《歐姆定律》課題教學設計案例

這是《歐姆定律》課題教學設計案例，是優秀的物理教案文章，供老師家長們參考學習。

　　教學設計

　　歐姆定律是在學生前面認識電壓、電流、電阻的基礎上，來研究這三者關系的課題，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。本節內容體現了注重全體學生的發展、讓學生經歷科學探究過程、學習科學研究方法、注意學科滲透等課程理念，能培養學生與他人合作的科學態度和創新精神，收集信息、處理信息的能力。為此，在本節課中采用了探究式教學。

　　教學目標

　　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) 理解歐姆定律，能進行歐姆定律公式的變形，理解應用公式時要注意“同體性”和“同時性”，會在新的問題情境中，應用歐姆定律進行解釋、推斷和計算。

　　過程與方法

　　(1)經歷探究通過導體的電流與電壓、電阻的關系的實驗研究過程，從而能較熟練地運用圖像處理實驗數據，了解電流與電壓、電阻間的正比、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。

　　情感態度與價值觀：結合歐姆當年研究電流、電壓和電阻三者關系的簡史，培養學生刻苦鉆研、大膽探索的科學精神，同時讓學生在自我實現中增強成功體會。

　　教學重點：歐姆定律所揭示的物理意義及其數學表達式;

　　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。

　　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。

　　教學過程:

　　(一)設置物理情境進行討論，提出問題。

　　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：

　　過渡：到底有怎樣的關系呢?

　　“創設情景——提出問題——猜想”這兩步引起學生極大的興趣，學生注意力高度集中，急切盼望問題的解決，產生主動探索的動機，

　　(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、學生激烈討論，明確本問題的研究方法：必須設法控制其中一個量不變，才能研究另外兩個物理量之間的變化關系，即控制變量法。

　　學生討論，提出本實驗必須分兩步來完成：第一步，保持R不變(確定應該用定值電阻而不用燈泡)，研究I與U的關系;第二步，保持U不變，研究I與R的關系。對于第一步，改變U(用電壓表測)，觀察I(用電流表測量)，且電壓的調節可通過：改變電池節數來實現(阻值為R的電阻直接接在電源兩端)，或者通過電阻與滑動變阻器串聯，移動變阻器滑片來實現。

　　師生共同討論：通過改變滑動變阻器的滑片改變電阻兩端的電壓比通過改變電池節數方案要好。

　　3、設計實驗電路，畫出電路圖：學生個人設計，然后選取了有代表性的幾個用實物投影進行展示，分析方案的好處和不足。

　　4、學生進一步討論：對于第二步，要研究I與R的關系，首先要改變圖中R的值，可用5Ω、10Ω、15Ω的電阻。要保持U不變，可調節滑片P的位置，使電壓表示數不變。

　　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，學生以小組為單位，像科學家那樣興趣盎然地開始按擬定的方案實驗，邊做邊想邊記。教師巡視，注意他們的設計是否合理，儀器使用是否得當，數據記錄是否正確，作個別輔導。

　　(五)綜合分析，歸納總結

　　1、學生匯報：實驗完畢后，分別推出代表匯報實驗的數據.下面是兩組學生的實驗記錄和結論(出示投影);

　　表一 電阻R=10Ω

　　實驗次序

　　電壓U/V

　　電流I/A

　　1

　　1

　　0.1

　　2

　　2

　　0.2

　　3

　　3

　　0.3

　　表二 電壓U=3V

　　實驗次序

　　電阻R/Ω

　　電流I/A

　　1

　　5

　　0.6

　　2

　　10

　　0.3

　　3

　　15

　　0.2

　　2、討論得到結論：

　　從表一知:電阻一定時，電流跟電壓成正比;

　　從表二知:電壓一定時,電流跟電阻成反比.

　　師：同學們總結得很好 我們用了幾十分鐘研究得出了這個電學規律;然而這一規律是德國物理學家歐姆在1827年用實驗方法研究得出的，為此歐姆花費了10年心血：為了紀念他的偉大發現.這一規律被命名為歐姆定律：今天.當我們一起學習這一規律時，每名同學都能從他身上學到一點精神——堅持不懈地從事科學研究

　　3、根據實驗數據，繪制圖象，從數學的角度來認識正比、反比。

　　4、實驗過程中細節的討論：

　　在研究電流與電壓、電阻的關系的兩次實驗時，滑動變阻器各起什么作用?

　　討論交流

　　(六)鞏固練習，強化理解

　　例1、在一段導體的兩端加6V的電壓時，通過它的電流0.2A，

　　(1)這段導體的電阻是多大?

　　(2)如果在該導體兩端加10V的電壓時，通過它的電流又是多大?導體的電阻是多大?

　　(3)如果導體兩端不加電壓時，它的電阻又是多大，通過電流多大?

　　著重進行對歐姆定律的理解，使學生明確：同一導體，電R增加幾倍，電流也增加幾倍，它們的比值不變;R與I、U無關，導體的電阻等于導體兩端電壓與通過導體的電流的比值。

　　例2、家庭中使用的是交流電，當人體通過交流電的電流達到50mA 時，就會導致人體呼吸麻痹、心室顫動。假定某人身體的電阻為2kΩ，算一算，當通過50mA 電流時的電壓是多大?

　　初次應用歐姆定律進行計算的計算題，規范解題的要求。

　　(七)課堂教學小結與延展：

　　(1)讓學生回顧本課的探究過程：發現問題----進行猜想----探索研究----得出結論----指導實踐，指明這是研究物理的基本思路;物理教學中應注意滲透科學研究方法，同時也進行學法指導和辯證唯物主義教育。

　　(2)學生課后總結：“我們現在學到的物理有哪些地方也用到了這種探究方法?你能找出多少處?”