欧姆定律教学设计(2)

时间:2021-08-31

生:(学生将自己画的电路图展示在黑板上,教师引导学生进行修改)

师:同学们画的电路图可能不同,但只要把握住关键的要点就可以。

要点:

  ①电源、开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表串联;

  ②电压表并联在定值电阻的两端。(见图-11)

师:记录数据是必不可少的一个环节,并且记录还有一定的技巧,因为大家要从这些数据中寻找规律,所以数据的排布要合理,做到一目了然。我们常用的方法是列表格。表格大家都很熟悉,每天大家上课都要用课程表;考试结束会看到全班的成绩表。这里我们改变的是电压和电阻,测量的是电流,记录数据的表格应如何设计?

生:(有的学生会看看自己的课程表,有的学生会想到把课程表中的星期和节次换成电压和电阻,教师可在引导的过程中一步步揭示答案)

师:为了在实验完毕后能与其他小组的数据进行比较,大家的实验条件应该相同,这里我们都使用5Ω和10Ω的两个定值电阻,调节定值电阻两端电压依次为1V、2V、3V(教师板书5,下表中实践部分)

师:在大家的共同努力下,我们的实验设计完成了。但这并不代表我们的实验成功了,如果你在实际操作中出现错误,实验可能因此功亏一篑,现在我问大家几个问题,你们想想应该怎么做?为什么?

  (投影仪投影:①连接电路的过程中开关应该断开还是闭合?②开关闭合前,滑动变阻器的滑片应调节到什么地方?③如果已经知道实验中遇到的最大电流是0.6A,电流表和电压表的量程应如何选择?)

生:(第一个问题比较简单,大部分学生能够回答,第二个问题比较难,教师要进行提示,第三个问题要让学生学会从实验设计中寻找数据,教师要提示。最后教师投影答案)

师:请同学按照上面的实验方案开始实验。

  (学生以小组为单位进行操作,教师巡视指导)

师:[将学生的实验数据展示在黑板上(补充教师板书5),每个小组都很积极地告诉老师自己的实验数据]因为任何实验都存在误差,所以大家的数据有差别是正常的,但数据差别不大,不影响我们总结规律,同学们观察这些数据之间有什么关系?

  (投影:①观察表格的纵行。当电阻是5Ω时,电阻两端的电压增大到原来的2倍,通过它的电流增大到原来的____________倍,电压增大到原来的3倍,通过它的电流增大到原来的____________倍。对于10Ω的电阻,电流和电压有这种关系吗?

  结论:导体中的电流跟导体两端的电压成正比。

  ②观察表格的横行。当电压是1V时,电阻增大到原来的2倍,通过它的电流变为原来的__________倍。对于2V和3V的情况,电流和电阻有这种关系吗?

  结论:导体中的电流跟导体的电阻成反比。

  ③将电流I、电压U、电阻R的关系用公式表示为__________。

生:(数据的规律性很明显,学生基本能自己独立得出结论)

师:这个规律最早是由德国的物理学家欧姆发现的,因此称为欧姆定律。

师:实验完成了,大家分组讨论下面的几个问题,然后做出回答。

  ①实验的结论具不具有普遍性?

  我们的实验采用改变电压和电阻多次测量的方法,在条件改变后得到的规律是相同的,说明规律应该具有普遍性。

  ②为什么少数小组的数据偏差比较大?

  多种情况的错误都可能引起这种结果。如:电路连接是否正确;电压表是不是并联在定值电阻的两端;电表选择的是另外的量程自己却还没有意识到;读数时误将电流表当电压表,电压表当电流表;数据是不是填入表格中正确的位置等等。

  ③为什么多数小组的数据总有一些小小的偏差?

  这属于正常误差。如:在读数时,每个人的习惯不同,当遇到电表指示在刻度的半格处时,有的同学忽略半格,有的同学多读了半格;还有你们用的定值电阻的阻值以及电表的准确性也不可能完全一样。

巩固练习

  ①(扩展教师板书5的虚线部分)

  既然我们已经掌握了这个规律,不用测量,大家能不能把表格中的空白部分补充完整?

  (教师任意添加一个电阻和电压,学生补充电流)

  除了应用规律求电流,我们能不能求电压或电阻?

  (教师任意添加一个电流,学生补充电压或电阻)

  ②同学们家中使用的电冰箱阻值大约是500Ω,请你根据欧姆定律估算一下当它工作时通过的电流大约是多少?

探究过程小结

  ①应用滑动变阻器改变电路中部分元件两端的电压。

  ②同时使用电流表和电压表测量通过某导体的电流和它两端的电压。

  ③改变实验条件多次测量使结论具有普遍性。

  ④实验要按照要求规范操作。

  ⑤电流、电压、电阻之间的关系:欧姆定律。

“欧姆定律”学习

  班级  姓名  学号

(一)提出问题

  1.在电学中我们学了几个物理量?你觉得他们之间有联系吗?

  2.当一段导体两端的电压升高,通过它的电流会怎样变化?

  3.当导体的电阻变大,通过它的电流会怎样变化?

  4.电流、电压、电阻之间的关系能用公式表达出来吗?

(二)猜想或假设

  1._________________________________________

  2._________________________________________

  3._________________________________________

  4._________________________________________

(三)设计实验

  实验目的:探究电流、电压、电阻之间的关系。

  实验器材:电源、开关、导线、________、________、________、________。

(四)进行实验

  按图连接电路,测量并记录以下几组电流的值。

  换接另一个电阻,再次记下几组电流的值。

  实验电路图:

(五)分析和论证

  电流I、电压U、电阻R之间的关系可以用公式表达为____________。(六)评估与交流

  1.实验的结论是一种偶然还是具有普遍性?

  2.为什么多数小组的数据总有一些小小的偏差?

  3.为什么少数小组的数据偏差很大?

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