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14.4 《歐姆定律的應(yīng)用》教學設(shè)計 教學內(nèi)容 歐姆定律的 應(yīng)用 課型 新授課 課時 1課時 授課人 張世成 教學準備階段 教學目標分析 知識與技能 1．理解伏安法測電阻的原理。 2．會用電壓表、電流表測定值電阻的電阻值。 3．會推導串聯(lián)電路的總電阻。 4．進一步深刻理解歐姆定律及其表達式，能運用歐姆定律計算有關(guān)問題。 過程與方法 通過歐姆定律的變換式R=U/I領(lǐng)悟測量未知電阻的實驗方法，根據(jù)實驗原理制訂方案、設(shè)計電路、選擇器材、擬定步驟，能利用伏安法正確測量定值電阻的電阻值。 情感、態(tài)度與價值觀 1．通過測電阻的過程，加深對“研究物理學的主要方法是觀察與實驗”的理解。通過實驗既有利于對所學物理知識的理解，又有利于培養(yǎng)自己動手實踐和解決實際問題的能力。 2．介紹歐姆的故事，對學生進行熱愛科學、獻身科學的品格教育。 教材分析 1．用伏安法測電阻是電學中的一種基本測量，屬歐姆定律變換式的具體應(yīng)用，對于加強學生對歐姆定律和電阻概念的理解有重要作用，同時又能給學生提供初中常用電學器材綜合使用的機會，有利于提高學生動手操作能力，教材有歐姆定的變換式出發(fā)，從理論上推導出電阻的計算公式，如果用實驗測出導體的電阻呢？由于學生有前一節(jié)課探究的經(jīng)驗，教材將整個探究過程留給學生自行完成，只提供了試驗中需記錄的數(shù)據(jù)表格。 2．這時，學生已經(jīng)具備設(shè)計、安裝調(diào)光燈必需的理論與技能，但卻僅僅局限在一盞電燈的情況。為了提供學生進一步擴展的空間，教材采用科學推導的方式，研究串聯(lián)電力有兩個電阻的情況下，其電路的總電阻為多大，促進學生進一步運用歐姆定律，得到串聯(lián)電路總電阻的計算公式，由此了解理論推導這一科學方法。 教學重難點分析 教學重點 1．伏安法測電阻的原理，以及實驗的整個過程。 2．會推導串聯(lián)電路的總電阻。進一步深刻理解歐姆定律及其表達式，能運用歐姆定律計算有關(guān)問題。 教學難點 1．在伏安法測電阻的實驗中，滑動變阻器起什么作用？又怎樣選擇電表量程？ 2．在推導串聯(lián)電路總電阻的過程中，理解等效替代的思想。 學情分析 1．知識基礎(chǔ)：①掌握了用電壓表測電壓的方法；②知道滑動變阻器的作用；③掌握了部分電路歐姆定律；④初步掌握了用圖象處理數(shù)據(jù)的方法。 2．學習能力：①學生的觀察水平不斷的提高，能夠初步地、獨立發(fā)現(xiàn)事物的本質(zhì)及各個主要細節(jié)，發(fā)現(xiàn)事物的因果關(guān)系。②具有初步的歸納重點，抓住問題本質(zhì)的能力。③已經(jīng)初步具備了基本地實驗操作和實驗觀察能力。 器材準備 1．器材學生專用直流電源、電流表、電壓表、開關(guān)、未知阻值的定值電阻、小燈泡、滑動變阻器和導線等。 2．電腦、多媒體設(shè)備。 教學過程設(shè)計 教學環(huán)節(jié) 教師活動 學生活動 能力目標 活動一：復(fù)習引入并運用 歐姆定律進行推導 簡單復(fù)習歐姆定律相關(guān)內(nèi)容，設(shè)置疑問，引入新課 學生集中回答 快速回憶歐姆定律內(nèi)容 出示一個電阻值模糊不清的電阻，問：誰有辦法測出它的電阻值來？ 通過學生小組討論，引導學生回答：只要測出它兩端的電壓U和通過它的電流I 小組討論，通過學生討論，讓學生自行理解伏安法測電阻的原理 設(shè)問：為什么測出它兩端的電壓U和通過它的電流I就可以測出電阻？ 集中回答：可以將歐姆定律的公式進行變形，R=U/I。 教學環(huán)節(jié) 教師活動 學生活動 能力目標 活動二：測量定值電阻的阻值 既然應(yīng)用公式R=U/I就可以測出電阻，那么，怎樣測出它兩端的電壓呢？ 引導學生回答：把電壓表并聯(lián)在電阻的兩端，測出它兩端的電壓。 回憶電壓表的作用 那么，怎樣測出它兩端的電壓呢？ 引導學生回答：把電流表和電阻串聯(lián)，測出通過它的電流 回憶電流表的作用 根據(jù)學生提出的實驗原理，請大家設(shè)計實驗電路圖 A s V R 鞏固學生對電路圖的設(shè)計能力 根據(jù)學生設(shè)計的電路圖，提問：電路中可否不用滑動變阻器？為什么要用滑動變阻器？ 學生思考回答：可以利用滑動變阻器改變待測電阻兩端的電壓和通過它的電流，多測幾組數(shù)據(jù)，用多次測量求平均值的方法，可減小。 加深對滑動變阻器作用的理解 分析電路后，要求學生檢查自己設(shè)計的電路。然后討論實驗步驟。 步驟：1.按電路圖連接實驗電路，開關(guān)斷開，滑片移到最大電阻值的位置。2.檢查無誤后閉合開關(guān)，三次改變滑動變阻器阻值，分別讀出兩表示數(shù)，填入表格。3.根據(jù)記錄算出三次R，求出平均值。 加深對“確定導體電阻不變”的知識的理解 活動三：推導串聯(lián)電路的總電阻 設(shè)置情景：把伏安法測電阻中的“單個電阻（實際上是事先串聯(lián)在一起的兩個小電阻）”切開，我們能不能繼續(xù)用伏安法來測出兩個串聯(lián)導體的總電阻？ 回憶伏安法測電阻，思考問題并畫出電路圖。 培養(yǎng)學生的實驗?zāi)芰蛷娀瘜W生用圖象研究物理問題的能力 要求學生回憶串聯(lián)電路中電流和電壓的特點。 學生小組討論。 回憶串聯(lián)電路電流電壓特點 根據(jù)歐姆定律，推導出串聯(lián)電路的總電阻等于各分電阻之和的結(jié)論。 討論明確：1.在推導串聯(lián)電路的電阻時常出現(xiàn)一個“總”字，它表示“總代替”，即“等效性”；2.歐姆定律的應(yīng)用范圍不只僅局限于兩個電阻的情況，可從一個導體擴展到幾個導體，再到N個導體；3.串聯(lián)電路中影響導體電阻大小的因素與外加電壓、通過導體的電流無關(guān)，只與導體本身的性質(zhì)有關(guān)。 串聯(lián)電路的總電阻： 設(shè)串聯(lián)的電阻為R1和R2，電阻兩端的電壓為U1和U2，電流為I， U=U1+U2 （1） I=I1=I2 （2） 應(yīng)用歐姆定律的變形U=IR得 IR串=IR1+IR2 所以 R串=R1+R2 得出結(jié)論：R串 =R1+R2 +……+Rn 借助情景，建立起對串聯(lián)電路總電阻的感性認識。 復(fù)習所學知識，為理論推導作鋪墊 通過討論，進一步加深對串聯(lián)電路的總電阻等于各分電阻之和這一特點的認識與理解。 指出在串聯(lián)電路總電阻大于串聯(lián)的每一個導體的電阻。 提問：是否在任何情況下，總電阻都大于部分電路的電阻？ 活動四：鞏固本節(jié)所學內(nèi)容 1.把電阻R1 =3Ω、R2 = 6Ω串聯(lián)接入同一電路，關(guān)于它們的總電阻值，下列四個選項中正確的是（ ） A．9Ω B．3Ω C．6Ω D．2Ω 學生自行回答 識記串聯(lián)電路電阻的推導公式。 2.小王用伏安法測一未知電阻的大小，如果該未知電阻的阻值大約是80Ω，選用電壓為1.5V的電源，則選用量程為0～0.6A的電流表是否合適？為什么？如果不合適，應(yīng)如何處理？ 學生小組討論 利用歐姆定律的相關(guān)知識解決實際問題，獲得成就感。 某同學為了測出一個電阻R的阻值，將選用的器材連接成如圖所示的電路，R0為已知阻值的定值電阻，由于電源電壓未知，所以沒能測出R的電阻，請你選擇器材幫助他完成這個電路，電源電壓保持不變。要求：（1）用三種方法畫出電路圖，并簡要說明測量方法，寫出R的表達式。（2）每一種方法在不拆除原有電路接線的條件下，只允許再選擇一種器材接入電路。 方法一： 方法二： 方法三： 能力提高 板書設(shè)計 四、歐姆定律的應(yīng)用 一、測量定值電阻的阻值 實驗原理R=U/I 實驗該如何設(shè)計？ （１）電路圖 （２）實驗數(shù)據(jù)表格設(shè)計 二、測量小燈泡的電阻 注意事項 三、推導串聯(lián)電路的總電阻 課后作業(yè) P102 WWW 1、2 教學反思 學生反饋 教學感想 教學流程圖 用公式R=U/I 推導公式 出示模糊不清電阻 小組討論：如何測出它電阻和為什么這樣測？ 開始 歐姆定律 課件 得出實驗結(jié)論 根據(jù)實驗原理，畫出實驗電路圖，選擇實驗器材、設(shè)計實驗步驟。 學生分組實驗 教師指導 課件 把“切開”后在串聯(lián)起來，該如何測總電阻？ 學生分組實驗 得出實驗結(jié)論 課堂鞏固練習 布置課后作業(yè) 結(jié)束 小組討論，找到實驗原理、電路圖、實驗器材和實驗步驟。 教師指導