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1、
最新人教版物理九年第 17 章第 1 節(jié)《電流與電壓和電阻的關系》教案
【教材及學情分析 】
電流跟電壓、電阻的關系實際上就是歐姆定律 , 它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 , 是本章的重點。要求學生通過探究活動得出 , 從而更進一步
體驗科學探究的方法。這一節(jié)綜合性較強 , 從知識上講 , 要用到電路中的電流、電壓和電阻
的概念;從技能上講 , 要用到電流表、電壓表和滑動變阻器等。學生要通過自己的實驗得出
歐姆定律 , 但最關鍵的又是實驗方法 , 學生對實驗方法的掌握既是重點也是難點 ,
2、 這個實驗難
度比較大 , 主要在實驗的設計、數據的記錄以及數據的分析方面 , 學生出現(xiàn)錯誤的可能性也
比較大 , 所以實驗的評估和交流也比較重要。
課本是在前面“電流”“電壓”“電阻”等知識學習的基礎上 , 推斷出電流與電壓、
電阻的定性關系。這樣處理:一是給接下來的實驗結果做了鋪墊 , 不致使學生感到突然;二
是目的明確 , 使學生對將要探究的問題產生強烈的愿望 , 要想證實這個推斷 , 有了定性的關系 ,
又知道電流是可以用電流表測量的物理量 , 電壓是可以用電壓表測量的物理量 , 電阻也是可
測量的物理量。在此基礎上就可以引出“探究電流與電壓
3、、電阻會不會有定量關系”的問題。
本節(jié)課“探究電流跟電壓、電阻的關系”是一個完整的科學探究過程 , 讓學生經歷科
學的探究 , 學習科學猜想、設計實驗、設計實驗表格、分析論證、感悟科學方法。因此這節(jié)課無論在知識學習上還是在培養(yǎng)學生運用知識解決實際問題的能力上都具有十分重要的作
用。所以教學中 , 在注重學生的理論聯(lián)系實際能力的同時 , 更要關注學生的科學探究能力的
提高。
【教學目標 】
1.知識與技能
①通過實驗探究電流、電壓和電阻的關系;②會同時使用電壓表和電流表測量一段導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體兩端的電壓。
4、
2.過程與方法
①通過探究過程 , 進一步體會科學探究方法;
②領悟用“控制變量法”來研究物理問題的科學方法;
③通過實驗、分析和探索過程 , 提高根據實驗數據歸納物理規(guī)律的能力 , 學會用圖像研究物理問題。
3.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)律的科學態(tài)度。
③重視學生對物理規(guī)律的客觀性、普遍性和科學性的認識 , 培養(yǎng)學生科學世界觀的形
成。
【教學重點和難點 】
重點:實驗探究電流、電壓和電阻的關系的過程。
難點:運用
5、數學一次函數圖象分析出電流、電壓和電阻的關系式。
【教學資源 】
教師方面:演示用具:示教板一套 , 實驗表格、圖像坐標紙、結合課堂多媒體課件一
個。
學生方面:電流表和電壓表各一個、三節(jié)干電池、滑動變阻器一個、定值電阻( R1
1 / 6
=5Ω 和 R2= 10Ω )、開關、導線若干。以上器材為一組 , 每三人準備一組器材。
【教學設計思路 】
本節(jié)課的主要內容是探究電流跟電壓的關系 , 其次是探究電流跟電阻的關系。其基本
思路是:首先以教師演示實驗為基礎 , 引導學生提出問題:“電流與電阻、電壓之間
6、有什么
定量關系”?激發(fā)學生的學習興趣和學習欲望。再引導學生猜想和假設 , 培養(yǎng)學生科學猜想
的方法。然后學生根據自己的猜想分析實驗方法和所需的實驗器材 , 設計出實驗電路并進行
實驗 , 通過實驗數據和圖像的分析得出電流跟電壓和電阻的關系。
本節(jié)課在設計上體現(xiàn)了以下幾個特點:
1.體現(xiàn)了物理教學主線:生活─物理─社會。
2.突出觀察、實驗。將電流跟電壓、電阻的關系實驗設計為學生分組探究實驗 , 體現(xiàn)了新課標的理念要求和物理學科的素質教育。培養(yǎng)了學生的觀察、設計、動手操作、分
析、歸納和探究的能力。
3.通過“科學猜想法”和“控制變量法”等科學方
7、法的教學 , 使學生潛移默化地接
受物理學中的研究問題的方法。
4.利用多媒體輔助教學手段 , 加大課堂教學容量 , 激發(fā)學生的學習興趣 , 提高課堂效
率。
【教學過程 】
一、創(chuàng)設物理情境 , 引導學生進入科學探究
教師演示:請同學們看一個最基本的電路連接 , 即電源、小燈泡、開關各一個 , 導線
若干組成的一個簡單電路。開關閉合燈亮 , 請同學們思考:你有哪些辦法使小燈泡變暗?
學生討論后回答:①可以減小電源電壓。②可以在電路中串聯(lián)一個電阻。
教師:按學生的方法演示。
教師分析:前面我們學習了電流、電壓和電阻三個量的知識 , 這三個
8、量之間的關系并
不是孤立存在的 , 而是互相聯(lián)系、互相影響的 , 即電壓變化要引起電流變化 , 電阻變化要引起電流變化。
加在導體兩端的電壓越大 , 通過它的電流就會越大;導體的電阻越大 , 流過它的電流
就會越小。這只是從定性的層面研究了電流與電壓、電阻之間的關系 , 在物理學中更有意義
的研究 , 應該是從定量的角度去研究電流與電壓、電阻之間的關系。
二、進行科學探究
1.提出問題
讓學生回答:探究電流與電壓、電阻之間有什么定量關系?
2.猜想或假設
教師:根據以下兩個事實來引導和啟發(fā)學生的想像力 ,
9、 進行猜想或假設。①加在導體兩端的電壓越大 , 通過它的電流就會越大;②導體的電阻越大 , 流過它的電流就會越小。學生回答:
可能是 I =U/R;
可能是導體兩端的電壓增大幾倍 , 導體中的電流也增大幾倍;
可能是 U=IR ;
可能是??。
3.設計實驗 (采用啟發(fā)提問式 , 幫助學生設計實驗)
以下教學過程是師生一問一答
問:我們所學電流、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
2 / 6
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 ,
10、 我們怎樣知道導體的阻值呢?答:可以給出導體的電阻值。
問:也就是說在研究電流和電壓、電阻之間關系時 , 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
學性 , 應該多測量幾次。
教師還應進一步指出:不僅針對同一導體測量幾組電壓和電流值 , 同時還要更換定值
電阻反復進行實驗 , 這種研究物理問題
11、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 , 那么怎樣去改變導體兩端的電壓和通過它
的電流呢?
學生 1 答:改變電源的電壓 , 如:增減串聯(lián)的干電池的節(jié)數。
學生 2 答:用滑動變阻器來改變。
教師總結指出:同學們知道了改變定值電阻兩端電壓的方法 , 請大家根據你認為最適
合你的方法和剛才我們設計的思路 , 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 , 要提醒學生注意以
12、下幾個問題:
①連接電路和更換元件時 , 開關應處于斷開狀態(tài) , 滑動變阻器的滑片應放到最大阻值的位置上。
②正確連接電流表、電壓表、滑動變阻器。
③閉合開關前 , 明確研究對象;控制什么量不變 , 改變什么量;觀察記錄哪些數據?
④測量過程中電路閉合時間不能過長 , 讀取數據后要斷開電路 , 以防止通電時間過長電阻發(fā)熱給實驗帶來誤差。
⑤測量次數不要過多 , 根據時間而定 , 一般測量三次或四次左右。
⑥若用滑動變阻器來改變導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倍地變化(如: 0. 5V,1V,1 . 5V??)。同樣若用干電池(或
13、學生電源)改變電源電壓時, 也盡量使電源電壓成整數倍地變化。
教師巡回指導學生進行實驗 , 指出學生在實驗中錯誤 , 并要求學生實事求是地填寫實驗數據。
5.分析和論證
數據處理時 , 可引導學生仔細思考測量數據從不同的角度進行分析:分析電壓是怎樣
發(fā)生變化 , 從而影響到電流的怎樣變化;同時還應考慮到實驗會有誤差 , 可能數據不很一
致。得出電流、電壓的關系的結論。
結論:電阻相同時 , 通過導體的電流和導體兩端的電壓成正比。
然后指導學生用測量的數據對照課本畫出 U-I 圖。(高中物理中叫伏安特性曲線) ,
啟發(fā)學生對比數學中的一次函數的知
14、識 , 推導出 U-I 表達式: U= IR 。
6.評估
要求學生在探究報告反思自己的探究活動一些問題 , 如:
( 1)實驗設計方案是不是最優(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 , 讀數時會不會有失誤。
3 / 6
( 3)測量結果是不是可靠的。
( 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
15、 , 同時還應聽取他人正確的意見。交流時 , 不應只是交流探究結論 , 交流的重點應放在探究的過程中。
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論 , 我的結論不和你一樣?
??
三、課堂小結
本節(jié)你有哪些收獲?讓學生暢所欲言的說 , 教師盡量找學生的優(yōu)點 , 多鼓勵。
四、課堂練習
某實驗小組同學在探究電流與電壓的關系時 , 用到如下器材 , 電源一個 , 電流表、電壓表各一個 , 定值電阻( 5Ω 、 10Ω、 15Ω 各一個) , 導線若干。設計的電路如圖所示。
16、
( 1 )連接電路時
, 開關應處于
狀態(tài) ,
滑動變阻器的滑片應處
于
位置 ,
即圖中的
端。(填“左”或“右”)
( 2)這個實驗使用了控制變量法
, 其中被控制的變量是 ___________, 滑動變阻器的
作用是 ___________。
( 3)下面是他們獲得的一組數據:
電 壓
2
4
6
8
10
U/V
電流 I/A
0. 40
0. 80
1. 20
1. 60
17、
2.00
實驗中他們選定的定值電阻為
__________Ω 。
請在坐標系上畫出電流隨電壓的圖像;
分析表中數據或圖像 , 你能得出的探究結論是 _________________________ 。
七、教學反思
1.教師備課時要親自操作做實驗 , 主要是提供的電源電壓與滑動變阻器配套上的問題, 有些電壓達不到 3V, 甚至有些 2. 5V 都達不到。
4 / 6
2.本實驗一定要弄清實驗目的 ,
18、條理要清晰 , 才能很好的完成實驗。
3.本堂課學生分析正比和反比很困難 , 是學生的一個難點 , 一定要注意突破 , 教師應
從多角度分析。①小學的正比和反比知識 , 如:當 a/b= 常量 ,a 與 b 成正比;當 ab=常量
時 ,a 與 b 成反比。②從倍數角度分析;③從圖像角度分析。附: 課后作業(yè)
1.如圖所示是“探究電流與電壓的關系”的實驗電路圖。
請回答下列問題:
( 1)探究電流和電壓關系時 , 應保持 _________ 不變 , 同時向 ______(填“左”或
“右”)移動滑
19、動變阻器的滑片 , 使電壓表的計數增大 , 并記下電流表的讀數。
( 2)探究電流和電阻的關系時 , 也要移動滑片 , 其目的是 ____________________。
2.有一根導線 , 如果在它兩端加上
12
V 電壓 , 通過它的電流是
0.4 A, 那么它的電
阻是 ________Ω ;如果在這根導線兩端加
15
V 電壓 , 通過它的電流是 ________A, 它的電阻
是 ________ Ω ;如果這根導線兩端電壓為零
, 則通過它的電流為
________A, 它的電阻是
________Ω。
20、
3.某同學按如圖所示的電路探究通過導體的電流跟導體電阻的關系 , 電源電壓保持
不變 , 他不斷改變電阻箱 R(符號用表示)的阻值 , 測得相應的電流如下表所示。分析表中
數 據 可 知 , 電 流 跟 電 阻 _________ 反 比 ( 填 “ 成 ” 或 “ 不 成 ” ) , 其 原 因 是
________________________ 。
次數
R/ Ω
I/A
1
2
0. 40
2
8
0. 32
3
4
0. 25
4.一個電阻兩端加上 30 V 電壓時 , 通
21、過它的電流是 6 A, 現(xiàn)給它兩端加上 15 V 的電
壓時 , 它的電阻是( )
A. 5Ω B .2. 5Ω C . 0. 2Ω D .7. 5Ω
5.某同學在探究“電流跟電壓、電阻的關系”時 , 根據收集到的數據畫了如圖所示
的圖像 , 下列結論與圖像相符的是( )
5 / 6
A.電阻一定時 , 電流隨著電壓的增大而增大
B.電阻一定時 , 電壓隨著電流的增大而增大
C.電壓一定時 , 電流隨著電阻的增大而減小
D.電壓一定時 , 電阻隨著電流的增大而減小
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