恒定电流单元设计-教学设计-优秀教案

    本章的前两节介绍了电源、电动势的有关知识。从第三节到第六节，讨论的是部分电路的问题。包括部分电路欧姆定律、串联电路和并联电路、焦耳定律和导体的电阻。第七节到第十节的内容是以闭合电路欧姆定律为中心内容的相关应用。在这一单元中，先学习物理概念，再了解物理规律，然后在理解概念、掌握规律的情况下对物理知识进行应用。

学习目标：1、知道电源的电动势与内阻

          2、知道串并联电路的特点

          3、知道电阻的影响因素

          4、理解闭合电路欧姆定律

          5、知道焦耳定律，并能结合闭合电路欧姆定律了解电路中能量的转化

          6、将理论与实践结合，知道测量小灯泡的伏安特性曲线的原理，能探究电阻的影响因素，能通过实验测量电源的电动势与内阻

重点：1、理解闭合电路欧姆定律

      2、将理论与实践结合，知道测量小灯泡的伏安特性曲线的原理，能探究电阻的影响因素，能通

过实验测量电源的电动势与内阻

第一节：电源与电流         1课时

第二节：电动势             1课时

第三节：欧姆定律           1课时

第四节：串联电路和并联电路 2课时

第五节：焦耳定律           2课时

第六节：导体的电阻         1课时

第七节：闭合电路欧姆定律   2课时

第八节：多用电表的原理     1课时

第九节：实验：练习使用多用电表  1课时

第十节：实验：测量电池的电动势和内阻   1课时

习题/试卷讲评课□    学科实践活动课□     其他□

本节课设计两个方面的内容：欧姆定律和导体的伏安特性曲线。欧姆定律是研究导体两端的电压和电流之间的关系式。由同一导体电流与电压的关系以及不同导体电流与电压的关系，使学生体会用电压和电流的比值定义电阻。导体的伏安特性曲线出发，可以引出线性元件和非线性元件。通过测量小灯泡的伏安特性曲线，让学生掌握实验方法，并可以分析小灯泡伏安特性曲线不是直线的原因。在此基础上，让学生认识二极管电流与电压的关系，从而理解二极管的单向导电性。

学生在初中已经学习了欧姆定律，对欧姆定律已有一定的认识，本节要让学生对欧姆定律有一个更深层次的认识。学生在初中阶段已经学过欧姆定律，对物理实验很感兴趣，但是学生的动手能力不强。在演示实验部分和理论讲解部分要加强师生的互动性，调动学生的积极性。另外，学生对图象的分析比较薄弱，因此要有针对性的对学生进行引导。

    这节课的目的，主要是让学生通过实验再次增加感性认识；体会物理学的基本研究方法（即通过实验来探索物理规律）；学习分析实验数据，得出实验结论的两种常用方法——列表对比法和图象法；再次领会定义物理量的一种常用方法——比值法。

1）进一步体会用比值定义物理量的方法，知道什么是电阻以及电阻的单位

2）通过测绘小灯泡伏安特性曲线的实验，掌握和应用分压电路改变电压的基本技能

3）知道伏安特性曲线，知道线性元件和非线性元件，学会一般元件伏安特性曲线的测绘方法

4）通过演示实验知道电流的大小的决定因素，培养学生的实验观察能力

5）学习图象法处理问题，培养学生利用图象解决问题的能力

6）通过实验，培养学生主动观察、分析和总结的能力

7）培养学生善于动手、动脑以及规范操作的良好实验素质，培养学生仔细观察认真分析的科学态度

重点：理解欧姆定律的内容、表达式及适用条件，会用欧姆定律分析解决一些实际问题，会用实验方法测绘导体的伏安特性曲线

难点：按照电路图进行实物的连接，或根据实物图的连接画电路图；理解伏安特性曲线的物理意义

（1）理解电阻的意义

（2）能根据电路图连接实物图

（3）描绘灯泡的伏安特性曲线，并解释伏安特性曲线弯曲的原因

（4）了解线性元件和非线性元件的区别，通过二极管的伏安特性曲线，理解二极管的单向导电性

教师活动

导体中产生电流的条件是导体两端有电压，那么导体中的电流跟导体两端的电压有什么关系呢？

下面我们通过实验探究这个问题.

【课堂活动】

设计实验：投影实验电路图. 

教师：介绍一下实验的设计思路和原理.

教师补充：

关于滑动变阻器的这种接法叫分压式接法，以后我们再做具体的学习，在此实验中我们只要知道采用分压式接法的目的是导体两端的电压变化范围大即可.

教师：给学生介绍实验电路图，并请学生观察电表的正负接线柱，要求学生注意，正负接线柱的接法，A为待测电阻（定值电阻）   

学生猜想假设并让同学上讲台按此图进行实物连接。

学生分析后回答：用控制变量法，先保证其中的一个量保持不变，研究其余两个量之间的关系.

（1）同学根据实验电路，测量一个导体在不同电流情况下的电压大小，并将数据填入表格。

（2）将导体换成另外一个导体，再次测量通过导体的电流和导体两端的电压，将数据填入表格

（3）画出两个导体电压随电流的变化关系    图像    

1、让同学按此图进行实物连接.

2、根据实验作出的两个导体的U-I图象可知，同一金属的电阻的U-I图象是一条过坐标原点的倾斜直线。这表明同一导体不管电压、电流怎样变化，电压和电流之比都是一个常数。

小组讨论：

3、结论：给定导体，通过导体的电流与导体两端电压成正比，U∝I。对不同导体，图象斜率不同

（一）利用比值定义法得出电阻的概念：若用一个物理量来描述导体对电流的阻碍作用，电压和电流的比值UI反映了导体对电流的阻碍作用，叫做导体的电阻。

1）对于给定导体，R一定，由导体本身的属性决定；

2）由R＝可得测量电阻的方法——伏安法.

3）常用单位：1 kΩ＝103 Ω；1 MΩ＝106 Ω.

4）由电阻的定义式R＝可以变形得出：I＝.

（二）介绍德国物理学家欧姆和欧姆定律的建立过程。同学们现在学习到的这个电学的基本规律，是德国物理学家欧姆花了10年的时间，自己制造了测电流的仪器和寻找到电压稳定的电源，经过长期细致研究才得到的。后人为了纪念他的贡献，把电阻的单位和上述电流定律都用他的名字命名。

学生归纳：

1.导体的电阻

（1）定义：导体两端电压与通过导体的电流的比值，叫做这段导体的电阻.

（2）定义式：R＝U/I.

（3）单位：欧姆，符号Ω，且1 Ω＝1 V/A.

2.欧姆定律

（1）内容：导体中的电流跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比.

（2）表达式：I＝U/R

本教学设计明确了本节的主题，围绕教材中需要探究的几个问题，在教学过程中进行展示、实验与讨论，在学生充分交流的基础上，激发学生探究问题的兴趣，让学生带着问题进行学习并总结归纳出定义与规律。