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[!--downpath--]兩個電阻并聯(lián)電壓不變。
并聯(lián)電路:并聯(lián)的各支路電壓相等,干路電流等于各個支路和。
電阻并聯(lián),總電壓的計算:
U總=U1=U2=……=Un
并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等,且等于總電壓。
將幾個電阻的兩端分別連在一起,以使各個電阻均承受同一個電壓,這種連接方法叫電阻的并聯(lián)。
實驗結(jié)論是:加在電阻兩端的電壓跟通過電阻的電流成正比。
知識與技能
1.通過實驗探究電流、電壓和電阻的關(guān)系;
2.會同時使用電壓表和電流表測量一段導(dǎo)體兩端的電壓和其中的電流;
3.會使用滑動變阻器來改變一段導(dǎo)體兩端的電壓。
過程與方法
領(lǐng)悟用“控制變量法”來研究物理問題的科學(xué)方法。
情感態(tài)度與價值觀
1.在解決問題的過程中,有克服困難的信心和決心,能體驗戰(zhàn)勝困難、解決物理問題時的喜悅;
2.養(yǎng)成實事求是、尊重自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度。
【教學(xué)重點、難點】
重點:實驗探究電流、電壓和電阻的關(guān)系的過程
難點: 運用數(shù)學(xué)一次函數(shù)圖象分析出電流、電壓和電阻的關(guān)系式
【教學(xué)用具】
教師方面:電流表、電壓表、學(xué)生電源(或三節(jié)干電池)、滑動變阻器、定值電阻(R1=5Ω和R2=10Ω
)、開關(guān)、導(dǎo)線。
學(xué)生方面:電流表、電壓表、三節(jié)干電池、滑動變阻器、定值電阻(R1=5Ω和R2=10Ω)、開關(guān)、導(dǎo)線
。以上器材為一組,每三人準(zhǔn)備一組器材。(若學(xué)校條件好,可將干電池換成學(xué)生電源,實驗效果更好。
)
【教學(xué)過程】
一、創(chuàng)設(shè)物理情境,引導(dǎo)學(xué)生進入科學(xué)探究
教師:前面我們學(xué)習(xí)了電流、電壓和電阻三個量的知識。這三個量之間的關(guān)系并不是孤立存在的,而是互
相聯(lián)系、互相影響的。如:①加在導(dǎo)體兩端的電壓越大,通過它的電流就會越大;②導(dǎo)體的電阻越大,流
過它的電流就會越小。這些例子同時還揭示了電流與電壓、電阻之間的定性關(guān)系。
如果知道一個導(dǎo)體的電阻值,還知道導(dǎo)體兩端的電壓值,你能不能計算出通過它的電流值呢?(或用數(shù)學(xué)
表達式表示出來)
二、進行科學(xué)探究
1.提出問題
讓學(xué)生回答:探究電流與電壓、電阻之間有什么定量關(guān)系?
2.猜想或假設(shè)
應(yīng)根據(jù)以下兩個事實來引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生的想像力,進行猜想或假設(shè)
①加在導(dǎo)體兩端的電壓越大,通過它的電流就會越大;
②導(dǎo)體的電阻越大,流過它的電流就會越小。
學(xué)生回答:
·可能是I=U/R;
·可能是導(dǎo)體兩端的電壓增大幾倍,導(dǎo)體中的電流也增大幾倍;
·可能是U=IR;
·可能是……。
3.設(shè)計實驗(采用啟發(fā)提問式,幫助學(xué)生設(shè)計實驗)
以下教學(xué)過程是師生一問一答
問:我們所學(xué)電流、電壓和電阻三個量,哪些量可以測量出,分別用什么儀器來測量?
答:能測量的量有:電流和電壓,儀器分別為電流表和電壓表。
問:電阻不能測量,我們怎樣知道導(dǎo)體的阻值呢?
答:可以給出導(dǎo)體的電阻值。
問:也就是說在研究電流和電壓、電阻之間關(guān)系時,我們是固定電阻不變,讓電壓發(fā)生改變,觀察電流的
變化,這種研究物理問題的方法叫什么?
答:控制變量法。
問:實驗時,針對于某一導(dǎo)體測量一組電壓和電流值,行嗎?
答:不行。
問:為什么?
師生共同回答:多次測量可以減少誤差,同時考慮到物理規(guī)律的客觀性、普遍性和科學(xué)性,應(yīng)該多測量幾
次。
教師還應(yīng)進一步指出:不僅針對同一導(dǎo)體測量幾組電壓和電流值,同時還要更換定值電阻反復(fù)進行實驗,
這種研究物理問題的方法是不可忽視的。實驗時,給出了二個不同的定值電阻(R1=5Ω和R2=10Ω)
問:我們在實驗要多次測量電壓和電流值,那么怎樣去改變導(dǎo)體兩端的電壓和通過它的電流呢?
學(xué)生1答:改變電源的電壓,如:增減串聯(lián)的干電池的節(jié)數(shù)。
學(xué)生2答:用滑動變阻器來改變。
師總結(jié)指出:同學(xué)們知道了改變定值電阻兩端電壓的方法,請大家根據(jù)你認為最適合你的方法和剛才我們
設(shè)計的思路,對照自己桌前的器材選擇你所需的實驗儀器,并畫出能夠同時測量電壓和電流的電路圖。
4.進行實驗
實際操作中,要提醒學(xué)生注意以下幾個問題:
·連接電路時,開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài),滑動變阻器的滑片應(yīng)放到最大阻值的位置上。
·測量次數(shù)不要過多,根據(jù)時間而定,一般測量三次或四次左右。
·若用滑動變阻器來改變導(dǎo)體兩端的電壓的情況下,盡量使定值電阻兩端的電壓成整數(shù)倍地變化(如:1V
,2V,3V……)。同樣若用干電池(或?qū)W生電源)改變電源電壓時,也應(yīng)該使電源電壓成整數(shù)倍地變化。
教師巡回指導(dǎo)學(xué)生進行實驗,指出學(xué)生在實驗中錯誤,并要求學(xué)生實事求是地填寫實驗數(shù)據(jù)。
5.分析和論證
數(shù)據(jù)處理時,可引導(dǎo)學(xué)生仔細思考測量數(shù)據(jù):分析電壓是怎樣發(fā)生變化,從而影響到電流的怎樣變化;同
時還應(yīng)考慮到實驗會有誤差,可能數(shù)據(jù)不很一致。得出電流、電壓的關(guān)系的結(jié)論。
結(jié)論:電阻相同時,通過導(dǎo)體的電流和導(dǎo)體兩端的電壓成正比。
然后指導(dǎo)學(xué)生用測量的數(shù)據(jù)對照課本圖7.1-1畫出U-I圖。
啟發(fā)學(xué)生對比數(shù)學(xué)中的一次函數(shù)的知識,推導(dǎo)出U-I表達式:U=IR。
6.評估
要求學(xué)生在探究報告反思自己的探究活動一些問題,如:
(1)實驗設(shè)計方案是不是最優(yōu)的,還可能會存在著不合理的地方。
(2)操作中有沒有什么失誤,讀數(shù)時會不會有失誤。
(3)測量結(jié)果是不是可靠的。
(4)探究中是不是還有哪些問題還不清楚,哪些問題弄明白了。
……
7.交流
要求學(xué)生課后進行交流,交流時,可以相互交換各自的探究報告,也可以口頭表述自己在探究與他人不同
的意見,同時還應(yīng)聽取他人正確的意見。交流時,不應(yīng)只是交流探究結(jié)論,交流的重點應(yīng)放在探究的過程
中。
如:為什么我的猜想和別人不一樣?
為什么我的方法與你不一樣?
為什么你能得出這樣的結(jié)論,我的結(jié)論不和你一樣?
……
作業(yè):完成探究報告,并在報告寫出對自己所選的實驗探究過程進行評估。
說明:
·本節(jié)教學(xué)應(yīng)放在實驗室完成,將學(xué)生三人分成一組,具體分工大致這樣:實際操作時,一名同學(xué)移動滑
動變阻器(或改變電源電壓),一名同學(xué)觀察電壓表,另一名同學(xué)觀察電流表。
·電源的選擇最好是學(xué)生電源,測量的數(shù)據(jù)比較一致。而采用干電池時,測量的數(shù)據(jù)存在著一定的誤差,
處理數(shù)據(jù)時,要求教師考慮到可能數(shù)據(jù)不一致來指導(dǎo)學(xué)生如何得出結(jié)論。
·本節(jié)實驗探究是同時使用電壓表和電流表,對于學(xué)生來說是第一次,存在著一定困難,要求教師應(yīng)精心
準(zhǔn)備。
·在探究實驗過程中的設(shè)計實驗環(huán)節(jié)時,故意設(shè)計了兩種方法進行科學(xué)探究,目的是使學(xué)生明白科學(xué)探究
過程的多樣性,同時在交流和評估時,懂得不同的科學(xué)探究方法對于研究問題的優(yōu)劣。
·實際操作中,有些要求盡可能讓學(xué)生通過動手的過程自己去感悟,有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究素質(zhì)。
·采用圖象進行數(shù)據(jù)處理時,可以把電壓U看成縱坐標(biāo)y軸,電流I看成橫坐標(biāo)x軸,則由U-I圖可知U和I是
一個正比例一次函數(shù)式,電阻R的值為一次函數(shù)式y(tǒng)=kx中k值,這樣處理有利于學(xué)生能快速的得出U、I和R
的數(shù)學(xué)表達式。