科學探究：歐姆定律教案【教學目標】1、 知識與技能通過實驗探究電流、電壓和電阻的關系。理解歐姆定律，并能進行簡單計算。 使學生會同時使用電壓表和電流表測量一段導體兩端的電壓和流過導體的電流。2、過程與方法使學生感悟用“控制變量法”來研究物理問題的科學方法。 3、情感、態度與價值觀重視學生對物理規律的客觀性、普遍性和科學性的認識，注意學生科學世界觀的形成。【教學重點】通過實驗探究電流、電壓和電阻的關系。【教學難點】組織、引導學生在探究過程中認真觀察、分析數據，得出科學結論。 能對實驗中的操作失誤和出現的問題進行評估。【教學方法】演示法 探究 交流【教學用具】電源、導線、定值電阻、開關、電壓表、電流表、滑動變阻器等。【課時安排】1課時【教學過程】一、創設情境 導入新課知識鞏固1、電荷的定向移動形成電流；2、導體有電阻，對電流有阻礙作用；3、電壓是電荷定向移動形成電流的原因；提出問題：電流與電壓、電阻有怎樣的關系？以此引入新課2、 探究新知（1） 實驗探究：電流的大小與哪些因素有關猜想一：當電路中的電阻一定時，電壓越大，對電流的推動作用越大，電流 越大 。猜想二：當電路中的電壓一定時，電阻越大，對電流的阻礙作用越大，電流 越小 。設計實驗與制定計劃電壓、電阻都能影響電流的大小，所以應用控制變量法來探究電流的大小分別與電壓、電阻的關系。實驗器材電源 電流表 滑動變阻器 開關 定值電阻 電源 電壓表設計電路圖開關控制整個電路，電流表測量電路中電流，電壓表測量定值電阻兩端的電壓，滑動變阻器調節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系視頻連接實物圖注意：1.連接電路時開關應斷開； 2.閉合開關前，滑動變阻器的滑片應移到阻值最大的位置。進行實驗保持定值電阻5不變，移動滑動變阻器，調節定值電阻兩端的電壓，觀察電流表示數，記錄表中。實驗序號電壓U/V電流I/A10.50.121.00.231.50.3表一：保持電阻不變時，研究電流隨電壓的變化換用不同規格的電阻重做上述實驗。根據測量的數據畫出I-U圖 結論：在電阻一定的情況下，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。進行實驗表二：保持電壓不變時，研究電流隨電阻的變化實驗序號電阻R/電流I/A150.62100.33150.2換用不同規格的電阻重做上述實驗。分析數據、作出圖像當導體的電壓一定時，通過導體的電流跟導體的電阻成反比。得出結論電流與電壓和電阻的關系：當電阻R一定時，電流I與電壓U成正比。當電壓U一定時，電流I與電阻R成反比。電流與電壓、電阻有什么具體數量關系呢？探究點撥評估：在實驗探究的整個過程中，都應該對實驗過程、結果的反思與評估。分析過程是否科學合理、簡便易行、分析最終結果與開始的假設有什么差異，實驗設計是否合理，有什么需要吸收的教訓，如何改進實驗方案等。在探究電流的大小與哪些因素有關時，應注重對實驗設計和數據采集進行反思，分析數據的可靠性，并思考得出的結論是否合理。 鞏固練習當電阻為10的導體兩端加上某一電壓時，通過此電阻的電流是3A，如果將這個電壓加在20的電阻兩端，則通過它的電流是 1.5 A。（2） 電流與電壓、電阻的定量關系歐姆研究了同一段電路上電流與電壓、電阻三者在數量上具體的關系 。并在1827年將研究結果總結為：一段導體中的電流，跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比-歐姆定律。數學表達式： U：電壓，單位：伏特，VR：電阻，單位：歐姆，I：電流，單位：安培，A物理量的對應性U 、R、I必須對應的是同一段電路（同一個元件）同一狀態的電壓、電阻、電流。例如：信息窗歐姆是德國物理學家。主要貢獻是以他名字命名的歐姆定律。現在看到的歐姆定律公式那么簡單，歐姆當時卻付出了艱辛的勞動。那時的實驗條件很差，測量電流和電阻的儀器，都要自己設計制造。他能夠完成這些精細的制作和精確的實驗，主要得益于強烈的好奇心和執著的探究精神。問題討論：有人根據公式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”。你認為這種說法對嗎？為什么？答：不對。因為電阻是導體本身的一種性質，它只跟導體的材料、長度、橫截面積和溫度有關，跟電流、電壓無關。歐姆定律的應用例題1：某電熨斗在220V電壓下工作時，其電熱絲的電阻為96.8。那么，此時通過該熨斗電熱絲的電流是多大？已知：U=220V，R=96.8。求：I解：根據歐姆定律可得：鞏固練習一只小電燈泡正常工作時的燈絲電阻是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：根據歐姆定律，通過燈絲的電流：電學計算題解題步驟： 1、根據題意畫出電路圖；2、在電路圖上標出相關的物理量（已知量、未知量）；3、解答時寫出：必要的文字說明、公式、數據代入過程、結果（各物理量要統一用國際單位）。例題2：某電熱器在220V電壓下工作時，測得通過它的電流為4.5A，根據這些信息，你能算出電熱器的電阻值是多少？已知：U=220V，I=4.5A。求：R解：根據歐姆定律可得：鞏固練習如圖所示，閉合開關后，電壓表的示數為6V，電流表的示數為0.3A，求電阻R的阻值。已知：U=6V，I=0.3A。求：R解：根據歐姆定律，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：如果已經測出通過一個10的定值電阻的電流為100mA，你能計算出此時該定值電阻兩端的電壓嗎？已知：R=10，I=100mA=0.1A。求：U解：根據歐姆定律，定值電阻兩端的電壓為：U=IR=0.1A10=1V鞏固練習：一個電熱水器工作時電熱絲的電阻是44歐，通過的電流是5安，求此時電熱水器工作的電壓。解：依題意和根據得：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，當時未說出這樣規定的道理，學習了歐姆定律后，你能說出這樣規定的道理嗎？因電流表的內阻很小，由可知，當電壓一定時，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電路中的電流很大易燒壞電源，而電壓表的內阻很大，接入電路時可以把電壓表看作是斷開的電路，電流很小不會燒壞電源。三、課堂小結1、電流與電壓和電阻的關系：通過導體的電流，跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比。 2、歐姆定律：導體中的電流，跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比。公式：3、歐姆定律公式中各個物理量具有同一性，公式中的I、U、R是指同一導體、同一時刻的電流、電壓、電阻。計算時注意單位要統一。4、 課堂練習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系如圖，則元件A的電阻為5 ，將A和B串聯后接在某一電路中，已知電路中電流為0.2A，則電源電壓為 3 V。3、下列關于電流、電壓、電阻的關系說法正確的是（ 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導體中的電流與電壓、電阻無關 D導體的電阻與電流、電壓無關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，所以示數為0.8A。5、 作業布置1、完成課后作業2、完成本節對應練習板書設計15.2 科學探究：歐姆定律一、電流與電壓和電阻的關系：通過導體的電流，跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比。 二、歐姆定律：導體中的電流，跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比。公式：三、歐姆定律公式中各個物理量具有同一性，公式中的I、U、R是指同一導體、同一時刻的電流、電壓、電阻。計算時注意單位要統一。 【教學反思】歐姆定律（初中學習的是部分電路歐姆定律）作為一個重要的物理規律，反映了電流、電壓、電阻這三個重要的電學量之間的關系，是電學中最基本的定律，是分析解決電路問題的金鑰匙。 歐姆定律這節課重視科學研究的過程。讓學生在認知過程中體驗方法、學習方法，了解得出歐姆定律的過程。 通過本節課學習，主要使學生掌握同一電路中電學三個基本量之間的關系，初步掌握運用歐姆定律解決實際電學問題的思路和方法，了解運用“控制變量法”研究多個變量關系的實驗方法，同時也為進一步學習電學知識打下了基礎