《歐姆定律》教學設計（錦集15篇）
作為一位兢兢業業的人民教師，通常需要用到教學設計來輔助教學，教學設計要遵循教學過程的基本規律，選擇教學目標，以解決教什么的問題。教學設計應該怎么寫呢？以下是小編為大家收集的《歐姆定律》教學設計，希望能夠幫助到大家。
《歐姆定律》教學設計1
一、設計理念
通過本節課的教學，構建一個“人文、物理、社會”三維的教學課堂，在引導學生探究物理知識的同時，滲透“以人為本”的理念。讓“研究性學習”走進課堂，走入學科教學，以此來切實增強課堂教學的開放性、生成性。張揚學生個性，最大限度地發展學生的創新思維和實踐能力。實現落實從生活走向物理，從物理走向社會的課程理念。
二、教學目標
1、通過對科學家歐姆事跡的介紹，激發學生勇攀科學高峰的斗志；通過歐姆定律的建立，使學生體驗自然界各種運動和變化必然遵循一定的客觀規律；在科學探究的活動中親身體驗，受到從特殊到一般的.科學方法熏陶，以此來培養學生嚴謹細致、實事求是的科學態度。
2、記錄實驗數據，知道簡單的數據處理方法，提高連接電路及正確使用電流表、電壓表、滑動變阻器的技能。
3、使學生初步了解科學實驗的設計，培養學生設計實驗、控制變量并運用分析、比較、歸納等方法進行科學探究的能力。以此來培養學生初步提出問題的能力及信息的收集和交流能力。
三、教學重點
建立歐姆定律，理解其含義。
四、教學難點
就是實驗的設計和探究過程。
五、課時安排
一課時。
六、教學過程
1、提出問題：通過一系列實際問題，引出“探究電流與電壓、電阻會不會有定量關系”的問題，體現了從生活走向物理的課程理念。
2、猜想或假設：讓學生參與到課堂學習中來，結合已有的電學知識和生活經驗讓學生作出猜想，并說明猜想的依據。
3、設計實驗：小組討論如何改變電壓？如何進行研究？（提出解決問題的思路。要求畫出實驗的電路圖，列出所需器材、實驗步驟，設計好數據記錄表）
全班交流，許x代表用實物投影儀展示自己的方案，由老師或下面的學生當場提問（如：為什么要使用滑動變阻器等），共同完善實驗設計。
4、動手探究：動手準備，根據設計方案進行實驗時，該由教師引導，讓學生動手操作。
5、分析歸納：將學生的數據用投影儀投影，引導學生分析I與U的關系，將不同組的數據進行比較，引導學生分析I與U的關系。在這中間，穿插介紹歐姆的事跡。
七、布置作業
練習第一、第二題。
八、結束語
通過這節課的學習，我們掌握了歐姆定律，理解了它的內涵意義。讓學生在體驗的基礎上手、腦并用地參與科學探究活動，能動地認識和生成科學知識，賦予知識以個性化的意義，從中學到科學方法，發展科學探究所需要的能力，進而真切地體驗科學探究過程中曲折的樂趣，從而真正感悟科學。
《歐姆定律》教學設計2
歐姆定律是電學中的基本定律，是進一步學習電學知識和分析電路的基礎，是本章的重點。本次課的邏輯性、理論性很強，重點是學生要通過自己的實驗得出歐姆定律，最關鍵的是兩個方面：一個是實驗方法，另一個就是歐姆定律。歐姆定律的'含義主要是學生在實驗的過程中逐漸理解，而且定律的形式很簡單，所以是重點而不是難點。學生對實驗方法的掌握既是重點也是難點，這個實驗難度比較大，主要在實驗的設計、數據的記錄以及數據的分析方面。由于實驗的難度比較大，學生出現錯誤的可能性也比較大，所以實驗的評估和交流也比較重要。這些方面都需要教師的引導和協助，所以這次課采用啟發式綜合教學法。
一、教學目標
1、知識與技能
①使學生會同時使用電壓表和電流表測量一段導體兩端的電壓和其中的電流。
②通過實驗認識電流、電壓和電阻的關系。
③會觀察、收集實驗中的數據并對數據進行分析。
2、過程與方法
①根據已有的知識猜測未知的知識。
②經歷歐姆定律的發現過程并掌握實驗的思路、方法。
③能對自己的實驗結果進行評估，找到成功和失敗的原因。
3、情感、態度與價值觀
①讓學生用聯系的觀點看待周圍的事物并能設計實驗方案證實自己的猜測。
②培養學生大膽猜想，小心求證，形成嚴謹的科學精神。
二、重點與難點
1、重點：掌握實驗方法；理解歐姆定律。
2、難點：設計實驗過程；實驗數據的分析；實驗結果的評估。
三、教學方法
啟發式綜合教學法。
四、教學準備
1、教具：投影儀、投影片。
2、學具：電源、開關、導線、定值電阻（5Ω、10Ω）、滑動變阻器、電壓表和電流表。
五、板書設計
已學的電學物理量：電流I、電壓U、電阻R。
猜測三者之間的關系：I＝UR、I＝U／R、I＝U－R。
實驗所需器材：電源、開關、導線、電阻、電流表、電壓表、滑動變阻器。
《歐姆定律》教學設計3
一、教學任務分析
拓展型課程中的“電源”和“閉合電路歐姆定律”是基礎型課程中部分電路的延伸，是“電路”一章中的核心知識。內容不僅涉及到電流、電阻、電壓及電動勢等物理量，還通過對電池供電原理以及非靜電力做功等內容的詳細介紹，突出閉合電路中能量轉化和能量守恒的規律。
“電源”和“閉合電路歐姆定律”涉及到的新概念較多并且抽象，如電動勢、外電壓、內電壓、外電阻、內電阻等等，學生掌握這些概念均有一定的難度。建立閉合電路歐姆定律的探究過程，不僅要有較強的動手實驗獲取數據的能力，還要學生具有較高的處理數據的理性分析能力。
讓學生感受電池，制作水果電池，體會物理與生活的聯系，打破對電池認識的神秘感，甚至給學生一個發明創造的欲望，從而感受成功的喜悅或失敗的經歷。
本節課通過對教材內容的合理整合，探究活動的科學設計，較好地達成了學習目標。
二、學習目標
1．知識與技能
（1）知道電源電動勢及內阻概念，知道化學電池的工作原理。
（2）理解閉合電路歐姆定律。
（3）通過實驗操作，培養動手實驗能力。
2．過程與方法
（1）經歷實驗觀察、猜想、驗證等過程，感受科學探究的一般方法。
（2）通過對實驗數據的分析、歸納，經歷物理規律的發現過程。
3．情感、態度和價值觀
（1）通過科學探究過程，培養嚴謹求真的科學態度。
（2）通過對化學電池結構的認識，增強環保意識。
（3）觀看“神六”、“核電站”等圖片，領略我國電能領域取得的巨大的成就，激發愛國主義的熱情。
三、教學重點
電動勢概念的建立，探究電源內阻和閉合電路歐姆定律。
四、教學難點
通過實驗數據分析，得出電源有內阻以及閉合電路歐姆定律。
五、教學資源
1．實驗器材：電壓、電流傳感器、DIS數據采集器等，水果及銅絲、鋅絲等。
2．信息技術：自制FLASH課件。
3．使用教材：上海市現行高級中學課本《物理》拓展型課程I第二冊（試用本）（華東師范大學出版社。
六、設計思路
在“電源電動勢”和“閉合電路歐姆定律”兩節電學內容的教學中，通常我們的教學設計是根據高中物理教材中提供內容按次序而進行的。在教學內容上，從非靜電力做功引入電動勢的概念，強調電動勢是將其他形式的能轉化為電能的本領，在實驗得到電源的內外電壓之和為電源電動勢的基礎上，借助歐姆定律，推導出閉合電路歐姆定律。在教學次序上，先電源電動勢，后閉合電路歐姆定律。
由于人們對事物的認識是一個漸進的過程，在不同的階段有著不一樣的認知水平，學生對電動勢概念的理解也不會是一步到位的，需要一個螺旋上升的過程，所以，我們在對“電動勢”和“閉合電路歐姆定律”兩節內容研究后，將教材內容進行了有機的整合，設計出兩個雙循環的教學過程。
第一個雙循環針對電動勢而言。電動勢的概念是掌握閉合電路歐姆定律的關鍵和基礎，考慮到電動勢概念比較抽象，涉及的知識面較廣，學生全面、深刻地理解它是有困難的。在電動勢教學的第一循環中，僅僅指出電源電動勢是由電源本身的特性決定的，它在數值上等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓，它可以用電壓表直接測量出來。在第二循環中，指出它是表征電源將其他形式的能轉化為電能本領的物理量，電源電動勢和電路斷開時電源兩極間的電壓有相同的大小和單位，但他們的物理含義不同。
第二個雙循環針對閉合電路歐姆定律而言。在第一循環中，通過多組電流、電阻的實驗數據，讓學生通過探究得到電源有內阻，并進一步得到閉合電路歐姆定律，改變了傳統教學中先將電源的表征量都研究好，待所有概念都解決后，再去研究電路中電流所遵循的規律，即閉合電路歐姆定律。第二循環中，先以作業形式給學生一系列問題，然后讓學生通過自主學習、合作學習的形式完成從能量角度對電源的研究。
考慮到本節課的探究方法與課本中的`不同，我們在作業中編排了題目“簡述課本中閉合電路歐姆定律的建立過程”，引導學生通過閱讀教材，學習到另一種經典的研究方法，即通過探究電動勢與電源內、外電壓的關系而得出閉合定律歐姆定律。
本節課的教學設計主要針對“電源”和“閉合電路歐姆定律”第一循環的學習，課題名稱定為“電源及閉合電路歐姆定律”，教學時間為1課時。
七、教學流程
八、教學過程
（一）情景──回顧歷史、引入課題
視頻：神舟6號遨游太空。讓學生思考電池翼板的作用。
圖片：科學家伽伐尼。介紹伽法尼發現電的過程。
圖片：科學家伏打照片。介紹伏打及伏打電池，讓學生利用所學的化學知識，解釋伏打電池的工作原理。
實物：不同類型化學電池。解剖化學電池內部結構，指出廢舊電池給人體和環境帶來的危害。
制作：自制水果電池。在不同水果中插入鋅絲和銅絲，并測量其兩絲間的電壓。
圖片：核電站、三峽。簡要介紹我國電力發展情況。
（二）探究──建構概念、建立規律
探究一：影響端電壓的因素
師：下面我們以干電池為例來研究電源。如圖1是由干電池、電阻箱組成一個電路。為了我們有共同的語言，先介紹兩個概念。我們把電源兩端的電壓稱為“端電壓”；電源外部所接的電阻稱為“外電阻”。圖1電路中電源的端電壓也就是外電阻上的電壓。
師：請大家按圖1連接電路，測量電源的端電壓，完成下表，并講一講你的發現。
電阻箱電阻R
斷路
電源端電壓U
生：我們發現外電阻R越大，電源端電壓U越大，說明端電壓與外電阻有關。
生：不同的電源在外電阻相同的情況下U是不同的，說明端電壓還與電源有關。
生：電路斷開時的端電壓僅由電源本身決定。
師：電路斷開時，電源兩極間的電壓是由電源本身決定的，即：不同的電池，在電路斷開時，維持兩節間電壓的本領是不同的。為了描述電源的這種特性，在物理學中，引入了電動勢的概念。電源電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓。電動勢用符號是E表示，它的單位是伏特。
師：請大家測量課桌上干電池的電動勢。
探究二：閉合電路的電流
師：在圖1所示的電路中，如果電源的電動勢和電阻是已知的，那么，電路中的電流是多少呢？憑你的知識、經驗、智慧或靈感，猜測一下。
生：我的猜測是：I=E/R
師：這樣的猜測對不對呢？電池的電動勢剛才大家已經測量過，下面請大家再測量一下，不同外電阻時電路中的電流，完成下表，最后看看我們的猜測是否正確？
電阻箱電阻R
電路中電流I
生：通過實驗，我們發現電流I 師：那么，電流與電動勢和外電阻之間關系存在怎樣的關系呢？請大家再猜測一下。 生：分母再大一點就行了，我的猜測是，可能是電源內部有電阻。 師：假設你的猜測是正確的，我們不妨將電源內部的電阻叫內阻，用r表示。這時電路中的電流可寫成：I=E/（R+r）。現在請大家利用實驗數據，根據你們學到的數學知識，一起來找一找r的大小，然后看一看在誤差范圍內，上述關系是否成立。 生：我將每一組數據代入I=E/（R+r），通過計算的發現，每一次求出的r都在2．3歐姆左右，說明電源存在內阻的假設是成立的，并且電路中的電流應該滿足I=E/（R+r）。 生：我是用圖像法處理實驗數據的。先畫出I-R圖像，發現圖線是曲線，后來將I=E/（R+r）寫成R=E/I-r形式，看出電阻R與電流倒數1/I成線性關系。如果I=E/（R+r）成立，那么，通過實驗數據畫出的R-1/I圖像應該是直線，結果利用實驗數據作出的圖線如圖2所示，這就說明了關系式I=E/（R+r）是正確的，而圖線的截距為-2．344，說明電源的內阻為2．334歐姆。 師：通過上述分析，我們得出I=E/（R+r）是成立的結論，而且利用圖像還得到了電源的內阻。 師：I=E/（R+r）這個規律最早是由歐姆發現的，為了區別在初中所學的歐姆定律，我們將它叫做閉合電路歐姆定律。之所以稱為“閉合電路”，是因為I=E/（R+r）涉及到由電源、電阻等整個閉合的電路。而初中學習歐姆定律I=U/R只涉及到整個電路中的一個部分，所以，我們將I=U/R又叫做部分電路歐姆定律。 （三）應用──聯系實際、解釋實驗 題目：探究實驗表明，閉合電路中的外電阻越大，電路中的電流越小，電源的端電壓越大。請解釋之。 解答：根據閉合電路歐姆定律I=E/（R+r）可知，當外電阻R變大時，電路中的電流I必將變小；將I=E/（R+r）代入到U=IR得，U=E/（1+r/R），所以，當外電阻R變大時，電源的端電壓U變大。 九、作業設計 本節課在作業設計上，力求使作業能夠聯系社會，聯系生活、聯系環境，甚至跳出物理學科本位，同時通過問題設計引導學生有目的地進行自主學習。 自主學習：電子為什么能在電源的內部從正極運動到負極？ 自主學習：電動勢與電壓的區別和聯系有哪些？用能量的觀點解釋電動勢的物理意義。 開闊視野：簡述課本中閉合電路歐姆定律的建立過程。 拓展研究：課堂實驗數據的再研究。 （1）畫出U-R、I-R、U-I圖像，并用相關理論對圖像進行分析。 （2）假設E、r未知，利用實驗數據如何計算電源的電動勢和內電阻等。 關注生活：查看手機電池上的說明，指出個參數的意義及提出注意事項的理由。 聯系實際：為什么日常生活中不用水果電池？并設計一個實驗來驗證你的想法。 十、教學反思 建構主義告訴我們，知識的獲取過程是學習者在一定的情境下，借助其他人的幫助即通過人際間的協作活動而實現的意義建構的過程，獲得知識的多少取決于學習者根據自身經驗去建構有關知識的能力，而不取決于學習者記憶和背誦教師講授內容的能力。在教學過程中，我們在得到電源電動勢、電流以及外電阻的實驗數據后，讓學生猜測它們之間的關系，有一位已自學過閉合電路歐姆定律的同學說，電流等于電動勢與外電阻的比值。課后我和該同學交談后發現，學生并不是為了配合我的教學設計而故意講錯的，而是他將以前自學過的知識忘了。通過這次交談，我對意義建構的理解更深刻了，同時也更堅定了我們的理念，即物理課堂應該是學生通過探究學習而掌握知識的場所。 目前，大家對課程與課堂的教學改革較為重視，改革的力度也較大，但在作業方面改革步伐卻是緩慢的。對作業功能的定位很少研究；在教學五環節中布置作業所用的時間是最短的；作業的來源單一，很多時候就是課本或練習冊中的幾道練習題；題目通常也側重于理論研究，通過演繹、推理來完成。本節課試圖在作業的布置上做一些改革的嘗試。努力使作業聯系社會，聯系生活、聯系環境，甚至跳出物理學科本位。作業的主要功能不僅僅是鞏固知識、查漏補缺，而且具有承上啟下、新舊聯系、引導學生進行自主學習等功能。如作業中要求學生對實驗數據進行再處理，不僅將課堂的研究引向深入，還為以后“內電阻與電動勢的測定”的實驗教學打下了伏筆；再如通過作業有目的地引導學生進行自主學習，從而保證了學生用１課時的時間就完成了“電源及閉合電路歐姆定律”第二個循環的學習。另外，自主學習有時是需要引導的，由于我們在課堂上讓學生觀看了有關電源內部電荷運動的FLASH動畫，所以學生課后的自學就變得有趣、輕松和高效，對“電源內部電荷運動原因是由于電荷受到了非靜電力的作用”的理解也較為深刻。 教學目的 1、理解歐姆定律的內容及其表達式的物理意義，了解定律中各量的單位； 2、能較熟練地運用歐姆定律分析解決有關的簡單問題； 3、知道什么叫伏安法； 4、培養運用物理公式解答物理問題的習慣和能力。 教具 寫有課堂練習題的小黑板（或幻燈片）。 教學過程 1、復習提問引入新課 教師：上節課我們通過實驗得出了導體中的電流跟它兩端的電壓和它的電阻的關系，請一位同學敘述一下這個關系（抽中等學生或差等生不看書回答）。大家認為他說得對嗎？（不足之處由學生訂正）上節課我們曾經把這個關系用數學式子表示出來，請一位同學回答是怎樣表示的？（學生回答教師板書） 教師：我們這節課要學習的就是將這些關系綜合起來，得出的一個電學的基本規律，即歐姆定律、 板書：歐姆定律 2、新課教學 教師：歐姆定律的內容是什么呢？讓大家閱讀課本，請一位同學朗讀歐姆定律的內容，教師板書、 板書：導體中的電流，跟這段導體兩端的電壓成正比，跟這段導體的電阻成反比、 教師：歐姆定律的內容中好像比上節實驗得出的關系少設了一點什么，你們發現了沒有？（在說到“正比”或“反比”時，沒有說“在電阻一定的情況下”或“電壓不變的情況下”）這是否意味著“導體中的電流跟它兩端的電壓成正比”不需要保持電阻不變這個條件了呢？不是的、只有電阻一定時，導體中的電流才會跟它兩端電壓成正比、同樣，也只有電壓不變時，導體中的電流才會跟它的電阻成反比、定律作了簡明的敘述，但暗含了這兩個條件、這是對定律應注意的一個方面、另一方面，定律沒有指明“正比”、“反比”所應滿足的條件，還意味著它能適用于電壓、電阻同時都變化時，電流應如何變的情形，這種情形在以后的學習中將會遇到、其次歐姆定律中說到的電流、電壓、電阻都是屬于同一段導體的、在后面將歐姆定律用于串聯電路和并聯電路時，注意到這一點是很必要的、歐姆定律的內容可以用公式來表述，請大家看看課本上是怎樣表述的（學生看書，教師板書） 現在請大家解答下面兩個問題、（出示小黑板或幻燈片、請兩個學生在黑板上解答，教師巡視指導、兩個問題均有兩種解法、例如①，可以先用歐姆定律解出電阻值，再用歐姆定律解電流值；也可以直接用前面比例式（1）求解、） 問題①一個定值電阻兩端的電壓是0.25伏時，流過它的電流是0.13安、如果流過它的電流變為0.91安，此時它兩端的電壓多大？ 問題②一個電阻箱接在電壓不變的電源上、把它的電阻調到350歐時，流過它的電流是21毫安、若再調節電阻箱，使流過它的電流變為126毫安，此時電阻箱的電阻應是多大？ 教師：在解答問題①時，除了黑板上的解法外，有同學還用了另一種解法（教師板書出來）大家看都對嗎？（學生答）歐姆定律是一個普遍適用的定律、但在涉及只求兩個量的變化關系的問題中，直接用比例式解通常要簡捷些、 3。讓大家閱讀“想想議議”中提出的問題，議論一下、（學生閱讀，分組議論） 教師：為什么安培表不能直接接到電源兩極上去？（學生回答，教師訂正）伏特表接到電源兩極上為什么不會被燒毀？（學生回答，教師訂正） 4、小結 教師：這節課我們在實驗得出的規律的基礎上概括總結出了歐姆定律、剛才大家看到，應用歐姆定律，不僅可以定量計算各種電學問題，而且還能簡單明了地解釋像安培表為什么不能直接接到電源兩極上這類物理問題、今后學習中我們將會接觸到這一電學基本規律的廣泛應用、今天的復習任務首先是把定律的'物理意義真正理解清楚、在作業中一定要注意解答的書寫格式，養成簡明、正確表達的好習慣、 5、布置作業 （1）工廠中車床照明燈采用36伏的安全電壓，某車床照明燈工作時燈絲電阻是32歐，求通過燈絲的電流、 （2）一段導體兩端電壓是2伏時，導體中的電流是0.5安，如果電壓增大到3伏，導體中的電流多大？ （3）電壓保持不變，當接電阻為242歐的燈泡時，電路中的電流為0.91安，如改接電阻為165歐的電烙鐵，電路中的電流是多大？ 設想、體會 1、本課題教學設計的關鍵之一是處理好第一節的實驗規律和歐姆定律的關系，使學生易于理解歐姆定律的內容和公式的物理意義、特別是歐姆定律的公式為什么那樣表達，是初中物理教學中的一個難點、采用根據實驗結果寫出，再令=1的辦法引出，超出初中學生的數學知識水平，是不可取的；直接把公式抬出來，不說明它為什么綜合概括了實驗規律，就急急忙忙用公式去解題的辦法，給學生理解公式的物理意義留下懸案，也是不妥當的、本教案設計的基本思路是，從實驗規律出發，引出定律內容，再把定律的結論與實驗的結論對比理解，說明定律既概括了實驗的結果，又比實驗結論更具有普遍性、在引出公式后，由公式導出兩個實驗的結論，說明公式也的確是實驗結論的概括、這樣，學生對定律的內容和公式的物理意義就有了切實的理解、對課文開頭提出的歐姆定律是“實驗結果綜合起來”的才會有真切的體會。這樣做的前提是在本章第一節的教學中，先通過實例運用學生在小學和中學數學學習中已較熟悉的比例知識導出本教案中的（1）（2）兩式，根據第一節的內容和課時實際，不難做到、培養學生理解運用數學表達物理規律和應用數學解決物理問題的能力是本章的一個重要特點。上述設計和課堂練習題的設計都有利于這種能力的培養、 2、本課題的另一重點教學目標是初步培養學生應用歐姆定律解題的能力。“掌握歐姆定律”的教學要求是本章以至電學學完后的最終要求、這節課只應是既簡單又基礎的應用。由于學生已經較長時間沒有涉及到用公式進行定量計算，在這一節課對解題加以強調是非常必要的教案中采取學生先閱讀課文例題，再一起概括小結解題思路方法；在本課小結中再次強調，對學生提出要求等措施來實現、 3、由于采用了學生閱讀課文的措施，這不僅有力地發揮學生在學習中的主體作用，而且也減少了教師的重復板書，節約了一些教學時間，有條件加兩個課堂練習題。這兩個練習題的目的不僅在于強調在涉及物理量的變化關系時，可以用比例法巧解，而且也再一次強化了歐姆定律與實驗所得的規律的一致性的認識。但對U、I、R三個量同時變的問題，僅在教師闡明定律的意義時提及，在練習題中沒有涉及，留待后續學習中去深化，以免加大學習的難度。 4、定律中的U、I、R是對同一導體而言，在本節課只需提醒學生注意就可以了。不必去講不同導體的U、I、R要用下標區別的問題。待學習電阻的串聯時，有了這種需要再提出來，才能收到事半功倍的效果。 一、教學目標： 【知識與技能目標】：理解歐姆定律的物理意義，能進行簡單的計算。 【過程與方法目標】：通過學習和掌握電學計算的一般方法，培養和提升邏輯思維能力，以及解答電學問題時形成良好的思考習慣。 【情感態度與價值觀目標】：通過了解歐姆的人生經歷，激發對科學家敬業精神和追求真理的熱愛，激發學習的動力。 二、教學重難點 【重點】：理解歐姆定律，能用其進行簡單的計算; 【難點】：理解歐姆定律并應用。 三、教學過程 (一)、新課導入 大家還記得上節課我們進行的電流、電壓和電阻關系的實驗嗎？讓我們一起回顧一下實驗結論。 生答：當導體電阻R一定時，通過導體的電流I與導體兩端電壓U成正比；當導體兩端電壓U一定時，通過導體的電流I與導體電阻R成反比。 這兩個結論是通用的規律。當我們綜合考慮這兩個結論時，可以得出通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比關系，與電阻成反比關系。這個關系可以用公式來表示：I=U/R。這個公式是19世紀時由德國著名物理學家歐姆通過大量實驗得出的，我們稱之為歐姆定律。接下來將引入該課題。 (二)、探究學習 歐姆定律是電學中重要的基本定律之一，它描述了導體中電流與電壓和電阻之間的關系。根據歐姆定律，電流通過一段導體時，其大小與該導體兩端的電壓成正比，與該導體的電阻成反比。簡而言之，當我們施加電壓到一個導體上時，導體內部會產生電流，而電流的大小取決于電壓的大小和導體的電阻。這個定律不僅幫助我們理解電路中的電流流動規律，也為設計和分析電路提供了重要的理論基礎。 歐姆定律的公式為：U=IR。下面分別介紹三個字母的含義：U代表電壓，其國際單位是伏特，用符號V表示；R代表電阻，其國際單位是歐姆，用符號Ω表示；I代表電流，其國際單位是安培，用符號A表示。 歐姆定律是電學的'核心定律，有兩條需要重點注意，分別是： 1.歐姆定律有兩個變形公式：U=IR, R=U/I(不是決定式)。 2.在I=U/R表達式中的三個量必需表示“同一段導體”的“同一狀態”;分別用實際電路圖來感受理解。 (三)、鞏固提升 科學家介紹：請同學小組輪流上臺分享課前搜集的有關歐姆的事跡資料。 歐姆是一位杰出的科學家和研究者。他致力于研究電流與電源以及導線長度之間的關系。為了解決電流測量中的難題，歐姆親自設計了電流扭秤。他的重要著作是1827年出版的《伽伐尼電路：數學研究》。 歐姆定律是電學中非常重要，我們用一個題目來加深理解并運用歐姆定律來解決問題。 例：一段導體的兩端加2V電壓時，通過他的電流是5mA;如果在它兩端加3V電壓，通過他的電流是多大? 分析：已知電壓和電流，是同一段導體，但是給出了這個導體的兩個狀態。在計算題的計算中，要有規范的步驟：我們先要畫出等效電路圖，要有計算表達式，接著帶入數據(單位)，算得結果(單位)。 (四)、小結作業 小結：學生說一說歐姆定律的概念和注意事項。 作業：希望同學們在課下好好理解體會歐姆定律，并整合好搜集到的歐姆資料，編入班級的科學家手冊中。 【教材分析】 本節是人教版高中物理必修第三冊第十二章的內容，屬于《普通高中物理課程標準（20xx 年版 20xx 年修訂）》課程內容必修課程“電路及其應用”主題之下。第十二章《電能 能量守恒定律》主要研究的是電路中的能量轉化，利用能量守恒定律推導出閉合電路的規律進而認識自然界的能源，提升保護能源的意識，關注可持續發展。課程標準針對本單元的學習內容提出了三方面的要求： （1）知識層面。要求理解電功、電功率和電動勢的概念和物理意義；掌握電源電動勢與路端電壓和內電壓的關系；理解能量守恒定律，知道節約能量的必要性。 （2）能力方面。能用能量守恒的觀點理解、解釋物理現象；具有解決實際問題的能力。 （3）實驗探究方面。能通過實驗現象的觀察和對實驗現象的解釋，理解焦耳定律和電動勢的概念及物理意義；能利用閉合電路歐姆定律設計“測量電源電動勢和內阻”的實驗方案。 本節要學習的閉合電路的歐姆定律是整個高中電學部分最重要的物理規律之一，是部分電路歐姆定律的延伸和完善，是分析實際電路和復雜電路的基礎。教材通過分析閉合電路中的功能關系和能量守恒定律推導出閉合電路的歐姆定律，在處理教材時需要解決以下幾個問題： 1. 閉合電路中的電勢是如何變化的，內外電路的電壓有什么規律？這需要通過探究實驗和理論推導尋找更多直觀的證據來從多個視角尋找規律，并理解電動勢的物理意義。 2. 作為研究物理問題的重要思想方法，從能量的觀點分析問題時有什么優勢？應該如何分析？在教學過程中要注意讓學生體會從不同觀點分析問題的區別，感受用能量觀點分析問題的方法。 綜合以上分析，本節課的學習主題確定為：熟悉而陌生的電池。 【學習主題】 主題名稱：熟悉而陌生的電池 【學情分析】 作為高二的學生，通過高一的學習，學生已經具有運動與相互作用觀念，對功能關系和能量概念已經有了一些理解，具有能量轉化與守恒的觀念。通過前三章的學習，學生已建立了“場” 的觀念，熟悉電路的基本特征，為自由電荷在電路中的運動分析和能量分析做好了準備。但是研究閉合電路的電勢問題需要建立恒定電場模型，分析自由電荷在全電路內的運動和靜電力做功情況，這對學生來說是較大的挑戰。同時受初中物理中關于電源輸出電壓不變的影響，很多學生認為閉合電路中路端電壓是不變的，沒有電動勢的概念和對電路全局分析的意識。 本節課要努力創設能激發學生探究欲望的問題情境，引導學生進行科學探究，逐步將視角從局部電路過渡到全電路，在解決問題的過程中運用能量觀點理解閉合電路中電勢變化的相關規律，最終發現閉合電路的歐姆定律。在探究實驗中培養學生實驗設計、分析論證、反思評估 等能力。同時還要緊密聯系生活、科技進步，充分利用多種教學資源，引導學生關注科學˙技術˙社會的關系，培養學生解決實際問題的能力。 【學習目標】 通過探究實驗理解閉合電路歐姆定律，掌握電源電動勢與路端電壓和內電壓的關系，并能用做功和能量守恒的觀點解釋。（A3、B2） 通過實驗現象的觀察和對實驗現象的解釋，經歷“比較-概括-抽象”的思維過程，逐步理解電動勢的概念和物理含義，知道電源電動勢和內阻是標志電源性能的重要參數。（A2、B3） 通過對比實驗的觀察和分析，經歷提出問題、收集信息、實驗驗證、對比分析、歸納總結等科學探究過程，找尋閉合電路內外電壓的規律并提高解決實際問題的能力。（B3、C2） 通過實際問題的分析討論，逐步發現問題本質，認識到科學˙技術˙社會的密切聯系。通過探究過程中一個個小問題的'解決，體會研究科學問題時嚴謹認真、實事求是的必要性。（C3、D2） （說明：A、B、C、D 是學科核心素養的四個維度的編碼，分別對應物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任。數字 1、2、3、4 對應每個維度的水平層次等級。） 【教學重難點】 重點：探究閉合電路的歐姆定律難點：電動勢概念的理解 【教學資源】 教學環境： 智慧教育云平臺（微云服務器 1 臺、教師平板 1 臺、學生平板 20 臺），PPT 演示文稿。 教具： 1 個小燈泡（電壓 1.5v），干電池一節，鎂片、石墨片、蘋果、自制閉合電路歐姆定律教師演示儀，可變內阻化學電池一個，筆記本電腦 1 臺，變阻箱一個，DIS 數據采集器， DIS 電壓傳感器（2 個），導線若干，自制非靜電力類比演示儀，。 學具： 自制閉合電路歐姆定律探究儀（4 組），可變內阻化學電池4 個，變阻箱（4 個），筆記本電腦（4 臺），導線若干。 【教學方法】 “循環遞進式探究”教學法：設置問題串，通過對比、實驗（分組）、建模開展教學。以情景導入，任務驅動，問題嵌入，活動貫穿，促進深度學習，實現教學進階。 【教學策略】 智慧課堂 “云互動”： 基于智慧課堂全程跟蹤探究活動，即時推送學習任務，對學生當堂建模、實驗探究大數據收集、反思研討過程在線及時處理反饋，發布個性化的批注講解，確保探究活動的針對性。 項目化學習策略：將問題前置，以結果為導向，學生在一段時間內通過對連續的、真實的、有挑戰的問題進行持續探究，達到核心知識的再建構和思維遷移。 【課時安排】 1 課時 【教學過程】 情境問題： 戶外探險愛好者在戶外經常會遇到意想不到的困難。一位戶外探險愛好者在一次夜間探險的途中迷路了，手機也沒電了，他想利用手電筒發出求救信號，可是手電筒也沒電了，他的身邊只有以下幾件物品（圖 1）， 他能點亮小燈泡發出求救信號嗎？ 智慧課堂平臺互投票功能，收集學生的選擇，進行大數據分析。（如圖 2） （一）初次嘗試，發現問題 任務一：分析情境問題，實驗驗證猜想 問題 ：水果電池能讓小燈泡亮起來嗎？ 活動①：試一試——嘗試利用水果電池點亮小燈泡 實驗器材：小燈泡（額定電壓 1.5V）、電池盒、導線、兩節新干電池，一節舊干電池，數字電壓表。對比演示實驗： 用一節干電池（電動勢 1.5V），給小燈泡（額定電壓 1.5V）供電。 將水果和石墨片、鎂片制作的水果電池替換干電池，給小燈泡（額定電壓 1.5V）供電。先測量開路電壓（1.97V）。 現象：水果電池供電的小燈泡不亮！電池兩端的電壓從開路時的 1.97V 左右降到了 0！ 評價 1：對水果電池能否讓燈泡亮起來提出自己的觀點。 智慧課堂平臺的同屏展示功能：利用智慧云平臺的展臺功能實現同屏展示實驗操作過程。（如圖 3） 問題 ：電池兩端減少的電壓去哪了？ 基于核心素養的設計意圖：以生活情境引入，拉近物理課堂和生活的距離，激發學生的好奇心和探索欲望， 對比演示實驗大大出乎學生們的預料，形成了認知沖突，為引出本節課的主題“熟悉而陌生的電池”做好了 鋪墊。學生可能會想到失去的電壓留在了內部，使接下來的學習內容順利地圍繞學習需求開展。 （二）實驗探究，尋找線索 任務二：測量內外電壓，尋找變化規律 活動②：探一探——探索電池內部的奧秘 仔細觀察： 展示 1：將水果電池和解剖過的干電池展示給學生觀察，介紹正負電極和電解質，如圖 4。 發現：電池內部存在電阻——內阻（r） 展示 2：鉛蓄電池，介紹結構。 演示：用 DIS 數字電壓傳感器測量蓄電池兩極間的電壓，并明確電源正負極。如圖 5 實驗：在電源斷路的情況下，用電壓傳感器測量電極與探針之間、探針與探針之間的電勢差。（如圖 6） 演示實驗：在電源斷路的情況下，用 DIS 數字電壓傳感器測量電極與探針之間、探針與探針之間的電勢差 智慧課堂平臺同屏展示功能：展示實驗操作過程，提高實驗可視度。（如圖 7） 發現特征：電源內部，電勢在電極附近出現兩次“躍升”。（如圖 8） 評價 2：能否通過實驗得出電源內部電勢有兩次抬升的結論。 問題 ：如果將電源接入用電器，組成閉合電路，電源內部的電勢是否發生變化？ 實驗：用 DIS 電壓傳感器測兩電極 AB 和兩探針 ab 之間的電勢差（如圖 9）。 智慧課堂平臺同屏展示功能：展示實驗操作過程，提高實驗可視度。 觀察現象：外電路 UAB=1.87V ，相較于電路斷路時，數值減小。內電路探針之間出現了電勢差（φa＜φb），Uab=- 0.14V 。 結論：1. 電路導通時，電源內部有電勢的降落，我們稱“內電壓(U 內)”，外電路電勢的降落叫“外電壓(U 外)”。 2. 整個閉合回路電勢出現兩次抬升，兩次降落。抬升的數值和降落的數值總是相等。 問題 ：內外電壓 U 外、U 內之和、與電源內部兩次電勢抬升的數值總會是定值嗎？ 活動③：測一測——測量閉合電路內外電壓 分組實驗：利用自制學具（如圖 10）測量電路的內外電壓的數值，并計算兩者之和，改變外電路電阻 R，多次測量，尋找規律，將實驗相關數據填入表 2。 智慧課堂平臺的同屏提問功能：學生將實驗結論拍照提交，老師進行大數據分析，得出共性結論。（如圖 11） 評價 4：分組實驗數據是否合理，能否得出內外電壓之和與電源內部電勢兩次抬升的數值總相等的結論。 分析數據、發現規律： 對同一電源，閉合電路內外電壓之和與電路內部兩次電勢的提升值之和相等。 對同一電源，閉合電路內外電壓之和是定值。 問題 ：這個定值到底反映了電源的什么特性？ 基于核心素養的設計意圖：通過觀察和實驗讓學生了解了化學電池的構造，發現電池的內部電勢特點，逐步建立電源內電路的物理模型，形成正確的物理觀念。學生經歷了觀察對比、發現問題、提出假設、實驗探究等一系列的探究過程，加深了對于閉合電路內外電壓與電源內部兩次電勢 提升之間關系的感性認識，培養學生科學探究的意識。 （三）理論分析，發現規律 任務三：運用守恒思想，理解科學本質 活動④：想一想——電源如何維持閉合電路有持續的電流 引導：有一個量總是保持不變，這在物理學上我們常稱做“守恒”。能不能從守恒的角度思考。類比演示：如圖 12 思考：流回負極的正電荷是如何回到正極的呢？ 類比：將小球由低處搬運到高處，能繼續依靠重力嗎？ 得出結論：電源依靠非靜電力做功將流回負極的正電荷搬運到正極，維持持續的電流。 評價 3：能否說出非靜電力的作用。 活動⑤：理一理——從能量觀出發理清電路中的守恒關系 思考：從能量守恒的角度想一想，閉合回路中靜電力做功和非靜電力做功的關系是怎樣的？ 結論：閉合回路中靜電力做功等于非靜電力做功 W 電=W 非 活動⑥：推一推——推導電動勢和歐姆定律的表達式 推理論證： 由實驗數據可得：E=U 外+U 內 有能量守恒定律和功能關系可得：q U 外+ q U 內=W 非 推導得出：E= W 非/q 含義：E 就是電源內部非靜電力移送單位電荷所做的功。即非靜電力做功的本領！ 電動勢——非靜電力所做功與所移動電荷量之比。符號：E 單位：伏特（V） 智慧課堂平臺的同屏提問功能：學生將實驗結論拍照提交，老師進行大數據分析，得出共性結論。（如圖 13） 問題 ：水果電池給小燈泡供電時外電壓為什么很小？ 活動⑦：看一看——再次觀察實驗數據尋找線索 觀察：再次觀察分組實驗數據（表 2） 結合部分電路歐姆定律和實驗結論 E=U 外+U 內， 推導閉合電路歐姆定律： 閉合電路歐姆定律內容：閉合電路的電流，跟電源的電動勢成正比，跟整個電路的電阻成反比。 （備注：適用于純電阻電路） 評價 4：各組運用能量守恒定律能否推導出電動勢的表達式和閉合電路歐姆定律。 智慧課堂平臺的錄制微課功能：現場錄制微課推送給學生，供學生課后觀看 問題 ：你能解釋水果電池為什么不能點亮小燈泡了嗎？ 基于核心素養的設計意圖：學生在老師創設的問題情境下交流討論，學生深度參與課堂，經歷先交流再觀察、再猜想、再推導、再思考，從感性到理性，由特殊到一般的過程，發展了科學思維。同時，這樣的設計循序漸進，遵從學生認知規律。 （四）應用規律，解釋現象 任務四：運用歐姆規律，解答情境問題 活動⑧：說一說——水果電池不能點亮小燈泡的原因 水果電池的內阻 r 太大，導致閉合電路中的電流 I 小，故外電壓 U 外小。 實驗驗證：利用注射器改變鉛蓄電池內阻，觀察內電壓、外電壓以及電流的變化（圖 15）。 智慧課堂平臺同屏展示功能：展示實驗操作過程，提高實驗可視度（圖 16）。 評價 5：能否運用閉合電路的歐姆定律解釋水果電池不能點亮小燈泡的原因。 基于核心素養的設計意圖：解釋原因，即是本節課知識的應用，同時也使本節課的情境貫穿始終。通過實際問題的解決，體會到了運用所學知識解決實際問題的樂趣，同時增強了實踐意識， 深化了物理觀念，發展了科學思維。 【課堂小結】 閉合電路的歐姆定律 一、初次嘗試，發現問題 二、實驗探究，尋找線索 三、理論分析，發現規律 四、應用規律，解釋現象 【教學反思】 本節課內容來源于生活真實情境，從發現問題到探究原因，再到發現規律，最后解釋現象。各教學環節層層遞進，環環相扣，充分運用了循環遞進式教學方法。學生在一個個遞進的情境任務中不斷認識科學本質， 尋找到物理規律，發現解決問題的科學方法。在不斷探索的過程中鍛煉了關鍵能力，提升了科學素養。 一、教學任務分析 拓展型課程中的"電源"和"閉合電路歐姆定律"是基礎型課程中部分電路知識的深入學習，是"電路"一章中的重要概念。它不僅包括了電流、電阻、電壓和電動勢等物理量的探討，還通過詳細介紹電池供電原理和非靜電力做功等內容，強調了閉合電路中能量轉化和能量守恒的規律。這些內容旨在加深對電路運作原理的理解，為進一步的學習和應用奠定基礎。 “電源”和“閉合電路歐姆定律”涉及到的概念比較抽象且較多，例如電動勢、外電壓、內電壓、外電阻、內電阻等等，學生學習這些概念都會面臨一定的困難。要建立對閉合電路歐姆定律的理解，學生不僅需要具備進行實驗并獲取數據的操作能力，還需要具備對數據進行理性分析的能力。 讓學生親身體驗電池的魅力，通過制作水果電池，讓他們深刻感受物理與日常生活的密切聯系。這樣不僅可以消除他們對電池的神秘感，還能激發他們對發明創造的熱情。因此，他們將有機會體驗到成功帶來的喜悅，或是失敗給予的寶貴經驗。 本節課通過對教材內容的合理整合，探究活動的科學設計，較好地達成了學習目標。 二、學習目標 1．知識與技能 （1）知道電源電動勢及內阻概念，知道化學電池的工作原理。 （2）理解閉合電路歐姆定律。 （3）通過實驗操作，培養動手實驗能力。 2．過程與方法 （1）經歷實驗觀察、猜想、驗證等過程，感受科學探究的一般方法。 （2）通過對實驗數據的分析、歸納，經歷物理規律的發現過程。 3．情感、態度和價值觀 （1）通過科學探究過程，培養嚴謹求真的科學態度。 （2）通過對化學電池結構的認識，增強 環保 意識。 （3）觀看“神六”、“核電站”等圖片，領略我國電能領域取得的巨大的成就，激發愛國主義的熱情。 三、教學重點 電動勢概念的建立，探究電源內阻和閉合電路歐姆定律。 四、教學難點 通過實驗數據分析，得出電源有內阻以及閉合電路歐姆定律。 五、教學資源 1．實驗器材：電壓、電流傳感器、DIS數據采集器等，水果及銅絲、鋅絲等。 2．信息技術：自制FLASH課件。 3．使用教材：上海市現行高級中學課本《物理》拓展型課程I第二冊（試用本）（華東師范大學出版社。 六、設計思路 在教學中，我們通常按照高中物理教材提供的內容次序設計教學計劃，包括“電源電動勢”和“閉合電路歐姆定律”兩個章節。在教學內容上，我們首先介紹非靜電力做功的概念，然后引入電動勢的概念，強調電動勢是將其他形式的能量轉化為電能的能力。接著，我們通過實驗得到電源的內外電壓之和來確定電源的電動勢，并借助歐姆定律來推導閉合電路歐姆定律。在教學次序上，我們先講解電源電動勢，然后再介紹閉合電路歐姆定律。 由于人們對事物的認識是逐漸深入的過程，在不同階段有著不同的認知水平。學生對電動勢概念的理解也需要一個逐步提高的過程，不能一蹴而就。因此，我們在研究了“電動勢”和“閉合電路歐姆定律”兩個知識點后，將教材內容進行了有機整合，設計出了兩個循環漸進的教學過程。 電動勢的概念對于理解閉合電路中的歐姆定律至關重要。然而，電動勢的概念相對抽象，需要涉及廣泛的知識面，學生往往難以全面深刻地理解。在電動勢教學的第一階段，我們首先指出電源的電動勢是由電源本身的特性決定的，它的數值等于電源未接入電路時兩極間的電壓，可以通過電壓表直接測量。在第二階段，我們進一步強調電動勢是衡量電源將其他形式能量轉化為電能能力的物理量，電源的電動勢和電路斷開時電源兩極間的電壓具有相同的數值和單位，但它們的物理含義是不同的。 在第二個雙循環中，我們針對閉合電路的歐姆定律展開了教學。首先，通過進行多組電流和電阻的實驗數據，讓學生自己探究并發現電源具有內阻的存在，并進一步推導出閉合電路的歐姆定律。這種方法改變了傳統教學中先研究電源的特性，等所有概念都解決之后再去研究電路中電流規律的方式。接著，在第二個循環中，我們以作業的形式給予學生一系列問題，然后引導他們通過自主學習和合作學習的方式，從能量的角度來研究電源的特性。考慮到本節課的探究方法與教材中不同，我們在作業中設計了一個題目：“簡述閉合電路歐姆定律的建立過程”。通過這個題目，我們引導學生閱讀教材，并學習到另一種經典的研究方法，即通過探究電動勢與電源內、外電壓的關系來得出閉合電路歐姆定律。 本節課的教學設計主要側重于介紹和講解“電源”和“閉合電路歐姆定律”第一循環的相關知識。為此，我們將課題定名為“電源及閉合電路歐姆定律”。教學時間預計為1個課時。 七、教學流程 八、教學過程 （一）情景──回顧歷史、引入課題 視頻：神舟6號遨游太空。讓學生思考電池翼板的`作用。 圖片：科學家伽伐尼。介紹伽法尼發現電的過程。 圖片：伏打照片展示了一位科學家正在研究伏打電池。現在讓我們一起來了解伏打電池以及它的工作原理。伏打電池是一種常見的原始電池，由意大利化學家亞歷山大·伏打于1800年發明。伏打電池由兩個不同金屬板（通常是鋅和銅）浸泡在電解質溶液中構成。電解質溶液通常是硫酸或鹽酸。當這兩個金屬接觸時，就會產生電化學反應。鋅會氧化并釋放出電子，而銅則會接受這些電子。這個過程導致電子在電路中流動，從而產生了電流。具體來說，鋅金屬在電解質中發生氧化反應，離開了鋅離子（Zn2+）。這些鋅離子通過電解質溶液中的離子運動，沿著電路中的導線向正極銅板移動。與此同時，在正極銅板上，銅離子（Cu2+）被電子還原，形成了固體的銅金屬。這個過程可以用以下的化學方程式來表示：在負極（鋅板）：Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e^-在正極（銅板）：Cu2+(aq) + 2e^- → Cu(s)這種氧化還原反應釋放的電子通過外部電路流動，從而產生了電流，使得伏打電池可以為其他設備提供電能。總結起來，伏打電池的工作原理是基于金屬之間的氧化還原反應。鋅金屬在負極上氧化，釋放出電子，而正極上的銅離子則被還原，形成了固體的銅金屬。這些電子通過外部電路流動，產生了電流，使得伏打電池能夠提供電能給其他設備使用。 實物：不同類型化學電池。解剖化學電池內部結構，指出廢舊電池給人體和環境帶來的危害。 制作：自制水果電池。在不同水果中插入鋅絲和銅絲，并測量其兩絲間的電壓。 圖片：核電站、三峽。簡要介紹我國電力發展情況。 （二）探究──建構概念、建立規律 探究一：影響端電壓的因素 師：下面我們以干電池為例來研究電源。如圖1所示，我們構建了一個電路，由干電池和電阻箱組成。為了確保大家理解一致，我們先介紹兩個概念。我們把電源兩端的電壓稱為“端電壓”，而將電源外部連接的電阻稱為“外電阻”。在圖1的電路中，電源的端電壓實際上就是外電阻上的電壓。 師：請大家按圖1連接電路，測量電源的端電壓，完成下表，并講一講你的發現。 電阻箱電阻R 斷路 電源端電壓U 生：我們發現外電阻R越大，電源端電壓U越大，說明端電壓與外電阻有關。 生：不同的電源在外電阻相同的情況下U是不同的，說明端電壓還與電源有關。 生：電路斷開時的端電壓僅由電源本身決定。 師：當電路斷開時，電源的兩極間的電壓由電源本身決定。不同的電池在電路斷開時能夠維持兩節電池間電壓的能力是不同的。為了描述電源的這種特性，物理學引入了電動勢的概念。電源的電動勢被定義為電源沒有連接到電路時兩極間的電壓。電動勢通常用符號E表示，并以伏特為單位。 師：請大家測量課桌上干電池的電動勢。 探究二：閉合電路的電流 師：在圖1所示的電路中，如果電源的電動勢和電阻是已知的，那么，電路中的電流可以通過應用歐姆定律來計算。根據歐姆定律，電流等于電動勢除以電阻。因此，電流可以通過將電動勢除以電阻來得到。 生：我的猜測是：I=E/R 師：這樣的猜測對不對呢？電池的電動勢剛才大家已經測量過，下面請大家再測量一下，不同外電阻時電路中的電流，完成下表，最后看看我們的猜測是否正確？ 電阻箱電阻R 電路中電流I 生：通過實驗，我們發現電流I 師：那么，電流與電動勢和外電阻之間關系存在怎樣的關系呢？請大家再猜測一下。 生：分母再大一點就行了，我的猜測是，可能是電源內部有電阻。 師：假設我們的猜測是正確的，我們可以將電源內部的電阻稱為內阻，并用r表示。根據這個假設，電路中的電流可以表示為：I=E/（R+r）。現在讓我們利用實驗數據和我們所學的數學知識來尋找r的大小，并檢查上述關系是否在誤差范圍內成立。 生：通過對每組數據代入公式I=E/（Rr）進行計算，發現每次求得的電源內阻r大約為2．3歐姆，這表明電源內部確實存在內阻。同時，根據該公式可知電路中的電流應滿足I=E/（Rr）。 生：我是用圖像法處理實驗數據的。先畫出I―R圖像，發現圖線是曲線，后來將I=E/（R+r）寫成R=E/I―r形式，看出電阻R與電流倒數1/I成線性關系。如果I=E/（R+r）成立，那么，通過實驗數據畫出的R―1/I圖像應該是直線，結果利用實驗數據作出的圖線如圖2所示，這就說明了關系式I=E/（R+r）是正確的，而圖線的截距為―2．344，說明電源的內阻為2．334歐姆。 師：通過上述分析，我們得出I=E/（R+r）是成立的結論，而且利用圖像還得到了電源的內阻。 師：這個規律最早是由歐姆發現的，我們將其稱為閉合電路歐姆定律，以區別于初中所學的歐姆定律。閉合電路歐姆定律的表達式為I=E/（Rr），其中涉及到整個閉合電路中的電源、電阻等元件。而初中學習的歐姆定律表達式為I=U/R，只涉及到電路中的一個部分。因此，我們將I=U/R又稱為部分電路歐姆定律。 （三）應用──聯系實際、解釋實驗 題目：探究實驗表明，閉合電路中的外電阻越大，電路中的電流越小，電源的端電壓越大。請解釋之。 解答：根據閉合電路歐姆定律I=E/（R+r）可知，當外電阻R變大時，電路中的電流I必將變小；將I=E/（R+r）代入到U=IR得，U=E/（1+r/R），所以，當外電阻R變大時，電源的端電壓U變大。 九、作業設計 本節課在作業設計上，力求使作業能夠聯系社會，聯系生活、聯系環境，甚至跳出物理學科本位，同時通過問題設計引導學生有目的地進行自主學習。 自主學習：電子為什么能在電源的內部從正極運動到負極？ 自主學習：電動勢與電壓的區別和聯系有哪些？用能量的觀點解釋電動勢的物理意義。 開闊視野：簡述課本中閉合電路歐姆定律的建立過程。 拓展研究：課堂實驗數據的再研究。 （1）畫出U―R、I―R、U―I圖像，并用相關理論對圖像進行分析。 （2）假設E、r未知，利用實驗數據如何計算電源的電動勢和內電阻等。 關注生活：查看手機電池上的說明，指出個參數的意義及提出注意事項的理由。 聯系實際：為什么日常生活中不用水果電池？并設計一個實驗來驗證你的想法。 十、教學反思 建構主義理論告訴我們，學習者通過在特定情境下與他人協作，以構建意義的方式獲取知識。知識的獲取取決于學習者根據自身經驗進行知識建構的能力，而非僅僅依賴于記憶和背誦教師講授的內容。在教學過程中，當我們獲得了電源電動勢、電流以及外電阻的實驗數據后，我鼓勵學生們猜測它們之間的關系。其中一位曾自學過閉合電路歐姆定律的同學說，電流等于電動勢與外電阻的比值。課后我和這位同學交談后發現，他并不是故意錯誤地回答問題，而是忘記了他之前自學的知識。通過這次交談，我對意義建構的理解更加深入，也進一步堅定了我們的理念，即物理課堂應該是學生通過探究學習而掌握知識的場所。 目前，大家對課程與課堂的教學改革非常關注，改革力度也很大，但在作業方面改革進展緩慢。作業功能的定位研究較少；在教學五個環節中，布置作業所用的時間最短；作業的來源單一，通常只是來自課本或練習冊的幾道練習題；題目通常偏重于理論研究，通過演繹和推理來完成。本節課試圖嘗試在作業的布置上進行改革。努力使作業與社會、生活和環境聯系起來，甚至超越物理學科的范疇。作業的主要功能不僅僅是鞏固知識和填補漏洞，還包括承上啟下、聯系新舊知識、引導學生進行自主學習等。例如，在作業中要求學生對實驗數據進行再處理，不僅能深入研究課堂內容，還為未來的“內電阻與電動勢的測定”實驗教學打下基礎；另外，通過有目的地引導學生進行自主學習，確保學生在一個課時內完成了“電源及閉合電路歐姆定律”的第二個循環學習。此外，自主學習有時需要引導，因為我們在課堂上讓學生觀看了關于電源內部電荷運動的FLASH動畫，所以學生在課后的自學變得有趣、輕松和高效，對“電源內部電荷運動原因是由于電荷受到了非靜電力的作用”的理解也更加深刻。 一、教學目標 1．知識與技能：學會使用電表，會用滑動變阻器，掌握歐姆定律的內容和公式，知道各個物理量的單位。 2．過程與方法：讓學生經歷科學探究的過程，進一步熟悉控制變量法，學會科學分析和處理實驗數據的方法，總結物理規律的研究方法。 3．情感態度與價值觀：引導學生體驗探究過程中的快樂，感受歐姆得出歐姆定律的不易，學習科學家為科學艱苦奮斗的精神。 二、教學重點、難點 1．重點：掌握實驗方法，理解歐姆定律。 2．難點：設計實驗過程，實驗數據的分析，對歐姆定律的理解。 三、教學設計思路 歐姆定律是把電學中三個重要的物理量電流、電壓、電阻聯系起來的一個重要定律，是電學中的基本定律，也是進一步學習電學知識和分析電路的基礎，是本章的重點。 本節課的重點是學生通過自己的實驗探究得出歐姆定律，在探究活動開始時，教師應給學生創設一些生活情境、問題情境，引導學生發現問題，使學生產生探究的動機，從而提出問題，設計實驗，解決問題。實驗的探究過程既是重點也是難點，由于實驗的難度比較大，所以教師要引導學生復習前面所學電學知識，并通過設置幾個問題，讓學生交流討論，降低了難度，達到啟發學生正確設計實驗的目的，從而突破本節的一個難點。本課的教學設計過程為： 在整個探究過程中，教師是一個引導者和參與者。要關注探究過程的細節，對學生出現的錯誤及時糾正，同時要善于發現其閃光之處，給予鼓勵，調動學生積極參與到探究過程中，另外要充分利用好交流和評估，培養團隊合作精神以及修改完善自己實驗方案的能力。 四、教學資源 學生分組實驗器材：干電池組、電流表、電壓表、滑動變阻器（10Ω 1A）、定值電阻（5Ω、10Ω、15Ω）、開關、導線、小燈泡與燈座。 教師演示器材：家用調光臺燈、實物投影儀、干電池組、滑動變阻器、開關、導線、小燈泡與燈座。 五、教學設計 教師活動 學生活動 備注 一、創設情境，導入新課 （取出家用調光臺燈，插入插座中，閉合開關，調節旋鈕，讓學生觀察燈的亮度變化） 向同學們介紹了滑動變阻器在家用調光臺燈中的應用，請同學們利用所學知識，結合自己的分析，畫出家用調光臺燈的電路圖。 請幾位同學把自己所畫的電路圖放在實物投影儀上向大家展示。 二、提出問題 如果想知道通過燈泡的電流是多少，那么在這個電路要接入哪個儀器呢？該怎樣連接到電路中呢？請畫出電路圖。 把錯誤的和正確的電路圖放在實驗投影上展示，引導學生交流討論。 請2位同學按照電路圖把講桌上器材連成電路。 調節滑動變阻器的滑片，請同學們觀察燈光的亮度變化，你還發現了什么現象？調光臺燈的亮度發生變化的原因是什么呢？ 在生活與生產中，很多地方需要改變電流的大小，那么電流的大小可能與哪些因素有關？有什么樣的關系？請同學們思考并以小組為單位進行討論、交流。 三、新課教學 PPT課件展示探究活動： 14．5探究通過導體的電流大小與哪些因素有關？有什么關系？ 猜想與假設： 1．通過導體電流與有關，而且越大，電流越。 2．通過導體電流與有關，而且越大，電流越。 （如果有的學生猜想還與其它因素有關，比如通過導體電流大小與導體的長短、橫截面積等有關，教師要引導學生進行分析，歸納，把其歸類到電阻中去。） 引導學生設計實驗：剛才這幾位同學的猜想非常好，但他們的猜想是否正確呢？怎么來證明呢？ 我們在設計實驗前，請同學們先議一議下面幾個問題： 1．探究電壓、電阻的變化對電流的影響，應該用什么方法？ 2．探究電壓對電流的影響時，哪個量不變？哪個量變？如何改變？通過什么顯示變與不變的量？畫出你們所設計的電路圖。 3．探究電阻對電流的影響時，哪個量不變？怎么樣保證其不變？哪個量變？如何改變？畫出你們所設計的電路圖。 請同學們以小組為單位進行討論、交流這幾個問題，然后組長或其他成員代表你們小組向全體同學匯報你們小組討論的結果，我們看一看哪個小組做的最好。 師生互動部分： 小組匯報時可能會出現如下所述的一些現象，教師要做好分析引導工作。 第一小組：可以通過在電路中串聯電流表知道電流的大小，根據干電池的節數知道導體兩端的電壓。電路圖1所示： 教師：你們這個小組所設計的電路圖是用來研究電流與哪個物理量的關系的呢？ 第一小組：我們所講的是研究電流與電壓關系的實驗電路圖。 教師：很好。除了他們這個小組設計的，有沒有與這組不一樣的設計方案呢？ 第二小組：我們小組也認為應該用控制變量法來進行探究，比如研究電壓對電流的影響時，就應該保持電阻不變，但我們組與第一組不同的是在第三次實驗時，電壓較大，為了保護電路，我們加了一個滑動變阻器，如圖2所示。 教師：那對于圖2中的最后一個電路圖，定值電阻兩端的電壓是4．5V嗎？你們小組能想一個辦法確定嗎？ 學生： 第三小組：老師，我們組認為在他們小組設計的電路中都有問題，雖然一節干電池的電壓是1．5V，但使用時間長了以后，干電池的電壓可能會發生變化，所以為了知道導體兩端電壓，我們建議在導體兩端并聯上電壓表。 教師：同學們，你們是否同意第三小組同學的看法，你們還有什么不同的想法嗎？ 第四小組：老師，在前面幾組同學所講的基礎上，我們組認為再串聯一個滑動變阻器才更好，探究電壓對電流的影響時，保持電阻不變，通過調節滑動變阻器的滑片，改變定值電阻兩端的電壓，觀察電流表，記錄其示數，從而知道電路中的電流大小；在研究電阻對電流的影響時，換用不同的電阻值，但我們不知道怎么保持電壓不變了。 教師：你們小組不但自己說的非常好，還有一個問題，給其它組留下表達的機會．對他們組留下的`這個待解決的問題，哪個小組能伸出“友誼之口”啊？ 第五小組：老師，我們組認為這其實也挺簡單的，比如在把5Ω電阻換成10Ω電阻時，導體兩端電壓肯定會變化，那么我們只要觀察電壓表，通過移動滑片，使電壓表示數恢復到原來即可。 教師：同學們，這組同學講的好嗎？請大家用掌聲的熱烈程度告訴我吧。 教師：請同學們根據剛才幾個小組匯報的結果，結合自己組更好的想法，畫出你們所設計的電路圖。過一會我們邀請幾個小組代表把你們組設計的電路圖在實物投影上向全體同學展示。 幾個小組同學利用實物投影儀展示自己組所設計的電路圖，如圖3所示。 下面我們就要進行實驗。請同學們先回想我們前面所學的電學有關知識，思考在實驗操作過程中，應該注意哪些問題？ 學生： 同學們說的非常好，實驗時請同學們注意這些問題。我們進行一下分工，前面小組探究電壓對電流的影響，后面小組探究電阻對電流的影響。下面同學們就以小組為單位，利用實驗桌上的器材，按照你們最終設計的電路圖，連接電路，進行實驗探究，把有關的數據填寫在的表1和表2中。 同學們實驗已經結束，下面請各組同學先仔細研究你們自己的實驗所得數據，你能得到什么結論？然后再與鄰組同學交流一下，他們所得到的結論與你們的一致嗎？最后我們請幾個組同學把你們的實驗數據放到實物投影儀上向全班同學展示，并匯報你們組的發現。 第六組：（結合實物投影展示的數據）我們得到的結論是：電壓增大，電流也增大。 教師：那需要滿足什么條件時，電壓增大，電流也增大呢？ 第六組：應該是在電阻不變的情況下，電壓增大，電流也增大。 教師：有沒有不同的結論？ 第七組：我們組得到的結論是：在電壓不變時，電阻越大，電流越小。 教師：還有不同的結論嗎？剛才幾組同學都是從變化趨勢上談了電流與電壓、電阻的關系，現在請同學們再仔細研究一下你們的實驗數據，把你們的實驗數據在課本圖14－14的坐標中描繪出來，你有沒有什么新的發現？你能仿照圖14－14畫出電流、電阻圖像嗎？ 學生：我們發現在電流、電壓圖像中，得到的是一條直線。 教師：所有的點都在這條直線上嗎？另外，一條直線在數學的函數中表示什么意思呢？ 學生：…… 教師：同學們認為他們這個小組說的對嗎？好，另一種情況是什么樣的呢？ 學生：…… 教師：還有不同意見的同學嗎？同學們你們真了不起，我為你們鼓掌，因為你們今天所發現的規律，很多年前是由一位大物理學家發現的，這個物理學家的名字叫歐姆，這個定律就叫歐姆定律。 歐姆定律的內容：導體中的電流與導體兩端的電壓成正比，與導體的電阻成反比。 歐姆定律的公式： 公式中U為導體兩端電壓，單位為伏（V）；R為導體的電阻，單位為歐（Ω）；I為通過導體的電流，單位為安（A）。 教師：我們以前學過的哪一公式與歐姆定律的公式比較象呢？ 學生：…… 教師：下面請同學們自學歐姆定律的有關內容及課本中的例題，然后向全班同學匯報你所學知識。 教師：好，同學們都已經自學完畢，請幾位同學來談談你自學到哪些知識？ 學生：…… 教師：下面我們來看一道辨析題： 根據歐姆定律，下列說法正確的是（ ） A．從R=U/I可知，導體的電阻跟加在導體兩端的電壓成正比，跟導體中的電流成反比 B．從R=U/I可知，對于某一確定的導體，通過的電流越大，說明導體兩端的電壓越大 C．從I=U/R可知，導體中的電流跟兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比 D．從R=U/I可知，對于某一確定的導體，所加電壓跟通過導體的電流之比是個定值 教師：下面我們請兩位同學組成一個小組到黑板這邊完成課本習題第2題的求解過程，其他同學在下面單獨完成。 三、課堂小結 教師：下面還有幾分鐘的時間，請同學們把這節有關內容在筆記本上整理出來，然后談談本節課你所學到知識。 教師：你們還有什么問題嗎？ 學生：…… 教師：我還有一個問題，在實驗探究過程中，哪些做法引入的誤差會比較大？怎樣才能盡量減小？請同學們課后再回想一下探究過程，仔細考慮這個問題。 學生仔細觀察實驗現象，動腦思考，結合前面所學電學知識，畫出家用調光臺燈的電路圖。 小組間交流、討論得出在這個電路中串聯電流表。 學生仔細觀察實驗現象，進行交流、討論，得出調光臺燈亮度發生變化的原因。 以小組為單位進行討論、交流，根據日常生活現象或理論大膽進行猜想。 學生分組交流然后匯報：電流的大小可能與電壓、電阻有關，電壓越大，電流越大，因為電壓是形成電流的原因；電阻越大，電流越小，因為電阻阻礙電流。 以小組為單位進行討論、交流、匯報。 開動腦筋，積極思考，想出各種辦法，設計電路。 學生思考，想出辦法，設計電路，畫出電路圖。 學生回想片刻后交流、討論、可能有以下一些回答： 1．在連接電路時，開關要斷開。 2．電表要先試觸，要選擇適當的量程。 3．剛開始連線時，滑動變阻器的滑片要處在電阻最大位置。 4．閉合開關讀數后要迅速斷開開關。（教師追問為什么） 5．讀數時視線要正視。 6．要多測幾組數據，以便得到更準確的結論。 學生動手實驗探究，教師巡視指導學生正確連接電路，進行實驗，尊重事實，得出實驗數據，不得拼湊。同時教師注意觀察學生實驗過程中的一些細節，及時講評，比如讀數時視線沒有正視會造成什么結果等。 [高中歐姆定律教學設計] 班級 ?姓名 ?學號 （一）提出問題 1．在電學中我們學了幾個物理量？你覺得他們之間有聯系嗎？ 2．當一段導體兩端的電壓升高，通過它的電流會怎樣變化？ 3．當導體的電阻變大，通過它的電流會怎樣變化？ 4．電流、電壓、電阻之間的關系能用公式表達出來嗎？ （二）猜想或假設 1．_________________________________________ 2．_________________________________________ 3．_________________________________________ 4．_________________________________________ （三）設計實驗 實驗目的：探究電流、電壓、電阻之間的關系。 實驗器材：電源、開關、導線、________、________、________、________。 （四）進行實驗 按圖連接電路，測量并記錄以下幾組電流的值。 換接另一個電阻，再次記下幾組電流的值。 實驗電路圖： （五）分析和論證 電流I、電壓U、電阻R之間的關系可以用公式表達為____________。 （六）評估與交流 1．實驗的.結論是一種偶然還是具有普遍性？ 2．為什么多數小組的數據總有一些小小的偏差？ 3．為什么少數小組的數據偏差很大？ 教材分析 歐姆定律是電學中的基本規律，對于學習電路和深入理解電學知識至關重要。本次課程將重點介紹歐姆定律，內容邏輯性強且具有一定的理論性。學生需要通過實驗來驗證并理解歐姆定律，其中實驗方法和歐姆定律是最關鍵的兩個方面。歐姆定律的含義將在學生進行實驗過程中逐漸領悟，其形式簡單明了，因此并非難點而是重點。然而，學生掌握實驗方法既是重點又是難點。這個實驗的難度較高，主要集中在實驗設計、數據記錄以及數據分析等方面。由于實驗難度較大，學生可能會犯錯誤，因此評估實驗結果和進行交流溝通也顯得十分重要。在這些方面，教師的引導和協助不可或缺，因此本節課將采用啟發式綜合教學法來進行教學。 教學目標 知識與技能 ①使學生會同時使用電壓表和電流表測量一段導體兩端的電壓和其中的電流。 ②通過實驗認識電流、電壓和電阻的關系。 ③會觀察、收集實驗中的數據并對數據進行分析。 過程與方法 ①根據已有的知識猜測未知的知識。 ②經歷歐姆定律的發現過程并掌握實驗的思路、方法。 ③能對自己的實驗結果進行評估，找到成功和失敗的原因。 情感、態度與價值觀 ①讓學生用聯系的觀點看待周圍的事物并能設計實驗方案證實自己的猜測。 ②培養學生大膽猜想，小心求證，形成嚴謹的科學精神。 重點與難點 重點：掌握實驗方法；理解歐姆定律。 難點：設計實驗過程；實驗數據的分析；實驗結果的評估。 教學方法 啟發式綜合教學法。 教學準備 教具：投影儀、投影片。 學具：電源、開關、導線、定值電阻（5Ω、10Ω）、滑動變阻器、電壓表和電流表。 板書設計 已學的電學物理量：電流I、電壓U、電阻R。 猜測三者之間的關系：I＝UR、I＝U／R、I＝U－R、…… 實驗所需器材：電源、開關、導線、電阻、電流表、電壓表、滑動變阻器。 實驗電路圖：見圖－10 記錄表格： 結論：（歐姆定律） 教學過程 課題引入 師：我們到目前已經學了電學方面的幾個物理量？ 生：電流I、電壓U、電阻R（教師板書1） 師：這幾個物理量之間存在著重要的聯系。當一段導體兩端的電壓較高時，通過它的電流將增加。換句話說，電壓和電流是正相關的，電壓越高，電流越大。相反地，當導體的電阻較大時，通過它的電流將減小。也就是說，電阻和電流是負相關的，電阻越大，電流越小。這種關系可以用歐姆定律來描述：電流等于電壓與電阻的比值，即I = V/R。這個公式表明，電壓和電阻決定了電流的大小。 生：（對于這個簡單的`問題，大家的回答都很積極和準確） 師：這僅僅是一種初步的建議，它是一種定性關系。例如：當一個5Ω的電阻兩端的電壓從5V增加到10V時，通過它的電流會有何變化？進一步問大家，電流將變化多少呢？ 生：學生對于第一個問題能夠輕而易舉地給出答案，但是第二個問題讓學生感到困惑和挑戰，激發了他們的求知欲望。 師：如果我們知道一段導體的電阻，還知道加在它兩端的電壓，能不能具體計算出通過它的電流？這個問題對于我們是很有意義的，如果我們能具體知道電流的值，那么就不僅僅能知道電壓升高后電流會變大，還能精確地知道電流增大了多少。今天我們就來研究一下這三個物理量之間存在一種什么定量關系。 探究課題 師：既然電流、電壓和電阻之間存在關系，讓我們大膽猜想一下電流I與電壓U和電阻R之間的關系應該是怎樣的形式？ 生：（學生的各種猜想……） （教師板書2．這里的猜想不是一段語言表述，而是一個具體的公式，因此學生可能會沒有把握表達自己的觀點，所以需要鼓勵，即使有的學生說出一個公式也不一定能夠說出猜想的理由，這種情況下老師可以替他向同學說出猜想的理由，理由的正確與否不重要。但應該注意：猜想不是瞎猜、亂猜，不是公式越多越好，應該引導學生在原有知識的基礎上有根據，符合邏輯進行猜想。） 師：到底哪一種想法是對的，我們只能通過實驗來驗證。這個實驗要怎么做呢？ 生：用電源和一段已知阻值的導體組成一個電路，用電壓表測出導體兩端的電壓，用電流表測出通過導體的電流，看三個值滿足哪一個關系式。 師：說出你所需的器材有哪些？ 生：電源、開關、導線、電阻、電流表、電壓表。 （教師板書3） 生：改變電阻兩端的電壓，測出在不同的電壓下通過電阻的電流。 師：如果我得出了結論，你可能會懷疑是不是因為我使用了一種特殊的電阻。然而，這個結論只是一個巧合，很可能當使用其他電阻時就沒有這個規律了。 生：可以換幾個電阻，測出不同電阻情況下的電壓和電流。 師：換電阻很簡單，這里老師可以給你們5Ω和10Ω兩個不同的電阻；如何改變電壓呢？ ［教師引導學生從電源的角度（用的電源是干電池或學生電源怎么操作？）和從電路的組成結構角度（電路中增加一個什么元件？）進行思考］ ①增減干電池的個數。 ②調節學生電源的輸出電壓。 ③與定值電阻串聯一個滑動變阻器。 師：由于滑動變阻器的連續調節特性，使得它在使用過程中非常方便。為了改變電壓，我們采用了串聯滑動變阻器的方法。［補充教師板書3（增加“滑動變阻器”）］。 師：現在我們已經確定了使用的器材，讓我們一起繪制一個能夠同時測量電壓和電流的電路圖吧。（引導：我們研究的目標是定值電阻，因此電流表和電壓表所測量的是通過定值電阻的電流和定值電阻兩端的電壓。那么電流表和電壓表應該如何連接到定值電阻上呢？另外，為了改變定值電阻兩端的電壓，我們需要使用滑動變阻器。那么滑動變阻器應該如何與定值電阻連接呢？）。 生：（學生將自己畫的電路圖展示在黑板上，教師引導學生進行修改） 師：同學們畫的電路圖可能不同，但只要把握住關鍵的要點就可以。 要點： ①電源、開關、滑動變阻器、定值電阻、電流表串聯； ②電壓表并聯在定值電阻的兩端。（見圖－11） 師：記錄數據是科學研究中不可或缺的一個環節，而且在記錄數據時還需要一定的技巧。因為我們需要從這些數據中尋找規律，所以數據的排布要合理，以便一目了然。常用的方法是使用表格進行記錄。表格是大家都非常熟悉的工具，我們每天上課都會用到課程表，考試結束后也會看到全班的成績表。那么當我們改變電壓和電阻并測量電流時，應該如何設計數據記錄的表格呢？ 生：一些學生喜歡查看自己的課程表，而另一些學生則會設想將課程表中的星期和節次轉化為電壓和電阻。教師可以逐步引導學生，揭示答案。 師：為了能夠與其他小組的數據進行比較，在實驗完成后，我們需要保持相同的實驗條件。因此，在本實驗中，我們將使用兩個定值電阻，分別為5Ω和10Ω。我們將調節定值電阻的兩端電壓依次設置為1V、2V、3V，并記錄相應的實驗數據。這些實驗條件將有助于我們在實驗結果分析中進行比較。 師：在全體成員的共同協力下，我們成功地完成了實驗設計。然而，這并不意味著我們已經取得了實驗的成功。如果在實際操作過程中出現錯誤，實驗很可能會因此失敗。為了避免這種情況發生，我想向大家提幾個問題，請大家思考一下應該采取哪些措施以及為什么要這樣做。 （投影儀投影： ①在連接電路的過程中，開關應該斷開。 ②在開關閉合之前，滑動變阻器的滑片應調節到合適的位置。 ③如果已經知道實驗中遇到的最大電流是0.6A，電流表和電壓表的量程應根據實際情況選擇。） 生：（第一個問題相對簡單，大多數學生應該能夠回答。第二個問題有一定難度，教師可能需要給予提示。第三個問題需要學生學會從實驗設計中找到數據，教師可以提供引導。最后，教師可以投影出答案。） 師：請同學按照上面的實驗方案開始實驗。 （學生以小組為單位進行操作，教師巡視指導） 師：【展示實驗數據】在黑板上，我將學生們的實驗數據進行了展示（補充教師板書5）。每個小組都非常積極地向我展示了他們的實驗數據。【重點強調誤差】同時，我提醒同學們，任何實驗都存在誤差，因此他們的數據之間會有一定的差別，這是正常現象。然而，我們可以發現，盡管數據有所差異，但差異并不大，這并不影響我們總結規律。【引導觀察關系】接著，我請同學們觀察這些數據之間是否存在某種關系。請同學們仔細思考，探索數據之間的關聯性，并共同尋找數據間可能存在的規律。 （投影：觀察表格的縱行。當電阻是5Ω時，電阻兩端的電壓增大到原來的2倍，通過它的電流增大到原來的1/2倍，電壓增大到原來的3倍，通過它的電流增大到原來的1/3倍。對于10Ω的電阻，電流和電壓沒有這種關系。 結論：導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比。 ②觀察表格的橫行。當電壓是1V時，電阻增大到原來的2倍，通過它的電流變為原來的1/2倍。對于2V和3V的情況，電流和電阻有這種關系嗎？。 結論：導體中的電流跟導體的電阻成反比。 ③將電流I、電壓U、電阻R的關系用公式表示為__________。 生：（數據的規律性很明顯，學生基本能自己獨立得出結論） 師：這個規律最早是由德國的物理學家歐姆發現的，因此稱為歐姆定律。 師：實驗完成了，大家分組討論下面的幾個問題，然后做出回答。 ①實驗的結論具不具有普遍性？ 我們的研究采用了多次改變電壓和電阻進行測量的方法，結果顯示在條件改變后得到的規律是一致的。這表明該規律具有普遍性。 ②為什么少數小組的數據偏差比較大？ 會有多種因素導致這種結果的錯誤。比如：電路連接是否正確；電壓表是否正確地與定值電阻并聯；選擇了錯誤的電表量程而沒有意識到；誤將電流表當做電壓表，或者將電壓表當做電流表使用；在填寫數據時是否將其正確地放入表格中等等。 ③為什么多數小組的數據總有一些小小的偏差？ 這是一種正常的誤差情況。例如，在讀取數值時，由于每個人的習慣不同，當電表指示在刻度的半格時，有些人可能會忽略半格，而其他人可能會多讀半格；此外，使用的定值電阻的阻值以及電表的準確性也不可能完全相同。因此，這些因素都會對測量結果產生影響。 鞏固練習 ①（擴展教師板書5的虛線部分） 既然我們已經掌握了這個規律，不用測量，大家能不能把表格中的空白部分補充完整？ （教師任意添加一個電阻和電壓，學生補充電流） 除了應用規律求電流，我們能不能求電壓或電阻？ （教師任意添加一個電流，學生補充電壓或電阻） ②同學們家中使用的電冰箱阻值大約是500Ω，請你根據歐姆定律估算一下當它工作時通過的電流大約是多少？ 探究過程小結 ①應用滑動變阻器改變電路中部分元件兩端的電壓。 ②同時使用電流表和電壓表測量通過某導體的電流和它兩端的電壓。 ③改變實驗條件多次測量使結論具有普遍性。 ④實驗要按照要求規范操作。 ⑤電流、電壓、電阻之間的關系：歐姆定律。 教學目標： 1．理解歐姆定律及其表達式. 2．能初步運用歐姆定律計算有關問題. 能力目標 培養學生應用物理知識分析和解決問題的能力. 情感目標 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. 教學重點： 歐姆定律的定義 教學難點： 歐姆定律的應用 教學過程： 引入新課 1．找學生回答第一節實驗得到的兩個結論．在導體電阻一定的情況下，導體中的電流 跟加在這段導體兩端的電壓成正比；在加在導體兩端電壓保持不變的情況下，導體中的電 流跟導體的電阻成反比． 2．有一個電阻，在它兩端加上4v電壓時，通過電阻的電流為2a，如果將電壓變為10v，通過電阻的電流變為多少？為什么？ 要求學生答出，通過電阻的電流為5a，因為電阻一定時通過電阻的電流與加在電阻兩 端的電壓成正比． 3．在一個10 的電阻兩端加上某一電壓u時，通過它的電流為2a，如果把這個電壓加在20 的電阻兩端，電流應為多大？為什么？ 要求學生答出，通過20 電阻的電流為1a，因為在電壓一定時，通過電阻的電流與 電阻大小成反比，我們已經知道了導體中電流跟這段導體兩端的電壓關系，導體中電流跟這段導體電阻的關系，這兩個關系能否用一句話來概括呢？ 啟發學生討論回答，教師復述，指出這個結論就叫歐姆定律． （－）歐姆定律導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比． 1．此定律正是第一節兩個實驗結果的綜合，電流、電壓、電阻的這種關系首先由德國 物理學家歐姆得出，所以叫做歐姆定律，它是電學中的一個基本定律． 2．介紹《歐姆堅持不懈的精神》一文． 3．歐姆定律中的電流是通過導體的電流，電壓是指加在這段導體兩端的電壓，電 阻是指這段導體所具有的電阻值． 如果用字母u表示導體兩端的電壓，用字母r表示導體的電阻，字母i表示導體中的電流，那么歐姆定律能否用一個式子表示呢？ （二）歐姆定律公式 教師強調 （l）公式中的i、u、r必須針對同一段電路． （2）單位要統一i的`單位是安（a）u的單位是伏（v）r的單位是歐（ ） （三）運用歐姆定律計算有關問題 【例1】 一盞白熾電燈，其電阻為807 ，接在220v的電源上，求通過這盞電燈的電流． 教師啟發指導 （1）要求學生讀題． （2）讓學生根據題意畫出簡明電路圖，并在圖上標明已知量的符號及數值和未知量的符號． （3）找學生在黑板上板書電路圖． （4）大家討論補充，最后的簡明電路圖如下圖 （5）找學生回答根據的公式． 鞏固練習 練習1 有一種指示燈，其電阻為6．3 ，通過的電流為0．45a時才能正常發光，要使這種指示燈正常發光，應加多大的電壓？ 練習2 用電壓表測導體兩端的電壓是7．2v，用電流表測通過導體的電流為0．4a，求這段導體的電阻？ 一、教學目標 1、知識與技能 (1) 能說出歐姆定律的內容、公式及其涉及的單位； (2)歐姆定律是電學基礎中的一條重要規律，它描述了電流、電壓和電阻之間的關系。根據歐姆定律，當一個電導體上有電流通過時，該電導體的電阻會產生一個與電流成正比、與電壓成反比的電壓降。歐姆定律的公式為V = I * R，其中V表示電壓，I表示電流，R表示電阻。這個公式可以變形為I = V / R 和 R = V / I，可以根據具體情況選擇適用的形式。在應用歐姆定律時，需要注意兩個原則：同體性和同時性。同體性指的是在計算電流、電壓和電阻時，需要考慮它們所在的電路的具體部分，即保持相同的電導體或電阻值。同時性指的是在計算過程中，需要保持電路中各個元件的工作狀態相同，即在同一時間點進行計算。利用歐姆定律，可以在不同的問題情境中進行解釋、推斷和計算。例如，在一個電路中，當我們知道電壓和電阻時，可以利用歐姆定律計算電流的大小；或者當我們知道電流和電阻時，也可以利用歐姆定律計算電壓的大小。歐姆定律在電路分析和設計中起著重要的作用，幫助我們理解和解決各種電路問題。 2、過程與方法 （1）通過實驗研究，我們探究了導體的電流與電壓、電阻之間的關系。我們使用了圖像處理技術來分析實驗數據，并進一步了解電流與電壓、電阻之間的正比和反比關系。 （2）初步學會在實驗探究的基礎上交流討論，互相合作。 （3）學習用數學公式來表達物理規律的方法，體會這樣做的優勢。 3、通過探究歐姆研究電流、電壓和電阻三者關系的歷史，我們旨在培養學生的刻苦鉆研和大膽探索的科學精神。同時，我們希望通過自我實現的過程，讓學生能夠增強成功體會，并建立起積極向上的情感態度和價值觀。 二、教學重點： 歐姆定律所揭示的物理意義及其數學表達式； 三、教學難點： 歐姆定律的實驗設計及學生對實驗數據的分析、歸納以及結論的得出。 四、教學器材： 調光燈、小燈泡、電池組、滑動變阻器、電流表、電壓表、阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω的電阻各一個、導線數根等。 五、教學過程： （一）設置物理情境進行討論，提出問題。 如圖的電路，你有哪些方法可以改變小燈泡的亮度？小組內討論，然后進行交流。 學生的方法： ①改變電源的電壓 ②改變定值電阻的阻值 ③串聯一個滑動變阻器等。 實驗驗證，學生觀察燈的亮度的變化 師：燈時亮時暗說明什么？ 生：電路中的電流有大有小。 師：電路中電流的大小由哪些因素決定? (二)大膽猜想，激活思維 鼓勵學生大膽猜測：你猜電流的大小究竟由哪些因素決定呢? 學生分組討論，教師適當提示。學生聯系已學內容以及剛才的實驗現象，猜想：電流與電壓的大小有關，因為電壓是形成電流的原因；電流與導體的電阻有關，因為電阻對電流有阻礙作用-教師針對學生的回答，給予肯定：最后，根據猜想師生共同得出結論：電路中的電流與電壓、電阻兩者有關：。學生分組討論時，教師適時給予提示。學生們聯系到已經學過的知識以及剛才進行的實驗觀察，他們猜測：電流的大小與電壓有關，因為電壓是產生電流的驅動力；電流的大小與導體的電阻有關，因為電阻會對電流產生阻礙作用。教師對學生的回答表示肯定。最終，師生共同得出結論：電路中的電流與電壓、電阻兩者是相互關聯的。 過渡：到底有怎樣的關系呢? “構建情景——提出問題——推測”這兩個步驟激發了學生的濃厚興趣，引起了他們的高度關注和渴望解決問題的欲望，從而激發了他們主動探索的動力。 (三)設計實驗 1、課件出示思考題 (1)根據研究電阻大小影響因素的方法，這個問題應采用什么方法研究？ (2)選擇使用哪些器材？ (3)該實驗應分幾步，具體步驟怎樣? 2、學生們正在對這個問題進行激烈的討論，他們認識到為了研究兩個物理量之間的變化關系，必須找到一種方法來控制其中一個變量，使其保持不變。這就引出了控制變量法。 學生討論，本實驗需要分兩個步驟來完成。首先，我們需要保持電阻R恒定（選擇一個定值電阻而非燈泡），研究電流I與電壓U之間的關系。接下來，我們需要保持電壓U恒定，研究電流I與電阻R之間的關系。在第一步中，我們可以改變電壓U（通過電壓表進行測量），觀察電流I（通過電流表進行測量）。為了調節電壓，我們可以改變電池的數量（將電阻R直接連接在電源的兩端），或者串聯電阻和滑動變阻器，通過移動滑動變阻器的滑片來實現電壓的調節。 師生共同探討：我們認為通過調節滑動變阻器上的滑片來改變電阻兩端的電壓比，相較于改變電池節數來實現這一目的，具有更好的方案。 3、我為您設計了一個實驗電路，如下圖所示：[電路圖]該電路采用了簡單的電路元件，包括電源、開關、燈泡和導線。電路中的'燈泡連接在電源和開關之間，當開關打開時，電流通過燈泡，使其發光。這個實驗電路的好處是它簡單易懂，適合學生進行初步的電路實驗。學生可以通過觀察燈泡的亮度變化來理解電路中電流的流動情況。此外，該電路所需的元件較少，成本較低，方便學生進行實驗。然而，這個實驗電路也存在一些不足之處。首先，由于只有一個燈泡，學生無法觀察到電流在電路中的分布情況。其次，該電路僅能進行簡單的燈光實驗，無法進行更復雜的電路實驗。最后，這個電路的電壓和電流較小，無法進行高功率設備的實驗。綜上所述，該實驗電路在初步學習電路知識的階段具有一定的優點，但對于深入學習和研究電路可能存在限制。 4、學生進一步討論：為了研究I與R的關系，我們需要對圖中的電阻R進行調整。可以選擇使用5Ω、10Ω和15Ω的電阻來改變R的值。為了保持電壓U不變，我們可以通過調節滑片P的位置來使電壓顯示數保持不變。 5、師生共同討論：要完成以上實驗，還必須測量相關數據，需要設計實驗數據記錄表格。 (四)分組合作，深入探究 在此環節中，學生們以小組為單位，充滿熱情地開始按照事先制定的計劃進行實驗。他們在實驗過程中不斷思考、記錄，并且像科學家一樣對實驗結果進行探究。教師巡視時，關注他們的實驗設計是否合理，儀器的使用是否正確，數據記錄是否準確，并進行個別輔導。 （一）教學目的 1．理解歐姆定律的內容及其表達式的物理意義，了解定律中各量的單位； 2．能較熟練地運用歐姆定律分析解決有關的簡單問題； 3．知道什么叫伏安法； 4．培養運用物理公式解答物理問題的習慣和能力。 （二）教具 寫有課堂練習題的小黑板（或幻燈片）。 （三）教學過程 1．復習提問引入新課 教師：上節課我們通過實驗得出了導體中的電流跟它兩端的電壓和它的電阻的關系，請一位同學敘述一下這個關系（抽中等學生或差等生不看書回答）。大家認為他說得對嗎？（不足之處由學生訂正）上節課我們曾經把這個關系用數學式子表示出來，請一位同學回答是怎樣表示的？（學生回答教師板書） 教師：我們這節課要學習的就是將這些關系綜合起來，得出的一個電學的基本規律，即歐姆定律。 板書：歐姆定律 2．新課教學 教師：歐姆定律的內容是什么呢？讓大家閱讀課本，請一位同學朗讀歐姆定律的內容，教師板書。 板書：導體中的電流，跟這段導體兩端的電壓成正比，跟這段導體的電阻成反比。 教師：歐姆定律的內容中好像比上節實驗得出的關系少設了一點什么，你們發現了沒有？（在說到“正比”或“反比”時，沒有說“在電阻一定的情況下”或“電壓不變的情況下”）這是否意味著“導體中的電流跟它兩端的電壓成正比”不需要保持電阻不變這個條件了呢？不是的．只有電阻一定時，導體中的電流才會跟它兩端電壓成正比．同樣，也只有電壓不變時，導體中的電流才會跟它的電阻成反比．定律作了簡明的敘述，但暗含了這兩個條件．這是對定律應注意的一個方面．另一方面，定律沒有指明“正比”、“反比”所應滿足的條件，還意味著它能適用于電壓、電阻同時都變化時，電流應如何變的情形，這種情形在以后的學習中將會遇到．其次歐姆定律中說到的電流、電壓、電阻都是屬于同一段導體的．在后面將歐姆定律用于串聯電路和并聯電路時，注意到這一點是很必要的'．歐姆定律的內容可以用公式來表述，請大家看看課本上是怎樣表述的．（學生看書，教師板書） 現在請大家解答下面兩個問題．（出示小黑板或幻燈片．請兩個學生在黑板上解答，教師巡視指導．兩個問題均有兩種解法．例如，可以先用歐姆定律解出電阻值，再用歐姆定律解電流值；也可以直接用前面比例式（1）求解．） 問題①一個定值電阻兩端的電壓是0。25伏時，流過它的電流是0。13安．如果流過它的電流變為0。91安，此時它兩端的電壓多大？ 問題②一個電阻箱接在電壓不變的電源上．把它的電阻調到350歐時，流過它的電流是21毫安．若再調節電阻箱，使流過它的電流變為126毫安，此時電阻箱的電阻應是多大？ 教師：在解答問題①時，除了黑板上的解法外，有同學還用了另一種解法（教師板書出來）大家看都對嗎？（學生答）歐姆定律是一個普遍適用的。定律．但在涉及只求兩個量的變化關系的問題中，直接用比例式解通常要簡捷些． 3、讓大家閱讀“想想議議”中提出的問題，議論一下．（學生閱讀，分組議論） 教師：為什么安培表不能直接接到電源兩極上去？（學生回答，教師訂正）伏特表接到電源兩極上為什么不會被燒毀？（學生回答，教師訂正） 4．小結 教師：這節課我們在實驗得出的規律的基礎上概括總結出了歐姆定律．剛才大家看到，應用歐姆定律，不僅可以定量計算各種電學問題，而且還能簡單明了地解釋像安培表為什么不能直接接到電源兩極上這類物理問題．今后學習中我們將會接觸到這一電學基本規律的廣泛應用．今天的復習任務首先是把定律的物理意義真正理解清楚．在作業中一定要注意解答的書寫格式，養成簡明、正確表達的好習慣． 5．布置作業 （1）工廠中車床照明燈采用36伏的安全電壓，某車床照明燈工作時燈絲電阻是32歐，求通過燈絲的電流． （2）一段導體兩端電壓是2伏時，導體中的電流是0。5安，如果電壓增大到3伏，導體中的電流多大？ （3）電壓保持不變，當接電阻為242歐的燈泡時，電路中的電流為0。91安，如改接電阻為165歐的電烙鐵，電路中的電流是多大？ （四）設想、體會 1．本課題教學設計的關鍵之一是處理好第一節的實驗規律和歐姆定律的關系，使學生易于理解歐姆定律的內容和公式的物理意義．特別是歐姆定律的公式為什么那樣表達，是初中物理教學中的一個難點．采用根據實驗結果寫出，再令=1的辦法引出，超出初中學生的數學知識水平，是不可取的；直接把公式抬出來，不說明它為什么綜合概括了實驗規律，就急急忙忙用公式去解題的辦法，給學生理解公式的物理意義留下懸案，也是不妥當的．本教案設計的基本思路是，從實驗規律出發，引出定律內容，再把定律的結論與實驗的結論對比理解，說明定律既概括了實驗的結果，又比實驗結論更具有普遍性．在引出公式后，由公式導出兩個實驗的結論，說明公式也的確是實驗結論的概括．這樣，學生對定律的內容和公式的物理意義就有了切實的理解．對課文開頭提出的歐姆定律是“實驗結果綜合起來”的才會有真切的體會．這樣做的前提是在本章第一節的教學中，先通過實例運用學生在小學和中學數學學習中已較熟悉的比例知識導出本教案中的（1）（2）兩式，根據第一節的內容和課時實際，不難做到．培養學生理解運用數學表達物理規律和應用數學解決物理問題的能力是本章的一個重要特點．上述設計和課堂練習題的設計都有利于這種能力的培養． 2．本課題的另一重點教學目標是初步培養學生應用歐姆定律解題的能力．“掌握歐姆定律”的教學要求是本章以至電學學完后的最終要求．這節課只應是既簡單又基礎的應用．由于學生已經較長時間沒有涉及到用公式進行定量計算，在這一節課對解題加以強調是非常必要的．教案中采取學生先閱讀課文例題，再一起概括小結解題思路方法；在本課小結中再次強調，對學生提出要求等措施來實現． 3．由于采用了學生閱讀課文的措施，這不僅有力地發揮學生在學習中的主體作用，而且也減少了教師的重復板書，節約了一些教學時間，有條件加兩個課堂練習題．這兩個練習題的目的不僅在于強調在涉及物理量的變化關系時，可以用比例法巧解，而且也再一次強化了歐姆定律與實驗所得的規律的一致性的認識．但對U、I、R三個量同時變的問題，僅在教師闡明定律的意義時提及，在練習題中沒有涉及，留待后續學習中去深化，以免加大學習的難度． 4．定律中的U、I、R是對同一導體而言，在本節課只需提醒學生注意就可以了．不必去講不同導體的U、I、R要用下標區別的問題。待學習電阻的串聯時，有了這種需要再提出來，才能收到事半功倍的效果． 注：本教案依據的教材是人教社初中物理第二冊。 教材分析 歐姆定律是電學中的基本定律，是進一步學習電學知識和分析電路的基礎，是本章的重點。本次課的邏輯性、理論性很強，重點是學生要通過自己的實驗得出歐姆定律，最關鍵的是兩個方面：一個是實驗方法，另一個就是歐姆定律。歐姆定律的含義主要是學生在實驗的過程中逐漸理解，而且定律的形式很簡單，所以是重點而不是難點。學生對實驗方法的掌握既是重點也是難點，這個實驗難度比較大，主要在實驗的設計、數據的記錄以及數據的分析方面。由于實驗的難度比較大，學生出現錯誤的可能性也比較大，所以實驗的評估和交流也比較重要。這些方面都需要教師的引導和協助，所以這次課采用啟發式綜合教學法。 教學目標 知識與技能 ①使學生會同時使用電壓表和電流表測量一段導體兩端的電壓和其中的電流。 ②通過實驗認識電流、電壓和電阻的關系。 ③會觀察、收集實驗中的數據并對數據進行分析。 過程與方法 ①根據已有的知識猜測未知的知識。 ②經歷歐姆定律的發現過程并掌握實驗的思路、方法。 ③能對自己的實驗結果進行評估，找到成功和失敗的原因。 情感、態度與價值觀 ①讓學生用聯系的觀點看待周圍的事物并能設計實驗方案證實自己的猜測。 ②培養學生大膽猜想，小心求證，形成嚴謹的科學精神。 重點與難點 重點：掌握實驗方法；理解歐姆定律。 難點：設計實驗過程；實驗數據的分析；實驗結果的評估。 教學方法 啟發式綜合教學法，合作探究教學法 教學準備 教具： 投影儀、投影片。 學具： 電源、開關、導線、定值電阻（5Ω、10Ω）、滑動變阻器、電壓表和電流表。 板書設計 已學的電學物理量：電流I、電壓U、電阻R。 猜測三者之間的關系：I＝UR、I＝U／R、I＝U－R、…… 實驗所需器材：電源、開關、導線、電阻、電流表、電壓表、滑動變阻器。 實驗電路圖：見圖－10 記錄表格： 結論：（歐姆定律） 教學過程 課題引入 師：我們到目前已經學了電學方面的幾個物理量？ 生：電流I、電壓U、電阻R（教師板書1） 師：（引導學生回憶這幾個物理量的概念，并從中體會它們之間的聯系）它們之間并不是孤立的，而是有著重要的聯系。一段導體兩端的電壓越高，通過它的電流將如何變化？當導體的電阻越大，通過它的電流將如何變化？ 生：（對于這個簡單的問題，大家的回答都很積極和準確） 師：這只是一種粗略的推薦，是一種定性的關系。例如：一支5Ω的電阻當它兩端的電壓從5V變為10V時通過它的電流會變得怎樣？進一步我問大家，電流變化了多少？ 生：（對于第一個問題學生能夠不假思索回答出來，但第二個問題把學生難住了，激起學生的求知欲望） 師：如果我們知道一段導體的電阻，還知道加在它兩端的電壓，能不能具體計算出通過它的電流？這個問題對于我們是很有意義的，如果我們能具體知道電流的值，那么就不僅僅能知道電壓升高后電流會變大，還能精確地知道電流增大了多少。今天我們就來研究一下這三個物理量之間存在一種什么定量關系。 探究課題 師：既然電流與電壓及電阻都有關系，那么大家大膽猜想一下將電流I與電壓U和電阻R的關系式應該是一種怎樣的形式？ 生：（學生的各種猜想……） （教師板書2、這里的猜想不是一段語言表述，而是一個具體的公式，因此學生可能會沒有把握表達自己的觀點，所以需要鼓勵，即使有的學生說出一個公式也不一定能夠說出猜想的理由，這種情況下老師可以替他向同學說出猜想的理由，理由的正確與否不重要。但應該注意：猜想不是瞎猜、亂猜，不是公式越多越好，應該引導學生在原有知識的基礎上有根據，符合邏輯進行猜想。） 師：到底哪一種想法是對的，我們只能通過實驗來驗證。這個實驗要怎么做呢？ 生：用電源和一段已知阻值的導體組成一個電路，用電壓表測出導體兩端的電壓，用電流表測出通過導體的電流，看三個值滿足哪一個關系式。 師：說出你所需的器材有哪些？ 生：電源、開關、導線、電阻、電流表、電壓表。 （教師板書3） 生：改變電阻兩端的電壓，測出在不同的電壓下通過電阻的電流。 師：如果你得出了結論，我會懷疑是不是因為你用的這個電阻比較特殊，這個結論只是一個巧合，可能換了其他的電阻就沒有這個規律了。 生：可以換幾個電阻，測出不同電阻情況下的電壓和電流。 師：換電阻很簡單，這里老師可以給你們5Ω和10Ω兩個不同的電阻；如何改變電壓呢？ ［教師引導學生從電源的角度（用的電源是干電池或學生電源怎么操作？）和從電路的組成結構角度（電路中增加一個什么元件？）進行思考］ ①增減干電池的個數。 ②調節學生電源的輸出電壓。 ③與定值電阻串聯一個滑動變阻器。 師：由于滑動變阻器能連續調節電壓，使用起來比較方便，這里我們使用串聯滑動變阻器的方法改變電壓。［補充教師板書3（增加“滑動變阻器”）］ 師：現在我們知道了所用的器材，大家現在畫出用這些器材組成的一個能同時測量電壓和電流的電路圖。（引導：我們研究的對象是定值電阻，因此電流表和電壓表測量的是通過定值電阻的電流和定值電阻兩端的電壓，電流表和電壓表應與定值電阻怎樣連接？要用滑動變阻器改變定值電阻兩端的電壓，滑動變阻器應與定值電阻怎樣連接？） 生：（學生將自己畫的電路圖展示在黑板上，教師引導學生進行修改） 師：同學們畫的電路圖可能不同，但只要把握住關鍵的要點就可以。 要點： ①電源、開關、滑動變阻器、定值電阻、電流表串聯； ②電壓表并聯在定值電阻的兩端。 師：記錄數據是必不可少的一個環節，并且記錄還有一定的.技巧，因為大家要從這些數據中尋找規律，所以數據的排布要合理，做到一目了然。我們常用的方法是列表格。表格大家都很熟悉，每天大家上課都要用課程表；考試結束會看到全班的成績表。這里我們改變的是電壓和電阻，測量的是電流，記錄數據的表格應如何設計？ 生：（有的學生會看看自己的課程表，有的學生會想到把課程表中的星期和節次換成電壓和電阻，教師可在引導的過程中一步步揭示答案） 師：為了在實驗完畢后能與其他小組的數據進行比較，大家的實驗條件應該相同，這里我們都使用5Ω和10Ω的兩個定值電阻，調節定值電阻兩端電壓依次為1V、2V、3V（教師板書5，下表中實踐部分） 師：在大家的共同努力下，我們的實驗設計完成了。但這并不代表我們的實驗成功了，如果你在實際操作中出現錯誤，實驗可能因此功虧一簣，現在我問大家幾個問題，你們想想應該怎么做？為什么？ （投影儀投影：①連接電路的過程中開關應該斷開還是閉合？②開關閉合前，滑動變阻器的滑片應調節到什么地方？③如果已經知道實驗中遇到的最大電流是0.6A，電流表和電壓表的量程應如何選擇？） 生：（第一個問題比較簡單，大部分學生能夠回答，第二個問題比較難，教師要進行提示，第三個問題要讓學生學會從實驗設計中尋找數據，教師要提示。最后教師投影答案） 師：請同學按照上面的實驗方案開始實驗。 （學生以小組為單位進行操作，教師巡視指導） 師：［將學生的實驗數據展示在黑板上（補充教師板書5），每個小組都很積極地告訴老師自己的實驗數據］因為任何實驗都存在誤差，所以大家的數據有差別是正常的，但數據差別不大，不影響我們總結規律，同學們觀察這些數據之間有什么關系？ （投影：①觀察表格的縱行。當電阻是5Ω時，電阻兩端的電壓增大到原來的2倍，通過它的電流增大到原來的____________倍，電壓增大到原來的3倍，通過它的電流增大到原來的____________倍。對于10Ω的電阻，電流和電壓有這種關系嗎？ 結論：導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比。 ②觀察表格的橫行。當電壓是1V時，電阻增大到原來的2倍，通過它的電流變為原來的__________倍。對于2V和3V的情況，電流和電阻有這種關系嗎？ 結論：導體中的電流跟導體的電阻成反比。 ③將電流I、電壓U、電阻R的關系用公式表示為__________。 生：（數據的規律性很明顯，學生基本能自己獨立得出結論） 師：這個規律最早是由德國的物理學家歐姆發現的，因此稱為歐姆定律。 師：實驗完成了，大家分組討論下面的幾個問題，然后做出回答。 ①實驗的結論具不具有普遍性？ 我們的實驗采用改變電壓和電阻多次測量的方法，在條件改變后得到的規律是相同的，說明規律應該具有普遍性。 ②為什么少數小組的數據偏差比較大？ 多種情況的錯誤都可能引起這種結果。如：電路連接是否正確；電壓表是不是并聯在定值電阻的兩端；電表選擇的是另外的量程自己卻還沒有意識到；讀數時誤將電流表當電壓表，電壓表當電流表；數據是不是填入表格中正確的位置等等。 ③為什么多數小組的數據總有一些小小的偏差？ 這屬于正常誤差。如：在讀數時，每個人的習慣不同，當遇到電表指示在刻度的半格處時，有的同學忽略半格，有的同學多讀了半格；還有你們用的定值電阻的阻值以及電表的準確性也不可能完全一樣。 一、教材分析。 歐姆定律是初中電學知識的基礎和重點，處于電學的核心位置，起著承前啟后的作用，是開啟電學計算之門的金鑰匙。 本章教學內容的設置也稱得上是物理教學的典范，共有四節內容：第一節“探究電阻上電流與電壓的關系”，是一個典型的運用控制變量法的科學探究實驗，給了學生足夠多的時間和空間，讓學生體驗科學探究的全過程，從而掌握科學探究的基本方法——控制變量法，養成科學探究的學習習慣，并從探究得出結論，加深對物理知識的理解的掌握。第二節“歐姆定律及其應用”，在第一節探究的基礎上，通過具體的數據分析，總結出歐姆定律的內容，同時也提升學生處理實驗數據能力，歐姆定律內容及公式是本章節的核心內容，教材中詳細介紹了公式是符號的單位及意義，之后再運用歐姆定律進行簡單的計算，再定性分析電阻的串聯和并聯規律。第三節“測量小燈泡的電阻”，要求學生進一步掌握電流表、電壓表的使用，學會測量電阻的方法，實驗中要多測幾組數據，并對實驗的結果進行分析比較，引發學生深入思考，加深對電阻的理解。第四節“歐姆定律和安全用電”，本節從理論和實踐兩面去理解短路和高電壓對用電安全造成的危害，緊密聯系生活實際，從物理走向生活。 二、學情分析。 1、知識準備： 學生在小學自然課中對簡單電路有初步的接觸，知道電池多一些小燈泡會亮一些，又通過前面兩電學知識的學習，對簡單電路的組成、電流、電壓、電阻的概念、串并聯電路的連接有了較好的理解和掌握，還進行了兩個探究實驗：串、并聯電路電路電流和電壓的規律，使學生對電路的連接、串并聯電路電流和電壓的規律的探究實驗的科學方法和步驟有了較深刻的認識，為通過探究得出歐姆定律，進一步運用歐姆定律進行計算，解決生活實際中相關的問題打下了很好的基礎。 2、生源情況： 我校是廣大農村公辦學校的一員，生源普遍質量偏低，優生少，參差不齊。我們必須面對這個形勢，改變學生不良的學習習慣，培養自主學習、主動學習、互相學習的學習習慣，以達到提高成績、終生受益的目的。于是我校開展“自主學習”的教學嘗試和研究。 3、具體做法： 每一節都精心設計自主學習學案和當堂檢測題，學案前幾題主要以基本概念填空形式引導學生自學，對基礎知識進行歸納，之后學生討論交流“兵教兵”，再就是展示自學成果，針對各層次學生情況，盡可能讓他們有表達和表現的機會，這個過程這個過程約15分鐘。之后教師對重點難點及學生自學中出現的問題進行精講，約15分鐘。學案后面幾題作當堂鞏固提高練習，在堂上當堂評講，約10分鐘。最后5分鐘當堂檢測，當堂檢測以重要概念和礎知識為主，讓中下生通過努力能夠完成。課后對當堂檢測不合格的還要進行輔導跟進，學習小組長協助教師做輔導跟進工作，起到相互提高的作用。這樣把學習的主動權交給了學生，能充分調動學生學習的積極性。中下生的注意力集中時間有限，自尊心逆反心特強，教師若講得太多，他們跟不上，聽不懂，不知道老師在講什么，就會索性不聽，對這些學生進行教育還得特別注意方式方法，千萬不能傷他們的自尊心，否則與老師對著干。最好的辦法就是調動他們動手，把注意力不斷的引到學習上來，還要經常給一些他們能力范圍之內的表現機會，以提高信心，增強對老師的信任和感激。 教學有方，教無定法，物理學科及物理教材都有它自身的特色，用一個教學模式套用每一節教學肯定行不通，多種教學方法和教學手段要有機的結合起來，才能提高課堂效益。 三、教學設計與教學建議。 課時建議：建議8課時 第一節 探究電阻上電流與電壓的關系，1課時。 第二節 歐姆定律及其應用，2課時。 第三節 測量小燈泡的電阻，2課時。 第四節 歐姆定律和安全用電，1課時。 復習和總結測試，2課時。 根據我校生源實際，第二和第三節各增加一個課時，以安排足夠的實驗探究和習題訓練時間，適當減緩課堂教學節奏，讓學生能較輕松的達成教學三維目標。 四、教學設計思路及教法應用。 本章內容環環相扣，前后聯系緊密，復習舊知識、通過問題引入、進行探究實驗、總結規律、加深對歐姆定律的理解、再運用歐姆定律，達到掌握物理知識、提高解決實際問題的能力。結合我校實際情況：生源素質普遍偏低，差生面大，我校從教法上進行了調整，大力推行“自主學習”教學模式，采用多種教法和手段來提高學生學習的興趣，調動積極性，“自主學習”教學模式有其獨到的優越性，更能體現學生的主體地位，其突出的特點是自學規納知識網絡、討論交流、“兵教兵”、教師精講總結、當堂訓練及堂堂清檢測，以提高課堂教學效率，更有利于學生合作學習，提高自學能力，給了學生更多的自我表現機會，讓中下生也能在學習中體驗到成功的快樂。因此我校物理科的教學特色就是：“探究實驗教學”與“自主學習”相結合的教學模式。每一節都精心設計了“自主學習”學案，讓學生在教師的引導和學案的幫助下進行自主學習。本章各節教學設計及思路如下： 第一節 “探究電阻上電流與電壓的.關系”，本節是一個完整的探究實驗課，要求讓學生經歷探究的七個環節，并通過探究分析掌握電阻上電流和電壓的關系。每一個環節都要求學生看書、思考、先做、后說，之后討論交流，教師歸納總結。各個環節的做法又有區別，提出問題采用情景引入、猜想和假設以交流討論為主；設計實驗先獨立設計，教師個別輔導，之后“兵教兵”再交流共享設計方案，重點要強調如何利用“控制變量法”；進行實驗要給學生足夠的時間，更要對有困難的同學進行輔導，我校的實驗課有兩位教師，加強了個別輔導。數據分析以引導為主，讓學生充分發表各自的發現，最后歸納分析，達成共識。評估和交流讓學生進一步交流實驗結果，并對實驗中出現的問題提出各自的看法，以討論交流為主。 第二節 “歐姆定律及其應用”，本節在前一節實驗數據的基礎上通過引導讓學生去發現問題、歸納總結出歐姆定律內容，得出歐姆定律表達式，之后應用數學表達式及變形式進行簡單的計算，再進一步用歐姆定律定性分析電阻的串并聯規律并進行一些簡單的應用。 第三節 “測量小燈泡的電阻”，以實物展示引出問題：小燈泡的電阻是多少？以激起興趣；再引導思考：如何測量小燈泡的電阻？得出實驗原理，引入實驗設計方案。設計實驗要求學生先思考，再以學案提示的線索完成實驗設計，之后進行交流，讓學生展示實驗電路圖介紹實驗方案，讓全體學生對實驗方案做到心中有數，之后給足夠的時間進行分組實驗，實驗過程中教師要給學困生提供足夠的幫助，力求全體學生能完成實驗，得出實驗數據。再對實驗數據進行分析，發現電壓越高，燈泡的電阻越大，為什么呢？通過分析討論，加深對電阻的理解。最后進行交流與評估，對實驗中出現的問題進行討論分析，還要強調實驗原始數據的重要性。 第四節 “歐姆定律和安全用電”，本節充分利用“自主學習”教學模式，先教師給出的學案要求自學該節課內容，邊學邊在學案上完成有關內容，之后討論交流本節重要知識點。首先從歐姆定律及公式入手，得出：電壓一定時，電阻越小，電流越大，若電路短路，就會有很大的電流，會燒壞電源和電流表，造成危害。電阻一定時，電壓越高，電流越大，這是高電壓危險的原因。 【《歐姆定律》教學設計】相關文章： 《歐姆定律》教學設計09-24 歐姆定律優秀教學設計（通用10篇）05-27 裝幀設計教學設計04-19 設計校園教學設計04-14 教學設計07-13 經典教學設計06-22 教學設計08-23 英語教學設計 英語教學設計09-02 學與問教學設計搭配的學問教學設計11-19 教學設計的評語01-14《歐姆定律》教學設計4
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