1. 歐姆定律1

教科版物理九年級上冊第五章第1節(jié)歐姆定律第2課時教學設(shè)計設(shè)計者：王萃萍重慶外國語學校物理教研組 一、教材分析本節(jié)課是教科版九年級物理上冊第五章歐姆定律的第1節(jié)歐姆定律第2課時。歐姆定律是全章的核心，是整個電學和初中物理的重點內(nèi)容之一，本章教材的編寫就是以歐姆定律為主線展開的。本節(jié)內(nèi)容由“分析歐姆定律內(nèi)容及表達式”和“歐姆定律的應(yīng)用”兩部分構(gòu)成。通過完成上一節(jié)第1課時“電流與電壓、電阻關(guān)系”的實驗任務(wù)，運用數(shù)學方法分析、處理實驗數(shù)據(jù)，得出電流與電壓、電阻的關(guān)系即歐姆定律。這樣的編排既符合學生由易到難、由簡到繁的認知規(guī)律，又保持了知識的結(jié)構(gòu)性、系統(tǒng)性。但由于建立和理解歐姆定律對學生要求較高，是本節(jié)課難點，因此教學中在利用數(shù)據(jù)喚醒的前提下，注重“以學生為主體”，讓學生在老師引導下自己分析數(shù)據(jù)得出規(guī)律，體驗規(guī)律的形成過程。同時介紹歐姆當時的研究情況，讓學生體會到科學家偉大的探索精神。利用歐姆定律解決簡單的實際問題，是本節(jié)課的又一難點，在教學中設(shè)計兩個遞進式的例題，希望學生能夠?qū)W會利用規(guī)律解決簡單計算，并掌握電學計算的一般解題方法。為擴大學生知識面，教材通過科學世界“酒精濃度檢測儀”培養(yǎng)學生熟練應(yīng)用歐姆定律分析、解釋有關(guān)現(xiàn)象的能力，本節(jié)課設(shè)計中也將此作為物理與生活的聯(lián)系，進一步升華歐姆定律在生活中的應(yīng)用。二、學情分析九年級學生已經(jīng)具備了一定的數(shù)學分析、推理能力和邏輯思維能力，因此在教學中希望學生能夠自己通過上節(jié)課探究實驗所得到的兩組數(shù)據(jù)，利用上節(jié)課知識尋找數(shù)據(jù)中的問題并回憶結(jié)論，在教師引導下，自己得出歐姆定律的表達式，體驗歐姆定律的規(guī)律形成過程，感受到學習的快樂。由于本節(jié)課是學生在電學中首次遇到計算題，對于電學計算的一般步驟還沒有接觸，因此在學生自己動手計算之后，老師進一步在學生解題中出現(xiàn)問題的基礎(chǔ)上，引導學生學習解決電學計算的一般步驟，規(guī)范電學解題。三、教學重點 理解歐姆定律的內(nèi)容以及其表達式、變換式的意義四、教學難點1、運用數(shù)學推理、圖像的方法處理實驗數(shù)據(jù)，建立和理解歐姆定律。2、運用歐姆定律解決簡單的實際問題。五、教具多媒體課件、攝像頭、酒精濃度檢測儀、直流電源、小電動機、開關(guān)、電壓表、電流表、滑動變阻器各一個，導線若干。六、教學目標1、通過上節(jié)實驗探究得到的電流跟電壓、電阻定量關(guān)系，分析歸納得到歐姆定律。2、理解歐姆定律，能運用歐姆定律分析解決簡單的電路問題。3、通過計算，學會解答電學計算題的一般方法，培養(yǎng)學生邏輯思維能力，培養(yǎng)學生解答電學問題的良好習慣。七、教學過程設(shè)計教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設(shè)計意圖創(chuàng)設(shè)情境引入課題社會的發(fā)展離不開物理學，物理學的發(fā)展離不開偉大的物理學家。屏幕上是哪位物理學家？初二的時候我們追隨偉大物理學家牛頓的腳步學習了力學中非常重要的重力及牛頓第一定律的知識。今天我們將追隨另一位偉大的物理學家歐姆來學習電學中非常核心的定律歐姆定律。引入課題5.1歐姆定律（PPT）學生觀察圖片并回答：牛頓從物理學家圖片引入，從大家熟知的偉大物理學家牛頓的圖片，到今天將要認識的歐姆，激發(fā)學生學習新知識的興趣和熱情。一、歐姆定律的內(nèi)容及其理解1、內(nèi)容2、公式例1、3、變形式4、適用范圍：二、歐姆定律的應(yīng)用：例2、例3、 “溫故知新”上節(jié)課，我們通過實驗探究了導體中的電流與導體兩端的電壓和導體電阻的關(guān)系?，F(xiàn)在老師這里有兩個小組在上節(jié)課中得到的實驗數(shù)據(jù)，首先看第一組在“探究電阻一定時，電流與電壓關(guān)系”實驗中得到的數(shù)據(jù)，其中有一個讀錯的電流值，請大家找到這個錯誤的電流值。 R=10 次數(shù)12345電壓U/V0.811.41.62電流I/A0.080.10.140.120.2提問：剔除錯誤數(shù)據(jù)后，每一組中電流與電壓的比值都相等，請大家思考上節(jié)課中我們由此得到的電流與電壓的關(guān)系是什么？再來看第二組數(shù)據(jù)，由于該小組實驗開始時電路出現(xiàn)故障，導致實驗還差一組電流值沒有測量，請利用上節(jié)課所學給他們補充上理想數(shù)值。U=2V次數(shù)123電阻R/51020電流I/A0.40.2？請大家思考上節(jié)課中我們由此得到的電流與電阻的關(guān)系是什么？提問：兩組實驗數(shù)據(jù)分別得到了電流與電壓、電流與電阻間定性的關(guān)系，兩組數(shù)據(jù)間有沒有共同的地方呢？為尋找共同之處，我們將兩組數(shù)據(jù)放到同一個表格中，在第一組數(shù)據(jù)中，把保持不變的電阻值10歐加入，在第二組數(shù)據(jù)中把保持不變的電壓值2伏加入。大家仔細分析，相互討論，看能不能找到電流與電壓、電阻之間定量的關(guān)系？次數(shù)123電壓U/V0.811.4電阻R/101010電流I/A0.080.10.14次數(shù)456電壓U/V222電阻R/51020電流I/A0.40.20.1其實早在19世紀20年代，德國物理學家歐姆就對導線中的電流與電壓電阻間的關(guān)系進行了研究。在探究過程上，由于缺少資料和儀器，歐姆的研究工作遇到了很大困難，一方面他沒有能夠提供穩(wěn)定電壓的電源，另一方面他沒有能夠精確測量電路中電流的儀表，但他在孤獨與困難的環(huán)境中始終堅持不懈地進行科學研究，自己動手制作和改進實驗儀器，歷經(jīng)長達十年的努力，最終于1826年，他發(fā)現(xiàn)在大多數(shù)導體中，關(guān)系式I=U/R是成立的，并在實驗過程中對電阻進行了定義之后，進一步歸納得出了著名的歐姆定律，即： 導體中的電流，與導體兩端的電壓成正比，與導體的電阻成反比。（請大家在課本78頁勾畫出來，并將學習單上對應(yīng)內(nèi)容填好）板書： 17.2 歐姆定律一、歐姆定律 1、內(nèi)容： 歐姆的探究精神值得我們每一個人學習！后人為紀念他的貢獻，將他的姓氏作為電阻的單位。剛才我們分析得到的電流與電壓電阻間的定量計算式正是歐姆定律的表達式。板書： 2、表達式：I=U/R提問：在公式中，每一個符號所代表的物理量及其單位是怎樣的？大家一起回答?！皩W以致用”在學習電流表使用時，我們強調(diào)：不允許把電流表直接連到電源兩極上！否則電流表將會損壞。例1、已知：中學常用的電流表，量程為0-0.6A時，其電阻約為0.1，若將其直接接到3V的電壓下，計算通過電流表的電流大小，說明會出現(xiàn)什么后果。請大家解題，并思考解決電學計算題的一般步驟老師在巡視中發(fā)現(xiàn)，大部分同學都學會了運用公式求解電流大小，但是這是我們在電學中首次遇到計算題，還有一些細節(jié)需要規(guī)范： 審題，分析電路，沒有電路圖的畫出必要的電路圖； 在圖上標出已知量的符號、數(shù)值和未知量的符號，明確已知量和所求量； 應(yīng)用歐姆定律求解板書：（左邊書寫格式，右邊給出解題步驟）解題步驟：作圖標量求解解：（畫圖），電路中電流遠大于電流表量程，所以有可能會燒壞電流表。因此我們再次強調(diào)：大家在使用電流表時，一定不能把電流表直接連到電源兩極上！在平時做題中，由于電流表電阻非常小，分析電路時，將其看成一根導線，不考慮它對電路的影響。提問：剛剛解題中我們利用電壓、電阻求得了電流，如果題目中告知的是電流和電阻大小，你能求出電壓嗎？怎么求？如果給出的是電壓、電流，你可以求得什么？板書： 3、公式變形： U=IR有人根據(jù)公式R=U/I跟公式I=U/R在形式上相似，把電阻R說成跟電壓成正比，跟電流成反比。你認為這種說法對嗎？為什么？請大家相互討論后作出回答。大家注意不能將公式描述成電阻與電壓成正比，與電流成反比。同樣的，由于電壓是電路中電流形成的原因，也不能將U=IR說成電壓與電阻、電流成正比關(guān)系。歐姆定律告訴了我們電流電壓電阻之間的定律計算公式，現(xiàn)在僅將上節(jié)課實驗中的定值電阻換為電動機，已知電動機電阻約為1歐，分別調(diào)節(jié)其兩端的電壓為2.5V，2.7V，2.9V，請大家快速的算一下，告訴老師電動機對應(yīng)的電流分別會是多少？事實是否與我們的計算結(jié)果相符呢？眼見為實，動手實驗。 閉合開關(guān)，注意觀察電壓表、電流表示數(shù)，移動滑片，電壓表示數(shù)分別調(diào)為2.5V、2.7V、2.9V，請學生讀出電流表示數(shù)（實驗過程慢一點，讓學生知道老師在做什么）實驗與我們所計算的不相符了。原來歐姆定律是有適用范圍的，電動機電路此時不適用于歐姆定律。研究發(fā)現(xiàn)，我們生活中的這些用電器都可以適用歐姆定律，請大家相互談?wù)撜乙幌滤鼈冎g的共同點。（PPT圖片展示）電阻器、電熱毯、電爐、電飯煲等。像這些工作時把電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的用電器，我們稱為純電阻，大量的科學研究表明，歐姆定律只適用于純電阻電路。板書：4、適用范圍：純電阻白熾燈和實驗室用小燈泡工作時將電能大部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，摸起來熱的，只有5%左右電能用來發(fā)光，所以也看作是純電阻。電動機轉(zhuǎn)動時主要將電能轉(zhuǎn)化為機械能，是非純電阻，不能利用歐姆定律求電流。所以我們一開始利用歐姆定律求得的電流就與實驗所得的并不相符了。請大家課后思考一下：電動機一定時非純電阻嗎？有沒有什么情況下它是純電阻？現(xiàn)在我們了解了歐姆定律及其適用范圍，現(xiàn)在用它來解決生活中的實際問題。例2：有一個小燈泡，它的正常工作電壓是2.5V，其正常工作時的電阻是5。現(xiàn)手里只有一電壓為6V的電源，如果直接把該小燈泡接在此電源上會將其燒壞，則需要串聯(lián)一個多大阻值的電阻后，小燈泡才能正常發(fā)光而不會被燒壞？（學生5分鐘解答）（巡視時收學生答案兩到三份）板書：解： 電路如圖，L與R串聯(lián)，則： UL=2.5VURU=6VRL=5R=?則：UR=U-UL=6V-2.5V=3.5V, 通過R的電流 板書：一、5、注意；“同一性”、“同時性”展示之前所收的答案，請大家尋找需要修改的地方。其實，歐姆定律在實際生活中有非常多的應(yīng)用。許多高科技的電子產(chǎn)品都離不開歐姆定律這一核心。今天老師也帶來了一個高科技產(chǎn)品酒精氣體濃度檢測儀，它可以幫助交警檢測司機有沒有喝酒。王老師今天開車來到了我們美麗的南川中學，那王老師有沒有遵紀守法呢？我們來檢測一下。（檢測、讀數(shù)：0）王老師有沒有作弊呢？我們用酒精噴霧模擬酒駕駕駛員呼出的酒精氣體，看看它會有什么反應(yīng)？（讀數(shù)：很高數(shù)值Danger?。┫旅媸窃摼凭珴舛葯z測儀的簡化電路圖。試著分析一下在例三中，電流是怎樣隨酒精濃度改變而改變的？（同學們可以相互討論一下）例3、圖中電源電壓恒定，R0為定值電阻，酒精氣體傳感器R的電阻值隨酒精氣體濃度的增大而減小，如果駕駛員呼出的酒精氣體濃度越大，R的阻值就越 ，電流表示數(shù)會 。酒精氣體濃度越高，電流表示數(shù)越大，這樣電流表示數(shù)的大小就可以反映酒精氣體濃度的大小，該電路就可以改裝成用來測量酒精氣體濃度的儀表了。其實還可以用電壓表來反映酒精氣體濃度，感興趣的同學可以課后思考一下學習單上的問題，看應(yīng)該怎樣安裝電壓表？ 酒后駕車危害很大！根據(jù)2008年世界衛(wèi)生組織的事故調(diào)查顯示，大約50%60%的交通事故與酒后駕駛有關(guān)，酒后駕駛已經(jīng)被列為車禍致死的首要原因。在中國，每年由于酒后駕車引發(fā)的交通事故達數(shù)萬起；而造成死亡的事故中50%以上都與酒后駕車有關(guān)，酒后駕車的危害觸目驚心，已經(jīng)成為交通事故的第一大“殺手”。（PPT展示酒后駕車事故圖片）我國近幾年正逐步加大對醉酒駕車的處罰力度，近段時間央視前著名主持人郎永淳就因醉酒駕駛導致交通事故，法院以犯危險駕駛罪判處其三個月拘役，罰金人民幣四千元，并承擔事故中對方的全部損失。呼氣式酒精測試儀不僅可以作為交通警察臨場檢測的工具，有效減少交通事故的發(fā)生；也可以用在其他場合，比如一些高危領(lǐng)域禁止酒后上崗的企業(yè)，避免人員傷亡和財產(chǎn)的重大損失。同學們在生活中也要注意提醒身邊的親朋，遵守交通規(guī)則，切勿酒后駕車！學生利用上節(jié)課所學知識思考數(shù)據(jù)中的問題學生回答：0.12A學生思考回憶學生回答：當電阻一定時，導體中的電流與導體兩端的電壓成正比。學生思考并回答：0.1A學生思考回憶學生回答：當導體兩端的電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比。學生思考學生相互討論1min學生回答：I=U/R （若學生答案為：U=IR等，則強調(diào)三者之間的因果關(guān)系）學生聽故事，思考，感受學生勾畫內(nèi)容，并填寫學習單，記憶理解學生一起回答：U-電壓-伏特（V）R-電阻-歐姆（）I-電流-安培（A）學生思考并利用歐姆定律公式解答，體驗電學計算題學生調(diào)整計算題中的細節(jié)規(guī)范，并在學習單上記錄解題方法歸納。學生思考并回答：U=IR學生思考并回答：電阻 學生相互討論并翻看前面所學電阻的知識學生回答：電阻是導體本身的一種屬性，它只取決于導體的材料、長度、橫截面積和溫度，與導體兩端的電壓以及導體中的電流大小無關(guān).學生快速計算并回答： 2.5A，2.7A,2.9A學生回答：0.02A、0.02A、0.02A學生思考學生思考并討論學生：發(fā)熱（引導：從能量角度呢？）電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。學生在學習單上思考后作答教師解答，學生思考并修改學生思考并一起回答隨老師一起體驗酒精濃度檢測儀的工作學生思考討論后回答：小；大隨著老師一起了解酒駕危害，并思考通過兩組實驗數(shù)據(jù)，喚醒學生的記憶，引導學生回憶由上節(jié)課實驗得到的結(jié)論，為后面數(shù)據(jù)的進一步處理埋下伏筆。引導學生尋找數(shù)據(jù)相同之處，進一步找到共同的計算公式。從而進一步引導學生學習數(shù)據(jù)處理的方法，自己尋找到歐姆定律的表達式，提升學生學習的成就感讓學生了解歐姆定律的歷史，體會到歐姆當年探究的艱辛和其鍥而不舍的探究精神，進一步提出我們應(yīng)當學習這種探究精神和科學態(tài)度。情感教育，精神感染。學習歐姆定律的內(nèi)容，強化記憶。知道為什么電阻的單位以歐姆姓氏命名。熟知單位、物理量是理解公式的含義，并利用公式解題的關(guān)鍵。學以致用，利用歐姆定律表達式解決問題規(guī)范學生的計算題格式，學習解決電學計算他的一般方法。前后知識融會貫通，并從新學習的知識中進一步深化電流表使用的安全意識。公式變形并進一步理解電阻，知道只是求解電阻的方法，而不是電阻的決定式。理解“歐姆定律”，并強調(diào)易錯點先假設(shè)，再驗證推翻假設(shè)，啟發(fā)學生知道定律是有適用范圍的實驗與計算不符，形成反差沖擊，讓學生感受純電阻、非純電阻的區(qū)別，避免知識直接給出。以學生體驗、感受為主有能量轉(zhuǎn)化的意識。學生課后思考，為后面焦耳定律埋下伏筆。規(guī)范計算解答是本節(jié)目標之一。進一步熟悉計算題格式，并做進一步強調(diào)，“同時性”、“同一性”。強調(diào)以角標區(qū)分不同導體、不同時刻。通過找細節(jié)問題進一步深化解題規(guī)范生活中的應(yīng)用，引起學生進一步的學習熱情。了解歐姆定律在生活中的應(yīng)用，科技生活，從物理走向生活。用數(shù)據(jù)和圖片對學生產(chǎn)生震撼，滲透安全意識。同時提出酒精濃度檢測儀的多種用途，使學生體會到科學知識服務(wù)人類社會。課堂小結(jié)課堂小結(jié)：經(jīng)過這節(jié)課的學習，你收獲了什么？1、物理知識上，我收獲了2、學以致用上，我收獲了3、科學態(tài)度上，我收獲了學生回答：物理知識上，我收獲了：學以致用上，我收獲了：科學態(tài)度上，我收獲了：從三個角度幫助孩子們回顧本節(jié)課所學，更有指向性板書設(shè)計 第1節(jié) 歐姆定律 第2課時一、 歐姆定律1、 內(nèi)容： 2、 表達式：I=U/R3、 公式變形：U=IR R=U/I4、 適用范圍：純電阻5、注意：“同一性”“同時性”二、歐姆定律的應(yīng)用：例1、 解題步驟： 畫圖； 例2、 標量求解八、教學反思：歐姆定律是電學中的基本定律，是進一步學習電學知識和分析電路的基礎(chǔ)，是本章的重點，也是電學和整個初中物理的重點內(nèi)容之一。上節(jié)課中學生已經(jīng)通過實驗探究和數(shù)據(jù)分析得出了導體中的電流與導體兩端電壓以及導體電阻之間的關(guān)系，本節(jié)課是在上節(jié)課基礎(chǔ)上進一步歸納得出歐姆定律，因此教學重點放在歐姆定律的內(nèi)容及其理解和利用歐姆定律解決簡單問題上。在大多數(shù)的教學中，對于歐姆定律的內(nèi)容這一問題上的處理都是直接給出，這樣會致使學生缺少規(guī)律的形成過程，因此本節(jié)課在設(shè)計時，為了使學生更好的體會到規(guī)律的形成過程，采用了數(shù)據(jù)喚醒的方式，通過對上節(jié)課兩組數(shù)據(jù)的分析，“溫故”上節(jié)課兩條獨立規(guī)律的同時，“知新”找到兩個表格中數(shù)據(jù)間新的共同的關(guān)系，即得到歐姆定律的表達式，既體驗了規(guī)律的得出，避免了“給予”式教學，又使學生體會到了自己得出規(guī)律的喜悅。然后回顧歷史，進一步提出歐姆定律，之后理解歐姆定律的公式、變形式含義，強調(diào)易錯點，加深對前面所學電阻、電壓概念的理解。在第一部分的教學中也穿插了第二部分關(guān)于應(yīng)用的內(nèi)容，使學生更好的掌握公式。在非純電阻這里是學生理解的難點，以往教學中只是提一句什么是純電阻、非純電阻，缺少學生感知，對于學生而言是很困難的，而且在后面學習中遇到時依然不懂。因此在這里本節(jié)課突破性地設(shè)置了演示實驗（如右圖），希望學生通過自己的觀察發(fā)現(xiàn)電動機轉(zhuǎn)動時并不符合歐姆定律，然后通過圖片展示生活中純電阻用電器，讓學生自己尋找共同點，自己總結(jié)得到純電阻的能力轉(zhuǎn)化，從而發(fā)現(xiàn)電動機的區(qū)別，加深理解，充分體現(xiàn)學生的主體作用。在第二部分歐姆定律的應(yīng)用上，采用兩個難度遞進的計算題，規(guī)范計算題格式，以期達到本節(jié)課的第三個教學目標“通過計算，學會解答電學計算題的一般方法，培養(yǎng)學生邏輯思維能力，培養(yǎng)學生解答電學問題的良好習慣。”同時，第二個例題中又穿插了第一部分對于歐姆定律公式理解的內(nèi)容“同一性”、“同時性”，希望學生是通過實際問題中來體會到，而不是直接給予。本節(jié)課的第三個例題旨在物理聯(lián)系科技，物理服務(wù)生活，并進一步強調(diào)安全教育。本節(jié)課設(shè)計中仍有幾個缺憾：（1）在純電阻的設(shè)計上依然可以突破，使其更好的結(jié)合學生所熟知的生活實際問題，比如學生熟悉的遙控汽車“卡死”容易燒電機等；（2）在規(guī)律的形成過程中還可以再多花點時間，讓學生再慢一點體會，盡量使更多數(shù)學生跟上教學節(jié)奏；（3）沒有找到更好的引入等。本節(jié)課設(shè)計中的疑惑：（1）本節(jié)課是上節(jié)課實驗的延伸，到底需不需要大多數(shù)公開課上精彩的引入這一環(huán)節(jié)；（2）在安全教育是滲透上，從酒駕上來說并不是很切“歐姆定律”的題，但是酒精濃度檢測儀如果只是說它的作用又感覺不夠震撼；（3）酒精濃度檢測儀的難度在一個什么層次上學生會更好接受等。歐姆定律作為一堂規(guī)律課，怎樣上好它確實給我出了一個難題，在準備這個課的過程中，自己也得到了成長與進步，更好的體會到了怎樣讓學生去體驗規(guī)律的形成過程，怎樣讓學生更好的成為課堂的主體，主動地去感知知識，而不是老師給予。已取得的贊同使我感受到了付出的快樂，而不足與缺憾會督促我以后更大的進步，繼續(xù)探索，不斷前進！