当前位置:人教网2010>>教材培训>>学科培训>>初中物理>>八年级下册>>案例研究

课时:1课时

授课方法:科学探究法

教学目标

知识与技能

1.通过实验探究电流、电压和电阻的关系;

2.会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和其中的电流;

3.会使用滑动变阻器来改变一段导体两端的电压。

过程与方法

领悟用“控制变量法”来研究物理问题的科学方法。

情感态度与价值观

1.在解决问题的过程中,有克服困难的信心和决心,能体验战胜困难、解决物理问题时的喜悦;

2.养成实事求是、尊重自然规律的科学态度。

教学重点、难点

重点:实验探究电流、电压和电阻的关系的过程

难点: 运用数学一次函数图象分析出电流、电压和电阻的关系式

教学用具

教师方面:电流表、电压表、学生电源(或三节干电池)、滑动变阻器、定值电阻(R1=5Ω和R2=10Ω)、开关、导线。

学生方面:电流表、电压表、三节干电池、滑动变阻器、定值电阻(R1=5Ω和R2=10Ω)、开关、导线。以上器材为一组,每三人准备一组器材。(若学校条件好,可将干电池换成学生电源,实验效果更好。)

教学过程

一、创设物理情境,引导学生进入科学探究

教师:前面我们学习了电流、电压和电阻三个量的知识。这三个量之间的关系并不是孤立存在的,而是互相联系、互相影响的。如:①加在导体两端的电压越大,通过它的电流就会越大;②导体的电阻越大,流过它的电流就会越小。这些例子同时还揭示了电流与电压、电阻之间的定性关系。

如果知道一个导体的电阻值,还知道导体两端的电压值,你能不能计算出通过它的电流值呢?(或用数学表达式表示出来)

二、进行科学探究

1.提出问题

让学生回答:探究电流与电压、电阻之间有什么定量关系?

2.猜想或假设

应根据以下两个事实来引导和启发学生的想像力,进行猜想或假设

①加在导体两端的电压越大,通过它的电流就会越大;

②导体的电阻越大,流过它的电流就会越小。

学生回答:

·可能是I=U/R;

·可能是导体两端的电压增大几倍,导体中的电流也增大几倍;

·可能是U=IR;

·可能是……。

3.设计实验(采用启发提问式,帮助学生设计实验)

以下教学过程是师生一问一答

问:我们所学电流、电压和电阻三个量,哪些量可以测量出,分别用什么仪器来测量?

答:能测量的量有:电流和电压,仪器分别为电流表和电压表。

问:电阻不能测量,我们怎样知道导体的阻值呢?

答:可以给出导体的电阻值。

问:也就是说在研究电流和电压、电阻之间关系时,我们是固定电阻不变,让电压发生改变,观察电流的变化,这种研究物理问题的方法叫什么?

答:控制变量法。

问:实验时,针对于某一导体测量一组电压和电流值,行吗?

答:不行。

问:为什么?

师生共同回答:多次测量可以减少误差,同时考虑到物理规律的客观性、普遍性和科学性,应该多测量几次。

教师还应进一步指出:不仅针对同一导体测量几组电压和电流值,同时还要更换定值电阻反复进行实验,这种研究物理问题的方法是不可忽视的。实验时,给出了二个不同的定值电阻(R1=5Ω和R2=10Ω)

问:我们在实验要多次测量电压和电流值,那么怎样去改变导体两端的电压和通过它的电流呢?

学生1答:改变电源的电压,如:增减串联的干电池的节数。

学生2答:用滑动变阻器来改变。

师总结指出:同学们知道了改变定值电阻两端电压的方法,请大家根据你认为最适合你的方法和刚才我们设计的思路,对照自己桌前的器材选择你所需的实验仪器,并画出能够同时测量电压和电流的电路图。

4.进行实验

实际操作中,要提醒学生注意以下几个问题:

·连接电路时,开关应处于断开状态,滑动变阻器的滑片应放到最大阻值的位置上。

·测量次数不要过多,根据时间而定,一般测量三次或四次左右。

·若用滑动变阻器来改变导体两端的电压的情况下,尽量使定值电阻两端的电压成整数倍地变化(如:1V,2V,3V……)。同样若用干电池(或学生电源)改变电源电压时,也应该使电源电压成整数倍地变化。

教师巡回指导学生进行实验,指出学生在实验中错误,并要求学生实事求是地填写实验数据。

5.分析和论证

数据处理时,可引导学生仔细思考测量数据:分析电压是怎样发生变化,从而影响到电流的怎样变化;同时还应考虑到实验会有误差,可能数据不很一致。得出电流、电压的关系的结论。

结论:电阻相同时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比。

然后指导学生用测量的数据对照课本图7.1-1画出U-I图。

启发学生对比数学中的一次函数的知识,推导出U-I表达式:U=IR。

6.评估

要求学生在探究报告反思自己的探究活动一些问题,如:

(1)实验设计方案是不是最优的,还可能会存在着不合理的地方。

(2)操作中有没有什么失误,读数时会不会有失误。

(3)测量结果是不是可靠的。

(4)探究中是不是还有哪些问题还不清楚,哪些问题弄明白了。

……

7.交流

要求学生课后进行交流,交流时,可以相互交换各自的探究报告,也可以口头表述自己在探究与他人不同的意见,同时还应听取他人正确的意见。交流时,不应只是交流探究结论,交流的重点应放在探究的过程中。

如:为什么我的猜想和别人不一样?

为什么我的方法与你不一样?

为什么你能得出这样的结论,我的结论不和你一样?

……

作业:完成探究报告,并在报告写出对自己所选的实验探究过程进行评估。

说明:

·本节教学应放在实验室完成,将学生三人分成一组,具体分工大致这样:实际操作时,一名同学移动滑动变阻器(或改变电源电压),一名同学观察电压表,另一名同学观察电流表。

·电源的选择最好是学生电源,测量的数据比较一致。而采用干电池时,测量的数据存在着一定的误差,处理数据时,要求教师考虑到可能数据不一致来指导学生如何得出结论。

·本节实验探究是同时使用电压表和电流表,对于学生来说是第一次,存在着一定困难,要求教师应精心准备。

·在探究实验过程中的设计实验环节时,故意设计了两种方法进行科学探究,目的是使学生明白科学探究过程的多样性,同时在交流和评估时,懂得不同的科学探究方法对于研究问题的优劣。

·实际操作中,有些要求尽可能让学生通过动手的过程自己去感悟,有利于培养学生的科学探究素质。

·采用图象进行数据处理时,可以把电压U看成纵坐标y轴,电流I看成横坐标x轴,则由U-I图可知U和I是一个正比例一次函数式,电阻R的值为一次函数式y=kx中k值,这样处理有利于学生能快速的得出U、I和R的数学表达式。

    
【上一篇】
【下一篇】