探究电阻上的电流跟两端电压的关系

探究电阻上的电流跟两端电压的关系

焦作市实验中学 杜燕

一、教材分析 1、教材的地位和作用

本节课研究的：电流跟电压、电阻的关系实际上就是欧姆定律，这一节综合性较强，从知识上讲，要用到电路、电流、电压和电阻的概念；从技能上讲，要用到电流表、电压表和滑动变阻器等，同时，欧姆定律又是后面学习伏安法测电阻、电功、电功率等知识的基础，所以，本节课起到了承上启下的作用。初中所学的欧姆定律作为一个重要的物理规律，反映了电流、电压、电阻这三个重要的电学量之间的关系，是进一步学习电学知识和分析电路的基础，是电学中最基本的定律，欧姆定律是本章的重点，也是初中物理的重点内容。 2、学情分析

初中阶段的学生思维方式是比较简单的，他们多喜欢形象、直观的观察和认识客观事物，习惯于形象思维，而抽象思维是他们的弱项，至于逻辑思维更不容易做到。根据学生的年龄特点，我在设计课时，更多的增加可见直观的现象，一步一步递进，从而激发学生的求知欲和好奇心。先由生活中的现象，引导学生得出电流是与电压、电阻有关的，从而推断出电流与电压、电阻的定性关系。这样处理：一是给接下来的实验结果做了铺垫，不致使学生感到突然；二是目的明确，使学生对将要探究的问题产生强烈的愿望，想要证实一下这个推断。有了定性的关系，又知道电流是可以用电流表测量的物理量，电压是

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可以用电压表测量的物理量，电阻也是可测量的物理量。在此基础上就可以引出“探究电流与电压、电阻会不会有定量关系”的问题。

本节课“探究电流跟电压、电阻的关系”是一个完整的科学探究过程，让学生经历科学的探究，学习科学猜想、设计实验、进行实验、分析论证、感悟科学方法，要求学生通过探究活动得出，从而更进一步体验科学探究的方法。因此这节课无论在知识学习上还是在培养学生运用知识解决实际问题的能力上都具有十分重要的作用。所以教学中，在注重学生的理论联系实际能力的同时，更要关注学生的科学探究能力的提高。 3、教学目标

新课标强调以学生发展为本，把义务教育阶段的教育目的定位

于提高全体学生的科学素质，强调探究式学习，把科学探究纳入了内容标准，而不仅作为获取知识的手段。在注重知识的同时，更加注重知识的生成过程。

基于上述情况，结合初中生的接受能力，确定本节课目标如下： A．知识与技能

（1）使学生会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和其中的电流。

（2）通过实验认识电流、电压和电阻的关系。 （3）会观察、收集实验中的数据并对数据进行分析。 B．过程与方法

（1）根据已有的知识猜测未知的知识。

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（2）经历观察、实验以及探究等学习活动的过程并掌握实验的思路、方法；培养学生的实验能力分析、归纳实验结论的能力；培养学生能够掌握把一个多因素的问题转变为多个单因素问题的研究方法。 （3）能对自己的实验结果进行评估，找到成功和失败的原因。 C．情感、态度与价值观

（1）让学生用联系的观点看待周围的事物并能设计实验方案证实自己的猜测。

（2）培养学生大胆猜想，小心求证，形成严谨的科学精神。 4、重点和难点

重点：实验探究电流跟电压、电阻的关系

难点：实验的设计，利用数据和图像分析电流跟电压、电阻的关系。

学生要通过自己的实验得出欧姆定律，最关键的是实验方法。学生已分析出电流与电压、电阻两个量有关，所以比较容易分析出要用到“控制变量法”。这个实验难度比较大，这部分对学生的推理能力、逻辑思维能力要求都很高，主要在实验的设计、数据的记录以及数据的分析方面，学生出现错误的可能性也比较大，所以实验的评估和交流也比较重要，为突破难点，我采用层层递进的方法一步步引导学生思考，我以幻灯片的形式出示很多引导性的问题，让学生进行合作学习，小组讨论的方法，从而突破难点。 5、教学仪器

演示用具：调光台灯、实验表格、多媒体课件、投影仪。

学生用具：干电池2节、 开关 、导线 、定值电阻（5Ω、10Ω）、

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滑动变阻器、 电压表和电流表。 二、教法设想

我采用“探究式教学法”与“合作学习”相结合的教学方法：以“提出问题→猜想与假设→制定计划与设计实验→进行实验与收集证据→分析论证得出结论→评价→交流与合作的探究过程 ”为主线 突出三个特点：

1、动 (师生互动) （生生互动） 2、引 (适当引导) 3、变 (形式变动、多样) 三、学法指导

在本节课中教给学生以下学习方法：归纳法、互助学习法 1、归纳法

在探究实验中，让学生通过分析现象——提出猜想——控制变量——实验探究——得出结论的方法，来研究电流跟电压、电阻的关系，培养学生猜想、归纳能力。 2、互助学习法

在本节课的教学过程中，有许多需要学生通过互相讨论解决的问题，同学之间可以通过互相讨论，互相启发，集思广益，得出更满意的答案。互助学习法有利于培养学生自主学习的能力和团结协作的精神。 四、课前准备

本节课我将学生分成2人一小组和4人一大组进行探究，合作学习。按“组内异质，组间同质”的原则，组建由一名优秀生和一名后进

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生构成的小组。准备好本节课所需要的实验仪器，了解学生仪器使用方法的掌握情况，课前将实验报告发给学生。（这样设计的好处：可以根据情况分别进行2人一小组讨论或4人一大组讨论，而且可以达到“兵教兵”的目的，优秀学生可以带动后进生一起学习，大大提高学习效率） 五、教学过程

（一）创设物理情境，引导学生进入科学探究

教师出示调光台灯，请一位同学上台打开台灯，转动开关，让学生观察灯泡的亮度，再断开开关，让学生描述看到的现象，并说出产生这个现象的原因是由于通过灯泡的电流发生了变化。（从生活中的现象，引导学生思考，从而提出探究的问题） 出示幻灯片1：让学生自己探究，设计实验 ：

要求 ：各小组根据桌上提供的器材（干电池2节、导线、滑动变阻器、开关、小灯泡）设计并连接电路使小灯泡的亮度发生变化，用两种方法，画出电路图。

展示：请两个小组的代表上台展示，画出设计的电路图。 让学生总结分别用什么方法改变了电流。 方法一： 方法二：

U=1.5v , U=3v

通过改变电压，来改变小灯泡的电流 通过改变电阻，来改变小灯泡的电流

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（引导学生思考可以用两种方法改变电流，进而层层递进，引导学生得出：电流大小跟电阻有关，还跟电压有关） （二）进行科学探究 1、提出问题

电流与电压、电阻有什么定量的关系？

探究：电阻上的电流跟两端电压的关系（板书课题） 2、猜想或假设

让学生作出猜想，并说出猜想的依据。

出示幻灯片2：是 I=U × R ？还是I=U+R ？或者 是I=U/R ？或者是…… 要求：2人一小组讨论，然后举手回答。

（每个活动都作出要求，让学生有目的的进行活动） 3、设计实验

出示幻灯片3：（一）请大家小组讨论 （1）本实验用什么研究方法？并说出理由。 （2）实验器材有哪些？

（3）画出设计的电路图，并说出你是如何改变定值电阻两端电压的？

（4）实验中若用到滑动变阻器，滑动变阻器的作用是什么？ （5）说出具体的操作步骤。

要求：先独立思考，再4人一小组进行讨论，然后小组代表进行全班展示。

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（这部分是探究实验的重点，学生只有在弄清实验思路后才能完成实验，尤其要让学生知道，本实验要用到“控制变量”的方法。学生在教师问题的引导下会进行激烈的讨论，所以要给学生充分的思考和讨论时间，最后让学生回答或展示，教师巡回指导，解答学生的疑难问题）

（若学生回答错误，其他小组的同学可以进行补充或更正，这样可以充分发挥学生的主观能动性）

（二）学生展示实验电路图，回答以上问题，确定实验方案。 （教师要鼓励学生敢于说出自己的想法和思路，与大家分享，敢于展示自己，从而树立学生的自信心和培养学生的语言表达能力） 出示幻灯片4：（三）明确实验注意事项 以幻灯片的形式出现，让学生回答

(1)连接电路和更换元件时，开关应处于________状态。 (2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应位于________位置， (3)电路连好后，应用________方法选择量程，在不超过量程的情况下，尽可能选择________量程，以便测量更准确，

(4)读数时，视线应与刻度盘上的刻度线________，读数完毕，要及时记录。

（再一次强调实验的注意事项，以引起学生的注意，避免在实验时产生错误） 4、进行实验

(1)小组合作完成实验，有困难的同学可参考屏幕上的提示。

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（教师巡回指导学生进行实验，指出学生在实验中错误，并要求学生实事求是地填写实验数据）

要求：把实验数据记在实验报告上，并用描点法画出U-I图像，做完的同学，请举手进行展示。

（将学生分成两大组，甲组用定值电阻是R1= 5 Ω的电阻进行实验，乙组用R2= 10 Ω的定值电阻进行实验，使实验结果更具有普遍规律） （2）记录数据 R1= 5 Ω

电压U/V 电流I/A

R2= 10 Ω

电压U/V 电流I/A

5、分析数据、归纳总结

（1）各小组分析实验数据，画出U-I图像

（2）交流评估数据。请几个小组同学代表上台出示小组数据，并将实验数据用图像的形式表示出来。

(3)分析论证实验数据，大屏幕分析图像，归纳结论。引导学生进一步分析得出，在电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。

请在坐标系上画出电流随电压的图像；

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分析表中数据或图像，你能得出的探究结论是_________________________。

（4）进一步分析数据，引导学生得出I与U、R之间的定量关系，关系式：________。

（培养学生的分析、归纳总结问题的能力,运用数学图像解决物理问题的能力） 得出结论：

（1）在R一定时，I与U成正比

（2）I与U、R的之间的定量关系式为：I=U/R

6、评估

请同学们对自己的探究活动进行回顾、分析，思考 在实验中哪些问题真正弄懂了，哪些问题还不清楚？

实验设计有没有不合理的地方？操作中有没有失误，测量结果可靠吗？

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7、交流

小组之间讨论一下，你们的方法、结论跟其他同学有什么不同？你觉得是你们的比较好，还是人家的比较好呢？把交流的情况简要记录下来。

（以上是科学探究的整个过程，让学生在探究过程中学习知识，掌握技能）

（三）、请一个小组学生代表进行课堂小结。 （四）、课外探究 自制一个调光台灯 六、板书设计

第七章第一节 探究电阻上的电流跟两端电压的关系

实验探究：电阻上的电流跟两端电压的关系 提出问题： 电路图： 猜想 设计实验 进行实验

分析数据、归纳总结 评 估 交 流

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【课后反思】

本节课我设计是一个完整的科学探究过程，让学生经历科学的探究，学习科学猜想、设计实验、进行实验、分析论证、交流、评估，感悟科学方法。

本节课学生能够主动、积极的参与到教学过程中，积极思考，主动探究，我觉得这点是非常成功的地方。我在设计的时候把每一个环节都设置有导向性信息，让学生知道应该怎样做，目的明确了，效率就提高了，我觉得这点也很好。在教学过程中，师生互动、生生互动的环节特别多，学生在相互补充，相互启发中进行学习，层层递进，老师在课堂上只起到引导的作用。比如：让学生设计这节课的实验电路图时，第一个同学画成了小灯泡，然后我就引导学生思考。你觉得有什么不当的地方没有，经过老师的启发，有的学生就发现了错误，并上台纠正，并说出了改正的理由，我觉得，学生能相互补充的方法，比老师的纠正，效果要好。本节课我的设计理念就是：能让学生做的，就让学生做，能让学生说的，就让学生说，老师就是导演，学生就是演员。本节课的一个特点就是，每一个环节，都要求学生说出理由，这样设计既引导学生思考，也可以锻炼学生的语言表达能力。在最后的评估、交流阶段，我让小组讨论后进行，学生畅所欲言，学生指出了好几个实验中容易出错的地方，效果很好，在以前的探究课上，我一般都把最后的评估、交流环节，草草带过，没有让学生充分总结，而这节课我让学生充分讨论，然后发言，学生能说的非常好。以下是学生的精彩发言：

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李璐圆：我觉得需要注意的地方是，在连接电路时，开关应断开；还有滑动变阻器应移到阻值最大处。需要改进的地方是，滑动变阻器的阻值太小，在移到滑动变阻器时，电压表的示数变化不大，应换成最大阻值是30欧或50欧的。

商樾：在测量时电路的闭合时间不应太长，因为电阻会发热，受温度影响。

张一凡：我发现在连接电源时，导线可能会将电源的正负极连一块，发生电源短路，以后应该避免。

李婉臻：我选电压表时选择了大量程，感觉测量不太精确，应选小量程。

郭欣然：在连接导线时，要尽量连接紧一些，否则容易出现断路。 李璐圆：还有一个小细节就是拧线时，应顺时针拧，可以拧的更紧。 李婉臻：我觉得导线连接是有些乱，我认为连完导线应先检查一遍电路，再闭合开关，避免造成的短路现象。

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实验报告一

R1= 5 Ω

电压U/V 电流I/A 请在坐标系上画出电流随电压的图像；

分析表中数据或图像，你能得出的探究结论是_________________________。

进一步分析数据，引导学生得出I与U、R之间的定量关系，关系式：________。

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实验报告二

R2= 10Ω

电压U/V 电流I/A 请在坐标系上画出电流随电压的图像；

分析表中数据或图像，你能得出的探究结论是_________________________。

进一步分析数据，引导学生得出I与U、R之间的定量关系，关系式：________。

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