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-1-第七章7.2欧姆定律电阻执教：上海市杨浦区教师进修学院丁正建一、教学任务分析欧姆定律是直流电路中最重要、最基本的规律之一，表达了前阶段所学的电学物理量——电流与电压之间的关系，并且是后续学习内容——串联电路、并联电路的特点及有关计算的依据，起着承上启下的重要作用。在学习本节内容前，需准备的知识有：（1）电路；（2）电流；（3）电压。本节课的教学，先进行实验探究活动，着重体验欧姆定律的形成过程，正确理解导体中电流与电压的关系，并得出电阻的概念。然后通过实验探究知道电阻大小的决定因素，在观察、分析、实验的基础上，学会正确使用滑动变阻器。本设计的教学要求学生主动参与，通过实验探究过程，体验研究物理学的过程和方法。通过对数据的处理及U/I图线的分析、比较、讨论、交流，学会归纳物理规律和运用函数图像来研究物理问题的方法，同时感受合作学习的重要性。本设计的教学中还可适当介绍德国物理学家欧姆得出著名的欧姆定律的历程和对物理学的贡献，这是对学生进行科学方法、科学态度、科学精神的教育一次良好的机会。本设计还应重视数据记录和处理的教学，这有利于培养学生规范实验的科学态度。二、教学目标1、知识与技能（1）理解欧姆定律。（2）理解电阻的概念。（3）知道决定电阻大小的因素。（4）理解滑动变阻器的原理、作用和使用方法。（5）学会用滑动变阻器改变电路中的电流。2、过程与方法（1）通过“探究导体中电流与电压的关系”实验，经历“提出假设、制定计划、使用工具搜集证据、处理数据分析归纳、表达与交流”过程，运用控制变量法研究物理问题，感受用图像处理数据的方法。（2）经历“探究决定电阻大小因素”的过程，运用控制变量法研究物理问题。3、情感、态度与价值观（1）在“探究导体中电流与电压的关系”和“探究决定电阻大小因素”的过程中，养成规范实验和尊重实验数据的科学态度，体验合作学习的快乐。（2）通过对德国物理学家欧姆的了解，激发探索精神，感悟锲而不舍的科学精神。三、教学重点和难点重点：欧姆定律的形成过程。难点：欧姆定律的形成过程。-2-四、教学资源1、学生实验器材：若干节干电池、电键、金属导体、电流表、电压表、滑动变阻器和若干导线等。2、演示实验器材：电源、电键、演示电流表、演示电压表、彩灯、滑动变阻器和若干导线等。3、自制PPT幻灯片。五、教学设计思路本设计的内容包括“探究导体中电流与电压的关系”；电阻概念及决定电阻大小的因素；滑动变阻器及使用；运用欧姆定律解决简单问题等四部分内容。本设计的基本思路是：以实验为基础，以学生分组讨论、教师引导学生探究为基本方法。学生通过各种途径查找资料，以及通过观察生活中现象，提出自己的猜想：“电流的大小与什么因素有关？”然后引导学生运用控制变量法设计实验方案，设计电路，再通过学生亲手做实验，记录实验数据、绘制U/I图线、分析数据及图线、归纳得出欧姆定律及电阻的概念。通过实验探究知道电阻大小的决定因素；通过观察、分析、实验学会正确使用滑动变阻器。本设计要突出的重点和难点是：欧姆定律的形成过程。方法是：创设情景引导学生根据观察到的现象以及原有的认识，猜想“电流的大小与什么因素有关？”并根据猜想设计实验方案，利用自己设计的方案进行实验，记录实验数据、绘制U－I图线，应用图线对实验数据进行分析处理，初步归纳得出欧姆定律。不同实验小组所用的导线是不同的，实验完成以后进行交流实验数据、U/I图线和结论，通过比较发现每一组的图线都是过原点的倾斜直线（即U/I比值是定值），但不同组的倾斜直线的斜率是不同的（即不同导线U/I比值却是不同的），再让学生在不同倾斜直线上比较相同电压通过导体的电流，发现U/I比值大的导体电流小，比值小的导体电流大。说明U/I比值反映导体对电流的阻碍作用的大小，由此引入电阻大小的定义式。通过对电阻定义式的讨论，让学生理解欧姆定律。本设计强调发挥学生的主观能动性，学生自己设计实验，自己动手实验，自己发现规律。让学生体验科学过程，感悟科学方法。培养学生实事求是地揭示科学规律的习惯、一丝不苟认真的科学态度，同时引导学生正视实验中的挫折。完成本设计的内容需要3课时。六、教学流程-3-1、教学流程图2、教学流程图说明情景Ⅰ演示实验1演示彩灯变亮变暗实验。学生观察灯的亮暗变化及电流表数值的变化情况。提出问题“通过灯的电流大小与什么因素有关？”。活动Ⅰ学生讨论针对“通过导体的电流大小与什么因素有关？”的问题，学生提出自己的观点。活动Ⅱ学生实验1学生根据自己设计的实验，并利用给定的实验仪器来研究同一导体电流与电压之间的关系。活动Ⅲ绘制U－I图线根据实验结果绘制U－I图线。活动Ⅳ小组交流不同实验小组交流自己组的实验结果，从数据及图线的分析和讨论中发现规律。情景Ⅲ视频活动Ⅳ交流、比较实验数据结果情景Ⅱ演示实验2活动Ⅴ学生实验2电阻欧姆定律情景I演示实验1活动I学生讨论交流活动Ⅱ学生实验1活动Ⅲ绘U－I图线电阻大小的决定因素滑动变电阻构造及原理情景Ⅳ演示实验3活动Ⅶ观察、思考活动Ⅵ学生实验3活动Ⅷ学生实验4滑动变电阻作用活动IX简单应用-4-情景Ⅱ演示实验2相同电压，不同导体通过的电流不同。说明不同导体的电阻是不同的。问：“导体的电阻有哪些因素决定？”活动Ⅴ学生实验2导体的长度、横截面、材料是如何影响导体电阻大小的。活动Ⅵ学生实验3练习用伏安法测电阻。情景Ⅲ视频播放欣赏一段歌舞剧，观察舞台上的灯光随着剧情的不同而变化，舞台上的灯光通过什么方法变暗变亮的呢？情景Ⅳ演示实验2用滑动变阻器改变电路中的电流，发现在没有改变电源电压、没有更换电阻的情况下，也能使电路中的电流发生改变。活动Ⅶ观察、思考观察滑动变阻器的结构，思考是通过什么方法改变滑动变阻器接入电路电阻的。活动Ⅷ学生实验3练习使用滑动变阻器，体会滑动变阻器的使用方法和作用。活动IX简单应用教师出示一个调光灯，灯光可以由暗变亮，再由亮变暗。请学生设计一个简单的原理图。再请学生举例说明滑动变阻器在生活中的应用。3、教学主要环节本设计可分为三个主要的教学环节。第一环节，通过猜想、探究实验以及对实验数据和图线的分析归纳得出欧姆定律及电阻的概念。第二环节，通过实验，探究决定电阻大小的因素。第三环节，通过观察及思考，理解滑动变组器的构造、原理，并学会使用滑动变组器。七、教案示例第一课时（一）引入1．演示小彩灯变亮变暗实验。学生观察灯的亮暗变化及电流表数值的变化情况。思考“通过灯的电流为什么会变化？”（二）新课2．提出问题通过导体的电流与哪些因素有关？学生提出自己的观点。3．学生实验（1）学生根据自己的猜想设计实验方案。-5-猜想1：电压大小会影响到电流的大小。猜想2：导体不同也会影响到电流的大小。（2）分组实验探究将学生分成六个人一大组，每大组又分成三小组，两位学生一组，每组用一根导体进行实验，探究导体不变的情况下，通过导体的电流与导体两端电压之间的关系。记录数据填入设计好的表格。不同小组所用的导线是不同的，看是否结论相同。（3）绘制U－I图线根据表格中的数据绘制U－I图线。结论：分析表格数据或从U－I图线中，发现对同一导体，通过导体的电流与这段导体两端的电压成正比。（初步引入欧姆定律）（4）交流归纳大组内同学交流，每小组的结论是否相同，再相互借用其它两小组的实验数据，在同一个坐标系中画上另两根导线的U－I图线。观察并比较三组数据及U－I图线。发现：每一组的图线都是过原点的倾斜直线（即U/I比值是定值），但不同组的倾斜直线的斜率是不同的（即不同导线U/I比值不同的），再让学生在不同倾斜直线上比较相同电压通过导体的电流，发现U/I比值大的导体电流小，比值小的导体电流大。说明U/I比值反映导体对电流的阻碍作用的大小。大组间交流，每大组的结论是否相同。4．电阻的定义：R＝U/I电阻的单位：欧姆当加在某段导体两端电压为1伏时，通过这段导体的电流为1安，那么这段导体的电阻为1欧姆。介绍德国物理学家欧姆在十九世纪初用了十年时间研究发现了电学基本定律，为人类做出重大贡献。我们要学习科学家勇于探索、百折不挠的科学精神。5．欧姆定律内容：对于某导体来说，通过它的电流与它两端的电压成正比表达式：I＝U/R（三）巩固练习完成学习活动卡上P32“阅读和理解”中练习。第二课时（一）引入1．演示实验：在电压相同的情况下，通过不同导体的电流不同。说明不同导体的电阻是不同的。问题：“导体的电阻大小由哪些因素决定？”（二）新课-6-2．学生实验（1）研究电阻与导体长度的关系控制导体横截面、材料不变，发现导体的长度越长，通过导体的电流越小。说明：导体的电阻与导体的长度有关，长度越长，电阻越大。（2）研究电阻与导体横截面的关系控制导体长度、材料不变，发现导体的横截面越大，通过导体的电流越大说明：导体的电阻与导体的横截面有关，横截面越大，电阻越小。（3）研究电阻与导体材料的关系控制导体长度、横截面不变，发现导体的材料不同，通过导体的电流不同。说明：导体的电阻与导体的材料有关。结论：导体的电阻取决于它的材料、长度、横截面（保持温度不变）。3．阅读教科书P46：了解一些物体的电阻，阅读教科书P47了解长度、横截面温度相同，不同材料导体的电阻。4．学生实验用伏安法测电阻的大小（不使用滑动变阻器）。（三）巩固练习5．P46例题1、例题2；P47例题36．P49思考与练习1、2第三课时（一）引入1．视屏：某段歌舞剧，观察舞台上的灯光随着剧情的不同而变化。问题：舞台上的灯光通过什么方法变暗变亮的呢？（二）新课2．教师演示用滑动变阻器改变电路中的电流，发现在没有改变电源电压、没有更换电阻的情况下，也能使电路中的电流发生改变。3．滑动变阻器（1）仔细观察课桌上的滑动变阻器：滑动变阻器的结构；铭牌。（2）滑动变阻器的符号、结构示意图。（3）滑动变阻器的工作原理。（4）讨论如何将滑动变阻器正确连入电路。完成学习活动卡P34思考与讨论，强化训练滑动变阻器接入电路是哪一部分电阻，滑片移动时接入电路的电阻如何变化。4．学生实验（1）运用欧姆定律分析滑动变阻器如何改变电路中的电流。（2）练习用滑动变阻器改变电路中的电流。-7-①学会滑动变阻器的正确接法。②会用欧姆定律解释工作原理。（三）简单应用5．了解旋转式变阻器、汽车油量表及原理图。6．教师出示一调光灯，演示灯光由暗变亮，再由亮变暗。请学生设计一个简单的原理图。7．教科书P49第3题、第4题。