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14.4 《歐姆定律的應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì) 教學(xué)內(nèi)容 歐姆定律的 應(yīng)用 課型 新授課 課時(shí) 1課時(shí) 授課人 張世成 教學(xué)準(zhǔn)備階段 教學(xué)目標(biāo)分析 知識(shí)與技能 1．理解伏安法測(cè)電阻的原理。 2．會(huì)用電壓表、電流表測(cè)定值電阻的電阻值。 3．會(huì)推導(dǎo)串聯(lián)電路的總電阻。 4．進(jìn)一步深刻理解歐姆定律及其表達(dá)式，能運(yùn)用歐姆定律計(jì)算有關(guān)問(wèn)題。 過(guò)程與方法 通過(guò)歐姆定律的變換式R=U/I領(lǐng)悟測(cè)量未知電阻的實(shí)驗(yàn)方法，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理制訂方案、設(shè)計(jì)電路、選擇器材、擬定步驟，能利用伏安法正確測(cè)量定值電阻的電阻值。 情感、態(tài)度與價(jià)值觀 1．通過(guò)測(cè)電阻的過(guò)程，加深對(duì)“研究物理學(xué)的主要方法是觀察與實(shí)驗(yàn)”的理解。通過(guò)實(shí)驗(yàn)既有利于對(duì)所學(xué)物理知識(shí)的理解，又有利于培養(yǎng)自己動(dòng)手實(shí)踐和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。 2．介紹歐姆的故事，對(duì)學(xué)生進(jìn)行熱愛(ài)科學(xué)、獻(xiàn)身科學(xué)的品格教育。 教材分析 1．用伏安法測(cè)電阻是電學(xué)中的一種基本測(cè)量，屬歐姆定律變換式的具體應(yīng)用，對(duì)于加強(qiáng)學(xué)生對(duì)歐姆定律和電阻概念的理解有重要作用，同時(shí)又能給學(xué)生提供初中常用電學(xué)器材綜合使用的機(jī)會(huì)，有利于提高學(xué)生動(dòng)手操作能力，教材有歐姆定的變換式出發(fā)，從理論上推導(dǎo)出電阻的計(jì)算公式，如果用實(shí)驗(yàn)測(cè)出導(dǎo)體的電阻呢？由于學(xué)生有前一節(jié)課探究的經(jīng)驗(yàn)，教材將整個(gè)探究過(guò)程留給學(xué)生自行完成，只提供了試驗(yàn)中需記錄的數(shù)據(jù)表格。 2．這時(shí)，學(xué)生已經(jīng)具備設(shè)計(jì)、安裝調(diào)光燈必需的理論與技能，但卻僅僅局限在一盞電燈的情況。為了提供學(xué)生進(jìn)一步擴(kuò)展的空間，教材采用科學(xué)推導(dǎo)的方式，研究串聯(lián)電力有兩個(gè)電阻的情況下，其電路的總電阻為多大，促進(jìn)學(xué)生進(jìn)一步運(yùn)用歐姆定律，得到串聯(lián)電路總電阻的計(jì)算公式，由此了解理論推導(dǎo)這一科學(xué)方法。 教學(xué)重難點(diǎn)分析 教學(xué)重點(diǎn) 1．伏安法測(cè)電阻的原理，以及實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程。 2．會(huì)推導(dǎo)串聯(lián)電路的總電阻。進(jìn)一步深刻理解歐姆定律及其表達(dá)式，能運(yùn)用歐姆定律計(jì)算有關(guān)問(wèn)題。 教學(xué)難點(diǎn) 1．在伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器起什么作用？又怎樣選擇電表量程？ 2．在推導(dǎo)串聯(lián)電路總電阻的過(guò)程中，理解等效替代的思想。 學(xué)情分析 1．知識(shí)基礎(chǔ)：①掌握了用電壓表測(cè)電壓的方法；②知道滑動(dòng)變阻器的作用；③掌握了部分電路歐姆定律；④初步掌握了用圖象處理數(shù)據(jù)的方法。 2．學(xué)習(xí)能力：①學(xué)生的觀察水平不斷的提高，能夠初步地、獨(dú)立發(fā)現(xiàn)事物的本質(zhì)及各個(gè)主要細(xì)節(jié)，發(fā)現(xiàn)事物的因果關(guān)系。②具有初步的歸納重點(diǎn)，抓住問(wèn)題本質(zhì)的能力。③已經(jīng)初步具備了基本地實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)觀察能力。 器材準(zhǔn)備 1．器材學(xué)生專用直流電源、電流表、電壓表、開(kāi)關(guān)、未知阻值的定值電阻、小燈泡、滑動(dòng)變阻器和導(dǎo)線等。 2．電腦、多媒體設(shè)備。 教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì) 教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 能力目標(biāo) 活動(dòng)一：復(fù)習(xí)引入并運(yùn)用 歐姆定律進(jìn)行推導(dǎo) 簡(jiǎn)單復(fù)習(xí)歐姆定律相關(guān)內(nèi)容，設(shè)置疑問(wèn)，引入新課 學(xué)生集中回答 快速回憶歐姆定律內(nèi)容 出示一個(gè)電阻值模糊不清的電阻，問(wèn)：誰(shuí)有辦法測(cè)出它的電阻值來(lái)？ 通過(guò)學(xué)生小組討論，引導(dǎo)學(xué)生回答：只要測(cè)出它兩端的電壓U和通過(guò)它的電流I 小組討論，通過(guò)學(xué)生討論，讓學(xué)生自行理解伏安法測(cè)電阻的原理 設(shè)問(wèn)：為什么測(cè)出它兩端的電壓U和通過(guò)它的電流I就可以測(cè)出電阻？ 集中回答：可以將歐姆定律的公式進(jìn)行變形，R=U/I。 教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 能力目標(biāo) 活動(dòng)二：測(cè)量定值電阻的阻值 既然應(yīng)用公式R=U/I就可以測(cè)出電阻，那么，怎樣測(cè)出它兩端的電壓呢？ 引導(dǎo)學(xué)生回答：把電壓表并聯(lián)在電阻的兩端，測(cè)出它兩端的電壓。 回憶電壓表的作用 那么，怎樣測(cè)出它兩端的電壓呢？ 引導(dǎo)學(xué)生回答：把電流表和電阻串聯(lián)，測(cè)出通過(guò)它的電流 回憶電流表的作用 根據(jù)學(xué)生提出的實(shí)驗(yàn)原理，請(qǐng)大家設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖 A s V R 鞏固學(xué)生對(duì)電路圖的設(shè)計(jì)能力 根據(jù)學(xué)生設(shè)計(jì)的電路圖，提問(wèn)：電路中可否不用滑動(dòng)變阻器？為什么要用滑動(dòng)變阻器？ 學(xué)生思考回答：可以利用滑動(dòng)變阻器改變待測(cè)電阻兩端的電壓和通過(guò)它的電流，多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，用多次測(cè)量求平均值的方法，可減小。 加深對(duì)滑動(dòng)變阻器作用的理解 分析電路后，要求學(xué)生檢查自己設(shè)計(jì)的電路。然后討論實(shí)驗(yàn)步驟。 步驟：1.按電路圖連接實(shí)驗(yàn)電路，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，滑片移到最大電阻值的位置。2.檢查無(wú)誤后閉合開(kāi)關(guān)，三次改變滑動(dòng)變阻器阻值，分別讀出兩表示數(shù)，填入表格。3.根據(jù)記錄算出三次R，求出平均值。 加深對(duì)“確定導(dǎo)體電阻不變”的知識(shí)的理解 活動(dòng)三：推導(dǎo)串聯(lián)電路的總電阻 設(shè)置情景：把伏安法測(cè)電阻中的“單個(gè)電阻（實(shí)際上是事先串聯(lián)在一起的兩個(gè)小電阻）”切開(kāi)，我們能不能繼續(xù)用伏安法來(lái)測(cè)出兩個(gè)串聯(lián)導(dǎo)體的總電阻？ 回憶伏安法測(cè)電阻，思考問(wèn)題并畫出電路圖。 培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛷?qiáng)化學(xué)生用圖象研究物理問(wèn)題的能力 要求學(xué)生回憶串聯(lián)電路中電流和電壓的特點(diǎn)。 學(xué)生小組討論。 回憶串聯(lián)電路電流電壓特點(diǎn) 根據(jù)歐姆定律，推導(dǎo)出串聯(lián)電路的總電阻等于各分電阻之和的結(jié)論。 討論明確：1.在推導(dǎo)串聯(lián)電路的電阻時(shí)常出現(xiàn)一個(gè)“總”字，它表示“總代替”，即“等效性”；2.歐姆定律的應(yīng)用范圍不只僅局限于兩個(gè)電阻的情況，可從一個(gè)導(dǎo)體擴(kuò)展到幾個(gè)導(dǎo)體，再到N個(gè)導(dǎo)體；3.串聯(lián)電路中影響導(dǎo)體電阻大小的因素與外加電壓、通過(guò)導(dǎo)體的電流無(wú)關(guān)，只與導(dǎo)體本身的性質(zhì)有關(guān)。 串聯(lián)電路的總電阻： 設(shè)串聯(lián)的電阻為R1和R2，電阻兩端的電壓為U1和U2，電流為I， U=U1+U2 （1） I=I1=I2 （2） 應(yīng)用歐姆定律的變形U=IR得 IR串=IR1+IR2 所以 R串=R1+R2 得出結(jié)論：R串 =R1+R2 +……+Rn 借助情景，建立起對(duì)串聯(lián)電路總電阻的感性認(rèn)識(shí)。 復(fù)習(xí)所學(xué)知識(shí)，為理論推導(dǎo)作鋪墊 通過(guò)討論，進(jìn)一步加深對(duì)串聯(lián)電路的總電阻等于各分電阻之和這一特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)與理解。 指出在串聯(lián)電路總電阻大于串聯(lián)的每一個(gè)導(dǎo)體的電阻。 提問(wèn)：是否在任何情況下，總電阻都大于部分電路的電阻？ 活動(dòng)四：鞏固本節(jié)所學(xué)內(nèi)容 1.把電阻R1 =3Ω、R2 = 6Ω串聯(lián)接入同一電路，關(guān)于它們的總電阻值，下列四個(gè)選項(xiàng)中正確的是（ ） A．9Ω B．3Ω C．6Ω D．2Ω 學(xué)生自行回答 識(shí)記串聯(lián)電路電阻的推導(dǎo)公式。 2.小王用伏安法測(cè)一未知電阻的大小，如果該未知電阻的阻值大約是80Ω，選用電壓為1.5V的電源，則選用量程為0～0.6A的電流表是否合適？為什么？如果不合適，應(yīng)如何處理？ 學(xué)生小組討論 利用歐姆定律的相關(guān)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，獲得成就感。 某同學(xué)為了測(cè)出一個(gè)電阻R的阻值，將選用的器材連接成如圖所示的電路，R0為已知阻值的定值電阻，由于電源電壓未知，所以沒(méi)能測(cè)出R的電阻，請(qǐng)你選擇器材幫助他完成這個(gè)電路，電源電壓保持不變。要求：（1）用三種方法畫出電路圖，并簡(jiǎn)要說(shuō)明測(cè)量方法，寫出R的表達(dá)式。（2）每一種方法在不拆除原有電路接線的條件下，只允許再選擇一種器材接入電路。 方法一： 方法二： 方法三： 能力提高 板書(shū)設(shè)計(jì) 四、歐姆定律的應(yīng)用 一、測(cè)量定值電阻的阻值 實(shí)驗(yàn)原理R=U/I 實(shí)驗(yàn)該如何設(shè)計(jì)？ （１）電路圖 （２）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格設(shè)計(jì) 二、測(cè)量小燈泡的電阻 注意事項(xiàng) 三、推導(dǎo)串聯(lián)電路的總電阻 課后作業(yè) P102 WWW 1、2 教學(xué)反思 學(xué)生反饋 教學(xué)感想 教學(xué)流程圖 用公式R=U/I 推導(dǎo)公式 出示模糊不清電阻 小組討論：如何測(cè)出它電阻和為什么這樣測(cè)？ 開(kāi)始 歐姆定律 課件 得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論 根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，選擇實(shí)驗(yàn)器材、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟。 學(xué)生分組實(shí)驗(yàn) 教師指導(dǎo) 課件 把“切開(kāi)”后在串聯(lián)起來(lái)，該如何測(cè)總電阻？ 學(xué)生分組實(shí)驗(yàn) 得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論 課堂鞏固練習(xí) 布置課后作業(yè) 結(jié)束 小組討論，找到實(shí)驗(yàn)原理、電路圖、實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)步驟。 教師指導(dǎo)