《欧姆定律》教学设计

　　一、教学目标
　　1．知识与技能：学会使用电表，会用滑动变阻器，掌握欧姆定律的内容和公式，知道各个物理量的单位。
　　2．过程与方法：让学生经历科学探究的过程，进一步熟悉控制变量法，学会科学分析和处理实验数据的方法，总结物理规律的研究方法。
　　3．情感态度与价值观：引导学生体验探究过程中的快乐，感受欧姆得出欧姆定律的不易，学习科学家为科学艰苦奋斗的精神。
 　　二、教学重点、难点
　　1．重点：掌握实验方法，理解欧姆定律。
 　　2．难点：设计实验过程，实验数据的分析，对欧姆定律的理解。
 　　三、教学设计思路
 　　欧姆定律是把电学中三个重要的物理量电流、电压、电阻联系起来的一个重要定律，是电学中的基本定律，也是进一步学习电学知识和分析电路的基础，是本章的重点。
本节课的重点是学生通过自己的实验探究得出欧姆定律，在探究活动开始时，教师应给学生创设一些生活情境、问题情境，引导学生发现问题，使学生产生探究的动机，从而提出问题，设计实验，解决问题。实验的探究过程既是重点也是难点，由于实验的难度比较大，所以教师要引导学生复习前面所学电学知识，并通过设置几个问题，让学生交流讨论，降低了难度，达到启发学生正确设计实验的目的，从而突破本节的一个难点。本课的教学设计过程为：
 


 　　在整个探究过程中，教师是一个引导者和参与者。要关注探究过程的细节，对学生出现的错误及时纠正，同时要善于发现其闪光之处，给予鼓励，调动学生积极参与到探究过程中，另外要充分利用好交流和评估，培养团队合作精神以及修改完善自己实验方案的能力。
 　　四、教学资源
　　学生分组实验器材：干电池组、电流表、电压表、滑动变阻器（10Ω 1A）、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω）、开关、导线、小灯泡与灯座。
 　　教师演示器材：家用调光台灯、实物投影仪、干电池组、滑动变阻器、开关、导线、小灯泡与灯座。
 　　五、教学设计
 
教师活动
学生活动
备注

一、创设情境，导入新课
 
（取出家用调光台灯，插入插座中，闭合开关，调节旋钮，让学生观察灯的亮度变化）
 
向同学们介绍了滑动变阻器在家用调光台灯中的应用，请同学们利用所学知识，结合自己的分析，画出家用调光台灯的电路图。
 
请几位同学把自己所画的电路图放在实物投影仪上向大家展示。
 
二、提出问题
 
如果想知道通过灯泡的电流是多少，那么在这个电路要接入哪个仪器呢？该怎样连接到电路中呢？请画出电路图。
 
把错误的和正确的电路图放在实验投影上展示，引导学生交流讨论。
 
请2位同学按照电路图把讲桌上器材连成电路。
 
调节滑动变阻器的滑片，请同学们观察灯光的亮度变化，你还发现了什么现象？调光台灯的亮度发生变化的原因是什么呢？
 
在生活与生产中，很多地方需要改变电流的大小，那么电流的大小可能与哪些因素有关？有什么样的关系？请同学们思考并以小组为单位进行讨论、交流。
 
三、新课教学
 
PPT课件展示探究活动：
 
14．5探究通过导体的电流大小与哪些因素有关？有什么关系？
 
猜想与假设：
 
1．通过导体电流与  　有关，而且　　越大，电流越　　。
 
2．通过导体电流与  　有关，而且　　越大，电流越　　。
 
（如果有的学生猜想还与其它因素有关，比如通过导体电流大小与导体的长短、横截面积等有关，教师要引导学生进行分析，归纳，把其归类到电阻中去。）
 
引导学生设计实验：刚才这几位同学的猜想非常好，但他们的猜想是否正确呢？怎么来证明呢？
 
我们在设计实验前，请同学们先议一议下面几个问题：
 
1．探究电压、电阻的变化对电流的影响，应该用什么方法？
 
2．探究电压对电流的影响时，哪个量不变？哪个量变？如何改变？通过什么显示变与不变的量？画出你们所设计的电路图。
 
3．探究电阻对电流的影响时，哪个量不变？怎么样保证其不变？哪个量变？如何改变？画出你们所设计的电路图。
 
请同学们以小组为单位进行讨论、交流这几个问题，然后组长或其他成员代表你们小组向全体同学汇报你们小组讨论的结果，我们看一看哪个小组做的最好。
 
师生互动部分：
 
小组汇报时可能会出现如下所述的一些现象，教师要做好分析引导工作。
 
第一小组：可以通过在电路中串联电流表知道电流的大小，根据干电池的节数知道导体两端的电压。电路图1所示：
 



 
教师：你们这个小组所设计的电路图是用来研究电流与哪个物理量的关系的呢？
 
第一小组：我们所讲的是研究电流与电压关系的实验电路图。
 
教师：很好。除了他们这个小组设计的，有没有与这组不一样的设计方案呢？
 
第二小组：我们小组也认为应该用控制变量法来进行探究，比如研究电压对电流的影响时，就应该保持电阻不变，但我们组与第一组不同的是在第三次实验时，电压较大，为了保护电路，我们加了一个滑动变阻器，如图2所示。
 
 
教师：那对于图2中的最后一个电路图，定值电阻两端的电压是4．5V吗？你们小组能想一个办法确定吗？
 
学生：
 
第三小组：老师，我们组认为在他们小组设计的电路中都有问题，虽然一节干电池的电压是1．5V，但使用时间长了以后，干电池的电压可能会发生变化，所以为了知道导体两端电压，我们建议在导体两端并联上电压表。
 
教师：同学们，你们是否同意第三小组同学的看法，你们还有什么不同的想法吗？
 
第四小组：老师，在前面几组同学所讲的基础上，我们组认为再串联一个滑动变阻器才更好，探究电压对电流的影响时，保持电阻不变，通过调节滑动变阻器的滑片，改变定值电阻两端的电压，观察电流表，记录其示数，从而知道电路中的电流大小；在研究电阻对电流的影响时，换用不同的电阻值，但我们不知道怎么保持电压不变了。
 
教师：你们小组不但自己说的非常好，还有一个问题，给其它组留下表达的机会．对他们组留下的这个待解决的问题，哪个小组能伸出“友谊之口”啊？
 
第五小组：老师，我们组认为这其实也挺简单的，比如在把5Ω电阻换成10Ω电阻时，导体两端电压肯定会变化，那么我们只要观察电压表，通过移动滑片，使电压表示数恢复到原来即可。
 
教师：同学们，这组同学讲的好吗？请大家用掌声的热烈程度告诉我吧。
 
教师：请同学们根据刚才几个小组汇报的结果，结合自己组更好的想法，画出你们所设计的电路图。过一会我们邀请几个小组代表把你们组设计的电路图在实物投影上向全体同学展示。
 
几个小组同学利用实物投影仪展示自己组所设计的电路图，如图3所示。
 



下面我们就要进行实验。请同学们先回想我们前面所学的电学有关知识，思考在实验操作过程中，应该注意哪些问题？
 
学生：
 
同学们说的非常好，实验时请同学们注意这些问题。我们进行一下分工，前面小组探究电压对电流的影响，后面小组探究电阻对电流的影响。下面同学们就以小组为单位，利用实验桌上的器材，按照你们最终设计的电路图，连接电路，进行实验探究，把有关的数据填写在的表1和表2中。
 
同学们实验已经结束，下面请各组同学先仔细研究你们自己的实验所得数据，你能得到什么结论？然后再与邻组同学交流一下，他们所得到的结论与你们的一致吗？最后我们请几个组同学把你们的实验数据放到实物投影仪上向全班同学展示，并汇报你们组的发现。
 
第六组：（结合实物投影展示的数据）我们得到的结论是：电压增大，电流也增大。
 
教师：那需要满足什么条件时，电压增大，电流也增大呢？
 
第六组：应该是在电阻不变的情况下，电压增大，电流也增大。
 
教师：有没有不同的结论？
 
第七组：我们组得到的结论是：在电压不变时，电阻越大，电流越小。
 
教师：还有不同的结论吗？刚才几组同学都是从变化趋势上谈了电流与电压、电阻的关系，现在请同学们再仔细研究一下你们的实验数据，把你们的实验数据在课本图14－14的坐标中描绘出来，你有没有什么新的发现？你能仿照图14－14画出电流、电阻图像吗？
 
学生：我们发现在电流、电压图像中，得到的是一条直线。
 
教师：所有的点都在这条直线上吗？另外，一条直线在数学的函数中表示什么意思呢？
 
学生：……
 
教师：同学们认为他们这个小组说的对吗？好，另一种情况是什么样的呢？
 
学生：……
 
教师：还有不同意见的同学吗？同学们你们真了不起，我为你们鼓掌，因为你们今天所发现的规律，很多年前是由一位大物理学家发现的，这个物理学家的名字叫欧姆，这个定律就叫欧姆定律。
 
欧姆定律的内容：导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。
 
欧姆定律的公式：

 
公式中U为导体两端电压，单位为伏（V）；R为导体的电阻，单位为欧（Ω）；I为通过导体的电流，单位为安（A）。
 
教师：我们以前学过的哪一公式与欧姆定律的公式比较象呢？
 
学生：……
 
教师：下面请同学们自学欧姆定律的有关内容及课本中的例题，然后向全班同学汇报你所学知识。
 
教师：好，同学们都已经自学完毕，请几位同学来谈谈你自学到哪些知识？
 
学生：……
 
教师：下面我们来看一道辨析题：
 
根据欧姆定律，下列说法正确的是（　　）
 
A．从R=U/I可知，导体的电阻跟加在导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比
 
B．从R=U/I可知，对于某一确定的导体，通过的电流越大，说明导体两端的电压越大
 
C．从I=U/R可知，导体中的电流跟两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比
 
D．从R=U/I可知，对于某一确定的导体，所加电压跟通过导体的电流之比是个定值
教师：下面我们请两位同学组成一个小组到黑板这边完成课本习题第2题的求解过程，其他同学在下面单独完成。
 
三、课堂小结
 
教师：下面还有几分钟的时间，请同学们把这节有关内容在笔记本上整理出来，然后谈谈本节课你所学到知识。
 
教师：你们还有什么问题吗？
 
学生：……
 
教师：我还有一个问题，在实验探究过程中，哪些做法引入的误差会比较大？怎样才能尽量减小？请同学们课后再回想一下探究过程，仔细考虑这个问题。
学生仔细观察实验现象，动脑思考，结合前面所学电学知识，画出家用调光台灯的电路图。
 
 
 
 
小组间交流、讨论得出在这个电路中串联电流表。
 
 
 
 
 
 
学生仔细观察实验现象，进行交流、讨论，得出调光台灯亮度发生变化的原因。
 
 
 
 
 
以小组为单位进行讨论、交流，根据日常生活现象或理论大胆进行猜想。
 
 
 
学生分组交流然后汇报：电流的大小可能与电压、电阻有关，电压越大，电流越大，因为电压是形成电流的原因；电阻越大，电流越小，因为电阻阻碍电流。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
以小组为单位进行讨论、交流、汇报。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
开动脑筋，积极思考，想出各种办法，设计电路。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
学生思考，想出办法，设计电路，画出电路图。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
学生回想片刻后交流、讨论、可能有以下一些回答：
 
1．在连接电路时，开关要断开。
 
2．电表要先试触，要选择适当的量程。
 
3．刚开始连线时，滑动变阻器的滑片要处在电阻最大位置。
 
4．闭合开关读数后要迅速断开开关。（教师追问为什么）
 
5．读数时视线要正视。
 
6．要多测几组数据，以便得到更准确的结论。
 
 
 
学生动手实验探究，教师巡视指导学生正确连接电路，进行实验，尊重事实，得出实验数据，不得拼凑。同时教师注意观察学生实验过程中的一些细节，及时讲评，比如读数时视线没有正视会造成什么结果等。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
动手描点，得到图像，并从物理的角度分析其表示的物理意义。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
观看PPT课件：
 
欧姆的生平事迹介绍。
 
 
 
 
 
 
 
 
回想以前学过的有关类似知识。
 
 
 
 
学生自学，培养自学能力。
 
 
 
汇报自己所学到的知识。
 
 
 
 
学生整理本节内容，并记录在笔记本上。
 
从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面总结本节所学到的内容。
利用生活中比较常见的调光台灯创设问题情境，引发学生思考，激发求知欲和创造精神。
 
 
 
不但要展示正确的电路图，也要展示错误的，引导同学们分析、讨论、交流。
 
 
 
 
 
 
 
教师巡视、指导并提醒学生猜想重在想，而不是猜，即要根据日常生活经验或所学知识等进行大胆合理的猜想。
 
 
 
 
 
 
 
通过“议一议”几个问题，降低了难度，从而突破本节的一个难点。
 
 
 
 
 
用“你们小组”代替“你”，使所有同学形成一个整体，积极参与到课堂中来。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
通过形体、语言、图片、文字提醒等方法启发学生动脑思考，培养创造性思维能力。
 
 
 
 
 
 
在学生分组汇报过程中，教师要重点注意引导学生分析“应使哪个量不变？怎么样保证其不变？哪个量变？如何改变？
 
 
 
 
 
 
 
教师注意纠正学生的一些口语，引导其用准确的语言表述。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
教师引导学生把导体两端电压成整数倍增加。
 
 
 
 
 
 
由学生自己动手描点，得到图像，而不是由Excel表格自动生成，培养学生动手能力。
 
利用数学中的图像解决物理问题，帮助学生更好的理解，同时也体现学科渗透。
 
 
 
 
 
 
 
PPT课件展示：欧姆的生平事迹介绍，激发学生热爱科学的精神，进行情感、态度价值观的渗透教育。
 
 
 
 
 
 
用类比的方法来帮助学生理解欧姆定律。
 
 
 
 
 
 
根据历届学生在此处所犯的错误可看出，虽然根据实验数据，他们很容易得出欧姆定律的结论，但并没有真正理解，此处通过辨析一道习题来帮助他们更好地理解，从而突破本节的一个难点。
 
 
 
两位同学一起做一个题目，可消除其在黑板前紧张感，利于思维，同时也体现了小组合作的精神。
 
 
 
及时复习，回想探究过程中的细节，思考引起误差的原因。
 
 
 
 
 
 
学生带着问题走出课堂。