物理人教版九年级全册第十七章第1节《探究电流与电阻的关系》.doc

题目17-1探究电流与电压和电阻的关系（第二课时）教材分析 “探究电流跟与电压和电阻的关系”是一个完整的科学探究过程，通过让学生经历科学的探究过程，学习科学猜想、设计实验、设计实验表格、分析论证、的科学方法。因此这节课无论在知识学习上还是在培养科学探究的能力上都具有十分重要的作用。通过经历此次探究活动，使学生认识电流、电压和电阻的关系外，同时为下一节顺理成章得出欧姆定律，并继续学习电学更深入的知识做好铺垫。学情分析通过上节课探究电流与电压的关系的学习，学生已经经历了一个完整的科学探究过程，因此本节课的教学思路和教学流程学生不会感到陌生。本实验中需要眼睛紧盯着电压表来调节滑动变阻器，对学生动手能力有一定的要求；同时还要应用到控制变量法和图像法等研究方法，综合性强。教学目标 知识与技能能说出电流和电阻的关系； 进一步熟练使用滑动变阻器，会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和其中的电流； 过程和方法通过经历实验探究过程，体会用“控制变量法”的研究方法研究物理规律的思路，学习用图像法研究物理问题； 通过实验、分析和探索的过程，提高科学探究的能力。情感态度与价值观在收集、处理数据的过程中养成实事求是的科学态度；通过探究，揭示物理规律，体验探索未知世界的乐趣；教学重难点教学重点：经历探究电流与电阻的关系的过程。教学难点：运用控制变量法设计实验，运用数学方法对实验数据进行分析论证。教学资源准备多媒体资源、学生电源、阻值不同且已知的定值电阻6个、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。教学环节教师活动学生活动设计意图复习引课：（约3分钟）上节课我们已经通过实验探究了导体中的电流与导体两端电压的关系。请同学们回忆一下：1、电流与电压之间有什么关系？2、为什么不能说导体两端电压与导体中电流成正比？3、为什么要强调导体电阻不变？4、在本实验中使用滑动变阻器的目的是什么？导体中的电流还与导体的电阻有关，今天我们继续来通过实验来探究导体中的电流与导体电阻的具体关系。（教师板书标题）回答：当导体的电阻不变时，导体中的电流与导体两端电压成正比。思考并回答：1、 电压决定电流2、 电流与电阻有关3、使用滑动变阻器的目的是改变R两端的电压，保护电路。通过复习上节课的内容，深化学生对控制变量方法的理解，复习滑动变阻器“能改变用电器的电压”为本节课的顺利进行做好铺垫。探究二：探究电流与电阻的关系（25分钟） 提出问题：导体中的电流与导体电阻之间存在怎样的关系？ 猜想与假设：师：请你说说你的猜想。 设计实验：1. 要探究导体中的电流与导体电阻的关系，其中的自变量、因变量分别是什么？2.如何改变自变量？如何测量自变量、因变量？问：我们不仅要改变自变量，还要知道自变量的大小，那么用滑动变阻器还可不可以？ 3.实验中应控制哪个量不变？为什么？ 4、怎么控制导体两端的电压不变？请同学们思考一下，说说你的想法。 【演示实验1】教师通过演示实验发现电池“输出”两端电压变了。用这种方法方法还有一些问题。还需要改进。 那还可以怎么控制定值电阻R的电压不变？ 提示学生：上一节课探究电流与电压关系时，我们更是利用了滑动变阻器成功的调节了R两端的电压。既然这样，是不是也可以用它来控制R两端的电压不变呢？ 更换定值电阻后，我们调节滑动变阻器，如何知道R两端的电压与更换前相等呢？ 师：滑动变阻器对我们的实验还有什么好处？师：请同学们把控制R两端电压不变的措施写在学案的设计图上。并设计实验电路图。教师板画电路图。 进行实验与收集数据师：请同学们设计数据表格。说一说你是怎么设计的。U = VR/I/A 进行实验Ppt明确实验器材。ppt展示电学实验注意事项，提醒学生更换定值电阻后要调节滑动变阻器控制电压不变，建议电压03V。指导学生进行实验操作。提醒学生及时记录数据。 分析论证提取学生数据，输入电脑excel表格中，同时生成I-R图像。提问：请你来说一说观察由实验数据得到的图像，得到什么初步结论？ 交流与评估我们学过反比例函数，因变量和自变量的乘积应该不变。而刚才这组同学的数据并不是完全吻合，这是怎么回事？还能不能得出电流与电阻成反比例的关系？分析这个实验的误差的来源，并再来提取一组数据。 师：实际上，科学家都是做了大量的实验才能得到严谨的结论，我们每个组用一个电阻，但我们班这么多组，都得到了同样的规律，说明这个规律是可靠的。学生甲猜测：电阻越大，电流越小学生乙猜测：电流与电阻成反比。学生答：自变量导体的电阻R，因变量导体中的电流I。 学生提出改变自变量电阻的措施，有的同学建议调节滑动变阻器，有人建议更换定值电阻。 答：更换定值电阻这样可以读出电阻值，而滑动变阻器是不能直接读出电阻值的。 用电流表测量通过定值电阻的电流。 答：应该控制导体两端的电压。上节课探究发现，导体两端电压影响导体中的电流。学生建议：电源电压不变，所以导体两端的电压是不变的。 学生听讲解 学生观察演示实验1，读3次电压表示数，发现电源“输出”电压变了。学生回答：把定值电阻R与一个滑动变阻器RP串联，更换定值电阻R后，通过调节滑动变阻器RP控制定值电阻的电压不变。用电压表测量R两端电压，调节滑动变阻器使电压表读数与更换前相同。答：滑动变阻器还可以保护电路。学生在设计图上写出控制R电压不变的要点，画出实验电路图，画出实验表格。 设计数据表格。 答：自变量在第一行，因变量在最后一行。明确实验注意事项，小组配合进行实验，并测量记录数据。做完的学生总结结论。一组同学上报数据，总结初步结论。 学生思考并回答：不完全吻合是因为实验存在误差，从6组数据整体上看图像与反比例函数基本相符。人读数时有误差，测量工具也不够精密。指导学生通过控制变量法设计实验，通过交流讨论确定方案，培养学生设计实验的能力，突出学生的主体地位。引导学生真正理解“控制变量是影响因变量的”。再次强化IUR要对应同一个用电器或同一段电路。引导学生突破设计的难点，如何控制电压不变体会控制变量法，确定如何控制变量，确定实验方案，明确电路图通过注意事项提醒学生，教师加以指导，辅助学生完成实验。提取数据，通过图像确定I与R关系，帮助学生建立初步印象。提取多组实验数据，避免偶然性处理误差对实验的干扰，找到误差来源。让学生通过交流评估，体会多次实验的目的探究三：导体电压与电流的比值与导体电阻的关系（15分钟）确定实验方案 提出问题Ppt展示学生上节课在做探究电流与电压关系时得到的数据，除了得到导体电阻一定时，电流与电压成正比，还有什么发现？引导学生观察数据：这个比值也是一个定值，比值大小是多少？等于什么呢？这个结论是仅仅对这两个电阻成立的偶然结论呢，还是普遍适用的结论呢？下面我们通过实验来探究一下。我们要提出的问题是：与R有什么关系? 猜想与假设 你的猜想是： 制定计划与设计实验：教师带领学生同学们设计实验，明确自变量、因变量，如何改变自变量，如何测量自变量、因变量。随着学生的回答，ppt展示设计要点需要什么器材？（ppt出示电路图1、2）根据大家的设计，用这个电路可以完成探究。我在电路中串联了滑动变阻器，说清这样做的好处。 进行实验与收集数据请同学们设计实验记录表。ppt展示数据表，哪些同学做对了？请说一说你是怎么设计的？R（）U（V）I（A）U/I(V/A)【演示实验2】教师演示实验，告诉学生电阻值，学生通过投影读数并记录数据，计算。 分析与论证：分析数据，能得到的初步结论。并从单位上明确也是成立的。我们这两节课探究的是电流与电压和电阻的关系，请你能把这个式子变形，看看电流等于什么？分析这个公式体现出了我们前两次探究得到的两个结论。 学生观察思考学生：恰好等于定值电阻的阻值。学生：自变量是R，因变量是。 生答：更换定值电阻来改变自变量并记录，用电压表电流表测量U、I，计算并记录。 电压表、电流表分别测量定值电阻的电压和电流定值电阻 自变量第一行、因变量最后一行。为了计算，所以中间量U、I也要记录在表格中。学生归纳结论在数值上相等。学生听教师介绍，知道了单位上等式也是成立的，有物理意义。学生变形得到电流与电压成正比，电流与电阻成反