电压、电流和电阻的关系
作为一名优秀的人民班主任,一般都会要求编写课件,编写教案有助于我们科学合理地安排课堂时间。 那么如何写出好的学习案例呢? 以下是小编为大家整理的电压电流与电阻关系的案例分析,供大家参考,希望对有需要的同仁有所帮助。
电压、电流和电阻的关系 Case 1
【教学目标】
一、知识与技能
1、通过实验探究电压、电压与内阻的关系。
2、让中学生用电流表和电压表来检测导体两端的电流和流过导体的电压。
3、让中学生懂得用滑动变阻器改变导体两端的电流。
2.工艺与技巧
1、通过实验探究的过程,感受科学探究的常用技巧,提高中学生根据实验数据概括数学规律的能力。
2.使中学生了解利用控制变量研究化学问题的科学方法。
3.体验用图像研究化学问题的优势
三、情绪心态与价值观
1、在实验探索过程中,有克服困难的信心和决心,能够体验克服困难、解决数学问题的快乐;
2、养成实事求是、尊重自然规律的科学心态,注重中学生科学世界观的形成。
【教学重点难点】
1.重点:中学生在实验中探索电压、电压与内阻关系的过程
2. 难点:进行科学实验,实验数据和信息的处理和综合
【教学用品】
班主任示范实验:干电池组、2.5V和6.5V小灯泡、几根电线、一个开关、真投影仪。
中学生分组实验:电压表、电压表、干电池组、滑动变阻器、定值内阻(R1=5、R2=10)、开关、电线。 以上装备为一组,每两人准备一组装备。 (如果中学生条件允许,干电池组可以换成中学生电源,实验效果会更好。)
【教材分析与教学建议】
欧姆定律实验属于探索性实验,其设计是本节的难点。 由于中学数学并没有从理论上解释欧姆定理,中学生对欧姆定理的构建完全依赖于实验探索的结果。 同时,欧姆定律的实验研究作为数学中常用研究方法的典型例子出现在本章中。 它是热学中的基本定理,是进一步学习热学知识和分析解决电路问题的基础,因此是高中热学的重点知识。 通过本节的教学,中学生可以更好地理解即将学习的欧姆定理。 电压、电流和电阻之间的关系是分析和研究各种电路的关键。 着重研究三种化学量变化关系的方法。 先引导中学生发现电压与电流、内阻有关,然后通过实验研究。
本节从头介绍主题后,提出数学中常用的研究方法。 教学要注重研究方法的指导。 班主任要引导中学生明白欧姆定理的研究是在以下科学方法的指导下进行的。 在三个或三个以上的数学量中,首先要确定研究对象的数学量(如I),然后逐一研究这个数学量与另一个数学量的关系。 研究时,假设除这两个化学量外的其他化学量不变,再对这种单一关系进行积分。 在教授常用技能的过程中,首先要确定研究思路和方案,然后再进行电路图设计和电气设备选型的教学。
研究方法和步骤确定后,不应直接给出实验电路,而应启发中学生设计电路图、选择实验设备、设计实验形式,指导中学生根据实际情况进行物理布线。实验目的和研究方法。 接线时需要指出电路图与实物图一一对应。 具体操作,最好使用050滑动变阻器。 开始时,应将滑动变阻器调至最大值,然后降低变阻器的阻值,以减小内阻两端的电流。 当电流保持一定时,内阻值的变化应成倍减小,但由于压敏电阻本身的内阻和电源的内阻,需要增加阻值。 在进行定量实验之前,也可以先做一些定性研究。 获得数据后,教中学生如何分析数据。 分析的时候,中学生也可以自己做研究。
对于探索电压、电压和电阻之间关系的实验,在探究过程中要给中学生足够的思考和讨论时间。 将中学生讨论设计的方案通过多媒体及时展示出来,让中学生相互交流,共同提高,拓展每个中学生的知识面。 很难设计实验。 班主任要作为优秀中学生及时参与设计讨论,鼓励中学生积极参与。 在这个实验中,至少有两种方法可以改变电阻值两端的电流。 一种是改变电池的数量,另一种是使用滑动变阻器。 中学生应该可以通过讨论弄明白。 进行实验时,可以让中学生按照自己的设计方案进行实验,不必有统一的要求。 在分析表格数据进行推理时,要让中学生多发表意见。 它是否不完整或不规范都没有关系。 可以在充分肯定其合理性的同时,继续请中学生补充。 最后总结规范性推论,得出欧姆定理细节结论。
本节课本的探索过程是根据两个量相加或相除是否等于第三个量来设计的。 从测量数据之间的关系是否可以进行比较来推论,引导中学生得出结论:一定的内阻,导体中的电压与导体两端的电流成反比。
第二次实验,将内阻改成倍数减小,调整内阻两端电流与第一次相同。 分析表1和表2后,可以得出电流恒定、导体电压、导体电压与导体内阻成正比的推论,为欧姆定理的结论铺平了道路。
同时,去年的教材减少了UI关系图,让中学生学会用图像进行分析,但由于是中学生第一次接触,对中学生来说是一个难点。 因此班主任要从坐标轴的构建和定义入手,让中学生理解UI关系图。
【教学过程】
1.创建场景并引入新课程
师:在以上两章中,我们学习了电压、电压和内阻的知识。 这三个量之间的关系不是孤立存在的,而是相互关联、相互影响的。 接下来请朋友们仔细观察演示实验:
(班主任示范,学生观察,实验推理)
演示① 同一个灯泡两端施加的电流越大,灯泡越亮。 (即:施加在导体两端的电流越大,通过它的电压就越大);
演示 ②相同电流下,不同灯泡的照度不同。 (即:相同电流下,导体内阻越大,流过的电压越小)。 这个例子也阐明了电压、电流和电阻之间的定性关系。
如果你知道导体的内阻和导体两端的电流,你能估算出它两端的电压吗? (或用化学表达式表示)
板书:第7章欧姆定理
第一节探讨内阻上的电压与两端电流的关系
2. 进行科学研究
1. 问问题
师:探究电压、电流和电阻之间的数量关系?
2.推测或假设
根据班主任的示范实验和以下两个事实引导和激发中学生的想象,做出猜测或假设
①施加在导体两端的电流越大,通过它的电压就越大;
②导体的内阻越大,流过它的电压就越小。
健康回答:
两者之间的关系可能是I=U/R;
可能是导体两端的电流减小了数倍,导体中的电压也减小了数倍;
可能是U=IR;
或者
3.设计实验(运用启发式提问帮助中学生设计实验)
师:我们学过的电压、电压和内阻三个量,哪些量可以检测,用什么仪器检测?
健康:可检测的量有:电压和电流,仪器分别为电压表和电流表。
师:内阻测不出来电阻的测量教学目标,怎么知道导体的电阻呢?
生:可以预先给定导体的内阻值(使用定值内阻)。
师:也就是说,我们在研究电压、电流和电阻的关系时,先固定内阻,让电流变化,观察电压的变化。 这些研究化学问题的方法叫什么?
生:控制变量法(引导和归纳)。
师:实验时,对某一个导体只检测一组电流电压值,这样可以吗?
学生:没有。
师:为什么?
师生共同回答:多次试验可以减少偏差,考虑到实验探究的科学性,应多次试验。
班主任提醒:除了对同一导体测试几组电流电压值外,还需要改变定值内阻,进行反复实验。 这些研究化学问题的方法不容忽视。 本实验给出了两种不同的定值内阻(R1=5和R2=10)
师:我们在实验中需要多次检测电流值和电压值,那么如何改变导体两端的电流和通过它的电压呢?
学生1 答:可以改变电源的电流,如:增加或减少串联的干电池个数。
学生2 答:可以用滑动变阻器来改变。
班主任总结并强调:朋友们知道改变定值内阻两端电流的方法。 请根据您认为最适合您的方法和我们刚才设计的思路选择您需要的实验设备,并对比您办公桌前的设备。 并画出能同时检测电流和电压的电路图和记录数据的表格(中学生分组讨论实验方案,班主任巡视答疑,放映部分中学生的设计方案,全班分析改进实验方案)。
4. 进行实验
在实际操作中,班主任还提醒中学生注意以下问题:
连接电路时要注意什么?
生1:接通电路时,开关应处于断开状态,滑动变阻器的滑块应置于阻值最大的位置。
师:数据测试多少次比较合适?
健康2:不要测试太多次,视时间而定,一般三四次即可。
师:如果在实验中使用滑动变阻器,连接时应注意哪些问题? 闭合电路前应考虑哪些问题?
生三:接线柱不能上下相同,要上下一致; 闭合电路前应将滑块移动到最大内阻。
班主任小贴士:实验中如果用滑动变阻器改变导体两端的电流,尽量使定值内阻两端的电流按整数倍变化(如:1V、2V , 3V). 同样,用干电池(或中学生电源)改变供电电流时,供电电流也应按整数倍改变。
班主任巡回指导中学生进行实验,解答实验中的疑惑,强调中学生实验中的错误,并要求中学生填写处理实验数据和实验实事求是的信息。
五、分析论证
在数据处理过程中,可以引导中学生认真思考检测数据:分析电流如何变化,从而影响电压如何变化; 同时也要考虑到实验会有偏差,数据不一定很一致。 推导出电压与电压的关系。
(投影仪显示)中学生处理实验数据,各组讨论,最后得出结论:当内阻相同时,通过导体的电压与导体两端的电流成反比。
然后指导中学生用检测到的数据对比课本,绘制UI图。
启发中学生将图形的结果与化学中线性函数的知识进行比较,推导成UI关系式:U=IR。
六、实验评价
要求中学生在探究报告中反思自己探究活动的一些问题,如:
(1)自己的实验设计是否最优,可能存在一些不合理的地方。
(2)你在实验操作中有没有犯什么错误,看书的时候犯了什么错误。
(3)本组检测结果是否可靠。
(4) 研究中有没有什么问题没有弄清楚,具体说明了什么问题。
7. 沟通
班主任提示:要求中学生课后交流。 在交流中,他们可以互相交流自己的研究报告,也可以口头陈述自己在研究过程中与他人不同的观点。 同时,也要听取他人的正确意见。 交流时,不能只是交换询问的推论,而应该把交流的重点放在询问的过程中。
如:为什么我的猜测和别人的不一样?
为什么我的方法和你的不一样?
为什么你能得出这样的推论,而我的推论和你的不一样呢?
3、作业:完成本次实验的“探索报告”,并在报告中写明对自己选择的实验探究过程的评价,以及下一节的学习计划。
【本课点评】:
这节课基本上是中学生的小组探究实验。 中学生分为三组,劳动大体分工:实验时,一人接滑动变阻器(或改变供电电流),一人观察电流表,一人观察电压表,一人记录。
在探究实验过程中设计实验环节时,让中学生知道如何增加或减少电池的数量和使用滑动变阻器进行科学研究。 目的是让中学生了解科学探究过程的多样性。 了解不同风格的科学探究对研究问题的好处和坏处。
在实际操作中,应多给予鼓励,以提高中学生完成实验的信心。 有些要求尽可能让中学生通过动手的过程去体验,有利于培养中学生的科学探究素养。
在使用图像进行数据处理时,班主任可以使用电子表格工具(多媒体)实现即时处理。 电流U可以看作是纵坐标的y轴,电压I可以看作是横坐标的x轴。 从UI图中可以看出U和I是一个比例柱的线性函数,内阻R的取值在线性函数y=kx K值中,这样处理有利于中学生能快速画出U、I、R的数学表达式。
如果条件允许,电源的选择最好使用中学生电源,检测数据比较一致。 使用干电池时,检测数据存在一定的偏差,降低了中学生处理数据和得出推论的难度。
本节的实验探索是首次同时使用电流表和电压表。 对于中学生来说,会有一定的困难。 班主任要精心策划,及时指导。
电压、电流和电阻的关系
【设计理念】
以新课改理念为基础,创造类似于科学探究过程的新型教学模式,组织学习活动。 让中学生体验科学探究的过程,从小学习科学的学习方法,培养中学生的科学心态、合作精神、创新能力和实践能力。
【教学目标】
知识和技能
1、通过实验,让中学生知道“电阻一定时,电压与电流成反比,电流一定时,电压与内阻成正比”。
2、让中学生熟悉如何用电压表测量同一内阻的电压和两端电流,并用与被测内阻串联的滑动变阻器调节两端电流待测内阻两端。
流程与技巧
1、使中学生初步了解用控制变量法研究数学规律的思路。
2、进一步培养中学生对电路连接及相关电路进行热实验的操作能力,以及根据实验结果分析总结实验推论的能力。
情绪心态和价值观
1、培养中学生学习数学的兴趣和愿望。
2、培养中学生实事求是的科学心态和勤奋好学的精神。
【教学重点】
中学生通过实验可以知道导体中的电流与电流电阻的关系。
【教学难点】
如何通过实验研究导体中的电流与电流内阻的关系。
【教具】
电源、电流表、电压表、定值内阻、开关、一些电线、滑动变阻器。
【教学过程】
1. 创造情境,激发兴趣
通过以上的研究和实验,小伙伴们已经隐隐感觉到电压、电压、电阻之间存在着一定的关系,那么这两者到底是什么关系呢? 这里我分三个课题来研究它们之间的关系。 请分组讨论哪些主题是研究所必需的。 为什么?
1、电流、电流与电阻的关系;
2、电压、电压与电阻的关系;
3、电阻与电压、电压的关系。
说明:通过创造这种情况,实现了三个目标。 一是创设化学情境,激发中学生的学习兴趣; 二是培养中学生科学选择研究课题的能力; 三是复习上面学到的知识(①电压是产生电压的原因;②电阻是导体本身的一种性质电阻的测量教学目标,与导体两端的电流和导体中的电压无关)。
2、引导中学生猜测假设
结合上面学到的知识,电流是产生电压的感应,而导体的电阻是导体本身阻断电压的一种特性。 采用对话讨论的方式,引导中学生猜猜“电流、电流与电阻的关系”。
流过导体的电流越大,导体中的电压就越大; 导体的内阻越大,导体中的电压越小。
说明:通过这个环节,一是让中学生了解推测是常用的数学研究方法之一; 二是让中学生知道,推测是根据大量科学事实得出的,不是胡乱猜测的,是有科学依据的。
3. 学生拟定方案,设计实验
一、查询方式
据推测,导体中的电压与导体两端的电流和导体的内阻有关,那么如何研究电压、电流和电阻之间的定量关系呢? 请中学生分组讨论以下两个问题:
① 哪个较早学习的实验对象与本实验对象相似?例如
②你列举的实验中使用了哪些数学研究方法?
说明:这样做的目的有两个:一是通过小组讨论交流,培养中学生合作学习的意识; 二是让中学生复习上面学过的实验,讨论研究实验的方法——控制变量法。
2.研究电压与电流的关系
让中学生理解“研究电压与电流的关系时,内阻要保持恒定”的思想。 这样,在设计实验电路时,应考虑:①如何检测定值内阻两端的电流u和定值内阻电阻中的电压i呢? ②如何保持导体的电阻r恒定? ③用什么方法改变定值内阻两端的电流u?
(1)中学生独立设计电路,中学生分组进行小组讨论,制定共识设计方案。
解说:这既充分发挥了个人的主观能动性,又集思广益,培养了中学生团结协作的精神,共同克服困难,共谋解决之道。
(2) 小组代表发言并提出设计方案。
说明:通过小组发言,交流设计思路和具体操作,运用对话的形式,让中学生在原有知识和能力的基础上互相学习,取长补短。
(3)师生共同讨论,评价各组设计方案的优缺点。 班主任引导整合思维,帮助中学生产生科学的想法,确定实验的最佳方案。 然后指导中学生设计课本中的电路图。
通过串联电路中的滑动变阻器改变导体两端的电流u,从而改变电路中的电压i。
3.研究电压与电阻的关系
在这里让中学生理解“研究电压与电阻的关系时,电流要保持恒定”的思想。 此类实验探索应考虑:①如何改变导体内阻r的大小? ②如何保持导体两端的电流u恒定?
让中学生讨论交流,让中学生体会到当定值内阻发生变化时,可以控制滑动变阻器两端的电流u保持恒定。
4.学生分组实验和数据收集
(1) 班主任可演示电路的连接或画板电路的连接,补充实验笔记,针对性辅导; 并清楚地观察目标,知道收集信息的研究对象,并明确收集信息的内容。
(2)中学生分组合作完成实验,并正确记录实验数据。
1.研究电压与电流的关系
按照电路图连接好物理电路,用滑动变阻器改变定值内阻两端的电流,并记录相应的电压值,并填表:
表一:
r=10ω
当前 u(v)
1个
1, 5
2个
电压 i(a)
2、更换定值内阻,用滑动变阻器保持定值内阻两端电流不变,记录相应的电压值,填入表1:
表二:
u=3v
内阻r(ω)
5个
10
15
电压 i(a)
五、分析与论证
实验数据是客观事实的反映,不等于实验推断; 实验推理是根据数据进行科学分析的结果。 班主任选取了两组实验数据展示在黑板上进行分析论证。 引导中学生进行因果推理,理解因果推理关系,在受控化学条件下,注意数学条件变化与化学现象变化之间的联系,寻找数据之间相互关系的特征,培养中学生' 分析简单因果关系的能力。
1、电流与电流的关系
中学生讨论并回答以下问题,层层总结:
(1) 电压和电流这两个数学量,谁随谁变化?
(2) 分析表1,可以得出什么推论?
(3) 如何分析得出以上推论?
(4) 我们推理的前提是保持化学量不变?
(5) 有人说这个推论可以表示为“当内阻一定时,导体两端的电流与导体两端的电压成反比”。 这样对吗?
说明:设计这五个问题的目的是通过对实验数据的分析,培养中学生的概括能力;
2、电流与内阻的关系
中学生可以在分析表1的基础上独立完成分析表2,得出这条规律。
中学生讨论并回答以下问题,层层总结:
(1) 电压和内阻是两个数学量,谁随谁变化?
(2) 分析表2,可以得出什么推论?
(3) 如何分析得出以上推论?
(4) 我们推理的前提是保持化学量不变?
(5) 有人说这个推论可以表示为“电流一定时,导体的电阻与通过导体的电压成正比”。 这样对吗?
六、评价
探究假设是对探究结果的期望,探究结果是对探究假设的验证。 关注它们的差异是发现问题和提出问题之间的插曲,是创造性思维的表现。
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(1)
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3. To make how to study the one and two by .
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(3)
1. 新课程介绍
(1) Q: What are the ? What are the of in a ? (: Omit)
(2) : a small 2.5V light bulb and a for in to form a with a dry board and two dry in . Close the , and the the two and the of the small bulb.
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(3) Q: What is ? What are the that the size of ? (: Omit)
: 2.5V and 6.3V small light bulbs, two dry in and a are used to form a . Close the , and the the of the and the of the small bulb twice .
: The 6.3V small bulb is and the is lower. light bulbs have . of the : When the is , the of the small bulb is to the of the small bulb.
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Q: What are the steps of the ?
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板书: