学生实验：探究影响电流的因素解析

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1、第三节　学生实验：探究影响电流的因素北京市丰台区丰台路中学　安珊珊一、指导思想和理论依据《义务教育物理课程标准(2011年版)》在课程基本理念中提出，要让学生了解自然界事物的相互联系，注意学科间的联系与渗透，关心科学技术的新进展。同时也指出要合理设计科学探究活动，发挥实验在物理教学中的重要作用，所以在教学设计上应从学生的认知规律入手，合理科学地设计探究性问题，让学生以发现者、探索者的身份去发现问题、解决问题，从而充分调动学生的积极性，突出学生的主体地位。在教学过程中应注重学生的探索过程和知识的形成过程。二、教学背景分析1.教学内容分析探究影响电流的因素实质上就是探究欧姆定律的内容

2、，欧姆定律是电学中的基本定律之一，是进一步学习电学知识和分析电路的基础，是本章的重点。本节的学生实验是一个完整的科学探究，让学生经历完整的科学探究过程，学习科学猜想、设计实验、设计实验表格、分析论证、感悟科学方法。同时，本节前承电路、电压、电阻及电流表、电压表的使用，是前面电学知识的聚焦；后启电功、电功率，并为高中阶段学习闭合电路的欧姆定律等内容做了铺垫。因此这节课无论在知识学习上还是在培养学生运用知识解决实际问题的能力上都具有十分重要的作用。所以在注重学生的理论联系实际能力的同时，更要关注学生科学探究能力的提高。2.学生情况分析在学习了电路的基础知识之后，学生对电学产生了较强的

3、兴趣，多数学生能正确连接电路元件，正确使用电流表、电压表和滑动变阻器，对于控制变量的研究方法也有所了解，能够概括出基本的实验设计思想。学生有较强的好奇心和求知欲，他们渴望自己动手进行科学探究，体验成功的乐趣，但对于U、I、R三者的关系知之甚少，对规律性知识的概括往往以偏概全。本节课的综合性较强，学生的思维方式逐步由形象思维向抽象思维过渡，但抽象思维能力不足，教学中让学生自主设计研究问题的方案，是发展学生思维的有效途径。三、教学目标1.知识与技能(1)通过实验探究电流和电压、电阻的关系，理解欧姆定律。(2)会使用欧姆定律公式及其变形公式进行简单的计算。(3)会利用电流表和电压表测量

4、同一个导体的电流和电压。(4)会利用滑动变阻器的不同作用设计电路。2.过程与方法(1)了解并感悟控制变量法。(2)通过实验探究活动，学习收集、分析实验数据，总结得出欧姆定律。3.情感、态度与价值观(1)通过设计电路图，培养学生对科学的求知欲和严谨的科学态度。(2)培养学生互相配合，乐于探索物理规律的协作精神。(3)通过欧姆定律的教学，进行热爱科学和尊重科学家的教育。四、教学重点和难点1.教学重点探究电流与电压、电阻之间的关系，总结得出欧姆定律。2.教学难点设计实验电路图，收集与分析数据。五、教学流程示意图创设情境引入新课明确研究方法设计实验电路总结规范实验步骤实验表格动手实验分析

5、数据总结归纳结论设计问题串学生分组实验课堂小结作业问题引领演示实验讨论归纳类比模仿六、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图创设情境引入新课复习：电压是形成电流的原因；导体的电阻体现了导体对电流的阻碍作用。【教师演示实验】1.连接电路，控制滑动电阻器的滑片位置不变，第一次接入一节电池，第二次接入两节电池，观察灯泡的发光情况，并分析原因。2.控制电池的电压不变，通过调节滑动变阻器，使灯泡的亮度发生变化，引导学生猜测教师的操作目的，并分析原因。根据经验判断出电流和电压、电阻之间的定性关后，教师提出问题：电流的大小和电压、电阻之间有什么样的定量关系呢？复习旧知识，在此基础上对两个实验

6、中灯泡的发光亮度进行观察，结合学过的知识对教师的操作进行猜测，并猜想电流大小和什么因素有关。从旧知识入手，为后面的猜想做铺垫。猜测教师的操作，激发学生的兴趣。设计实验进行探究确定研究方法：控制变量法。请学生猜想：通过导体的电流和它两端的电压是什么关系？通过导体的电流和导体本身的电阻是什么关系？根据控制变量法，确定每个实验中的自变量、因变量和控制变量。一、电路图归纳学生设计的电路图，通过分析总结确定最佳设计方案。（一）电阻一定，电流和电压的关系（二）电压一定，电流和电阻的关系总结两个电路图中滑动变阻器的作用：1.保护电路。2.改变定值电阻两端的电压。3.保证电阻R两端的电压不变。二

7、、实验步骤在设计电路图的基础上，补充如何测量并改变自变量，如何测量因变量，如何控制中间变量不变。由此总结出两个实验的步骤。（一）电阻一定，电流和电压的关系将电流表和电压表调零，根据实验电路图，连接电路。调节滑动变阻器滑片P的位置，10Ω定值电阻两端的电压为2.5V，记录电流表的示数。改变滑动变阻器滑片P的位置，使定值电阻两端的电压为3V，记录电流表的示数。移动滑片P，依次改变电压表的示数为3.5V、4V、4.5V、5V，记录电流表的示数。（二）电压一定，电流和电阻的关系学生根据教