《欧姆定律》教学设计

1 学情分析

知识基础 学生已经掌握了电流、电压、电阻的概念，对电流随电压、电阻改变有感性的、定性的认知.

实验技能 学生学会了电流表、电压表和滑动变阻器这三种电学仪器的使用.

研究方法 学生能够熟练应用“控制变量法”解决研究问题，对图像法不熟悉.

能力分析 学生具有一定的空间思维想象能力，能够运用数学方法分析物理问题，揭示物理规律；具有分析数据，得出结论的能力.

2 设计理念

本节课采用小组合作探究的学习方式，创设问题情境，引导学生进行合理的猜想，自己设计实验方案进行科学探究，经历科学探究的学习过程，运用控制变量法、图像法等研究方法，获取知识，形成技能，提升学生的情感、态度和价值观.注重全体学生的全面发展，使学生从生活走向物理，从物理走向社会，能够服务社会，并在实践过程中，培养学生的创新精神和实践能力.

3 课程资源

教师演示 多媒体一台、干电池2节，开关一个，小电灯一个，电流表、电压表和滑动变阻器个一个，定值电阻三个，导线7根.

学生分组 每组需要：干电池2节，开关一个，小电灯一个，电流表、电压表和滑动变阻器个一个，定值电阻三个，导线7根.

4 教学目标

知识与技能

（1）通过实验探究出电流与电压、电阻的关系，总结出欧姆定律，理解欧姆定律的物理意义.

（2）学会同时使用电流表和电压表测量同一段导体两端的电压和电流.

（3）能利用滑动变阻器改变部分电路两端的电压，总结出滑动变阻器在不同探究过程的作用.

过程与方法

（1）使学生经历科学探究的过程，提升科学探究能力，特别是设计实验方案、进行实验操作、分析实验数据，得出物理规律的能力.

（2）体验“控制变量法”的具体应用，认识科学方法的重要性.

（3）进一步体验“图像法”研究物理问题的优越性，认识学科间的相互渗透.

（4）经历小组间合作探究的过程，培养合作交流能力.

情感、态度与价值观

（1）在实验探究过程中，培养学生实事求是、尊重事实的科学态度.

（2）介绍欧姆研究得出欧姆定律的故事，培养学生热爱科学、追求科学、献身科学的崇高情感.

（3）引导学生认识物理规律的客观性、普遍性和科学性，关注学生科学世界观的形成.

5 教学重点

（1）利用电流表、电压表和滑动变阻器设计实验方案.

（2）连接实物电路，进行实验，分析得出电流与电压、电阻的定量关系，总结出欧姆定律.

6 主要学习活动

（1）教师创设教学情境，引导学生对电流与电压、电阻的关系进行合理的猜想.

（2）先通过学生个体的独立思考，在教师的引导下，小组之间讨论交流、合作，利用电流表、电压表和滑动变阻器设计出完善的实验方案.

（3）连接实物电路，排除电路故障，运用“控制变量法”进行实验，得出实验数据.

（4）利用实验数据、图像法分别得出电流与电压、电流与电阻的关系，总结出欧姆定律.

（5）在分别探究“电流与电压的关系”、“电流与电阻的关系”过程中，滑动变阻器的具体作用.

（6）运用欧姆定律解释现象，解决简单问题.

7 教学流程

7.1 创设情境，引入新课

教师：物理与我们的日常生活、生产联系密切，晚上，同学们在家阅读时，常常用到这类灯，请看：

演示：教师用一台调光灯演示灯泡亮度的变化.

师：同学们看到什么现象？

生：灯泡的亮度变化了.（变亮了或变暗了）

师：灯泡亮度的变化是什么因素引起的？

生：电流的变化引起的.

拓展：在日常生活、生产中类似的现象还很多，哪位同学能再举几个例子？

生：收音机音量的变化、电风扇转动速度的变化……

引申：要想解决这类问题，必须明确电路中的电流和哪些因素有关？

生猜想：电路两端的电压和导体的电阻.

追问：电路中的电流与电路两端的电压、导体的电阻有什么定性的关系？请同学们观察实验.

7.2 猜想与假设

教师演示1：把滑动变阻器和小灯泡串联接入电路，移动滑动变阻器的滑片使电阻变小，同学们看到了什么现象？

生：灯泡的变亮，电流变大.

师：电阻是怎样影响电流大小的？

学生回答，教师板书：电阻变小，电流变大.

（目的是引入：电路中的电流的大小与电阻的定性关系）

教师演示2：减少电池的个数，电源电压会（减小），小灯泡两端的电压也会减小，你又看到了什么现象？

生：灯泡变暗了，电流变小了.

师：电压是怎样影响电流大小的？

学生回答，教师板书：电压越小，电流越小.

问题：同学们的猜想是否正确？电路中的电流和电路两端的电压、电路中的电阻有什么定量关系？需要我们用实验来探究.如何探究呢？

7.3 研究方法

教师：一个物理量（电流）可能与两个物理量（电压、电阻）有关，应该采用什么物理研究方法？

学生：控制变量法.

教师：具体应该如何控制哪个变量不变，改变哪个物理量？

学生1：在研究电流与电压的关系时，控制电阻不变，改变电压.

学生2：在研究电流与电阻的关系时，控制电压不变，改变电阻.

7.4 设计实验方案

7.4.1 实验器材

教师：明确了研究方法，本探究实验需要哪些实验器材？首先给同学们提供一个用电器——定值电阻.

学生在教师的引导下回答，测量通过电阻的电流需要电流表，测量电阻两端的电压需要电压表，还需要电源（干电池）、开关、定值电阻、导线，学生一边回答教师一边画出电路图.

教师提问：该电路图有什么不足之处？

学生回答：实验只能做一次，具有偶然性.

师问：如何改进才能多次实验，寻求普遍规律呢？

学生1：改变干电池的个数；

学生2：串联接入滑动变阻器.

教师引导学生比较两种方法的优缺点，确定串联接入滑动变阻器.

总结出所需实验器材：干电池2节，开关一个，小电灯一个，电流表、电压表和滑动变阻器个一个，定值电阻三个，导线7根.

7.4.2 电路图

教师引导学生根据实验器材设计出电路图，如图1所示.

7.4.3 实验步骤

教师过渡：利用同学们设计的电路图需要探究两个问题.

教师投影探究一：当电阻不变时，怎样研究电压对电流的影响？

学生思考、讨论后回答实验思路：保持电阻R不变时，调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻R两端的电压U变化，记录电流表和电压表的示数，填入表格1.

教师投影具体的步骤：

1.选择一个电阻，根据电路图连接实物电路.

2.把金属滑片放在某一位置，读出电流表、电压表的示数.

3.移动金属滑片到另一位置，读出电流表、电压表的示数.

4.再次改变金属滑片的位置，读出电流表、电压表的示数.

教师提醒：为了分析数据方便，应该使电压成整数倍变化.

教师投影探究二：在电压不变时，怎样研究电阻对电流的影响？

学生思考、讨论后回答：使用不同的定值电阻，记录电流表的示数和电阻值，填入表格2.

教师追问：本实验步骤有需要改进的地方吗？

学生讨论后回答：（教师可以根据具体情况提示电压改变）没有控制电压不变，应该调节滑动变阻器的滑片，控制电压不变.

教师投影具体的步骤：

（1）选取5 Ω的定值电阻，连接实物电路，调节变阻器的滑片使电压表的示数为一个定值（如1.5 V），读出电流表的示数，填入课本95页表格2.

（2）断开开关，换用10 Ω的定值电阻，调节变阻器的滑片使电压表的示数恢复到原来的数值.

（3）断开开关，换用15 Ω的定值电阻，调节变阻器的滑片使电压表的示数恢复到原来的数值.

教师过渡：同学们明确了实验步骤，在实际操作过程中应该注意以下几点：