物理人教版九年级全册电流与电压和电阻关系.doc

初中物理九年级电流与电压和电阻的关系教学设计南山第二外国语学校 刘昌满【教学设计】教学内容学生已经掌握了电流、电压、电阻的概念，并且知道了电流表、电压表以及滑动变阻器的使用方法，具备了探究电流与电压的关系、电流与电阻的关系的基本技能。本节课通过设计实验方案，进行分组实验，探究电流、电压和电阻的关系，得出和理解欧姆定律的内容，并应用欧姆定律的公式进行简单的计算。教学目标知识与技能使学生会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和通过的电流，会使用滑动变阻器改变部分电路两端的电压。会收集实验中的数据并对数据进行分析，通过实验得出电流与电压、电阻的关系。能运用欧姆定律进行简单的计算。过程与方法通过制定实验方案进一步体会控制变量的研究方法。经历欧姆定律的发现过程并掌握实验的思路和方法。情感、态度与价值观培养学生猜想，设计实验方案并证明自己的猜测，形成严谨的科学精神。设计理念欧姆定律是电学中的基本定律，是学习电学知识和分析电路的基础。本节课的逻辑性、理论性很强，重点是学生要通过实验得出欧姆定律，最关键的是两个方面：一是明确实验方法和设计实验方案，二是通过实验数据得出欧姆定律并用公式表示。学生对实验方法的掌握既是重点也是难点，这个实验难度比较大，主要在实验的设计、数据的记录以及数据的分析方面。由于实验的难度比较大，学生出现错误的可能性也比较大，所以实验的评估和交流也非常重要。这些方面都需要教师的引导和协助，所以这节课采用导学法教学。本课贯彻以学生发展为本的教学理念，指导学生自主学习、实践体验,营造小组合作交流的学习方式, 在体验“设计、操作、分析、得出结论”的过程中，使学生感受到认真、严谨的科学精神，学会处理实验中遇到的实际问题，培养学生的主动探究精神。教学过程一：课题引入 教师：引导学生回忆电流、电压和电阻的概念，并从中体会它们之间的联系，它们之间并不是孤立的，而是有着重要的联系。如果一段导体两端的电压越高，通过它的电流将如何变化？当导体的电阻越大时，通过它的电流又将如何变化？学生：加在导体两端的电压越大，通过它的电流就会越大；导体的电阻越大，流过它的电流就会越小。教师：这只是从定性的层面研究了电流与电压、电阻之间的关系，在物理学中更有意义的研究，应该是从定量的角度去研究电流与电压、电阻之间的关系。今天我们就来研究这三个物理量之间的定量关系。（板书）第十七章第1节电流与电压和电阻的关系二：内容导学教师：检查并核对（思维预热）答案1、电流的形成原因： ，电流用 （符号）表示，电流的单位是 ，单位符号是 。测量电流的大小的工具是： ，使用该表测电流时必须把该表 联在被测电路中。2电压是 ，电压用 （符号）表示，电压的单位是 ，单位符号是 。测量电压大小的工具是： ，使用该表测电压时必须把该表 联在被测电路的两端。3、电阻是 。电阻用字母 表示，电阻的单位是 单位符号为 。4、在串联电路中，电流关系是： ，电压关系： 。在并联电路中，电流关系是： ，电压关系： 。教师：既然电流与电压及电阻都有关系，那么大家大胆猜想一下：电流I与电压U和电阻R的关系式应该是一种怎样的形式？学生：猜测得出很多种形式。教师：导学并与学生共同完成（思维建构）部分1、实验方法教师：要研究电流、电压和电阻三个量之间的关系可以采用控制变量法。具体的做法是1： 。（保持电阻不变，改变电压，研究电流与电压之间的关系）2： 。（保持电压不变，改变电阻，研究电流与电阻之间的关系）2、实验设计教师：如何设计这个实验呢？能设计出实验电路图吗？这个实验用到的器材有： 。（电源、滑动变阻器R、开关S、电阻R、电流表、电压表、导线）3、实验过程教师：利用提供的实验仪器，根据如图所示电路，完成对电流与电压关系的探究。电阻一定时，研究流过导体的电流跟导体两端的电压的关系（小组实验）（数据记录）5或10U（V）1V2V3VI（A）教师：实验操作中，教师提醒学生注意以下两个问题：一、连接电路和更换元件时，开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片应放到最大阻值的位置上。二、正确连接电流表、电压表、滑动变阻器。教师巡回指导学生进行实验，指出学生在实验中错误，并要求学生实事求是地填写实验数据。教师：分析上面的实验数据，你能得到什么结论？得出结论： 。（保持导体的电阻不变时，通过导体的电流与它两端的电压成正比。）教师：数据处理时，可引导学生仔细思考测量的数据，从不同的角度进行分析：分析电压是怎样发生变化，从而影响到电流的怎样变化；同时还应考虑到实验会有误差，可能数据不很一致，得出电流、电压的关系的结论。教师：利用提供的实验仪器，根据如图所示电路，完成对电流与电阻关系的探究。电压一定时，研究流过导体的电流跟导体的电阻的关系。（小组实验）（数据记录）U=2VR（W）51015I（A）是呀操作中，教师提醒学生注意每完成一次数据后即断开电路，更换不同的定值电阻。教师：滑动变阻器的作用？（保护电路并使更换电阻后，电阻R两端电压保持不变。）教师：分析上面的实验数据，你能得到什么结论？得出结论： 。（保持导体两端的电压不变时，通过导体的电流和它的电阻成反比。）4、实验结论教师：综合上述两结论得出 。教师：欧姆定律用公式表示为： 。公式变形得到： 和 。（欧姆定律：导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。公式表示为：I=U/R，公式变形：U=IR， R=U/I）教师：欧姆定律是德国物理学家欧姆在19世纪初期(1827年)经过大量实验得出的一条关于电路的重要定律。如果用U表示加在导体两端的电压，R表示这段导体的电阻，I表示这段导体中的电流，那么，欧姆定律可以写成如下公式：I= U/R。公式中I、U、R的单位分别是安、伏和欧。教师：公式的物理意义：当导体的电阻R一定时，导体两端的电压增加几倍，通过这段导体的电流就增加几倍。这反映导体的电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比例关系(IU)。当电压U一定时，导体的电阻增加到原来的几倍，则导体中的电流就减小为原来的几分之一。反映了电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比例的关系(I1/R)。公式I=U/R完整地表达了欧姆定律的内容。教师：有关欧姆定律的几点说明：欧姆定律中的电流、电压和电阻这三个量是对同一段导体而言的。对于一段电路，只要知道I、U和R三个量中的两个，就可以应用欧姆定律求出另一个。使用公式进行计算时，各物理量要用所要求的单位。5、欧姆定律的应用 学生自学：例题1例题1一只电灯泡正常工作时的灯丝电阻是484欧，如果电灯线路的电压是220伏，求灯丝中通过的电流？已知：R484欧，U220伏，求：I解：IU/R220伏/484欧0.45安答：灯丝中通过的电流是0.45安。教师：学生自主完成例题2和例题3并展示例题3一个定值电阻与一个滑动变阻器串联后接在电源上，用电压表测得定值电阻两端的电压是3伏，用电流表测得通过定值电阻的电流是0.3安，求这个定值电阻的阻值？已知：求：解：答：例题2一个电热水器工作时电热丝的电阻是44欧，通过的电流是5安，求电热水器工作时两端的电压？已知：求：解：答：三：课堂练习教师：学生完成（思维拓展）并展示1.根据本节课学的知识，如何测量一个定值电阻的阻值?2.观察：公式变形R=U/I 。把电阻R说成跟电压成正比，跟电流成反比。你认为这种说法对吗？为什么？3、某同学做“研究电流和电压、电阻的关系”的实验，实验中得到了如下的两组数据：电阻/欧电流/安电压/伏51.26100.6150.4电压/伏电流/安电阻/欧10.2520.430.6表一 表二 分析表一所得到的数据可得结论:_。分析表二所得到的数据可得结论:_。4、（能力挑战题）小明观察市场上自动测高仪后，设计了以下四个电路（其中R是滑动变阻器，R是定值电阻）。其中能实现身高越高，电压表示数越大的电路是（ ）四：课堂小结本节课你有哪些收获？让学生畅所欲言的说，教师尽量找学生的优点，多鼓励。学生应明确，在本节课中我们研究的是什么问题，采用什么方法进行研究以及研究后得到了什么结论，这些结论对后面学习有何意义。附：板书设计 第1节 电流与电压和电阻的关系1欧姆定律：通过导体的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。2、公式：I=U/R 其中I电流(A) U电压(V) R电阻()。3、变形公式：若已知电流、电阻可求电压U=IR；若已知电压、电流可求电阻R=U/I。五：布置作业1、某实验小组同学在探究电流与电压的关系时，用到如下器材，电源一个，电流表、电压表各一个，定值电阻（5、10、15各一个），滑动变阻器一个，导线若干。设计的电路如图所示。（1）连接电路时，开关应处于 状态，滑动变阻器的滑片应处于 位置，即图中的 端。（填“左”或“右”）（2）这个实验使用了控制变量法，其中被控制的变量是_，滑动变阻器的作用是_。（3）下面是他们获得的一组数据：电压U/V246810电流I/A0408121620实验中他们选定的定值电阻为_。（4）分析表中数据，你能得出的结论是_。2有一根导线，如果在它两端加上12 V电压，通过它的电流是04 A，那么它的电阻是_；如果在这根导线两端加15 V电压，通过它的电流是_A，它的电阻是_；如果这根导线两端电压为零，则通过它的电流为_A，它的电阻是_。3一个电阻两端加上30 V电压时，通过它的电流是6 A，现给它两端加上15 V的电压时，它的电阻是（ ）A5 B25 C02 D754某同学按如图所示的电路探究通过导体的电流跟导体电阻的关系，电源电压保持不变，他不断改变电阻箱R（