14.4 歐姆定律的應用教學設計教學內容歐姆定律的應用課型新授課課時1課時授課人張世成教學準備階段教學目標分析知識與技能1理解伏安法測電阻的原理。2會用電壓表、電流表測定值電阻的電阻值。3會推導串聯電路的總電阻。4進一步深刻理解歐姆定律及其表達式，能運用歐姆定律計算有關問題。過程與方法通過歐姆定律的變換式R=U/I領悟測量未知電阻的實驗方法，根據實驗原理制訂方案、設計電路、選擇器材、擬定步驟，能利用伏安法正確測量定值電阻的電阻值。情感、態度與價值觀1通過測電阻的過程，加深對“研究物理學的主要方法是觀察與實驗”的理解。通過實驗既有利于對所學物理知識的理解，又有利于培養自己動手實踐和解決實際問題的能力。2介紹歐姆的故事，對學生進行熱愛科學、獻身科學的品格教育。教材分析1用伏安法測電阻是電學中的一種基本測量，屬歐姆定律變換式的具體應用，對于加強學生對歐姆定律和電阻概念的理解有重要作用，同時又能給學生提供初中常用電學器材綜合使用的機會，有利于提高學生動手操作能力，教材有歐姆定的變換式出發，從理論上推導出電阻的計算公式，如果用實驗測出導體的電阻呢？由于學生有前一節課探究的經驗，教材將整個探究過程留給學生自行完成，只提供了試驗中需記錄的數據表格。2這時，學生已經具備設計、安裝調光燈必需的理論與技能，但卻僅僅局限在一盞電燈的情況。為了提供學生進一步擴展的空間，教材采用科學推導的方式，研究串聯電力有兩個電阻的情況下，其電路的總電阻為多大，促進學生進一步運用歐姆定律，得到串聯電路總電阻的計算公式，由此了解理論推導這一科學方法。教學重難點分析教學重點1伏安法測電阻的原理，以及實驗的整個過程。2會推導串聯電路的總電阻。進一步深刻理解歐姆定律及其表達式，能運用歐姆定律計算有關問題。教學難點1在伏安法測電阻的實驗中，滑動變阻器起什么作用？又怎樣選擇電表量程？2在推導串聯電路總電阻的過程中，理解等效替代的思想。學情分析1知識基礎：掌握了用電壓表測電壓的方法；知道滑動變阻器的作用；掌握了部分電路歐姆定律；初步掌握了用圖象處理數據的方法。2學習能力：學生的觀察水平不斷的提高，能夠初步地、獨立發現事物的本質及各個主要細節，發現事物的因果關系。具有初步的歸納重點，抓住問題本質的能力。已經初步具備了基本地實驗操作和實驗觀察能力。器材準備1器材學生專用直流電源、電流表、電壓表、開關、未知阻值的定值電阻、小燈泡、滑動變阻器和導線等。2電腦、多媒體設備。教學過程設計教學環節教師活動學生活動能力目標活動一：復習引入并運用歐姆定律進行推導簡單復習歐姆定律相關內容，設置疑問，引入新課學生集中回答快速回憶歐姆定律內容出示一個電阻值模糊不清的電阻，問：誰有辦法測出它的電阻值來？通過學生小組討論，引導學生回答：只要測出它兩端的電壓U和通過它的電流I小組討論，通過學生討論，讓學生自行理解伏安法測電阻的原理設問：為什么測出它兩端的電壓U和通過它的電流I就可以測出電阻？集中回答：可以將歐姆定律的公式進行變形，R=U/I。教學環節教師活動學生活動能力目標活動二：測量定值電阻的阻值既然應用公式R=U/I就可以測出電阻，那么，怎樣測出它兩端的電壓呢？引導學生回答：把電壓表并聯在電阻的兩端，測出它兩端的電壓。回憶電壓表的作用那么，怎樣測出它兩端的電壓呢？引導學生回答：把電流表和電阻串聯，測出通過它的電流回憶電流表的作用根據學生提出的實驗原理，請大家設計實驗電路圖AsVR鞏固學生對電路圖的設計能力根據學生設計的電路圖，提問：電路中可否不用滑動變阻器？為什么要用滑動變阻器？學生思考回答：可以利用滑動變阻器改變待測電阻兩端的電壓和通過它的電流，多測幾組數據，用多次測量求平均值的方法，可減小。加深對滑動變阻器作用的理解分析電路后，要求學生檢查自己設計的電路。然后討論實驗步驟。步驟：1.按電路圖連接實驗電路，開關斷開，滑片移到最大電阻值的位置。2.檢查無誤后閉合開關，三次改變滑動變阻器阻值，分別讀出兩表示數，填入表格。3.根據記錄算出三次R，求出平均值。加深對“確定導體電阻不變”的知識的理解活動三：推導串聯電路的總電阻設置情景：把伏安法測電阻中的“單個電阻（實際上是事先串聯在一起的兩個小電阻）”切開，我們能不能繼續用伏安法來測出兩個串聯導體的總電阻？回憶伏安法測電阻，思考問題并畫出電路圖。培養學生的實驗能力和強化學生用圖象研究物理問題的能力要求學生回憶串聯電路中電流和電壓的特點。學生小組討論。回憶串聯電路電流電壓特點根據歐姆定律，推導出串聯電路的總電阻等于各分電阻之和的結論。討論明確：1.在推導串聯電路的電阻時常出現一個“總”字，它表示“總代替”，即“等效性”；2.歐姆定律的應用范圍不只僅局限于兩個電阻的情況，可從一個導體擴展到幾個導體，再到N個導體；3.串聯電路中影響導體電阻大小的因素與外加電壓、通過導體的電流無關，只與導體本身的性質有關。串聯電路的總電阻： 設串聯的電阻為R1和R2，電阻兩端的電壓為U1和U2，電流為I， U=U1+U2 （1） I=I1=I2 （2） 應用歐姆定律的變形U=IR得 IR串=IR1+IR2所以 R串=R1+R2得出結論：R串 =R1+R2 +Rn借助情景，建立起對串聯電路總電阻的感性認識。復習所學知識，為理論推導作鋪墊通過討論，進一步加深對串聯電路的總電阻等于各分電阻之和這一特點的認識與理解。指出在串聯電路總電阻大于串聯的每一個導體的電阻。提問：是否在任何情況下，總電阻都大于部分電路的電阻？活動四：鞏固本節所學內容1.把電阻R1 =3、R2 = 6串聯接入同一電路，關于它們的總電阻值，下列四個選項中正確的是（ ）A9 B3 C6 D2學生自行回答識記串聯電路電阻的推導公式。2.小王用伏安法測一未知電阻的大小，如果該未知電阻的阻值大約是80，選用電壓為1.5V的電源，則選用量程為00.6A的電流表是否合適？為什么？如果不合適，應如何處理？學生小組討論利用歐姆定律的相關知識解決實際問題，獲得成就感。某同學為了測出一個電阻R的阻值，將選用的器材連接成如圖所示的電路，R0為已知阻值的定值電阻，由于電源電壓未知，所以沒能測出R的電阻，請你選擇器材幫助他完成這個電路，電源電壓保持不變。要求：（1）用三種方法畫出電路圖，并簡要說明測量方法，寫出R的表達式。（2）每一種方法在不拆除原有電路接線的條件下，只允許再選擇一種器材接入電路。方法一：方法二：方法三：能力提高板書設計四、歐姆定律的應用一、測量定值電阻的阻值實驗原理R=U/I實驗該如何設計？（）電路圖（）實驗數據表格設計二、測量小燈泡的電阻注意事項三、推導串聯電路的總電阻課后作業P102 WWW 1、2教學反思學生反饋教學感想教學流程圖用公式R=U/I推導公式出示模糊不清電阻小組討論：如