北京课改版四、欧姆定律的应用教学设计及反思

欧姆定律的应用

【教学目标】

1．知识与技能：应用欧姆定律，学习一种测量电阻的方法；会同时使用电压表与电流表，了解钨丝的电阻特性。

2．过程与方法：通过测量小灯泡的电阻，了解欧姆定律的应用。

3．情感、态度与价值观：实验电路的设计、连接以及测量过程中的兴趣培养，爱护实验器材。

【教学重难点】

通过测量小灯泡的电阻，了解欧姆定律的应用。

【教学准备】

器材：小灯泡（2．5V）、电流表、电压表、开关、电池阻（3V）、定值电阻（10Ω）、滑动变阻器、导线、实验报告单。

【教学过程】

一、复习引入

师：欧姆定律的内容是什么？

生：一段导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。

师：它的公式是什么？

生：。

引导学生由欧姆定律推出。（板书：→） 

二、新课教学

（一）提出问题

师：（展示小灯泡）如果要测量这个小灯泡灯丝的电阻，需要测量哪些物理量？分别用什么测？

（板书：“测量小灯泡的电阻”）

生：灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，分别用电压表和电流表测。

师：根据什么公式算出灯泡灯丝的电阻？

生：欧姆定律的变形公式。

（二）制定计划与设计实验

1．实验原理

师：测量小灯泡的电阻依据的原理就是欧姆定律的变形公式。请同学们画出测量小灯泡电阻的实验电路图。

（板书：“一、实验原理：欧姆定律的变形公式  二、实验器材”）

2．实验电路图

（板书：“三、实验电路图”）

学生设计电路图，教师巡视辅导。

展示学生设计的电路图，引导学生讨论所设计的电路图。（能不能测出灯泡的电阻，是否合理。）

预计意见：

生：1．能，合理。2．可以测，但不合理，因为它只能测小灯泡一种工作状态的电阻。

1．合理，能测出灯丝的电阻。

2．可以测，但只能测小灯泡一种工作状态（亮度）时的电阻。

师：如果要测出小灯泡在不同工作状态（亮度）下的电阻，要对电路图进行怎样的改进呢？

生：（学生讨论后得出）在电路中串联一个滑动变阻器。

师：对了，在电路中串联一个滑动变阻器就可以改变小灯泡两端的电压和通过的电流，从而测出小灯泡在不同情况（亮度）下的电阻。

引导学生画出实验电路图（如右图）。

师：由于电压表也叫伏特表，电流表也叫安培表，所以这种用电压表、电流表测电阻的方法叫“伏安法”。

（三）进行实验与收集证据

师：电路设计好了，接下来就要弄清楚实验怎么做。

（板书：“四、实验步骤：”）

1．实验步骤

（1）根据电路图把实验器材摆好。

（2）按电路图连接电路。

引导学生回答在连接电路中应注意的事项：①在连接电路时，开关应断开。②注意电压表和电流表量程的选择，“+”、“-”接线柱。③滑动变阻器采用“一上一下”接法，闭合开关前，滑片应位于阻值最大处。）

（3）检查无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片（注意事项：移动要慢），分别使灯泡暗红（灯泡两端电压1V）、微弱发光（灯泡两端电压1．5V）、正常发光（灯泡两端电压2．5V），测出对应的电压值和电流值，填入下面的表格中。

同时，在实验过程中，用手感受灯泡在不同亮度下的温度。随着灯泡亮度的增加，灯泡的温度          。

（4）算出灯丝在不同亮度时的电阻。

（板书：“五、实验数据记录表格：”）

2．学生分组实验，记录数据。

教师巡视辅导。

教师关注细节：

1．学生电路的连接正确与否。

2．三次实验尽量在允许的范围内拉开三组数据的差距，便于分析结论。

3．注意实验器材不因电流过大而损坏。

（四）分析与论证

（板书：“六、分析与论证”）

展示学生的几组实验表格，对实验数据进行分析。

相互交流分析实验表格。

师：同学们发现什么问题？

生：灯泡的电阻不是定值，是变化的。

师：是什么原因使灯丝的电阻发生变化的呢？

生：

（1）是电压变化了。（2）是电流变化了。（3）是灯泡亮度变化了。

师：同学们众说纷纭，到底是什么原因造成灯丝电阻变化的呢？是电压与电流吗？我们做一个补充实验。

难点突破：（实物投影展示电路图）

目的：用电压表、电流表测定电阻的阻值。

器材：电源（V）电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、定值电阻（10Ω）。

步骤：

1．如图连接电路。

2．改变滑动变阻器阻值，读电压表、电流表。

3．根据R＝U／I算出R。

表明：R是定值，不随电压、电流的变化而变化。

师：通过论证，表明灯丝的电阻发生改变的原因不在于电压与电流，那是什么原因造成的呢？

引导：我们在前面学过，影响电阻大小的因素有哪些？

生：材料、长度、横截面积和温度。

师：那是什么因素影响了灯丝的电阻呢？

生：是温度。

师：对了，请同学们进一步思考灯丝的电阻和温度有怎样的关系？请同学们分析数据表格，相互交流。

学生分析讨论。

生：温度越高，灯丝电阻越大。

师：对了，一般来说，金属导体的电阻随温度升高而增大。这个实验再一次验证了这一点。

（五）评估与交流

1．同学们了解到得到结论的方法有多种，不能拘泥于某一种解决问题的办法与途径。

2．实验的分析与论证要注意技巧，学会排查现象发生的原因。

3．实验数据的填写要尊重实验的事实，不能妄加改动，随意设置。

【板书设计】

欧姆定律的应用

一、原理：欧姆定律的变形公式

二、器材：

三、实验电路图：

四、实验步骤：

五、数据记录；

六、分析与论证