間。請大家再做實驗,比較這兩個電源U隨R變化的特點。
生:(實驗操作,教師巡回指導)
實驗結(jié)論:內(nèi)電阻很小的電源,端電壓隨外電阻的變化不明顯。
師:大家推測一下,當電源內(nèi)電阻為零時,外電壓還隨外電阻的變化而變化嗎?
生:不隨。
師:能否理論推導一下?
生:r=0,無論I如何變化,U′=Ir=0,故U=E-U′=E不變。
師:內(nèi)電阻等于零的電源叫理想電源,它的端壓是不定值,不隨外電阻的變化而變化,初中討論的都是這樣的電源。可是,實際的電源都有內(nèi)阻。正是由于r≠0,才導致U隨R的變化。可見,U隨R變化的根本原因是……
生:r≠0。
3.規(guī)律應用演示實驗:(裝置見圖5)
師:(簡單介紹實驗裝置,電源為6V干電池組)逐個合上電鍵,燈泡的亮度會不會發(fā)生變化?
生:(討論,看法不一)
師:(實驗。結(jié)果發(fā)現(xiàn)接入電路中的小燈泡亮度逐漸變暗。)怎樣解釋看到的現(xiàn)象?
生:隨著燈泡逐漸接入,外電路的總電阻逐漸減小,外電路的端壓逐漸減小,由知,燈泡消耗的實際功率逐漸變小,燈泡亮度變暗。
師:(改用蓄電池作電源,再做上述實驗,結(jié)果發(fā)現(xiàn)燈泡亮度幾乎不變)
生:蓄電池內(nèi)阻很小,外電路電阻變化時,端壓變化非常小,燈泡消耗的實際功率變化很小,因而亮度幾乎不變。
師:這一現(xiàn)象再次說明了……
生:內(nèi)電阻不為零是端壓變化的根本原因。
師:請大家思考,開始上課時做的演示實驗為什么會出現(xiàn)那樣一個結(jié)果?
生:(討論后得出)電源的內(nèi)阻很大,比燈泡的電阻還要大,因此內(nèi)阻分壓也大,第二次加在燈泡兩端的外電壓沒有第一次的大。
師:你們的推理是否正確,實際測量一下就知道了。
演示實驗:
師:(測圖1燈泡兩端在電鍵按1和2兩種情況下的端壓。結(jié)果表明,第二次的端壓小于第一次)
生:(露出滿意的笑容)
師:通過這節(jié)課的學習,我們解決了上一節(jié)課學習電動勢時產(chǎn)生的“端壓為什么會隨外電阻的變化而變”的疑問,得到了閉合電路的歐姆定律,搞清了端壓變化的根本原因。在本節(jié)課的學習中,有沒有新的問題?
生:實驗測量中發(fā)現(xiàn),隨著外電阻的增大,端壓并不是一直增大的,這是為什么?
師:(表揚提問題的學生,引導大家討論,然后解釋)當外電阻大到一定程度時,由閉合電路歐姆定律知,總電流極小,內(nèi)電阻止的分壓趨近于零,端壓趨近于電源的電動勢,接近于發(fā)生了斷路現(xiàn)象。
生:老師,你是怎樣知道干電池和蓄電池的內(nèi)阻的?
師:這個問題提的好。我們是在干電池組內(nèi)阻大于蓄電池組內(nèi)阻的前提下得出端壓變化的根本原因的,如果事實不是這樣,則結(jié)論也就不成立了,這個問題留做課后思考,下節(jié)課我們將通過實驗來測定電源的電動勢和內(nèi)阻。實際上今天的課已經(jīng)告訴了你一種測量方法了……大家還有問題嗎?
生:……
4.小結(jié)
4.l閉合電路歐姆定律是高中電學中的重要規(guī)律之一,要掌握其內(nèi)容并會運用它分析電流強度、端壓隨外電阻的變化規(guī)律。以及端壓跟電流強度的關系。根據(jù)I=E′(R+r)、U′=Ir、U=E-Ir可知:
RIU′U
R=0,I=E/r,U′=E,U=0(短路)
RIU′U
R∞,I=0,U′=0,U=E(斷路)
4.2在初中討論電路問題時,不考慮電源內(nèi)阻。到了高中,有些問題常要考慮電源內(nèi)阻。路端電壓隨外電阻變化而變化,其根本原因是因為電源有內(nèi)阻。我們關心路端電壓的變化情況,是關系到用電器能否正常工作的問題,這在實際應用中有現(xiàn)實意義。
5.布置作業(yè)(略)。
【教學設計說明】
1.閉合電路的歐姆定律在高中“恒定電流”一章中占有重要地位,這是一節(jié)承上啟下的課。在設計本節(jié)課時,我十分注意對學生科學素質(zhì)的培養(yǎng)。在教學中實施素質(zhì)教育的核心是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。對于中學生來說,創(chuàng)新精神主要體現(xiàn)在學生應具有創(chuàng)新的意識,其直接的表現(xiàn)就是善于發(fā)現(xiàn)問題,善于提出問題。因此在課堂上應把主要精力放在引導學生發(fā)現(xiàn)問題并尋找解決問題的途徑上。根據(jù)上一節(jié)課中學生對端壓會發(fā)生變化所產(chǎn)生的疑問,我設計了本節(jié)課的教學流程,旨在通過學生的親身實踐,得到掌握知識、培養(yǎng)能力、形成習慣的最終目的。在這節(jié)課的最后,還留給學生一段時間,讓他們自己來提問題,并討論、解答,這也是出于培養(yǎng)創(chuàng)新意識的需要。
2.利用實驗發(fā)現(xiàn)規(guī)律,利用實驗驗證結(jié)論是貫穿整個課堂教學的一條主旋律。本節(jié)課一開始,就利用學生的日常生活經(jīng)驗與演示實驗的矛盾巧設“懸念”,使他們的心理經(jīng)歷了一次前科學意識與物理規(guī)律的強烈碰撞,求知欲望之火被迅速點燃,從而興致勃勃地進入了主動學習的“角色”。在教學活動中,一個個演示、學生實驗不斷地開后學生思維的“閥門”,他們時而全神貫注,時而心領神會,在一系列“發(fā)現(xiàn)問題,提出假設,實驗研究,得出結(jié)論”的過程中,錯誤的前概念逐步被糾正,科學的物理規(guī)律在腦海里扎下了很。物理教學活動的科學性和藝術(shù)性得到了有機的統(tǒng)一,科學美的教育也滲透在其中了。