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八年级科学欧姆定律教案.doc
第三节 欧 姆 定 律
一、教材分析
重点、难点剖析
1.欧姆定律的研究方法——控制变量法。欧姆定律揭示了电流、电压、电阻三个物理量之间的关系,由于电流大小与电压、电阻都有关,所以研究步骤分为两步:先保持电阻不变,单独研究电流随电压的变化;然后保持电压不变,单独研究电流随电阻的变化。这种研究方法就是控制变量法,是物理学中研究多个物理量之间相互关系的一种常用方法,其一般步骤为:
(1)明确研究的问题中涉及到哪些物理量,哪些物理量的变化是独立的(欧姆定律实验中的U、R,数学上称为自变量),哪个物理量是受牵连的(欧姆定律实验中的I,数学上称为因变量),并把这个量作为研究对象。
(2)逐一研究这个物理量跟其他自变量的单一关系,研究时要使其余自变量保持不变。
(3)然后把这些单一关系综合起来。
2.欧姆定律是实验定律,是在一定的条件下得出的,因此欧姆定律有它的适用范围,弄清规律和公式的适用条件是学好物理必须注意的问题。
3.欧姆定律是电学中的一个重要规律,是电路计算的主要依据,它既适用于一个导体,也适用于整个串、并联电路,运用时要注意电流、电压和电阻三者之间的对应关系,即要求某段电路的电流,就要用这段电路两端的电压和这段电路相应的电阻。
4.数学工具在物理学中有很多功能,用公式表达物理概念和规律是其中的一项重要功能,非常准确和简洁。在学习中必须理解公式丰富的内涵,理解公式的物理意义。I=U/R是欧姆定律的基本公式,该式说明:U和R是“因”,I是“果”。I是由U、R决定的。至于欧姆定律的变换式:U=IR和R=U/I并不反映物理规律,只用于数学计算。例如公式R=U/I,它可以用来量度电阻的大小,但并不表示“导体的电阻跟它两端的电压成正比,跟它的电流成反比”。事实上,对于一个确定的导体,两端的电压增加到原来的几倍,通过导体中的电流同样增加到原来的几倍,而它们的比值是不变的。这个比值即导体的电阻,它是导体本身的一种性质,它的大小只跟长度、横截面积、材料和温度有关,跟有无电压、有无电流、电压大小、电流大小均无关。同样对于公式U=IR,也不能理解成导体两端的电压跟导体中的电流成正比,因为电压改变是“原因”,电流变化是“结果”,两者不能颠倒。
二、教学目标
1.知识与技能
理解欧姆定律的内容和公式,能熟练运用欧姆定律的公式及其变换式,分析、解决简单的电路问题。
2.过程与方法
利用控制变量法通过实验探究电路中的电流与电压和电阻的关系,得出欧姆定律的内容、公式、单位及变换式。
3.情感、态度与价值观
结合介绍欧姆定律的研究过程,培养学生刻苦钻研、大胆探索的科学精神,经受一次科学思维方法的训练,体会科学家为解决这一问题所付出的艰辛劳动,以及科学家对物理学发展的推动作用,充分认识到科学攻关的艰巨性、科学方法的重要性、科学精神的可贵性。
三、活动帮助
1.课前准备
电源、不同阻值的电阻器、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、导线若干。共22组
2.活动目的
利用控制变量法探究电流与电压、电阻的关系。
3.方法点拨
活动一:
(1)猜想与假设
从“电压是形成电流的原因”和“电阻是导体对电流阻碍作用的大小”,你认为通过导体的电流与电压、电阻有什么关系?
(2)议一议
①要研究电流与电压、电阻之间的关系,应该用什么方法来进行研究?
②采用图14-15所示实验电路进行研究时,电流表、电压表、滑动变阻器分别起什么作用?
③怎样研究电阻R不变时电压对电流的影响?实验中怎样改变电阻R两端的电压?
④怎样研究电阻对电流的影响?当你换上不同阻值的定值电阻时,怎样保持电压不变?
(3)做一做:按图14-16所示将器材连接成实验电路,然后按下列程序进行。
保持电阻不变,研究电流随电压的变化。
保持电阻R不变(如用5Ω或10Ω的电阻器),调节滑动变阻器,使电压成整数倍增加,观察电流的变化。将每次电压和电流值记入表一中。
表一 R=_________Ω
实 验 次 数 U/V I/A 1 2 3 保持电压不变,研究电流随电阻的变化。
先后将不同阻值的电阻接入电路,然后调节滑动变阻器,保持电阻R两端的电压不变,观察电流随电阻的变化。将每次的电阻、电流值记入表二中。
表二 U=_________V
实 验 次 数 R/Ω I/A 1 2 3 (4)讨论与交流
分析表一数据,你得到的结论是____________________;
分析表一数据,你得到的结论是____________________;
综合两部分实验结果,得到的结论是___________________________
______________________________________;
在方格纸上画出U-
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