教  学  设  计

教学过程

教  师  活  动

学  生  活  动

设计意图

新

课

导

入

 教师提出：用桌上的器材当接入的定值电阻不同时让电路中的电流保持相同？

提问：通过这个实验你对电流，电压，电

组三者的关系有什么认识？

通过实验学生知道电流与电压电阻都有关系。

通过学生动手做实验导入，创设问题情景，一下就激发了学生探索的欲望。

猜

想

与

假

设

  师紧接：大家能不能大胆猜想，电流与电压、电阻之间有什么样的关系？并说说你猜想的依据。

教师演示此实验。

猜想1：前面做过实验：在一个小灯泡的电路中，当电源用两节干电池代替一节干电池时，小灯泡变得更亮，电流表的示数会变大。

因此我猜想：电流与电压有关，电压越大，电流就越大。

引导学生合理猜想，引出探究课题

  师：在这个实验中，如果在电路中在串联一个，当移动滑片改变变阻器连入电路的阻值时，你将会看到什么现象？对于你观察到的现象，你又有什么猜想？教师演示实验。

猜想2：当移动变阻器的滑片使变阻器连入电路的阻值变大时，小灯泡变暗，同时电流表的示数变小；反之，小灯泡变亮，同时电流表的示数变大。

因此我猜想：电流与电阻有关，电阻越大，电流就越小。

师：在上面同学合理猜想的基础上，谁能进一步对电流与电压、电阻之间的定量关系提出更具体的猜想？

猜想3：电阻一定时，电流与电压成正比；电压一定时，电流与电阻成反比。

确

定

探

究

方

法

师：我们知道，在合理的猜想和假设之后，还应该对其进行实验探究。那么应该用什么方法来探究电流与电压、电阻之间的关系呢？

师：具体怎么做呢？

学生：控制变量法

学生：可以先控制电阻R不变，探究电流I与电压U的关系；再控制电压U不变，探究电流I与电阻R的关系。

学会用控制变量法探究问题

设

计

实

验

方

案

师：同学们已经确定了采取控制变量的科学探究方法，那么在实验前应该准备哪些器材？又如何来设计实验呢？请大家相互讨论、交流，看那一组能找出最佳方案。

学生分组讨论。

在自主设计实验方案的过程中，培养学生的实验设计能力

教学过程

教  师  活  动

学  生  活  动

设计意图

设

计

实

验

方

案

师：刚才的热烈讨论说明，同学们对如何进行实验已经胸有成竹，下面就请大家各抒己见，说说自己的好主意。

教师在学生的汇报过程中做适当的提示和补充：

（1）你认为需要准备哪些实验器材？

（2）在第一步实验中，需要控制电阻R不变，改变电阻R两端的电压，通过电流表来观察通过电阻R的电流I的变化情况。那么，你们打算怎样改变电压U呢？

师：使用滑动变阻器来也是一个好方法。与上述方法相比，它有什么优点呢？

学生汇报交流：

生：实验要探究电压、电阻对电流的影响，即必须准备电流表、电压表和电阻；还要有电源，开关和导线。

生：可以通过改变电池组中电池的节数来改变电阻R两端的电压。

生：也可以使用学生电源，改变电源电压的取值来改变电阻R两端的电压。

生：还可以在电路中串联一个滑动变阻器，通过改变变阻器连入电路的阻值来改变电阻R两端的电压。

生讨论后：使用滑动变阻器除了可以改变电阻两端的电压，还可以观察到电压连续变化的过程。另外，还能保护电路。

多种方法启发学生用解决问题

设

计

实

验

方

案

师：接着，谁来说说如何控制电压U不变，而探究电流I与电阻R的关系？

师：是不是任意取几个阻值不同的电阻呢？

师：阻值不同的电阻接入电路时，电阻两端的电压是否能保持不变呢？如何解决这个问题？

师：说得非常好！由此可见，滑动变阻器在我们这个实验中的重要性。下面请大家根据刚才的分析，设计出实验电路图。

教师用实物投影展示学生设计的实验电路图。

师：根据同学们的分析、汇报，我把大家的实验思路和方法进行一下总结。实验应分两步进行：第一步，控制电阻R不变，通过调节滑动变阻器，改变电阻R两端的电压U并使其成倍数变化，再观察通过电阻R的电流I的变化情况，找出电流与电压的关系；第二步，把阻值成倍数关系的不同电阻分别接入电路，并通过调节滑动变阻器来控制电阻两端的电压保持某一固定值不变，再观察电流的变化情况，找出电流与电阻的关系。

生：可以用几个阻值不同的电阻分别接入电路，从而改变电阻，同时观察电流表的示数，确定电流I的变化。

（生：也可以用电阻箱接入电路来改变电阻。）

生：为了比较数据方便，最好选择几个阻值成倍数关系的电阻。

生：电阻两端的电压会发生改变，可以通过调节滑动变阻器来控制电阻两端的电压保持不变。

学生设计并展示实验电路图。

通过对学生设计的肯定，激发学生学习欲望，且为学生给出了一个正确的示范

对实验的总结，为学生的成功探究奠定基础

教学过程

教  师  活  动

学  生  活  动

设计意图

实

验

探

究

师：通过交流与合作，同学们对实验的方法达成了共识，下面就请大家根据实验方案自己设计记录实验数据的表格，然后进行分组实验。每一小组可以在“电流与电压的关系”和“电流与电阻的关系”两个课题中选择一个进行探究，当然也可以两个都探究。然后，大家要相互交流，共同合作，找出结论。

教师将学生设计的表格用实物投影展示出来

教师巡回指导。

学生设计实验表格

学生分组实验，记录数据

让学生体验合作学习

交流成果总结规律

师：同学们刚才都根据自己设计的实验方案，进行了认真、细致的探究，并进行了科学地分析。下面就请大家来交流一下自己组的探究结果。

教师用实物投影展示学生的数据

师：纵轴代表电压U，横轴代表I，画出U-I图线。

师：分析实验数据分析图象，你们得到了什么结论？

师：同样探究这个问题的小组，是否也发现了这样的规律？如果有的小组有不同结论，与其他同学交流一下，找找原因。

师：当然，实验误差也会造成实验数据有差异，不一定能得到严格相等的比例关系。在实验中，我们要尊重事实、实事求是地记录和分析数据。

生：我们小组完成的实验是控制电阻不变，探究电流与电压的关系，我们设计的表格和记录的数据如下：

R=___Ω

生：分析实验数据，我们发现电压变大为原来的两倍时，电流也变为原来的两倍；电压变大为原来的三倍时，电流也变为原来的三倍。

分析图象它是一条正比例函数图象。

生：电阻一定时，电流与电压成正比。

学生表示赞同。

学生间短暂交流。

让学生学会交流

激发学生交流的欲望

让学生思维发生碰撞，取长补短

培养学生实事求是的科学态度

师：下面请探究另一问题的小组来与大家交流。

教师用实物投影展示学生的数据，并与前一组数据一起保持。

生：我们小组完成的实验是控制电压不变，探究电流与电阻的关系，我们设计的表格和记录的数据如下：

U=___ V

教学过程

教  师  活  动

学  生  活  动

设计意图

交流成果总结规律

师：你们发现的规律是什么？

师：这两组同学设计的表格中，都安排了三次实验，老师想知道为什么？

生：分析实验数据，我们发现电阻变大为原来的两倍时，电流变为原来的二分之一；电阻变大为原来的三倍时，电流也变为原来的三分之一。所以我们得到的结论是：电压一定时，电流与电阻成反比。

生：只比较两组数据来寻找规律具有一定的偶然性，三组或三组以上数据可避免它。

师：综合分析以上实验结果，我们可以归纳出什么样的结论？

师：电流I跟电压U、电阻R在数量上有什么关系？

师：刚才同学们归纳的结论：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。用公式表示为：I=U/R。这是一条很重要的物理规律，叫做欧姆定律。那是德国物理学家欧姆在大量的实验后，归纳出来的结论。欧姆定律揭示了电路中电流遵循的基本“交通规律”，是最重要的电学规律之一。

教师引导学生阅读有关欧姆研究欧姆定律的历史资料。

生：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。

生：各组数据表明，电流等于电压除以电流，即I=U/R。

学生阅读课本的“方法”和例题，初步了解欧姆定律的使用方法。

学习科学家不畏困难、不屈不挠

评估

师：这节课同学们在较短时间内经历了科学家的探究过程，并且出色的发现了规律──欧姆定律。那么，在探究过程中，大家又没有走过弯路而影响实验？又是怎么解决的呢？是不是有哪些小组还有其他发现呢？

学生进行自我评析并汇报交流。

在实验中得到体会，在交流中得到提高

小结与作业

教师引导学生进行小结：

1.回顾本课探究过程

2.本节课学到了哪些知识？

3.本节课学会了哪些研究方法？

作业：课本“www”习题