【文章內(nèi)容簡介】 的能力。所以歐姆定律及其探究過程是本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)。 本節(jié)教學(xué)難點(diǎn)：對學(xué)生來說，探究歐姆定律的實(shí)驗(yàn)，電路比較復(fù)雜，測量的數(shù)據(jù)較多，又要控制變量，操作起來比較麻煩，所以學(xué)生設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究歐姆定律，是本章教學(xué)的難點(diǎn)。 本節(jié)是 一 堂 重要的科學(xué)規(guī)律 探究課 ，教師決不能僅僅停留在如何“教會”學(xué)生記住結(jié)論，“學(xué)會” 套用公式解題這個層面上，更應(yīng)多方面關(guān)注學(xué)生的“學(xué)”。 在備課和課堂教學(xué)中，教師要更多地站在學(xué)生的角度分析教材、調(diào)控課堂， 讓學(xué)生在 親 身 體驗(yàn) 的 平臺上，手腦并用地參與科學(xué)探究活動，能動地認(rèn)識和生成科學(xué)知識，真切地體驗(yàn)科學(xué)探究過程的曲折和樂趣，真正去感悟科學(xué) 。 3．教學(xué)建議 ● 提出問題 可以像教材那樣，引導(dǎo)學(xué)生回憶以前的實(shí)驗(yàn)活動，直接提出問題：電路中的電流跟電壓、電阻之間究竟存在怎樣的關(guān)系呢？ 也可采取以下方法提出問題。 ⑴溫故知新，提出問題 教師：在電學(xué)中，我們已經(jīng)學(xué)過了 3 個物理量：電流、電壓和電阻。請問：電壓的作用是什么？（學(xué)生：電壓是一段電路中產(chǎn)生電流的原因。）什么是電阻？（學(xué)生：電阻表示導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小。）既然電壓使電路中產(chǎn) 生電流，電阻對電流有阻礙作用，那么電路中電流的大小跟電壓、電阻一定存在必然的聯(lián)系，它們之間究竟存在怎樣的關(guān)系呢？ ⑵觀察實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問題 如圖 1213 所示，先用一節(jié)干電池給 的小燈泡供電，觀察燈泡的亮度和電流表的示數(shù)；再用兩節(jié)干電池供電，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。問學(xué)生：發(fā)現(xiàn)了什么？怎樣解釋看到的現(xiàn)象？（電壓越大，電流越大。電流的大小跟電壓有關(guān)。） 圖 1213 如圖 1214 所示，同時展示兩個電路：兩電路都用一節(jié)干電池供電，但兩只小燈泡的型號不同，讓學(xué)生再次比較燈泡的亮度和電流表的示數(shù)。 圖 1214 教師： 以上 幾個實(shí)驗(yàn)說明電流的大小跟哪些因素有關(guān)？ 學(xué)生討論、回答。 ⑶問題設(shè)疑，激活思維 教師出示問題：有一個小燈泡，上面標(biāo)明其正常工作時 的電流為 。在一次實(shí)驗(yàn)中 ，小紅測出通過燈泡的實(shí)際電流 為 ， 為使該燈正常工作（避免燈泡被燒壞），需要減小通過燈泡的電流，你能想出哪些辦法？并簡述理由。 這樣的問題對學(xué)生來說略帶一點(diǎn)“挑戰(zhàn)性”，學(xué)生為了展示自己的聰明才智，往往會爭相想辦法、出主意。其實(shí)辦法不外乎兩種：減小電壓，或增大電阻。 教師：大家認(rèn)為電流的大小跟電壓、電阻有關(guān)，那么它們之間有沒有定量的規(guī)律呢？ ● 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 為明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，可以把上一個環(huán)節(jié)中提出的問題（電路中的電流跟電壓、電阻之間存在怎樣的關(guān)系？）板書在黑板上。 如果學(xué)生的基礎(chǔ)比較好，可以放給學(xué)生討論，讓學(xué)生利用桌面上的器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究電流跟電壓、電流分別存在怎樣的關(guān)系。采取這種教學(xué)方法，要給學(xué)生留出足夠的時間，并對學(xué)生提出明確的要求，如要求畫出電路圖，設(shè)計(jì)出記錄數(shù)據(jù)的表格等。然后全班集中交流，可投出學(xué)生設(shè)計(jì)的電路圖和實(shí)驗(yàn)記錄表格，讓學(xué)生結(jié)合圖表闡述實(shí)驗(yàn)方法步驟，相互補(bǔ)充，完善實(shí)驗(yàn)方案。 也可以讓學(xué)生自己閱讀教材，然后思考、回答教材提出的兩個問 題。通過討論“為什么在電路中要接入一個滑動變阻器”，制定出具體的實(shí)驗(yàn)方案：以定值電阻為研究對象，研究它的電流跟電壓的關(guān)系時，保持定值電阻 R不變，用滑動變阻器改變定值電阻兩端的電壓，測出多組電壓和電流的對應(yīng)數(shù)據(jù)，通過分析數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)電流跟電壓的關(guān)系；研究電流跟電阻的關(guān)系時，要更換不同的定值電阻，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器保持定值電阻兩端的電壓相等，測出電流，通過分析多組數(shù)據(jù)，找出電流跟電阻的關(guān)系。 還可以通過師生雙邊活動，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)： 教師：要研究電流跟電壓、電阻分別存在怎樣的關(guān)系，可運(yùn)用什么方法？ 學(xué)生：控 制變量法。 教師：請具體說明：每一步要控制什么量不變、改變什么量、怎樣改變？每一步需要測量哪些量、怎么測量？ 學(xué)生通過討論，逐步弄清楚上述問題，也就把實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)出來了。 ● 進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 為保證學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蝽樌M(jìn)行，實(shí)驗(yàn)前可讓學(xué)生說說實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，如：連接電路時要斷開開關(guān)，避免短路，要正確連接和使用滑動變阻器，正確連接電流表、電壓表，并選用合適的量程等。另外，為便于處理數(shù)據(jù)，可使 R 兩端的電壓成整數(shù)倍地變化。 課本的表格中只列出了三 次 實(shí)驗(yàn)，應(yīng)向?qū)W生說明，僅從三次實(shí)驗(yàn)就得出規(guī)律是不科學(xué)的，課堂上應(yīng)盡可能讓學(xué)生多做幾 次， 小 組 間 要進(jìn)行交流，以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。 在研究電流跟電壓的關(guān)系時，若用 3節(jié)干電池作電源，可用 5Ω的定值電阻，三次電壓分別為 1V、 2V、 3V，這樣電流的變化范圍在 0~，適合干電池的供電特性。若選用學(xué)生電源，三次電壓可分別為 2V、 4V、 6V。 在研究電流跟電阻的關(guān)系時，若選用 3 節(jié)干電池作電源，定值電阻取 5Ω、 10Ω、 15Ω， 建議電壓保持 3V，實(shí)驗(yàn)中電流值將在 ~ 之間。若選用學(xué)生電源，建議電壓取 5~6V，電流在 ~ 為宜。 分析教材“表一”所收集的數(shù)據(jù)，可得出結(jié)論：當(dāng)電阻不變 時，電流跟電壓成正比。 分析教材“表二”所收集的數(shù)據(jù)，可得出結(jié)論：當(dāng)電壓不變時，電流跟電阻成反比。 在物理學(xué)的定量研究中，經(jīng)常要判斷兩個量是否成“正比”或“反比”關(guān)系，但有些學(xué)生并不清楚正確的判斷方法，有的學(xué)生甚至錯誤地認(rèn)為：“只要一個量隨另一個量的增大而增大（或減?。鼈兙褪钦龋ɑ蚍幢龋╆P(guān)系。”如果有較多學(xué)生對此存在模糊認(rèn)識，要教給他們正確的判斷方法：如果兩個量每一組數(shù)據(jù)的“比值”一定，或者一個量變?yōu)樵瓉淼膸妆稌r，另一個量也變化同樣的倍數(shù)，或者兩個量 y 和 x 的關(guān)系可以寫成 y=kx（ k 為常數(shù)）的形式，它們 就是正比關(guān)系；如果兩個量每一組數(shù)據(jù)的“乘積”一定，或者一個量變?yōu)樵瓉淼膸妆稌r，另一個量變?yōu)樵瓉淼膸追种?，或者兩個量 y 和 x 的關(guān)系可以寫成 y=xk（ k 為常數(shù)）的形式，它們就是反比關(guān)系。 對于“歐姆定律”，不僅要讓學(xué)生記住其公式形式，知道電流、電壓、電阻之間存在數(shù)量關(guān)系，而且要讓學(xué)生理解其物理意義：歐姆定律揭示了“導(dǎo)體中的電流由導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻決定”這樣一種制約關(guān)系，而不是一個單純的數(shù)學(xué)式子，更不能理解為導(dǎo)體的電阻由電壓和電流決定等。在利用歐姆定律解決具體問題 時，提醒學(xué)生注意 I、 U、 R 是對同一段導(dǎo)體（或電路）而言的，不可張冠李戴，亂套公式。 向?qū)W生介紹歐姆的事跡，可以激發(fā)學(xué)生熱愛科學(xué)的情感，讓學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)家刻苦鉆研、專心致志的優(yōu)良品質(zhì)，使學(xué)生接受科學(xué)精神和科學(xué)思想的熏陶，進(jìn)行情感態(tài)度價值觀方面的教育。 4．教學(xué)評價 課堂測評 1． 德國物理學(xué)家歐姆經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)得出：導(dǎo)體中的 跟 成正比，跟 成反比，這個規(guī)律叫做 ，表達(dá)式為 ，其中 U、 I、 R 的單位分別是 、 、 。 2．用圖 1215 所示的實(shí)驗(yàn)電路圖“探究電流跟電壓、電阻 的關(guān)系”，下列注意事項(xiàng) 錯誤 ． ． 的是（ ） A．連接電路時，開關(guān)應(yīng)該是斷開的 B．連接滑動變阻器時，滑片要滑到阻值最小的位置 C．連接電表時，必須使電流從“＋”接線柱流入，從“－” 接線柱流出 D．每次更換電阻后，要調(diào)節(jié)變阻器，使電壓表的示數(shù)相同 3．張穎在探究“電流跟電壓、電阻的關(guān)系”時，根據(jù)收集的數(shù)據(jù)畫出了如圖 1216 所示的圖像，下列結(jié)論與圖像相符的是（ ） A．電流一定時，電阻跟電壓成正比 B．電壓一定時，電流跟電阻成反比 C．電阻一定時，電流跟電壓成正比 D．電 阻一定時，電流跟電壓成反比 4．根據(jù)歐姆定律公式，可變形得到 R= IU 。對此，下列說法中正確的是（ ） A．導(dǎo)體電阻的大小跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比 B．導(dǎo)體電阻的大小跟導(dǎo)體中的電流強(qiáng)度成反比 C．當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓為零時，導(dǎo)體的電阻也為零 圖 1215 圖 1216 D．導(dǎo)體電阻的大小跟導(dǎo)體兩端的電壓和通過導(dǎo)體的電流無關(guān) 5．如圖 1217 甲、乙所示，分別是王浩和張穎在“探究電流、電壓、電阻關(guān)系”時設(shè)計(jì)的電路。你認(rèn)為哪種設(shè)計(jì)更合理？說明理由。 甲 乙 圖 1217 6． 為探究電流與電 壓 的關(guān)系，小 紅 將實(shí)物連接成如圖 1218 甲所示 的電路。 圖 1218 ⑴ 請你指出圖 1218 甲中連接的錯誤之處： ① ____________________________________； ② ____________________________________。 ⑵ 圖 1218 乙是實(shí)驗(yàn)中電流表的某次示數(shù)，則電流是 ________A。要使電路中的電流增大，根據(jù)你所畫的電路圖，滑動變阻器的滑片應(yīng)向 _______移動。 7．為了探究電流 I 跟電阻 R 的關(guān)系，小明進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)。 ⑴在第一次 實(shí)驗(yàn)中，小明把 15Ω的電阻接入電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，使電壓表的示數(shù)為 ，讀取電流表示數(shù)，請你在圖中連接第一次實(shí)驗(yàn)所需的電路。 ⑵第二次實(shí)驗(yàn)時，小明將 15Ω的電阻換成 10Ω的電阻： a．閉合開關(guān)，電壓表的示數(shù)圖 1219 5Ω 10Ω 將 ； b．按照你連接的電路，你應(yīng)該向 移動滑動變阻器的滑片，并詳細(xì)敘述你接下來的操作過程： 。 8． 小剛同學(xué)通過實(shí) 驗(yàn)，探究電流隨電阻變化的規(guī)律。得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。 （ l）實(shí)驗(yàn)中加在導(dǎo)體兩端的電壓為 ________V。 （ 2）請?jiān)趫D 1220所示的坐標(biāo)系上畫出電流隨電阻變化的圖像。 （ 3）分析表中的數(shù)據(jù)或圖像，你能得出什么探究結(jié)論？ 9． 細(xì)心的小明發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)用的小燈泡上標(biāo)有“ ”字樣，他請教老師，老師告訴他：“這是該燈泡正常工作時的電壓和電流值?！? 你能求這個小燈泡正常發(fā)光時燈絲的電阻是多大嗎？寫出你計(jì)算的過程。 10．有一只電阻，阻值為 125Ω， 最多可通過 2A 的電流， 能否把它接在 220V 的電源上使用？ 參考答案 1． 電流 導(dǎo)體兩端的電壓 導(dǎo)體的電阻 歐姆定律 I＝RU V、 A、Ω 2． B 3． C 4． D 5．乙圖更合理。因?yàn)橥ㄟ^調(diào)節(jié)滑動變阻器，可以非常方便地改變定值電阻兩端的電壓，便于測量多組數(shù)據(jù)，探究電流跟電壓的關(guān)系；探究電流跟電阻的關(guān)系時，更換電阻后，通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)滑動變阻器，保持定值電阻兩端的電壓相等。 6． ⑴ ① 電流表的正負(fù)接線柱接反了 ② 電壓表不是測量定值電阻兩端的電壓 ⑵ 向右 圖 1222 圖 1220 7．⑴如圖 1221 所示。 ⑵ （使滑動變阻器接入電路的電阻變小） 觀察電壓表直到其示數(shù)為 ，讀取電流表的示數(shù) 8． （ l） 6 （ 2）如圖 1222所示。 （ 3）在電壓不變的條件下，電流跟電阻成反比。 9． R＝IU＝≈ 10． 若接在 220V 的電源上，通過它的電流為：I=RU=?125V220=， 因?yàn)?＜ 2A，所以能接。 “自我評價與作業(yè)”指導(dǎo) 1． 2020Ω 2． 3．電阻為： R=11IU==15Ω。電壓增加時，電阻不變，此時電流為： I2=RU2=?156V=，應(yīng)選用 0~ 的量程。 4．該電阻兩端的電壓為 U=IR=1A 5Ω=5V， 超過電壓表的量程，所以不能測量。 5．電阻是導(dǎo)體本身的一種性 質(zhì)， 其大小決定于導(dǎo)體的材料、長度和橫截面積，當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓變化時，通過導(dǎo)體的電流隨之變化，但電壓與電流的比值 IU （即電阻） 是恒定不變的，不能理解為 R 與 U 成正比， R 與 I 成反比。 歐姆定律的應(yīng)用 1．教學(xué)目標(biāo) 知識與技能 ⑴學(xué)會用伏安法測量電阻。 ⑵能運(yùn)用歐姆定律分析“短路的危害”等實(shí)際問題。 過程與方法 ⑶通過學(xué)生親自動手測算和分析討論，弄清燈絲的電阻隨溫度變化的規(guī)律和短路的危害 。 情感態(tài)度與價值觀 ⑷體驗(yàn)利用所學(xué)規(guī)律分析、解決實(shí)際問題的樂趣，感受科學(xué)知 識與社會生活的聯(lián)系。 2．教材說明 本節(jié)主要內(nèi)容是：應(yīng)用歐姆定律分析解決具體問題，教材安排了兩個活動，活動 1是測量小燈泡工作時的電阻，活動 2 是研究短路有什么危害。本節(jié)安排的 教學(xué)內(nèi)容 ， 為學(xué)生開展實(shí)踐活動創(chuàng)造了條件 。 教材的編寫思路 ：本節(jié)教材大體按照“提出問題、解決問題”的思路編排。 “活動 1”圖 1221 目的很明確 —— 測量小燈泡工作時的電阻。怎樣測量小燈泡的電阻呢？學(xué)生根據(jù)歐姆定律，很容易想到伏安法測電阻的原理，并能畫出電路圖，所以教材沒有再引導(dǎo)學(xué)生討論這個問題，而是直接介紹了“伏安法”；然后教材以實(shí)物圖片的形式給出了一些 實(shí)驗(yàn)器材，引導(dǎo)學(xué)生將伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)一步細(xì)化，如討論滑動變阻器的作用、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格等，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)收集數(shù)據(jù)，最后分析論證得出有關(guān)結(jié)論?！?活動 2” 研究短路及其危