物理人教版九年级全册电流与电压和电阻.1电流与电压、电阻的关系.doc

电流与电压、电阻的关系一、概述电流与电压、电阻的关系是九年级物理第十七章第一节内容，是得出欧姆定律的前提。这三个物理量的关系是在学习了电流、电压、电阻等概念以及电压表、电流表、滑动变阻器使用方法之后的进一步深入，从而使学生的知识结构更具有系统性。这节课要体现出探究性学习与科学方法的渗透，重视科学探究过程，让学生在探究过程中体验方法、学习方法，得出欧姆定律的大概过程。通过本节课学习，主要是为了让学生掌握同一电路中电学的三个基本物理量之间的关系，进一步了解运用“控制变量法”研究多个变量间的关系的实验方法，为进一步学习电学知识打下基础。二、教学目标分析1、知识与技能通过实验探究，认识影响电流大小的因素；知道导体中的电流与电压、电阻的关系。培养学生依据实验事实，探索、分析推理、归纳得出物理规律的能力，以及利用物理规律解释同类物理现象的能力，使学生接受科学思维方法的训练；培养学生的动手能力和创新精神。2、过程与方法通过探究过程进一步体会猜想与假设、设计实验、分析论证、评估等探究要素；通过制定研究方案进一步体会“控制变量”这一重要的研究方法。初步掌握利用探究性实验研究物理问题，并归纳得出规律的一般研究方法；3、情感、态度与价值观在数据收集的过程中形成实事求是的科学态度；通过探究，揭示隐藏的物理规律，感受探索的乐趣；在与小组成员合作完成实验的过程中，加强与他人的协同、合作能力。三、教学策略选择与设计九年级物理“探究电流与电压、电阻的关系”一节的教学属于物理规律的教学。物理规律的教学，主要是建立在探索性的定量实验的基础上，通过观察、测量，总结归纳而成规律。教学过程是教师的教与学生的学和谐统一的双边活动对于物理规律的教学，从物理规律形成的过程来看，学生通过提供丰富、直观的感性材料，通过有关的定量实验和观测，创造一个理想的物理情景，充分调动学生学习的主动性和积极性，及时引导学生把感性认识上升为理性认识。依据本节课的知识结构特点、教学目标和学生实际，确定本节课为“探究式”课型。即用演示实验、学生实验、学生观察、师生讨论、探究发现、分析推理为主的多边教学。通过引导和启发学生理解和掌握物理探究方法，激发学生探究和发现物理规律的动机和兴趣，为学生学习物理而创造理想的情境。通过学生实验，激发学生学习的兴趣，培养学生的实验能力和创新精神。结合教材、教育和教学的特点，主要采用“探究学习”的方法。即让学生通过自己发现物理问题、探究实验过程，以获取知识并发展探究能力的一种学习方式。四、教学资源与工具设计远教“模式三”投影、视频展示台环境1、演示用：电源（4节干电池），额定电压为3.8伏的小灯泡一只，滑动变阻器、电流表、电压表各一只，阻值分别为5欧、10欧、20欧的定值电阻各一只，开关一只，导线若干等。2、学生用：干电池4节、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各1个，阻值不同的定值电阻3只、导线若干。(4人一小组准备)五、重点及难点重点：引导学生发现电流与电压和电阻的关系；电流和电压、电阻间的定量关系的实验设计。难点：电流和电压、电阻间的定量关系的实验设计及学生对实验数据的分析、归纳并得出结论;实验器材多，实验注意点多，动手能力要求较高;出现故障的可能性较大，学生很难同步;六、教学过程1、提出问题，启动思维，知识铺垫，导入新课教师问：电压的作用是什么？学生答：电压是形成电流的必要条件。教师问：电阻表示什么？学生答：电阻表示导体对电流有阻碍作用。教师问：那么电流与电压、电阻有什么关系？、2、大胆猜想，活化思维，主动探究，形成假设在学生积极思考的过程中，引导他们大胆假设：电压是形成电流的必要条件，学生猜想：电压越高，电流可能越大。电阻表示导体对电流有阻碍作用，学生猜想：电阻越大，电流可能越小。学生通过对有关概念的理解，说出了猜想的理由，教师给予肯定。3、实验演示，巧设情景，定量分析，发展猜想演示一：不同电压使同一灯泡发光。将额定电压为3.8伏的小灯泡与滑动变阻器串联在6伏的电路中，电压表与小灯泡并联，移动滑片，观察电压表示数变化及小灯泡亮度变化。现象：电压升高，灯泡变亮，即通过灯丝的电流变大。通过实验，进一步猜想：电流与电压成正比吗？演示二：相同电压使不同电阻的灯泡发光。通过实验，进一步猜想：电流与电阻成反比吗？设计意图：引导学生合理猜想，引出探究课题，视频展示台投视演示，突出效果。4、学生主体，实验研究，定量探究以上猜想是否能成立，需经过探索性的定量实验的验证。科学发展史表明，大部分物理规律的发现是先有科学猜想，后设计实验验证的。小组讨论，设计实验研究方法。引导学生回忆研究“电阻大小与导体材料、长度和横截面积有关”的实验方法，启发学生思考：要研究电流与电压、电阻两个因素的关系时，应该怎么办？学生讨论后回答：本实验必须分两步来完成。第一步，保持电阻不变，研究电流与电压的关系；第二步，保持电压不变，研究电流与电阻的关系。最后将两次实验结论综合起来，就能得出电流与电压、电阻的关系。教师强调指出：这种研究方法叫“控制变量法”，是科学研究中被广泛采用的一种方法。教师启发：针对以上两个方案，如何设计实验，需要哪些实验器材，需要测哪些物理量？设计意图：学会用控制变量法探究问题。电路设计。教师首先画出一个电阻R，启发学生思考：要组成一个简单电路，需哪些电路器件；要知道电阻R两端的电压和通过电阻R的电流，需用什么仪器测量，怎么连接？如何改变加在电阻R两端的电压呢？引导学生逐步完善电路，并让学生画出完整的电路图（如图所示）。教师用实物投影展示学生设计的实验电路图。设计意图：通过对学生设计的肯定，激发学生学习欲望，且为学生给出了一个正确的示范。让学生讨论：对于第一步，调节U(用电压表测)观察I（用电流表测），并且电压的调节可通过改变电池的节数来实现（电阻R直接接在电源两端），或者通过电阻R与滑动变阻器串联（上图），移动滑片来实现。师生共同讨论：方法一可行，但电压不一定是整数倍增加，显然给测量带来麻烦，并且实验电路必须多次改接：方法二因为变阻器的作用可改变电路中的电流，由此可以肯定移动滑片，电阻两端的电压一定要变化，这种方法只需要连接一次电路，通过连续改变滑片的位置，就可以改变电阻两端的电压，比方法一好。继续让学生讨论：对于第二步，要研究I与R的关系，首先要改变上图中R的值（提供5欧、10欧、20欧的定值电阻），要保持R两端的电压不变，同样可调节滑片的位置，这样就保证了当改变电阻R的大小时，通过调节R的滑片位置，使电压表示数不变，观察电流表示数的变化。教师强调：要得到一个规律，至少需要几组数据？学生：3组。教师：好，我们在实验中必须收集3组数据才能进行总结分析。表格设计。启发学生：要完成以上实验，还必须测量相关数据，并把数据填入表格。那么如何设计表格呢？思考后让学生画出有关表格（如图）。教师用实物投影展示学生的表格。R=_ U=_ V实验次序电阻R/电流I/实验次序电压U/V电流I/ 表一 表二设计意图：通过对学生设计的肯定，激发学生学习欲望，且为学生给出了一个正确的示范。团结协作，进行实验，收集数据实验操作。依照电路图，指导学生选择器材，连接电路，拟定实验步骤，动手实验，记录实验数据。教师：实验中，注意以下问题（展示幻灯片：1、连接电路时，开关要 ；2、闭合开关前，滑动变阻器的滑片滑到 位置）。1、2、3、4小组研究保持电阻不变，电流与电压的关系，即保持R不变，调节R，使R两端的电压成整数倍增加，测出通过R的电流，记录每次的电压值和电流值。5、6、7、8小组研究保持电压不变，电流与电阻的关系，即改变R的阻值，先后用5欧、10欧、20欧的电阻接入，调节R，保持R两端的电压不变，记录每次的电阻值和相应的电流值。开始实验，数据记在设计的表格中。在学生实验过程中，教师边巡视边指导。鼓励速度快的学生完成另外一实验，达到因材施教。设计意图：对实验的总结，为学生的成功探究奠定基础，并让学生体验团结合作学习。小组汇报，分析归纳，系统总结，得出结论分析比较以上实验数据，组织讨论，系统总结，归纳实验结论。让学生分析表一，并得出：电流随电压的增大而增大，且电压增大几倍，电流也增大几倍。结论1：当电阻一定时，电流与电压成正比。教师强调：电阻不变是前提，电压变化是“因”，电流变化是“果”。让学生分析表二，并得出：电流随电阻增大而减小，且电阻增大到几倍，电流就减小到几分之一。结论2：当电压一定时，电流与电阻成反比。教师强调：电压不变是前提，电阻不变是“因”，电流变化是“果”。教师：同样探究这个问题的小组，是否也发现了这样的规律？如果有的小组有不同结论，与其他同学交流一下，找找原因。（学生间短暂交流）教师：当然，实验误差也会造成实验数据有差异，不一定能得到严格相等的比例关系。在实验中，我们要尊重事实、实事求是地记录和分析数据。设计意图：让学生学会交流，激发学生交流的欲望让学生思维发生碰撞，取长补短，培养学生实事求是的科学态度。5、巩固练习，加深理解，提高能力，评估收获、在研究欧姆定律的实验中，我们先保持 不变，得出导体中的电流强度跟这段导体两端的电压关系；然后保持 不变，得出导体中的电流强度跟这段导体电阻的关系。、某同学在探究电压和电流的关系时，记录了如下表的实验数据，但有两处忘记填写，请你替他补上，电压U/V4610电流I/A0.511.25、在研究电流与电压、电阻关系时，通过移动滑动变阻器的滑片