第1节 电流与电压、电阻的关系 素养目标 1.物理观念:通过学习电流与电压、电阻的关系,深化对这些电学核心概念的理解,构建起清晰的电学体系。 2.科学思维:在探究电流与电压、电阻关系的过程中,学生依据控制变量法设计实验方案,进行实验操作并分析数据;将实际电路简化成物理模型,培养模型建构的科学思维。 3.科学探究:学生合作交流完成实验,全面提升科学探究能力;鼓励学生在实验设计和操作过程中提出创新性想法和改进措施,培养创新思维和实践能力。 4.科学态度与责任:在实验与讨论的过程中逐步养成尊重事实、务实求真的态度。 教学重难点 1.教学重点:运用“控制变量”的实验方法设计和完成探究过程。 2.教学难点:利用图像法进行数据分析。 教学过程 情境导入 [提问]各种用电器在工作时电流大小不相同,那电流大小与哪些因素有关 新知探究 任务一 探究电阻一定时电流与电压的关系 教师活动 学生活动 [布置任务]我们通过前面学习的知识知道:加在一个灯泡两端的电压越大,电路中的电流越大,灯泡越亮;接在电路中的导体电阻越小,电流越大,灯泡越亮。那么电流与电压、电阻有什么关系呢 [追问1]当我们需要探究某一个因素和其他几个因素的关系时,需要用到什么方法 [追问2]如果我们要探究电流与电压的关系,需要控制什么不变,改变什么 [追问3]如何改变电阻两端的电压呢 [补充]还可以使用学生电源,直接改变电源电压。 [追问4]如果使用滑动变阻器进行实验,请设计实验电路图。 [追问5]在这个实验中,滑动变阻器的作用是什么 [追问6]我们在连接实物图时,应该注意什么 [注意事项] (1)连接电路和更换元件时,开关应处于断开状态,滑动变阻器的滑片应放到最大阻值的位置上。 (2)注意电流表、电压表的连接方式、测量范围的选择、正负接线柱的接法;滑动变阻器的连接方式。 (3)移动滑片时,眼睛应关注电压表的示数变化。为了更好地总结规律,可以使电压表示数整数倍变化。 (4)测量过程中电路闭合时间不能过长,读取数据后要断开电路,以防止通电时间过长电阻发热给实验带来误差。 [归纳总结]在导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 [评估与交流]根据学生在探究的过程中反思出现的一些问题,进行整体讲解。 [过渡]经过对多组实验数据的分析得出的结论验证了我们之前的猜想,那我们继续探究电压一定时电流与电阻的关系。 [提出猜想]加在导体两端的电压越大,通过它的电流就会越大;若导体阻值越大,通过它的电流就会越小。 [回答1]控制变量法。 [回答2]控制定值电阻的阻值不变,改变电阻两端的电压。 [回答3]改变实验用的干电池数量;用滑动变阻器改变电阻两端的电压。 [回答4]电路图: [回答5]改变定值电阻两端的电压;保护电路。 [回答6]应该注意电表的正确使用和明确研究对象;开关应断开;滑动变阻器滑片应移到阻值最大处等。 [分组实验]根据设计的电路图来连接实物图,进行实验,并将实验数据记录在表格中。 电阻R=10Ω 数据序号123电压U/V234电流I/A0.20.30.4 根据实验数据发现:导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,且比值恒定。也可以根据数据绘制I-U图像。 任务二 探究电压一定时电流与电阻的关系 教师活动 学生活动 [引导提问]如果现在我们要探究电流与电阻的关系,需要控制什么不变,改变什么 [追问1]怎样保持电阻两端的电压U不变呢 [追问2]如何改变电阻阻值 [追问3]设计电路图。 [追问4]在这个实验中,滑动变阻器的作用是什么 [引导实验]根据实验数据,让学生试着说出实验结论,并根据实验数据画出实验图像。 [归纳总结]在导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。 [评估与交流]根据学生自己在探究的过程中反思出现的一些问题,要求学生整理在实验报告上。 [交流讨论]控制定值电阻两端的电压不变,改变电阻的阻值 ... ...
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