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1、“科學(xué)探究:歐姆定律”研究性學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)
學(xué)科
物理
年級
九
單元標(biāo)題
第十四單元 探究電路
研究性學(xué)習(xí)名稱
科學(xué)探究:歐姆定律
所需時(shí)間
2課時(shí)
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、知識與技能:學(xué)會使用電表,會用滑動變阻器,掌握歐姆定律的內(nèi)容和公式,知道各個(gè)物理量的單位。
2、過程與方法:讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的過程,進(jìn)一步熟悉控制變量法,學(xué)會科學(xué)分析和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法,總結(jié)物理規(guī)律的研究方法。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀:引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)探究過程中的快樂,感受歐姆得出歐姆定律的不易,學(xué)習(xí)科學(xué)家為科學(xué)艱苦奮斗的精神。
【情境】
1.取出家用調(diào)光臺燈,插入插座中,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)旋鈕,讓學(xué)生觀察
2、燈的亮度變化。
2.請2位同學(xué)按照電路圖把講桌上器材連成電路。調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,請同學(xué)們觀察燈光的亮度變化,你還發(fā)現(xiàn)了什么現(xiàn)象?
3.調(diào)光臺燈的亮度發(fā)生變化的原因是什么呢?在生活與生產(chǎn)中,很多地方需要改變電流的大小,那么電流的大小可能與哪些因素有關(guān)?有什么樣的關(guān)系?請同學(xué)們思考并以小組為單位進(jìn)行討論、交流。
【任務(wù)】
任務(wù):
預(yù)期成果:
1.“探究電流與電壓和電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)方案。
2.“探究電流與電壓和電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)電路。
3.記錄的數(shù)據(jù)及得出的結(jié)論。
4.一份《探究歐姆定律》的研究性學(xué)習(xí)報(bào)告.
【過程】
【研究內(nèi)容】
一、探究通過導(dǎo)體的電流大小與哪些因素有
3、關(guān)?有什么關(guān)系?
1.討論交流可能的猜想與假設(shè)
(1)通過導(dǎo)體電流與 有關(guān),而且越大,電流越 。
(2)通過導(dǎo)體電流與 有關(guān),而且越大,電流越 。
(如果有的學(xué)生猜想還與其它因素有關(guān),比如通過導(dǎo)體電流大小與導(dǎo)體的長短、橫截面積等有關(guān),教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析,歸納,把其歸類到電阻中去。)
2.制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)前,討論交流下面幾個(gè)問題:
問題(1)探究電壓、電阻的變化對電流的影響,應(yīng)該用什么方法?
問題(2)探究電壓對電流的影響時(shí),哪個(gè)量不變?哪個(gè)量變?如何改變?通過什么顯示變與不變的量?畫出你們所設(shè)計(jì)的電路圖。
問題(3)探究電阻對電流的影響時(shí),哪個(gè)量不
4、變?怎么樣保證其不變?哪個(gè)量變?如何改變?畫出你們所設(shè)計(jì)的電路圖。
小組同學(xué)利用實(shí)物投影儀展示自己組所設(shè)計(jì)的電路圖,如圖所示。
(3)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)
①先回想我們前面所學(xué)的電學(xué)有關(guān)知識,思考在實(shí)驗(yàn)操作過程中,應(yīng)該注意哪些問題?
②小組分工,前面小組探究電壓對電流的影響,后面小組探究電阻對電流的影響。利用實(shí)驗(yàn)桌上的器材,按照設(shè)計(jì)的電路圖,連接電路,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,把有關(guān)的數(shù)據(jù)填寫在的表1和表2中。
表1:
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
電阻
電壓U/V
電流I/A
1
R=5Ω
0.5
0.1
2
1
0.2
3
1.5
0.3
表2:
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
5、
電壓
電阻R/Ω
電流I/A
1
U=1.5V
5
0.3
2
10
0.15
3
15
0.1
(4)分析與論證
①由表1中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知:在電阻不變時(shí),電壓增大,電流也增大。
②由表2中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知:在電壓不變時(shí),電阻越大,電流越小
③把表1中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在課本圖14-9的坐標(biāo)中描繪出來,根據(jù)圖像可得出:保持電阻不變時(shí),電流跟電壓成正比關(guān)系。
④把表2中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在課本圖14-9的坐標(biāo)中描繪出來,根據(jù)圖像可得出:保持電壓不變時(shí),電流跟電阻成反比關(guān)系。
(5)評估
思考實(shí)驗(yàn)過程中,滑動變阻器的作用?
滑動變阻器的作用:
①保護(hù)電路
②調(diào)節(jié)定值
6、電阻兩端的電壓。如:
探究電流與電壓關(guān)系時(shí),通過調(diào)節(jié)滑動變阻器改變電壓;
探究電流與電阻關(guān)系時(shí),通過調(diào)節(jié)滑動變阻器控制電壓不變。
二、歐姆定律的內(nèi)容及應(yīng)用
閱讀歐姆定律的有關(guān)內(nèi)容及課本中的例題,請幾位同學(xué)來談?wù)勀阕詫W(xué)到哪些知識?
1. 歐姆定律:
(1)內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與導(dǎo)體的電阻成反比。
(2)公式:
公式中U為導(dǎo)體兩端電壓,單位為伏(V);R為導(dǎo)體的電阻,單位為歐(Ω);I為通過導(dǎo)體的電流,單位為安(A)。
2.應(yīng)用:
兩位同學(xué)組成一個(gè)小組到黑板這邊完成課本習(xí)題第2題的求解過程,其他同學(xué)在下面單獨(dú)完成。讓學(xué)生掌握利用歐姆定律解決簡單電路問題的方法。
【評價(jià)】
1.小組內(nèi)分工明確, 活動有效、積極。
2.小組成員分工協(xié)作,完成分配任務(wù),收集資料較為全面。
3.組內(nèi)交流順利,并能提出自己觀點(diǎn)。
4.記錄歸納結(jié)論,認(rèn)真條理清晰。
5.展示成果的表現(xiàn)
【資源】
1.準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材:
學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)器材:干電池組、電流表、電壓表、滑動變阻器(10Ω 1A)、定值電阻(5Ω、10Ω、15Ω)、開關(guān)、導(dǎo)線、小燈泡與燈座。
教師演示器材:家用調(diào)光臺燈、實(shí)物投影儀、干電池組、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線、小燈泡與燈座。
2.視頻、課件、教材、教參。
3.多媒體操作平臺。