【教学设计】《电流与电压和电阻的关系》（物理人教九年级全一册）.docx

电流与电压和电阻的关系教材分析本节内容由“探究电流跟电压的关系”和“探究电流跟电阻的关系”两部分内容构成。从知识点上讲，要用到电路、电流、电压和电阻等概念；从技能上讲要涉及电压表、电流表和滑动变阻器的使用。本节课涉及一个完整的科学探究过程，从猜想假设、设计实验、进行实验，到分析数据、得出结论。教学中除了对结论性知识要求牢固掌握外，重要的是让学生体验整个探究过程，领悟科学探究的实质。所以，让学生运用控制变量的实验方法来设计和完成实验是重点，也是难点。同时利用图象的方法来找关系也是一个难点。教学目标知识与技能1.通过实验探究电流与电压和电阻的关系。2.能说出电流与电压、电阻的正比、反比关系。过程与方法经历科学探究过程，进一步熟悉控制变量法，学会观察、收集、分析和处理实验数据，并尝试采用图像法分析实验数据。情感态度与价值观让学生体验和经历科学探究的过程，注重养成学生理论联系实际的能力，关注学生科学探究能力的提高。教学重难点【教学重点】1.运用“控制变量”的实验方法设计和完成实验探究过程。2.实验的评估和交流。【教学难点】1.运用“控制变量”的实验方法设计和完成实验探究过程。2.利用图像法进行数据分析。课前准备教师用：教学课件、演示实验电路、电源、开关、导线、定值电阻、规格不同的小灯泡。学生分组用：电源、开关、导线、定值电阻（5、10、15）、滑动变阻器、电压表和电流表等教学过程一、创设情景一、播放视频：舞台音乐剧。光束的强度、色彩随音乐的高低起伏而发生变化。【设计意图】以光束强度的迅速变化和声音大小的变化引起学生的好奇心，激发学生产生进一步的思考，体现从生活到物理的认识过程。二、教师引导学生注意观察实验现象：图一图二图三图四展示电路演示板：用两个完全相同的电路（如图一所示），其中右边电路作为对比电路，完成下列操作：1.如图一两个电路中接入两个标有“2.5V,0.3A”规格的小灯泡。闭合开关，观察两个小灯泡的亮度，现象如图二所示；2.将左边电路中的小灯泡更换为“3.8V，0.3A”规格的小灯泡，观察两个灯泡的亮度，现象如图三所示；3.在第2步的左边电路中再串联接入一节干电池，再次观察两个灯泡的亮度，现象如图三所示。引导学生根据灯泡亮度的变化分析电路中电流大小的变化，结合电路中的元件，提出问题：通过导体的电流大小与导体电阻和导体两端电压的定量关系？ 导入新课。【设计意图】利用更换电路中元件的方式，引导学生分析出电流大小与电压和电阻有关，及时提出问题，激发学生探究的欲望。 二、新课讲授：1. 探究实验：电流与电压的关系一、探究电流与电压的关系：1、提出问题：通过导体的电流跟电压有怎样的关系？2、猜想与假设：它们之间可能存在何种关系，说出猜想依据。猜想1：导体两端的电压越大，通过的电流越大。猜想2：通过导体的电流与导体两端的电压成正比。3、设计实验：选择合适的器材设计探究方案,并画出电路图。设置以下问题引导学生设计合理的实验：.你采用实验方法是 。.实验中要记录的数据是 。.你设计的电路图是 。.选择的实验器材是 。.怎样才能改变电阻两端的电压？4、展示学生关于改变电阻两端的电压设计的电路图：.部分学生会通过改变干电池的节数来实现或通过学生电源来提供不同电压。.部分学生是通过滑动变阻器调节电压分配，从而达到改变电阻两端的电压。分析两种设计电路的如何改变定值电阻两端的电压，比较两种设计方案哪一种更容易成倍改变电阻两端的电压，更容易操作，选择合理的设计方案。【设计意图】低起点、小坡度、阶梯式设计问题，适当降低思维难度，增加学生课堂思维密度，让不同层次的学生都能体会到成功的喜悦。5、进行实验：屏展动画：根据电路图连接电路。学生实验操作前出示以下“温馨提示”的内容，提醒学生实验过程中要注意的问题。温馨提示：.小组成员分工合作；.及时记录测量数据；.连接电路时开关应 断开 ；.开关闭合前滑动变阻器的滑片应置于 阻值最大端 。【设计意图】引导学生分析理解如何根据电路图连接电路，并强调实验中应注意的问题。6、打开探究学习活动卡（见附件1），开始实验探究：动画展示实验操作过程：闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片，使R两端的电压成整数倍地变化（便于测量），读出每次电阻R两端的电压值和通过的电流值，并记录数据。（学生分为若干探究小组，组内成员分工合作进行实验探究。教师巡回指导，注意观察学生实验过程中出现的问题，作为评估实验的参考。）7、分析与论证：引导学生分析实验数据（学生实验数据见附件2），得出电流与电压之间的定量关系：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压 。进一步提出问题：还可以用什么方法分析处理实验数据？提出利用图像法分析实验数据的方法。在坐标系中描点并画出函数图像，分析图像特点，确定结论的正确性。（学生图像见附件2）8、评估与交流：小组交流讨论不同实验小组数据进行综合比较，得出实验结论是本实验的关键点之一，因此应引导学生对整个实验操作过程、实验现象及实验结论做出客观的评估。（以下作为参考问题）.你在实验过程中有哪些成功与不足之处？.比较你所在小组得出的实验结论与其他小组的实验结论有什么差别？.分析实验结论与开始的假设有什么差异。.分析产生实验误差的原因。是关键点之一，教师引导学生对探究的全过程进行评估。【设计意图】通过探究活动，一方面培养学生严谨的科学态度，另一方面让学生通过对数据更深入的分析，得出电流与电压的定量关系。二、探究电流与电阻的关系：1、提出问题：通过导体的电流跟导体电阻有怎样的关系？2、猜想与假设：它们之间可能的数量关系是什么？猜想1：导体的电阻越大，通过的电流越小。猜想2：通过导体的电流与导体的电阻成反比。3、设计实验：以提问方式进行引导：.控制哪些量改变哪些量？.如何改变电阻？.怎样才能控制电阻两端的电压不变？根据讨论的结果确定设计方案，如下图：4、进行实验：实验操作过程：（1）闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片，使R两端的电压为适当值。（2）更换不同电阻（成整数倍地变化），调节滑动变阻器的滑片，使R两端的电压保持不变。记录通过的电流值。5、分析与论证：引导学生分析实验数据，得出电流与电阻之间的定量关系：在导体两端电压一定的情况下,通过导体的电流与导体的电阻 。在坐标系中描点并画出函数图像，分析图像特点，确定结论的正确性。6、评估与交流：学生对自己的探究过程进行回顾、反思，思考在探究中哪些问题不清楚，实验设计是否科学合理，操作中会造成误差的因素可能有哪些通过评估，能使学生发现自己的不足，及时总结，不断提高。【设计意图】培养了学生的动手操作能力、观察思维能力，而且使学生在获取知识的同时，体会欧姆定律发现的逻辑过程，感受实验成功的喜悦。三、想想议议：利用“探究电压与电流的关系”的实验数据计算并与电阻R比较，看看电阻R与 有什么关系？【设计意图】理解并巩固本节课所学知识，为欧姆定律的学习做好准备。教学反思一、本案例的“亮点”：1.导入实验步步推进，具有明确的指向性：由小灯泡亮度的变化分析出电流大小的变化，根据电路中元件的变化引出电流大小与电压和电阻有关。此时再提出要探究的电流与电压和电阻的定量关系这个重要问题，起到以疑生趣，以趣激趣的作用，激发学生的好奇心与强烈的求知欲望。2.教师合理启发学生选择实验器材，设计实验电路，亲自动手实验，分析数据，归纳得出结论，充分体现学生的