教学过程:
创设情境--引入课题
观察实验 1:提问:你发现了什么?
学生思考初步得出:水压大小不同,产生的水流不同观察实验 2.提问:你发现了什么?
学生思考:水压相同,水管中的阻力不同时,水流也不同
从上面两个实验看出,水管中的水流大小与水压和水管中的阻力有关。
进行新课
(一)提出问题
用前面学过的“类比”思想教师直接提出:电路中的电流大小可能与哪些因素有 关?
(二)猜想与假设
学生根据前面的实验很容易猜想到与电压、电阻有关
请同学们再大胆地猜想一下,电流与电压、电阻可能有什么样的定量关系? 请同学们把你的猜想说出来
猜想与假设的对不对,必须用实验来验证
请利用给出的器材探究电流与电压、电阻的关系
(三)制定实验计划与设计实验
1. 讨论研究实验的方法
如果一个物理量受多个因素影响,可用什么样的方法可以把一个多因素的问题转变成一个单因素的问题来研究,从而为我们研究问题带来许多的方便。 -----控制变量法
① 当导体电阻不变时,改变导体两端的电压,研究电流与电压的关系;
②当导体电压一定时,改变导体的电阻,研究电流与电阻的关系
2. 讨论如何制定计划与设计实验
(1) 引导学生讨论如何探究电流与电压的关系
① 如何保持电阻不变?
(选用定值电阻)
②怎样改变定值电阻两端的电压?
学生讨论得出两种方案 A:改变电池的节数;B 用滑动变阻器调节。发动学生对
提出的方案进行具体分析,兼顾考虑实验是否精确,操作是否方便及现有条件
等因素,经讨论比较后最终确定用 B 方案
③ 本实验需要测量哪些物理量?
(测量通过导体的电流和导体两端的电压) 用什么器材测量? (电流表、电压表)
电流表和电压表如何接入电路?
(学生回答后,画出电路图,并模拟连接实物图)
④要完成本实验,至少要测量几次?
3 次,总结规律,避免实验的偶然性。
⑤ 讨论设计记录实验数据的表格。并画在学案种对应的位置
(2) 讨论如何探究电流与电阻的关系
引导学生讨论该实验要解决哪几个问题?解决的方法是什么?根据现有条件和
操作方便性,选择哪种方法好?
① 该实验必须保持什么不变,改变什么?
(保持导体两端的电压不变,改变导体电阻的大小)
② 小组讨论 a.怎样改变导体电阻 R 的大小?b.怎样保持导体两端的电压 U 不变
呢?
(可更换定值电阻来改变导体电阻 R 的大小;通过调节变阻器使导体两端的电压保持不变)实验电路如图 3 所示
③ 教师建议:导体电阻最好选用成整数倍的定值电阻,以方便对数据的分析。
(3) 微课复习电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法
(4) 实物图片模拟常见的几种电路故障,学生观察分析
(四)指导学生进行实验与收集证据
选择桌面上给出的器材进行实验。
要求:各小组成员分工合作明确,严格执行仪器的使用规则,探究过程中首先设计好实验电路,计划好实验步骤(可参考教材);正确读取、如实填写实验数据;对自己的实验数据进行认真的分析、论证,并要求画出①电阻不变时,电流随电压变化的图像;②电压不变时,电流随电阻变化的图像;归纳出实验结论。 (同学们操作,教师巡视指导)
[探究结论是在测量多组数据的基础上,才能得出具有普遍意义的规律。考虑到时间问题,同时也为了培养学生的合作精神,每个实验只测三次,分析论证时可以与其他组交流共享数据;分析数据时,其中一部分小组只作 I—U 图象,另一部分小组只作 I—R 图象。引导学生运用数学知识来探讨实验记录中有关物理量间是否存在严格的数量关系,有利于培养学生运用数学方法解决物理问题的能力和实事求是的科学态度] (五)分析与论证
选择 3—4 组同学利用投影机展示自己的实验数据及 I—U 图象和I—R 图象,并
逐一表述自己的分析论证过程和结论。
[分析与论证是实验的重要环节,让学生经历从物理实验中归纳科学规律的过程, 是发展学生创造性思维的过程。本实验通过对实验数据进行分析比较,借助图像
来描述数据间的的相互关系特征,能更直观地反映物理量间的关系,有助于归纳出科学规律。同时让学生尝试用自己的语言解释和描述探究结果,能培养学生大胆表述自己观点的意识和正确表达的能力;通过展示自己的研究成果,体会成功的喜悦,激发更强的探究兴趣。]
综合各小组的论证结果,得出结论:1.保持电阻不变时,电流与电压成正比。
2.保持电压不变时,电流与电阻成反比。评估与交流
请各实验小组进行自我评估,客观评估自己的实验过程及结果,并与其他小组的实验进行交流。同时引导学生正确对待实验中的失误,分析实验失败的原因, 研究实验改进的措施。将自己的评估和大家进行交流,教师再加以点评。 教师对评估活动的引导与提示:
1.
在探究过程中,应该保持不变的物理量是否在操作中真正做到了保持不变?
2. 比较本小组得出的实验与其他小组的实验结论有什么差别
3. 分析产生误差的原因,探讨减小误差的方法
4. 两次实验中滑动变阻器分别起了怎样的作用?
[评估与交流是对探究的反思过程,有利于培养学生严谨的科学态度,发展学生的批判性思维。从评估中感受自己的失败与错误,通过纠正错误,逐步走向正确真正体会到成功的喜悦。评估与交流也是一种后续的学习,从评估中吸取经验教训,扬长克短,增长知识提高技能,也有助于学生物理素养的形成。] 拓展与应用