初三物理教師集體備課的教案設(shè)計(jì)
教學(xué)目標(biāo)：
一、知識與技能
1．知道研究電流跟電壓關(guān)系的實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)電路圖。
2．知道研究電流跟電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)電路圖。
3．在R一定，導(dǎo)體中的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比。
4．在U一定，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。
5.掌握歐姆定律，能熟練地運(yùn)用歐姆定律計(jì)算有關(guān)電壓、電流和電阻的簡單問題。
6.培養(yǎng)學(xué)生解答電學(xué)問題的良好習(xí)慣。
二、過程與方法
1．通過參與科學(xué)研究活動(dòng)，并了解科學(xué)研究的基本方法，能對電流、電阻、電壓的關(guān)系進(jìn)行猜想與假設(shè)，并設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案，對獲得的數(shù)學(xué)信息進(jìn)行處理，得出歐姆定律。
2．體驗(yàn)探究過程，從而培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和協(xié)作能力。
三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和勇于探索的科學(xué)精神。
教學(xué)重點(diǎn)
建立電壓的初步概念;通過實(shí)驗(yàn)觀察理解電壓的作用.
教學(xué)難點(diǎn)
電壓表的正確選擇、連接及讀數(shù).
教學(xué)方法
實(shí)驗(yàn)法、觀察法.
教具準(zhǔn)備
干電池若干、燈座、小燈泡、開關(guān)、導(dǎo)線若干、電壓表、電流表、投影儀、家用手電筒.
教學(xué)過程
一、引入新課
�。蹘煟萃ㄟ^前面的學(xué)習(xí)，同學(xué)們基本了解了電流、電壓、電阻的概念，并學(xué)會了電流表和電壓表的使用.今天請同學(xué)們先看老師的這組實(shí)驗(yàn).
�。垩菔荆菪襞莺碗姵�、開關(guān)組成串聯(lián)電路.
演示一：一節(jié)干電池和2.5 V小燈泡串聯(lián)發(fā)光.
演示二：兩節(jié)干電池和2.5 V小燈泡串聯(lián)發(fā)光.
演示三：兩節(jié)干電池和6.3 V的小燈泡串聯(lián)發(fā)光.
同學(xué)們仔細(xì)觀察三次演示小燈泡的發(fā)光情況.
［師］通過觀察實(shí)驗(yàn)，根據(jù)上節(jié)課的學(xué)習(xí)，你能告訴大家什么？你還想知道些什么呢？
［生］一個(gè)燈泡，兩節(jié)電池比一節(jié)電池時(shí)亮，說明燈（電阻）不變，電壓大時(shí)，電流也大.
�。凵萃瑯拥膬晒�(jié)電池，2.5 V的燈比6.3 V的燈亮.電壓不變時(shí)，電阻大的電流小，電阻小的電流大.
�。凵菽懿荒苤离娏�、電阻、電壓之間數(shù)量上的關(guān)系呢？
二、進(jìn)行新課
�。蹘煟莞鶕�(jù)同學(xué)們對電阻、電壓、電流的學(xué)習(xí)，你可以大膽地猜測一下它們之間可能的數(shù)量關(guān)系是什么？
�。凵蓦妷涸酱螅娏髟酱�.
�。凵蓦娮柙酱�，電流越小.
�。凵菀苍S其中的兩個(gè)相除或相乘會等于第三個(gè).
�。凵蓦妷翰蛔儠r(shí)，電阻大，電流就小.電阻小，電流就大，可能電流乘以電阻能等于電壓.
�。凵萃粋�(gè)電燈泡，電壓大時(shí)，電流就大，也可能電壓除以電流等于電阻.
�。凵荨�
�。蹘煟萃瑢W(xué)們能有根據(jù)地推測、猜想非常好，你已經(jīng)在科學(xué)研究的道路上邁出了正確的一步.接下來，同學(xué)們可以選擇面前的儀器設(shè)備，想辦法檢驗(yàn)?zāi)愕牟孪胧欠裾_.
［探究］電阻上的電流跟電壓的關(guān)系.
�。蹘煟菸覀円骄侩娮枭想娏鞲妷旱年P(guān)系，必須要經(jīng)歷哪些過程呢？
［生］首先要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和收集證據(jù)，再對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和論證，得出一般的結(jié)論，最后進(jìn)行評估和交流.
�。蹘煟荽蠹疫�記得電流表和電壓表的使用規(guī)則嗎？
�。凵蓦娏鞅泶�(lián)在電路中，電壓表并聯(lián)在電路中.并且都讓電流從“正”接線柱流入，從“負(fù)”接線柱流出.
�。蹘煟蓦娐分型瑫r(shí)使用電流表和電壓表，會使用嗎？
�。凵荩ㄍ瑢W(xué)討論后）仍然是電流表串聯(lián)在電路中，測誰的電壓，就將電壓表并聯(lián)在誰的兩端.
�。蹘煟萃瑢W(xué)們沒有問題的話，可以開始實(shí)驗(yàn).
要求探究過程中首先設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)過程中記錄實(shí)驗(yàn)步驟；如實(shí)填寫實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；對自己的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行認(rèn)真的分析、論證，客觀評估自己的實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果；寫出完整的探究報(bào)告，并和其他組的同學(xué)交流.
�。ㄍ瑢W(xué)們操作，教師巡視指導(dǎo)）
選擇2~3組同學(xué)利用投影展示自己的探究報(bào)告，并逐一講解自己的設(shè)計(jì)思想、實(shí)驗(yàn)步驟，分析論證的結(jié)果，進(jìn)行自我評估，和大家進(jìn)行交流.
�。弁队埃�
第一組 探究報(bào)告
�。垲}目］探究電阻、電壓、電流三者的關(guān)系
�。鄄孪牒图僭O(shè)］
1.電流和電阻成反比.
2.電流和電壓成正比.
［設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)］
�。ㄒ唬┰O(shè)計(jì)思想
根據(jù)我們的猜測，現(xiàn)在已知道定值電阻的阻值是已知的且不改變，干電池的電壓值也是已知的，每節(jié)1.5 V.把定值電阻連入電路，用電流表測出電路中的電流值，用電壓表測出定值電阻兩端的電壓，就可以知道電阻、電壓、電流的數(shù)量關(guān)系，換用不同阻值的定值電阻及改變干電池組電池的節(jié)數(shù)進(jìn)行多次測量，就能得出電阻、電壓、電流關(guān)系的一般規(guī)律.
（二）實(shí)驗(yàn)電路
根據(jù)實(shí)驗(yàn)思想，畫出如下電路圖：
�。ㄈ⿲�(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格
實(shí)驗(yàn)次數(shù)電阻R（Ω）電壓U（V）電流I（A）
1
2
3
4
5
6
�。ㄋ模⿲�(shí)驗(yàn)器材
根據(jù)實(shí)驗(yàn)思想及所畫電路圖，選擇如下器材：
電池組、定值電阻（三個(gè)不同阻值）、電流表、電壓表、開關(guān)各一個(gè)，導(dǎo)線若干.
�。圻M(jìn)行實(shí)驗(yàn)］
步驟一：按設(shè)計(jì)好的電路圖正確連接實(shí)驗(yàn)電路.
步驟二：先保持電池組的電池節(jié)數(shù)不變，分別將5 Ω、10 Ω、15 Ω的定值電阻接入電路，合上開關(guān)，讀出電壓表和電流表的`讀數(shù)，將數(shù)據(jù)依次填入第一、二、三次數(shù)據(jù)表中.
步驟三：保持定值電阻不變，改變電池組電池節(jié)數(shù)（分別為1節(jié)、2節(jié)、3節(jié)），合上開關(guān)，分別讀取三次電流表、電壓表的數(shù)值，依次填入第四、五、六次測量數(shù)據(jù)表中.
�。鄯治龊驼撟C］
分析由實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)
1.第一、二、三次測量中電壓基本不變，電流隨著接入電阻值的增大而減小，但每次電流值和電阻值的乘積都近似等于電壓值，甚至有一次完全相同.
2.第四、五、六次測量中，電阻的阻值不變，隨著電池組節(jié)數(shù)的改變，電壓表指示數(shù)值幾乎成倍地增加，但每次都很接近電池組的電壓.電流表的指示數(shù)也幾乎成倍地增大，并且和電壓增大的倍數(shù)相同.每次電壓除以電流的值都近似等于電阻的值.
綜合以上分析結(jié)果，可以得到結(jié)論，我們的猜測是正確的.電流I，電阻R，電壓U的關(guān)系是：電阻越大，電流越小；電壓越大，電流越大.
�。墼u估］
從實(shí)驗(yàn)的過程和結(jié)果看，盡管數(shù)據(jù)之間不是完全吻合，但基本能反映規(guī)律，所以測得的數(shù)據(jù)和結(jié)論是可靠的.
實(shí)驗(yàn)過程中不太完美的是：
操作過程中讀完數(shù)做記錄時(shí)沒有及時(shí)打開開關(guān)，可能會浪費(fèi)電；在更換變阻器和電池組電池時(shí)，也沒有打開開關(guān)，這也是不允許的.
�。垡蓡枺�
測量過程中，電壓表每次測量的值和電池組電壓值幾乎相同，是否可以不用電壓表測量，直接由電源電壓讀出來?
�。蹘煟輰ν瑢W(xué)的表現(xiàn)給予充分肯定，引導(dǎo)同學(xué)們對探究過程及問題進(jìn)行積極交流.
�。凵菸覀冊O(shè)計(jì)的電路是這樣的（用投影展示），也能得出和他們相同的結(jié)果.
�。凵菸艺J(rèn)為我們組設(shè)計(jì)的電路比他們的更好一些.（投影展示）
引起學(xué)生爭論.
�。凵菸艺J(rèn)為前面的那兩種設(shè)計(jì)合理，可以不用電壓表，直接由電池電壓就能知道電阻兩端的電壓，省事.
�。蹘煟菡J(rèn)為自己設(shè)計(jì)的更好的這組同學(xué)能不能說說你們的設(shè)計(jì)為什么好，好在哪里？老師怎么看見前兩組同學(xué)還比你們少用了器材，不好嗎？
�。凵萸懊鎯山M雖然少用了器材，但操作起來麻煩.每測一組數(shù)據(jù)，就得改變一次電源，就要重新連接一次電路，很容易出錯(cuò).我們這樣的連接雖然增加了一個(gè)滑動(dòng)變阻器，多用了器材，但不用改變電源，利用滑動(dòng)變阻器就可以方便地改變電阻兩端的電壓，還能提高測量效率.
［師］同學(xué)們認(rèn)為他分析的有道理嗎？誰還有補(bǔ)充？
�。凵葸B接滑動(dòng)變阻器時(shí)要用“一上、一下”兩個(gè)接線柱，還要注意電流不能超過滑動(dòng)變阻器允許的最大電流值.
�。凵菰趯�(shí)驗(yàn)中還要注意電流表和電壓表的量程，選擇正確的接線柱，這樣讀出來的數(shù)才準(zhǔn)確.我們是用“試觸”的方法來選擇量程的.
�。凵蓦娏鳌㈦妷罕淼恼�(fù)接線柱不能接反了，否則會損壞電表.
�。凵菸艺J(rèn)為也可以測出滑動(dòng)變阻器的電壓.
［師］同學(xué)們認(rèn)為可以嗎？
�。凵菘梢詼y滑動(dòng)變阻器電壓.不過實(shí)驗(yàn)探究的是定值電阻的電流和電壓的關(guān)系，測出滑動(dòng)變阻器的電壓后，還得根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律求出定值電阻的電壓.這樣的話，電源電壓必須先知道.
［生］我還有一個(gè)問題，實(shí)驗(yàn)時(shí)電壓表是必須并聯(lián)在電阻兩端，電流表一定要串聯(lián)在電路中.但是有的是先用電流表和電阻串聯(lián)，電壓表接在電阻和電流表兩端，有的是電壓表先并聯(lián)在電阻兩端，電流表再串聯(lián).（教師可讓學(xué)生畫圖說明）這樣測出的結(jié)果沒有差別嗎？
�。蹘煟葸@位同學(xué)觀察得非常仔細(xì).對于這樣的問題同學(xué)們可以先大膽猜測，在下節(jié)內(nèi)容的探究實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證你的猜測.
�。蹘煟荽蠹疫�有什么問題嗎？有沒有同學(xué)注意過自己的測量方法和其他組同學(xué)的完全一樣嗎？
�。凵荩ㄍ瑢W(xué)們經(jīng)過相互交流）有的組先固定電壓測電流，比較電流和電阻關(guān)系；有的組先固定電阻，測電壓和電流，比較電流和電壓關(guān)系…
�。蹘煟菰陔娏�、電壓、電阻三個(gè)量中，我們先限制其中一個(gè)量不變，來討論余下兩個(gè)量的關(guān)系；然后再限制另一個(gè)量不變，研究剩下兩個(gè)量的關(guān)系，這就叫“控制變量”法.在以后的探究活動(dòng)中即使遇到更多的物理量，同學(xué)們也可以嘗試用控制變量法來研究.這樣處理可以把一個(gè)多因素的問題轉(zhuǎn)變成一個(gè)單因素的問題來研究，可以為我們研究問題帶來許多的方便.
課后，同學(xué)們可以進(jìn)行更充分的探討、交流，互相取長補(bǔ)短，完善自己的探究報(bào)告.
五、例題講解
例1、 現(xiàn)有一支試電筆，其中的電阻為880Ω，氖管的電阻和人體的電阻都比這個(gè)數(shù)值小得多，可以不計(jì)，使用時(shí)流過人體的電流是多少？
例2、 實(shí)驗(yàn)測得一個(gè)未知電阻兩端的電壓是4.8V，流過的電流是320A，這個(gè)電阻的阻值是多少？
三、小結(jié)
四、 作業(yè)
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