人教版初中物理九年級《電流與電壓和電阻的關(guān)系》教案

1、第十七章 歐姆定律第一節(jié) 電流與電壓和電阻的關(guān)系【教學(xué)目標(biāo)】知識與技能1.通過實驗探究電流與電壓和電阻的關(guān)系。2.能說出電流與電壓、電阻的正比、反比關(guān)系。過程與方法經(jīng)歷科學(xué)探究過程，進(jìn)一步熟悉控制變量法，學(xué)會觀察、收集、分析和處理實驗數(shù)據(jù)，并嘗試采用圖像法分析實驗數(shù)據(jù)。情感態(tài)度與價值觀讓學(xué)生體驗和經(jīng)歷科學(xué)探究的過程，注重養(yǎng)成學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力，關(guān)注學(xué)生科學(xué)探究能力的提高?！窘虒W(xué)重點】1.運(yùn)用“控制變量”的實驗方法設(shè)計和完成實驗探究過程。2.實驗的評估和交流。【教學(xué)難點】1.運(yùn)用“控制變量”的實驗方法設(shè)計和完成實驗探究過程。2.利用圖像法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】教師用：教學(xué)課件、演示實驗電

2、路、電源、開關(guān)、導(dǎo)線、定值電阻、規(guī)格不同的小燈泡。學(xué)生分組用：電源、開關(guān)、導(dǎo)線、定值電阻（5、10、15）、滑動變阻器、電壓表和電流表等。【教學(xué)過程】主 要 教 學(xué) 過 程教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動一、創(chuàng)設(shè)情景播放視頻： 展示電路：一、播放視頻：舞臺音樂劇。光束的強(qiáng)度、色彩隨音樂的高低起伏而發(fā)生變化。（設(shè)計意圖：以光束強(qiáng)度的迅速變化和聲音大小的變化引起學(xué)生的好奇心，激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生進(jìn)一步的思考，體現(xiàn)從生活到物理的認(rèn)識過程。）二、教師引導(dǎo)學(xué)生注意觀察實驗現(xiàn)象：展示電路演示板：用兩個完全相同的電路（如圖一所示），其中右邊電路作為對比電路，完成下列操作：圖一圖二圖三圖四1.如圖一兩個電路中接入兩個標(biāo)有“2

3、.5v,0.3a”規(guī)格的小燈泡。閉合開關(guān)，觀察兩個小燈泡的亮度，現(xiàn)象如圖二所示；2.將左邊電路中的小燈泡更換為“3.8v，0.3a”規(guī)格的小燈泡，觀察兩個燈泡的亮度，現(xiàn)象如圖三所示；3.在第2步的左邊電路中再串聯(lián)接入一節(jié)干電池，再次觀察兩個燈泡的亮度，現(xiàn)象如圖三所示。引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)燈泡亮度的變化分析電路中電流大小的變化，結(jié)合電路中的元件，提出問題：通過導(dǎo)體的電流大小與導(dǎo)體電阻和導(dǎo)體兩端電壓的定量關(guān)系？ 導(dǎo)入新課。（設(shè)計意圖：利用更換電路中元件的方式，引導(dǎo)學(xué)生分析出電流大小與電壓和電阻有關(guān)，及時提出問題，激發(fā)學(xué)生探究的欲望。）觀看視頻，分析光束強(qiáng)度以及樂曲聲音大小變化的原因？根據(jù)電路元件的變化，分

4、析電流大小與哪些因素有關(guān)？ 二、新課講授：1. 探究實驗：電流與電壓的關(guān)系2、探究實驗：電流與電阻的關(guān)系： 3.學(xué)以致用：一、探究電流與電壓的關(guān)系：1、提出問題：通過導(dǎo)體的電流跟電壓有怎樣的關(guān)系？2、猜想與假設(shè)：它們之間可能存在何種關(guān)系，說出猜想依據(jù)。猜想1：導(dǎo)體兩端的電壓越大，通過的電流越大。猜想2：通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。3、設(shè)計實驗：選擇合適的器材設(shè)計探究方案,并畫出電路圖。設(shè)置以下問題引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計合理的實驗：.你采用實驗方法是 。.實驗中要記錄的數(shù)據(jù)是 。.你設(shè)計的電路圖是 。.選擇的實驗器材是 。.怎樣才能改變電阻兩端的電壓？4、展示學(xué)生關(guān)于改變電阻兩端的電壓設(shè)計的電路

5、圖：.部分學(xué)生會通過改變干電池的節(jié)數(shù)來實現(xiàn)或通過學(xué)生電源來提供不同電壓。.部分學(xué)生是通過滑動變阻器調(diào)節(jié)電壓分配，從而達(dá)到改變電阻兩端的電壓。分析兩種設(shè)計電路的如何改變定值電阻兩端的電壓，比較兩種設(shè)計方案哪一種更容易成倍改變電阻兩端的電壓，更容易操作，選擇合理的設(shè)計方案。（設(shè)計意圖：低起點、小坡度、階梯式設(shè)計問題，適當(dāng)降低思維難度，增加學(xué)生課堂思維密度，讓不同層次的學(xué)生都能體會到成功的喜悅。）5、進(jìn)行實驗：屏展動畫：根據(jù)電路圖連接電路。學(xué)生實驗操作前出示以下“溫馨提示”的內(nèi)容，提醒學(xué)生實驗過程中要注意的問題。溫馨提示：.小組成員分工合作；.及時記錄測量數(shù)據(jù)；.連接電路時開關(guān)應(yīng) 斷開 ；.開關(guān)閉合

6、前滑動變阻器的滑片應(yīng)置于 阻值最大端 。（設(shè)計意圖：引導(dǎo)學(xué)生分析理解如何根據(jù)電路圖連接電路，并強(qiáng)調(diào)實驗中應(yīng)注意的問題。）6、打開探究學(xué)習(xí)活動卡（見附件1），開始實驗探究：動畫展示實驗操作過程：閉合開關(guān)后，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使r兩端的電壓成整數(shù)倍地變化（便于測量），讀出每次電阻r兩端的電壓值和通過的電流值，并記錄數(shù)據(jù)。（學(xué)生分為若干探究小組，組內(nèi)成員分工合作進(jìn)行實驗探究。教師巡回指導(dǎo)，注意觀察學(xué)生實驗過程中出現(xiàn)的問題，作為評估實驗的參考。）7、分析與論證：引導(dǎo)學(xué)生分析實驗數(shù)據(jù)（學(xué)生實驗數(shù)據(jù)見附件2），得出電流與電壓之間的定量關(guān)系：在電阻一定的情況下，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓 。進(jìn)一步提

7、出問題：還可以用什么方法分析處理實驗數(shù)據(jù)？提出利用圖像法分析實驗數(shù)據(jù)的方法。在坐標(biāo)系中描點并畫出函數(shù)圖像，分析圖像特點，確定結(jié)論的正確性。（學(xué)生圖像見附件2）8、評估與交流：小組交流討論不同實驗小組數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合比較，得出實驗結(jié)論是本實驗的關(guān)鍵點之一，因此應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生對整個實驗操作過程、實驗現(xiàn)象及實驗結(jié)論做出客觀的評估。（以下作為參考問題）.你在實驗過程中有哪些成功與不足之處？.比較你所在小組得出的實驗結(jié)論與其他小組的實驗結(jié)論有什么差別？.分析實驗結(jié)論與開始的假設(shè)有什么差異。.分析產(chǎn)生實驗誤差的原因。是關(guān)鍵點之一，教師引導(dǎo)學(xué)生對探究的全過程進(jìn)行評估。（設(shè)計意圖：通過探究活動，一方面培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目?/p>

8、學(xué)態(tài)度，另一方面讓學(xué)生通過對數(shù)據(jù)更深入的分析，得出電流與電壓的定量關(guān)系。）二、探究電流與電阻的關(guān)系：1、提出問題：通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體電阻有怎樣的關(guān)系？2、猜想與假設(shè)：它們之間可能的數(shù)量關(guān)系是什么？猜想1：導(dǎo)體的電阻越大，通過的電流越小。猜想2：通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。3、設(shè)計實驗：以提問方式進(jìn)行引導(dǎo)：.控制哪些量改變哪些量？.如何改變電阻？.怎樣才能控制電阻兩端的電壓不變？根據(jù)討論的結(jié)果確定設(shè)計方案，如下圖：4、進(jìn)行實驗：實驗操作過程：（1）閉合開關(guān)后，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使r兩端的電壓為適當(dāng)值。（2）更換不同電阻（成整數(shù)倍地變化），調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使r兩端的電壓保持不變。

9、記錄通過的電流值。5、分析與論證：引導(dǎo)學(xué)生分析實驗數(shù)據(jù)（學(xué)生實驗數(shù)據(jù)見附件3），得出電流與電阻之間的定量關(guān)系：在導(dǎo)體兩端電壓一定的情況下,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻 。在坐標(biāo)系中描點并畫出函數(shù)圖像，分析圖像特點，確定結(jié)論的正確性。（見附件3）6、評估與交流：學(xué)生對自己的探究過程進(jìn)行回顧、反思，思考在探究中哪些問題不清楚，實驗設(shè)計是否科學(xué)合理，操作中會造成誤差的因素可能有哪些通過評估，能使學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足，及時總結(jié)，不斷提高。（設(shè)計意圖：培養(yǎng)了學(xué)生的動手操作能力、觀察思維能力，而且使學(xué)生在獲取知識的同時，體會歐姆定律發(fā)現(xiàn)的邏輯過程，感受實驗成功的喜悅。）三、想想議議：利用“探究電壓與電流的關(guān)系

10、”的實驗數(shù)據(jù)計算并與電阻r比較，看看電阻r與 有什么關(guān)系？（設(shè)計意圖：理解并鞏固本節(jié)課所學(xué)知識，為歐姆定律的學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。）根據(jù)已掌握的電學(xué)知識猜想電流大小與電壓的定量關(guān)系。小組討論分析問題,設(shè)計探究方案，畫出電路圖分析討論：這兩種設(shè)計方案如何完成實驗探究，并比較兩種設(shè)計方案的準(zhǔn)確性和操作難易度。明確實驗操作過程中應(yīng)注意的問題。借助探究學(xué)習(xí)活動卡完成實驗探究。分析實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論。在坐標(biāo)系中描點并畫出函數(shù)圖像，結(jié)合圖像特點確定結(jié)論的正確性。引導(dǎo)學(xué)生對不同小組的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合比較，分析實驗過程中的得與失。根據(jù)已掌握的電學(xué)知識猜想電流大小與電阻的定量關(guān)系。分析討論：改變接入電路的電阻值時如何控制

11、電阻兩端的電壓不變，認(rèn)識到滑動變阻器在電路中控制電壓的重要作用。進(jìn)行實驗分析實驗數(shù)據(jù)得出實驗結(jié)論，并畫出函數(shù)圖像引導(dǎo)學(xué)生對不同小組的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合比較，分析實驗過程中的得與失。分析討論：電阻r與的關(guān)系三、盤點收獲梳理、鞏固節(jié)課所學(xué)的知識組內(nèi)討論本節(jié)課你有哪些收獲？還有什么困惑？（設(shè)計意圖：及時總結(jié)在知識與學(xué)習(xí)方法上的收獲，使知識內(nèi)化形成學(xué)生的能力。）學(xué)生交流討論做合理有效的整理。四、課堂檢測見附件2。（教師巡視指導(dǎo)）完成練習(xí)。五、布置作業(yè)1.查閱相關(guān)資料，分析如何改進(jìn)實驗才能減小誤差？課后完成【板書設(shè)計】：一、通過導(dǎo)體的電流大小與導(dǎo)體電阻和導(dǎo)體兩端電壓的定量關(guān)系？ 1. 在電阻一定的情況下，

12、通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓 。 2. 在導(dǎo)體兩端電壓一定的情況下,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻 。 【教學(xué)反思】： 一、本案例的“亮點”：1.導(dǎo)入實驗步步推進(jìn)，具有明確的指向性：由小燈泡亮度的變化分析出電流大小的變化，根據(jù)電路中元件的變化引出電流大小與電壓和電阻有關(guān)。此時再提出要探究的電流與電壓和電阻的定量關(guān)系這個重要問題，起到以疑生趣，以趣激趣的作用，激發(fā)學(xué)生的好奇心與強(qiáng)烈的求知欲望。2.教師合理啟發(fā)學(xué)生選擇實驗器材，設(shè)計實驗電路，親自動手實驗，分析數(shù)據(jù)，歸納得出結(jié)論，充分體現(xiàn)學(xué)生的主體作用。3.動畫展示實物電路的連接過程及實驗操作過程，降低實驗操作中的難度，讓學(xué)生更容易完成實驗，增強(qiáng)學(xué)生

13、的自信心。二、教學(xué)中易出現(xiàn)的問題：1.在實驗探究過程環(huán)節(jié)，由于對學(xué)生操作能力估計過高，實驗時間過長，實際完成的實驗并不是很理想。2.時間分配不是很合理，授課環(huán)節(jié)過長，反饋練習(xí)環(huán)節(jié)有些倉促，沒有起到很好鞏固的效果。附件1：探究學(xué)習(xí)活動卡一、實驗探究：通過導(dǎo)體的電流大小與導(dǎo)體電阻和導(dǎo)體兩端電壓的定量關(guān)系？1實驗電路圖:2根據(jù)電路圖進(jìn)行實驗，并記錄數(shù)據(jù)：表一：保持電阻不變時，探究電流與電壓的關(guān)系請注意:調(diào)節(jié)滑動變阻器可以改變電阻兩端的電壓，及時記錄電壓、電流的值。實驗次數(shù)電阻r/電壓u/v電流i/a1r = 23表二：保持電壓不變時，研究電流與電阻的關(guān)系請注意：更換阻值不同的電阻后，要控制電阻兩端的

14、電壓不變，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數(shù)保持個定值，觀察電阻并記錄電流的值。實驗次數(shù)電壓u/v電阻r/電流i/a1u = 52103153實驗結(jié)論：在電阻一定的情況下，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓 。 在導(dǎo)體兩端電壓一定的情況下,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻 。4圖像法處理數(shù)據(jù)：附件2： 附件3：附件4：反饋練習(xí)：1根據(jù)歐姆定律，下列哪種說法是正確的 （ ）a通過導(dǎo)體的電流越大，這段導(dǎo)體的電阻就越小b導(dǎo)體兩端的電壓越大，這段導(dǎo)體的電阻就越大c導(dǎo)體的電阻與電壓成正比，與電流成反比d導(dǎo)體兩端的電壓越大，這段導(dǎo)體中電流就越大2某導(dǎo)體兩端的電壓為5v,通過它的電流是0.1a，該導(dǎo)體的電阻是 ；若它兩端

15、的電壓為2.5v，則通過它的電流變?yōu)?；電阻是 。3 .如圖所示的電路中，電源電壓恒定，r1為定值電阻，閉合開關(guān)s滑動變阻器r2的滑片p由b端移到a端的過程中，下列說法正確的是 （ ）a.電壓表和電流表的示數(shù)都變大b.電壓表和電流表的示數(shù)都變小c.電壓表的示數(shù)變大，電流表的示數(shù)變小d.電壓表的示數(shù)變小，電流表的示數(shù)變大4.下列圖象中，能正確表示定值電阻上的電流與兩端電壓關(guān)系的是5.如圖所示電路中，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)s后，將滑動變阻器r的滑片p向左移動，在此過程中 （ ）a. 電壓表v1示數(shù)變小，電壓表v2示數(shù)變大b. 電流表a示數(shù)變小，電壓表v1示數(shù)不變c. 電流表a示數(shù)不變，燈泡l亮

16、度變亮d. 電壓表v1示數(shù)不變，燈泡l亮度變暗6.在探究“電流與電阻的關(guān)系”的實驗過程中：（1）連接電路時，開關(guān)應(yīng)處于 （選填“斷開”或“閉合”）狀態(tài)。（2）小明按左圖連好電路后，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器滑片，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，其原因可能是 （只填序號）a電流表斷路 br斷路 cr短路（3）排除故障后，小明將5的電阻接入電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數(shù)為1.5v，電流表示數(shù)（如右圖所示）為 a（4）小明再分別換接10、15的電阻，重復(fù)實驗，得到表一中另兩組數(shù)據(jù)。分析表一數(shù)據(jù)，可得出結(jié)論：保持電壓不變時，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成 比。電阻r/51015電流i/a0.150.10

17、表一：（5）小麗在做此實驗時，每次只更換電阻，測得相應(yīng)的電流值，如表二所示，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，她無法得到與小明相同的結(jié)論，其原因是 。電阻r/51015電流i/a0.30.20.15表二：7.做探究“電阻一定時，電流與電壓的關(guān)系”的實驗。實驗中可供使用的器材有： a電流表(量程00.6a，03a) d電壓表(量程03v，015v) c定值電阻r1 (阻值為30 ) d定值電阻r2 (阻值為10 ) e滑動變阻器rl (10，2a ) f滑動變阻器r2(100，1a) g干電池二節(jié)(一節(jié)電壓為1.5v) h開關(guān)s一個，導(dǎo)線若干。則：學(xué)現(xiàn)利用以上部分器材，操究“電阻一定時，電流與電壓的關(guān)系”，要求實驗過程中電流表的最大示數(shù)能超過電流表量程的一半，同時又考慮操作的方便，則： (1)用來探究的定值電阻r應(yīng)選 ，滑動變阻器r應(yīng)選 (選填實驗器材前的字母代號)，電流表的量程宜選 。 (2)、根據(jù)實驗要求，在如圖所示的虛線框內(nèi)，正確畫出實驗所需的電路圖。