探究电流跟电压的关系.doc

义务教育教科书物理九年级探究电流跟电压的关系教学设计汕头市澄海实验学校 许庆烈一、知识与技能 1通过实验探究电流、电压和电阻的关系。2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。3会使用滑动变阻器来改变一段导体两端的电压。4会观察、收集实验中的数据并对数据进行分析。二、过程与方法1通过探究过程，体会用“控制变量”的研究方法研究物理问题的思路。2通过对实验数据进行分析，提高学生根据实验数据归纳物理规律的能力，并学习用图象法研究物理问题。3根据已有的知识、经验进行猜想。三、情感态度与价值观1在收集、处理数据的过程中，培养学生实事求是的态度。2通过探究，揭示物理规律，使学生获得探索未知世界的乐趣。3重视学生对物理规律的客观性、普遍性和科学性的认识。（更换定值电阻进行反复实验。）【教学重点】组织学生进行实验，探究电流与电压、电阻的关系的过程。（包括连接电路，选择量程，控制不变量和变化量，记录数据等。）【教学难点】1、运用“控制变量”的方法设计实验。（包括选择仪器，画电路图，理解滑动变阻器的作用。）2、分析实验数据，得出结论。直接分析数据，寻找数据间的相互关系（包括哪个物理量不变前提条件，哪两个物理量之间成成正比或成反比关系，两个物理量之间的因果关系）。运用数学正比例函数图象的知识，分析出电流与电压的关系式。（包括如何根据数据进行描点和连线，连线是否过“原点”等。）利用“探究电流与电压的关系”中获取的数据，进一步深入分析，得出“电流与电阻的关系”；或者通过直接用“控制电压不变，改变电阻” 的方法获取数据，直接得出“电流与电阻的关系”。引导学生对实验探究过程进行回顾、反思和交流，使学生自己能发现不足，及时总结，不断提高。（实验设计、操作、读数，实验误差等。）【教学方法】科学探究法【课时】1课时 【教学准备】1、教师演示：实验电路：演示电路板、三节干电池、2只小灯泡（25V，63V）、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻（R15、R210、R315）、开关、导线。多媒体课件：ppt课件、经典欧姆定律（flash）。实验表格、图像坐标纸（15份）。2、学生实验：三节干电池、电流表、电压表、定值电阻（R15、R210）、滑动变阻器、开关、导线。以上器材为一组，每二人准备一组器材。（带刻度尺）【教材分析】电流跟电压、电阻的关系实际上就是欧姆定律，它是电学中的基本定律，是进一步学习电学知识和分析电路的基础，是本章的重点。这一节综合性较强，在知识上，要用到前面“电流”、“电路”、“电压”、“电阻”等知识；在技能上，要用到电流表、电压表和滑动变阻器等；在方法上，要求学生学会运用控制变量法、图象法等研究问题。课本是在前面学习的基础上，推断出电流与电压、电阻的定性关系。有了定性的关系，又知道电流是可以用电流表测量的物理量，电压是可以用电压表测量的物理量，电阻也是可测量的物理量。在此基础上就可以引出“探究电流与电压、电阻会不会有定量关系”的问题。本节课是一个比较完整的探究活动，它涵盖了科学探究的七个要素。让学生经历科学的探究，学习科学猜想、设计实验、收集数据、分析论证、感悟科学研究方法。因此这节课在实验探究的难度较大，所以教学中，教师要根据实际情况，对实验的各个环节进行适度的提醒、引导、示范、演示和个别辅导。【教学思路】本节课的内容有两个方面：一是探究电流跟电压的关系，二是探究电流跟电阻的关系。其基本思路是：首先以已学知识和实验现象为基础，提出问题，大胆猜想，培养学生科学猜想的学习方法，激发学生的学习兴趣；然后学生根据自己的猜想分析实验方法和所需的实验器材，设计出实验电路并进行实验；最后引导学生通过分析实验数据和图像，得出电流跟电压和电阻的关系。 本节课在设计上体现了以下几个特点： 1突出观察与实验。将电流跟电压、电阻的关系实验设计为学生分组探究实验，体现了新课标的理念要求和物理学科的素质教育。培养了学生的观察、设计、动手操作、分析、归纳和探究的能力。2通过“科学猜想法”、“控制变量法”和“图象法”等科学方法的教学，使学生潜移默化地接受物理学中的研究问题的方法。3利用多媒体辅助教学手段，加大课堂教学密度，激发学生的学习兴趣，提高课堂效率。【教学过程】教学程序教师活动学生活动媒体运用引入课题在这间多媒体教室中，有日光灯、电风扇、电脑、投影机等用电器；在日常生活中，人们每天都在使用各种用电器，这些用电器在工作时，电路中一定有电流通过。上一章，同学们刚刚学习了电压、电阻，请问：电压的作用是什么？什么是电阻？电流与电压、电阻之间有怎样的关系呢？这节课，让我们一起来探究其中的奥秘。（投影课题）【课件投影】一、 探究电阻上的电流跟两端电压的关系猜想与假设观察实验现象，回答问题：【演示1】 把“25V”小灯泡分别跟一节和两节干电池组成电路。闭合开关，观察比较小灯泡的亮度。问：看到了什么现象？根据这一现象，请你猜想电流的大小可能跟什么有关？（根据学生的反应进行引导和提示。）（投影猜想结果）【演示2】把“25V”和“63V”小灯泡分别跟两节干电池组成电路。闭合开关，观察比较小灯泡的亮度。问：看到了什么现象？根据这一现象，请你猜想电流的大小还可能跟什么有关？（根据学生的反应进行引导和提示。）（投影猜想结果）1、学生回答：小灯泡变亮。2、学生根据实验现象猜想：电流的大小跟电压有关；电压越高，电流就越大。3、学生根据实验现象猜想：电流的大小跟电阻有关；电阻越大，电流就越小。1、猜想与假设：导体两端的电压越大，导体中的电流越大。导体的电阻越大，导体中的电流越小。提出问题3、由上述实验可知：通过导体的电流跟导体两端的电压和导体的电阻这两个因素都有关。那么，电流与电压、电阻之间会有什么样的定量关系呢？为了探究这一问题。让我们一起来设计实验。（过渡！）2、提出问题：电流与电压、电阻之间有什么定量关系？设计实验1、确定实验研究方法。由于电流可能与电压和电阻两个因素都有关，如果要研究电流与电压的关系，就必须保持电阻这个因素不变，而只改变电压这个因素，这种研究物理问题的方法叫“控制变量法”。（边讲解，边投影）下面我们利用控制变量法先来探究电流与电压之间的关系。2、设计电路图。我们以一只定值电阻（阻值已知）作为研究对象，把它接入电路中。（投影）问：如何测量电阻两端的电压U和通过的电流I呢？ 问：能否只进行一次测量？【思考】我们使用的电源是由三节电池组成的电池组，为了便于改变电阻R两端电压，进行多次测量，如何改进电路图呢？（要求学生在课本的方框中用刻度尺画出电路图。教师投影课件小结）3、根据电路图，引导学生简述实验的方法，强调滑动变阻器的作用。1、学生回答：用电压表和电流表。不能，必须进行多次测量。2、学生画电路图。3、学生回答：保持电阻不变，调节滑动变阻器改变电压，将电压表、电流表的示数记录在表格中。【课件投影】3、设计实验：实验研究方法： U（改变）I R（不变）控制变量法电路图及器材：RAV滑动变阻器的作用：改变电阻R两端电压。进行实验1、实验步骤及应注意的问题：（投影）（指导学生连接电路，超连接ppt课件。）2、指导学生分组实验。（发记录表格）将若干小组分为三大组，分别使用电阻R1、R2、R3 进行实验、。教师巡视指导，帮助困难学生。1、学生按电路图连接电路。2、学生以小组为单位进行实验，并将实验中测得的数据填到表格中。【课件投影】4、进行实验：实验步骤及应注意的问题：按电路图连接电路。（连接电路时，开关应处于断开 状态。滑动变阻器的滑片处于阻值 最大 的位置。测量次数至少3次。）实验中，调节滑动变阻器的滑片，使R两端的电压成整数倍地变化（如1V、2V、3V），读出每次测量的电压值和电流值，并填入表格中。分析和论证1、请同学们根据测得的实验数据，在图中画出电阻的UI关系图象。（指导学生根据数据进行描点和连线。直线用刻度尺，曲线“平滑”。（可利用课件辅助。）2、分析、处理实验数据：（两种方法）（1）引导学生分析实验表格中的数据，得出结论。（2）引导学生分析UI关系图象，得出结论。（引导学生根据图像特点“过原点的直线”，结合“正比例函数”的知识y=kx，得出“I与U成正比”或“URI”的结论。）3、教师总结：在电阻不变时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比。1、学生画出电阻的UI关系图象。2、学生思考、分析实验表格中的数据和电阻的UI关系图象，得出结论。【课件投影】5、分析数据，得出结论：【方法】直接分析数据；根据数据画出图象并分析。【实物投影】展示学生记录的实验数据。（23组数据）展示学生画出电阻的UI关系图象。电阻不变时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比。拓展提高1、探究电流与电阻之间的关系。（1）利用刚才的电路如何用实验研究电流跟电阻的关系？（投影课件）（2）引导学生观看演示实验（电脑动画），体会如何运用控制变量法探究“电流与电阻的关系”。实验方案：保持电压不变（如U2V），换用不同阻值的电阻（如：5、10、20）进行实验。读出每次实验的电阻值和电流值，并填入表格中。（3）将上次实验中不同小组测得的数据进行对比。引导学生分析实验数据，得出结论。2、由以上两个结论可以得出：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。3、学生观看演示实验，理解滑动变阻器的作用：使加在电阻R两端的电压保持不变。4、分析实验数据，得出结论。【课件投影】 U（不变）I R（改变）控制变量法【flash课件演示实验】经典欧姆定律【实物投影】展示学生记录在表格上的3组实验数据。【课件投影】电压不变时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。课后反思学习本节课之后，请同学们整理课堂笔记，回顾实验的设计和操作过程，把自己的收获和困惑之处与同学、老师交流。【附录1】教学流程图：探究电阻上的电流跟两端电压的关系在多媒体教室中，各种用电器在工作时，电路中一定有电流通过。引入课题猜想与假设进行实验分析和论证课后反思你们是否知道电流与电压、电阻之间有怎样的关系呢？观察实验现象，回答问题，提出猜想。进一步提出：电流与电压、电阻之间会有什么样的定量关系呢？设计实验提出问题确定实验研究方法：控制变量法。设计电路图。简述实验方案，强调滑动变阻器的作用。强调实验中应注意的问题。指导学生分组实验。根据实验数据，画出UI关系图象