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科学探究类试题在各地中考物理试题中所占分量越来越重,其中实验探究题尤为普遍,已成为考查学生能力的主要手段之一.“探究电流与电压、电阻的关系”这个实验作为初中物理必做的探究性实验之一,在中考复习阶段,我们都非常重视这个实验.这个实验主要考查这几个方面:(1)会画电路图和进行电路的连接;(2)能够对实验中的现象做出正确的分析及问题的解决;(3)知道滑动变阻器在实验中的作用;(4)掌握图像法和控制变量法在实验中的运用.本人对近几年中考题目进行归纳分类,设计了欧姆定律实验复习课.
首先,出示题目,本节课的复习围绕这个题目展开:为了探究电流与电压、电阻的关系,老师提供的实验器材有:电源(电压恒为3 V),电流表、电压表各一个,开关一个,三个定值电阻(5 Ω、10 Ω、20 Ω),一只滑动变阻器,导线若干.
(1)根据题意,画出电路图,并选择合适的电表量程,用笔画线代替导线完成图1乙实物图的连接,要求滑片向右滑动时其连入电路中电阻值变大.
思考:探究电流与电压、电阻的关系的实验中,连接电路时应该注意哪些问题?
学生完成电路图和电路的连接后,教师播放动画,让学生开始重温这个实验,回忆以前做实验的时候,遇到过什么问题,又是如何解决问题的.小组讨论总结汇报,由教师帮助归纳,还可以再作如下补充:
①闭合开关,发现无论怎样调节变阻器,电流表的指针始终在小范围内转动,幅度没有超出一大格的一半.虽然这样也能读出电流值,但为了提高精确度,应对电路连接做如下改进.
②在连线时,不小心将线连错了,开关闭合后,移动滑动变阻器的滑片P时,发现电流表示数变大,电压表示数却变小,产生这一现象的原因是.
③实验时,无论怎样移动滑片,检查发现A的示数始终为零,V的示数接近电源电压,请你帮小明分析电路的故障可能是:.
教师过渡:这个实验所用的研究方法是控制变量法,同学们还记得我们应该如何控制变量?
(2)在探究电流与电压的关系时,应保持不变,调节滑动变阻器滑片的位置,改变,记下对应的电流值.
(3)在“探究电流与电阻的关系”的实验中小明实验时,多次换用不同阻值的定值电阻,测得相应的电流值,如表1所示.根据表中数据,通过导体的电流与导体的电阻(成或不成)反比,其原因是.
表1实验序号R/ΩI/A①50.30②100.20③200.12由(3)问题出发,突出探究电流与电阻的关系时,应该控制电压不变,从而强调滑动变阻器的作用.同时教师点击动画,学生观看.
提问先接入5 Ω的电阻,闭合开关,移动滑片P,使电压表的示数为1.5 V,并记下相应的电流值;再改接10 Ω的电阻,接下来他应该进行的操作是,记下电流表的示数.(边提问边演示动画,让学生指导操作,播放动画验证结果)
思考未移动滑片前,电压表的示数如何?滑动变阻器的滑片应该向哪端移动?
拓展将10 Ω电阻换成20 Ω电阻,闭合开关后发现: 当滑动变阻器的滑片移动到最右端时,电压表的示数仍未达到1.5 V.出现上述情况的原因可能是
A.滑动值变阻器最大阻值太大
B.滑动变阻器最大阻值太小
C.滑动变阻器断路
D.定阻电阻短路
通过计算说明滑动变阻器的最大值至少为.(方法不止一种,对于学生的方法要给予肯定,好的方法应该表扬并展示)
设计意图这个实验所用的研究方法是控制变量法.在探究电流与电压的关系时,应该选择一个定值电阻,通过移动滑片改变电阻两端的电压;在探究电流与电阻的关系时,选择不同阻值的电阻,通过移动滑动变阻器的滑片来控制电阻两端的电压为一定值.滑动变阻器滑片的移动方向,滑动变阻器的最大阻值的选择,都可以运用欧姆定律的知识进行分析.这一环节对学生的能力要求较高.
(4)以上两个实验中,都进行了多次实验,得到了多组数据,数据分别记录格中:
表2实验序号U/VI/A实验序号R/ΩI/A①10.10①50.30②1.50.15②100.15③20.20③200.07这里,多次实验的目的是为了:,进行多次实验的目的还有:,请分别举一例说明:.
首先,出示题目,本节课的复习围绕这个题目展开:为了探究电流与电压、电阻的关系,老师提供的实验器材有:电源(电压恒为3 V),电流表、电压表各一个,开关一个,三个定值电阻(5 Ω、10 Ω、20 Ω),一只滑动变阻器,导线若干.
(1)根据题意,画出电路图,并选择合适的电表量程,用笔画线代替导线完成图1乙实物图的连接,要求滑片向右滑动时其连入电路中电阻值变大.
思考:探究电流与电压、电阻的关系的实验中,连接电路时应该注意哪些问题?
学生完成电路图和电路的连接后,教师播放动画,让学生开始重温这个实验,回忆以前做实验的时候,遇到过什么问题,又是如何解决问题的.小组讨论总结汇报,由教师帮助归纳,还可以再作如下补充:
①闭合开关,发现无论怎样调节变阻器,电流表的指针始终在小范围内转动,幅度没有超出一大格的一半.虽然这样也能读出电流值,但为了提高精确度,应对电路连接做如下改进.
②在连线时,不小心将线连错了,开关闭合后,移动滑动变阻器的滑片P时,发现电流表示数变大,电压表示数却变小,产生这一现象的原因是.
③实验时,无论怎样移动滑片,检查发现A的示数始终为零,V的示数接近电源电压,请你帮小明分析电路的故障可能是:.
教师过渡:这个实验所用的研究方法是控制变量法,同学们还记得我们应该如何控制变量?
(2)在探究电流与电压的关系时,应保持不变,调节滑动变阻器滑片的位置,改变,记下对应的电流值.
(3)在“探究电流与电阻的关系”的实验中小明实验时,多次换用不同阻值的定值电阻,测得相应的电流值,如表1所示.根据表中数据,通过导体的电流与导体的电阻(成或不成)反比,其原因是.
表1实验序号R/ΩI/A①50.30②100.20③200.12由(3)问题出发,突出探究电流与电阻的关系时,应该控制电压不变,从而强调滑动变阻器的作用.同时教师点击动画,学生观看.
提问先接入5 Ω的电阻,闭合开关,移动滑片P,使电压表的示数为1.5 V,并记下相应的电流值;再改接10 Ω的电阻,接下来他应该进行的操作是,记下电流表的示数.(边提问边演示动画,让学生指导操作,播放动画验证结果)
思考未移动滑片前,电压表的示数如何?滑动变阻器的滑片应该向哪端移动?
拓展将10 Ω电阻换成20 Ω电阻,闭合开关后发现: 当滑动变阻器的滑片移动到最右端时,电压表的示数仍未达到1.5 V.出现上述情况的原因可能是
A.滑动值变阻器最大阻值太大
B.滑动变阻器最大阻值太小
C.滑动变阻器断路
D.定阻电阻短路
通过计算说明滑动变阻器的最大值至少为.(方法不止一种,对于学生的方法要给予肯定,好的方法应该表扬并展示)
设计意图这个实验所用的研究方法是控制变量法.在探究电流与电压的关系时,应该选择一个定值电阻,通过移动滑片改变电阻两端的电压;在探究电流与电阻的关系时,选择不同阻值的电阻,通过移动滑动变阻器的滑片来控制电阻两端的电压为一定值.滑动变阻器滑片的移动方向,滑动变阻器的最大阻值的选择,都可以运用欧姆定律的知识进行分析.这一环节对学生的能力要求较高.
(4)以上两个实验中,都进行了多次实验,得到了多组数据,数据分别记录格中:
表2实验序号U/VI/A实验序号R/ΩI/A①10.10①50.30②1.50.15②100.15③20.20③200.07这里,多次实验的目的是为了:,进行多次实验的目的还有:,请分别举一例说明:.