第十七章欧姆定理第一节电压与电流和内阻的关系(实验设计)【教学目标】1.知识与技能通过实验探究电压、电压和内阻的关系;2.过程与方式感悟用“控制变量法”来研究化学问题的科学方式3.情感心态与价值观解决问题的过程中,有克服困难的信心和决心,能体验击败困难、解决数学问题时的喜悦;教学重点:实验探究电压、电压和内阻的关系的过程。教学难点:用控制变量法来设计实验讲课方式:科学探究法【教学过程】一、创设化学情景,引导中学生步入科学探究先欣赏一段视频,让中学生注意灯光的美,要制做那么美的灯光电流与电压的关系结论,就必须从简单的热学知识学起,我们可以先做一些简单的灯光设计。班主任演示:请朋友们看一个最基本的电路联接,即电源、小灯泡、开关各一个,导线若干组成的一个简单电路。开关闭合灯亮,请朋友们思索:你有什么办法使小灯泡变暗?中学生讨论后回答:可以降低电源电流。可以在电路中串联一个内阻。班主任:**生的方式演示。班主任剖析:上面我们学习了电压、电压和内阻三个量的知识,这三个量之间的关系并不是孤立存在的,而是相互联系、互相影响的,即电流变化要导致电压变化,内阻变化要导致电压变化。加在导体两端的电流越大,通过它的电压还会越大;导体的内阻越大,流过它的电压还会越小。
这只是从定性的层面研究了电压与电流、电阻之间的关系,在数学学中更有意义的研究,应当是从定量的角度去研究电压与电流、电阻之间的关系。二、进行科学探究1.提出问题让中学生回答:探究电压与电流、电阻之间有哪些定量关系?2.猜测或假定班主任:**以下两个事实来引导和启发中学生的想象力,进行猜测或假定。加在导体两端的电流越大,通过它的电压还会越大;导体的内阻越大,流过它的电压还会越小。中学生回答:可能是I=U/R;可能是导体两端的电流减小几倍,导体中的电压也减小几倍;可能是U=IR;可能是……。3.设计实验(采用启发提问式,帮助中学生设计实验)以下教学过程是师生一问一答问:我们所学电压、电压和内阻三个量,依据我们现有知识什么量可以用仪表直接测出,分别用哪些仪器来检测?答:能直接检测的量有:电压和电流,仪器分别为电压表和电流表。问:在研究电压和电流之间关系时,我们可以选用电阻已知的内阻,固定内阻不变,让电流发生改变,观察电压的变化;在研究电压和内阻之间关系时,我们可固定电流不变,改变阻值,观察电压的变化,这些研究化学问题的方式叫哪些?答:控制变量法。问:实验时,针对于某一导体检测一组电流和电压值,行吗?答:不行。
问:为何?师生共同回答:多次检测可以降低偏差,同时考虑到化学规律的客观性、普遍性和科学性电流与电压的关系结论,应当多检测几次。班主任还应进一步强调:除了针对同一导体检测几组电流和电压值,同时还要更换定值内阻反复进行实验,这些研究化学问题的方式是不可忽略的。实验时,给出了二个不同的定值内阻(R1=5Ω和R2=10Ω)问:我们在实验要多次检测电流和电压值,这么如何去改变导体两端的电流和通过它的电压呢?中学生1答:改变电源的电流,如:增减串联的干电瓶的节数。中学生2答:用滑动变阻器来改变。班主任总结强调:朋友们晓得了改变定值内阻两端电流的方法,请你们按照你觉得最适宜你的方式和刚刚我们设计的思路,对照自己桌前的器材选择你所需的实验仪器,并画出才能同时检测电流和电压的电路图。三、课堂小结本节你有什么收获?让中学生畅所欲言的说,班主任尽量找中学生的优点,多鼓励。四、课堂作业同步练习;预习实验中可能遇见的问题五、板书设计:探究内阻上的电压跟两端电流的关系U变化R有关问题:推测:实验一电路设计:所需器材:实验记录:教学反省:本实验一定要弄清实验目的,条理要清晰,就能挺好的完成实验设计。电压与电流和内阻的关系(实验探究)【教学目标】1.知识与技能会同时使用电流表和电压表检测一段导体两端的电流和其中的电压;会使用滑动变阻器来改变一段导体两端的电流。
2.过程与技巧通过实验、分析和探求过程,提升按照实验数据归纳化学规律的能力,学会用图象研究化学问题。3.情感心态与价值观养成实事求是、尊重自然规律的科学心态。教学重点:实验探究电压、电压和内阻的关系的过程。教学难点:确切彰显实验设计思路讲课方式:科学探究法【教学资源】教师方面:演示用品:示教板一套,实验表格、图像座标纸、结合课堂多媒体讲义一个。中学生方面:电压表和电流表各一个、三节干电瓶、滑动变阻器一个、定值内阻(R1=5Ω和R2=10Ω,R3=15Ω)、开关、导线若干。以上器材为一组,每两人打算一组器材。教学过程:4.进行实验实验(1)一.依据公路图联接电路SHAPE实际操作中,要提醒中学生注意以下几个问题:联接电路和更换器件时,开关应处于断掉状态,滑动变阻器的滑片应放在最大电阻的位置上。正确联接电压表、电压表、滑动变阻器。闭合开关前,明晰研究对象;控制哪些量不变,改变哪些量;观察记录什么数据?检测过程中电路闭合时间不能过长,读取数据后要断掉电路,以避免通电时间过长电阻发热给实验带来偏差。检测次数不要过多,依据时间而定,通常检测三次或四次左右。若用滑动变阻器来改变导体两端的电流的情况下,尽量使定值内阻两端的电流成整数倍地变化(如:0.5V,1V,1.5V……)。
同样若用干电瓶(或中学生电源)改变电源电流时,也尽量使电源电流成整数倍地变化。班主任巡回指导中学生进行实验,强调中学生在实验中错误,并要求中学生实事求是地填写实验数据。R=10Ω实验电流(V)电压(A)实验电流(V)电压(A)实验(2)内阻上的电压与内阻大小的关系1按照公路图联接电路(可参照实验1)实际操作中,要提醒中学生注意下述问题:若用滑动变阻器来保持导体两端的电流(3V)不变,分别连入(5Ω,10Ω,15Ω)进行实验。班主任巡回指导中学生进行实验,强调中学生在实验中错误,并要求中学生实事求是地填写实验数据。实验顺序电流内阻R/Ω电压I/三、课堂小结本节你有什么收获?让中学生畅所欲言的说,班主任尽量找中学生的优点,多鼓励。四、课堂作业同步练习;预习实验中能得出如何的实验推论五、板书设计:实验注意事项教学反省:班主任备课时要亲自操作做实验,主要是提供的电源电流与滑动变阻器配套上的问题,有些电流达不到3V,甚至有些2.5V都达不到。电压与电流和内阻的关系(实验推论)【教学目标】1.知识与技能剖析实验数据,得出电压、电压和内阻的关系;2.过程与方式通过实验、分析和探求过程,提升按照实验数据归纳数学规律的能力,学会用图象研究化学问题。
3.情感心态与价值观注重中学生对化学规律的客观性、普遍性和科学性的认识,培养中学生科学世界观的产生。教学重点:实验探究电压、电压和内阻的关系的过程。教学难点:剖析归纳出电压、电压和内阻的关系教学方式:剖析归纳法【教学过程】5.剖析和论证实验(1):数据处理时,可引导中学生仔细思索检测数据从不同的角度进行剖析:剖析电流是如何发生变化,进而影响到电压的如何变化;同时还应考虑到实验会有偏差,可能数据不很一致。得出电压、电压的关系的推论。推论:内阻相同时,通过导体的电压和导体两端的电流成反比。之后指导中学生用检测的数据对照课本画出U-I图。启发中学生对比物理中的正比列函数的知识,推导入内阻相同时,通过导体的电压和导体两端的电流关系。推论:内阻相同时,通过导体的电压和导体两端的电流成反比。5.剖析和论证实验(2)数据处理时,可引导中学生仔细思索检测数据从不同的角度进行剖析:剖析内阻是发生变化时,因而影响到电压的如何变化;同时还应考虑到实验会有偏差,可能数据不很一致。得出电压、电压的关系的推论。推论:内阻相同时,通过导体的电压和导体两端的电流成反比。还可以用图象法剖析数据得出推论:SHAPE内阻相同时,通过导体的电压和导体两端的电流成反比。
6.评估要求中学生在探究报告反省自己的探究活动一些问题,如:(1)实验设计方案是不是最优的,还可能会存在着不合理的地方。(2)操作中有没有哪些失误,读数时会不会有失误。(3)检测结果是不是可靠的。(4)探究中是不是还有什么问题还不清楚,什么问题弄明白了。7.交流要求中学生课后进行交流,交流时,可以互相交换各自的探究报告,也可以口头叙述自己在探究与别人不同的意见,同时还应听取别人正确的意见。交流时,不应只是交流探究推论,交流的重点应置于探究的过程中。如:为何我的猜测和他人不一样?为何我的方式与你不一样?为何你能得出这样的推论,我的推论不和你一样?三、课堂小结本节你有什么收获?让中学生畅所欲言的说,班主任尽量找中学生的优点,多鼓励。四、课堂作业:完成同步练习;预习相关的典型问题板书设计:第一节电压与电流和内阻的关系剖析论证:推论一:内阻一定时内阻上的电压与两端电流成反比剖析论证:推论一:电流一定时内阻上的电压与内阻成正比五、教学反省本堂课中学生剖析反比和正比很困难,是中学生的一个难点,一定要注意突破,班主任应从多角度剖析。中学的反比和正比知识,如:当a/b=常量,a与b成反比;当ab=常量时,a与b成正比。
从倍数角度剖析;从图象角度剖析。专题:电压与电流和内阻的关系(习题课)【教学目标】1.知识与技能应用实验探究电压、电压和内阻的关系;2.过程与方式感悟用“控制变量法”来研究化学问题的科学方式3.情感心态与价值观解决问题的过程中,体验解决数学问题时的喜悦;教学重点:实验探究电压、电压和内阻的关系的过程。教学难点:用控制变量法来设计实验讲课方式:科学探究法【教学过程】引入新课朋友们请追忆我们是怎样获知电压与电流和内阻的关系的?她们具体是哪些关系呢?新课教学1.(2006年苏州市)为了探究电压与电流的关系,小华设计了图13所示的实验电路图.(1)实验选用的器材如图14所示,其中电源为2节干电瓶,定值内阻为10Ω,滑动变阻器标“10Ω2A”字样,则实验时电流表应选用的阻值为V,电压表应选用的阻值为(2)请依照电路图用笔划线取代导线,将图14中的器件连成电路.要求:滑动变阻器的滑片向左联通时,电压表的示数变大.(3)右表是小华探究电压与电流关系时记录的几组实验数据,通过对表中数据的剖析,可得到的初步结是:实验次数电流/V1.01.52.02.52.8电压/A0.100.150.200.250.282.(2006年上海市)(5分)小刚朋友通过实验,探究电压随内阻变化的规律。
得到的实验数据如下表。(l)实验中加在导体两端的电流是。(2)请在座标系上画出电压随内阻R变化的图象。(3)剖析表中的数据或图象,你能得出哪些探究推论?(2006南宁市高考)小刚在“探究通过导体的电压与电流、电阻的关系”实验中。(1)他应采用的实验方式是(2)在研究电流的变化对电压的影响时,他联接的电路如图13所示。但电路中有一根导线接错了,请你用笔在图上将接错的导线打上“”,把正确的接线画上,并在实线框内设计出实验数据记录的表格;SHAPE