12.1 学生实验：探究--电流与电压、电阻的关系 教案（2024新课标）（核心素养目标）

中小学教育资源及组卷应用平台 第十二章 欧姆定律 12.1 学生实验：探究———电流与电压、电阻的关系 教学目标： 1.物理观念： （1）通过实验探究电流、电压和电阻的关系； （2）会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和其中的电流； （3）应用欧姆定律计算电流、电压、电阻。 2.科学思维： 用“控制变量法”的研究方法研究物理规律的思路。 3.科学探究： 通过探究过程，进一步体会科学探究方法； 通过实验、分析和探索的过程，提高根据实验数据归纳物理规律的能力 4.科学态度与责任： （1）在收集、处理数据的过程中培养学生实事求是的科学态度； （2）通过探究，揭示物理规律，使学生获得探索未知世界的乐趣； （3）重视学生对物流规律的客观性、普遍性和科学性的认识，注意学生科学世界观的形成 教学重点： 经历完整的实验探究，认识电流、电压和电阻的关系；欧姆定律的应用。 教学难点： 运用控制变量法开展实验和对实验数据进行分析得到结论。 教学课时：1课时 教学用具： 电流表、电压表、滑动变阻器、开关、电源、不同阻值的定值电阻、导线 教学互动设计： 1、 创设情景，导入新课 我们已经学习了电压、电流和电阻的概念，你知道它们之间有什么关系吗 19世纪20年代，德国物理学家欧姆在前人的研究基础之上，经过多年的不懈努力，终于发现了这一规律。尽管我们今天看到的这个规律很简单，但它却为电路的研究和当今科技的发展奠定了坚实的基础。 二、新课讲授，师生互动 （一）实验：探究———电流与电压、电阻的关系 问题猜想 在电源两端电压不变的情况下，我们还做过用滑动变阻器改变电路中电流的实验。根据这些实验现象，你认为通过导体(小灯泡)的电流与导体两端的电压、导体的电阻之间存在什么关系 请说出你的猜想，并与同学交流猜想的依据。 你的猜想: 。 导体中的电流随导体两端电压增大而增大； 导体中的电流随导体的电阻增大而减小。 制订计划 你打算怎样用实验验证你的猜想呢 请说出你验证猜想的实验方案(包括实验所用的器材、实验电路和实验步骤等)，并与同学进行交流。建议你在研究电流与电压的关系时，用不同的电阻完成实验。 你的实验方案： （1）电阻一定时，探究电流与电压的关系； （2）电压一定时，探究电流与电阻的关系。 制订计划 实验电路图 收集证据 按照你的实验方案开展实验活动，并将实验数据记录在你设计的表格中。数据记录表: 分析与结论 你从实验数据中得出了什么结论 与同学进行交流讨论，并将你认同的结果记录下来。 电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比 ； 电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比 。 评估与交流 按照评估与交流与同学交流、讨论实验结果，并比较实验方案，讨论在实验中还有哪些影响因素没有考虑到，并提出改进实验的方案，使结果更可靠。 多次测量，更换不同的电阻或电压进行实验，实验结果具有普遍性。 （二）欧姆定律 大量实验表明，通过导体的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。这个结论是物理学中一个十分重要的定律，是德国物理学家欧姆首先在19世纪20年代用实验的方法研究得出的，叫作欧姆定律(Ohm's law)。 如果用U表示导体两端的电压，R表示这段导体的电阻，I表示通过导体的电流，那么欧姆定律可以表示为 = / 上式中，U的单位用伏(V)，R的单位用欧(Ω)，I的单位用安(A)。 适用条件：同一段电路（同一导体）。 欧姆定律给出了一段导体的电流、电压、电阻间的定量关系，只要已知其.中两个量的数值，就可以求出第三个量，在实际中有很多重要应用。例如，只要测出导体两端的电压及通过它的电流，就可以计算出它的电阻;如果测出通过导体的电流，且已知它的电阻，就能计算出它两端的电压。需要指出的是，利用欧姆定律解决 ... ...