第1节 电流与电压和电阻的关系（导学案）

1、.第十七章 电压 电阻三环：自学 展示 反响y欧姆定律是电学中的根本定律，它是学生进一步学习电学知识和分析电路的根底，是电学的重点内容.欧姆定律是实验定律，按照课标的要请教材将此内容的学习设计为学生的探究活动，目的是让学生进一步体验科学探究，学习科学探究的方法.本章教学内容以欧姆定律为线索，从欧姆定律的学习开场，到欧姆定律在理论和实际中的应用完毕，教材自始至终站在培养学生的科学素养的角度安排教学内容.本章共分4节：1.第1节为“电流与电压和电阻的关系，本节的综合性较强，知识方面要用到电路、电压和电阻的知识；技能方面要求学生掌握电流表、电压表和滑动变阻器等的使用.本节主要要求学生通过实验探究电流

2、、电压和电阻的关系，并进一步掌握使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和通过导体的电流的方法.2.第2节为“欧姆定律，本节是在掌握“电阻、电压、电流三者之间关系的根底上推导出欧姆定律公式，要求学生能应用欧姆定律解释一些简单现象，并能进展简单的计算.3.第3节为“电阻的测量，本节是欧姆定律内容的延续，学生在应用欧姆定律解决问题的同时，又可以加深对欧姆定律的理解.本节主要考察了利用“伏安法测电阻的方法，要求学生能正确使用滑动变阻器、电压表、电流表来测出小灯泡或未知电阻的电阻值.4.第4节为“欧姆定律在串、并联电路中的应用，本节主要是关于欧姆定律和串、并联电路的综合，要求学生在掌握串、并联电路电压

3、、电流特点的根底上，灵敏利用欧姆定律来解决实际问题，并推导出串联电路的总电阻R总R1+R2，并联电路的总电阻.【教学目的】1.在知识与技能方面：通过实验探究，认识影响电流大小的因素有电压和电阻;知道导体中的电流与电压、电阻的关系；掌握并运用欧姆定律公式；掌握串、并联电路中电阻的关系，并能利用欧姆定律进展简单的计算；知道用电流表和电压表测电阻的实验原理，会同时使用电压表和电流表测量导体的电阻.2.在过程与方法方面：通过探究过程进一步体会猜测与假设、设计实验、进展实验、分析与论证、评估与交流等探究环节;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;通过分析与论证过程进步学生根据实验数据归

4、纳物理规律的才能.3.在情感、态度和价值观方面：在数据搜集过程中形成实事求是的科学态度；通过探究，提醒隐藏的物理规律，激发学生探究的乐趣.在与小组成员合作完成实验的过程中，加强与别人的协同、合作才能.【课时建议】本章共有4节，建议8课时：第1节 电流与电压和电阻的关系 2课时第2节 欧姆定律1.5课时第3节 电阻的测量1.5课时*第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用 1.5课时本章复习训练 1.5课时1.控制变量法：例如：实验探究电流与电压的关系时，保持电阻一定；实验探究电流与电阻的关系时，保持电压一定.2.等效法：例如：认识串并联电路的总电阻；在测未知电阻的实验中，在保证电路连接及电路中电

5、流、电压不变的情况下，用变阻箱的电阻等效替代未知电阻，由电阻箱的阻值，从而可知待测电阻的阻值.第1节 电流与电压和电阻的关系课题电流与电压和电阻的关系课型新授课教学目标知识与技能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通过的电流.3.会使用滑动变阻器来改变一段导体两端的电压.过程与方法1.通过实验探究过程，进一步体会科学探究方法.2.领悟用“控制变量法来研究物理问题的科学方法.3.通过实验、分析和探究过程，进步根据实验数据归纳物理规律的才能，学会用图象研究物理问题.情感、态度与价值观1.在解决问题的过程中，有抑制困难的信心和决心，让学生体验战

6、胜困难、解决物理问题时的喜悦.2.引导学生养成实事求是、尊重自然规律的科学态度.3.重视学生对物理规律的客观性、普遍性和科学性的认识，培养学生科学世界观的形成.教学重点实验探究电流、电压和电阻的关系的过程教具准备老师准备：演示用具、示教板一套，实验表格、图象坐标纸、多媒体课件等.学生准备：电流表和电压表各一个、三节干电池、滑动变阻器一个、定值电阻R15、R210、R3=15、开关、导线假设干.以上器材为一组，每三人准备一组器材教学难点运用正比例和反比例函数图象分析出电流、电压和电阻的关系式教学课时2课时课前预习1.探究电阻上的电流跟电阻两端电压的关系1猜测：由于电压是形成电流的原因，说明电流的

7、大小与电压有关.2探究：方法：控制变量法.步骤：为了研究电阻上的电流跟电压的关系，我们应控制电阻一定，通过在电路中串联一个滑动变阻器来调节导体两端的电压.3结论：电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比.2.探究通过导体的电流与导体电阻的关系1猜测：导体电阻对电流有阻碍作用，所以通过导体的电流的大小与电阻有关.2探究：方法：控制变量法.备课笔记知识拓展：研究物理问题的方法很多，如控制变量法、等效法、推理法、模型法、类比法等，理解和掌握这些研究方法，科学探究才能少走弯路.小组问题讨论：电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比；电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成正比。那么，电压、

8、电流、电阻这三者之间是否有一个详细的数量关系呢？课前预习步骤：为了研究通过导体的电流跟电阻的关系，我们应控制电阻两端的电压一定，通过换用不同的导体来改变电阻.3结论：电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比.稳固复习老师引导学生复习上一章内容，并讲解布置的作业老师可针对性地挑选部分难题讲解，加强学生对知识的稳固.新课导入老师演示实验：请同学们看一个最根本的电路连接，即由电源、小灯泡、开关各一个，导线假设干组成的一个简单电路.开关闭合后灯亮请同学们考虑：你有哪些方法使小灯泡的亮度变暗？学生讨论后答复：可以减小电源电压；可以在电路中串联一个电阻.老师按学生的方法演示.师 前面我们学习了电流、电

9、压和电阻三个量的知识，这三个量之间的关系并不是孤立存在的，而是互相联络、互相影响的，即电压变化要引起电流变化，电阻变化要引起电流变化.提示：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.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.进行新课 探究电流与电压的关系1提出问题：师 请同学们考虑电阻不变时，电阻上的电流跟电阻两端的电压有什么关系？2猜测或假设：老师提示：同一个小灯泡接在一节电池的电路中时发光较暗，而接在两节电池的电路中时发光较亮.老师引导学生根据提示，发挥想象力，

10、进展猜测或假设.学生猜测：电阻一定时，电压越高，电路中的电流越大.3设计实验：实验仪器的选择：师 我们所学的电流、电压和电阻三个物理量中，哪些物理量可以直接测量出来，分别用什么仪器来测量？生：能直接测量的物理量有：电流和电压，仪器分别为电流表和电压表.师 电阻不能测量，我们怎样知道导体的电阻值呢？生：可以从铭牌上读出导体的电阻值.实验方法的选择：师 也就是说在研究电流和电压、电阻之间关系时，我们是固定电阻不变，让电备课笔记知识拓展：因为电压的变化和电阻的变化都会引起电流的变化，所以我们采用控制变量法，先让电阻不变，探究电流与电压的关系，再让电压不变，探究电流与电阻的关系，最后总结出电流与电压和

11、电阻的关系.进行新课压发生改变，观察电流的变化，这种研究物理问题的方法叫什么？生：控制变量法.老师播放多媒体课件“控制变量法，并讲解.实验时如何减小误差：师 实验时，针对于某一导体只测量一组电压和电流值，行吗？生：不行.师 为什么？师生共同答复：屡次测量可以减少误差，同时考虑到物理规律的客观性、普遍性和科学性，应该多测量几次.注意：我们在实验时不仅要针对同一导体测量几组电压值和电流值，同时还要更换定值电阻反复进展实验，这种研究物理问题的方法是不可无视的.实验时，给出了两个不同的定值电阻R15和R210实验时如何改变电压和电流：师 我们在实验中要屡次测量电压值和电流值，那么怎样去改变导体两端的电

12、压和通过它的电流呢？生1：改变电源的电压，如：增减串联的干电池的节数.生2：用滑动变阻器来改变定值电阻两端的电压.老师总结指出：同学们知道了改变定值电阻两端电压的方法，请大家根据你认为最合适的方法和刚刚我们设计的思路，对照自己桌前的器材选择你所需的实验仪器，并画出可以同时测量电压和电流的电路图.4进展实验：实际操作中，老师要提醒学生注意以下几个问题：用多媒体播放连接电路和更换元件时，开关应处于断开状态，滑动变阻器按“一上一下的接法，滑动变阻器的滑片应放到最大阻值的位置上.正确连接电流表、电压表、滑动变阻器.闭合开关前，明确研究对象；明确控制什么物理量不变，什么物理量改变；明确观察记录哪些数据.

13、测量过程中电路闭合时间不能过长，读取数据后要断开电路，以防止通电时间过长电阻发热给实验带来误差.测量次数不要过多，根据时间而定，一般测量三次或四次左右.假设用滑动变阻器来改变导体两端电压的情况时，尽量使定值电阻两端的电压成整数倍地变化如：0.5V，1V，1.5V.同样假设用干电池或学生电源改变电源电压时，也尽量使电源电压成整数倍地变化.老师巡回指导学生进展实验，指出学生在实验中容易出现的错误，并分析错误原因，要求学生实事求是地填写实验数据.5分析和论证：数据处理时，老师引导学生仔细考虑实验数据，从不同的角度进展分析：如分析电压是怎样发生变化，从而影响到电流怎样变化；同时还应考虑到实验会有误差，

14、可能数据不会完全一致.6得出结论：老师总结得出电流、电压关系的结论：板书：电阻不变时，通过导体的电流和导体两端的电压成正比.老师指导学生用测量的数据对照课本画出I-U图象高中物理中叫伏安特性曲小组问题讨论：1.假如用干电池做实验，怎样改变电压？2.假如用学生电源做实验，怎么改变电压？3.假如用滑动变阻器，怎样改变电压?进行新课线，引导学生理解并运用图象法解决问题.7评估:要求学生在实验探究报告中反思自己的探究活动，如：实验设计方案是不是最优的，还可能存在着哪些不合理的地方，可怎样进展改进？操作过程中读完数据做记录时没有及时断开开关，可能会浪费电；在更换电阻时，也没有断开开关，这也是不允许的.从

15、实验的过程和结果看，尽管数据之间存在一些误差但根本能反映规律，所以测得的数据和结论是可靠的.8交流：要求学生进展交流时，可以互相交换各自的实验探究报告，也可以口头表述自己在实验探究中与别人不同的意见，同时还应听取别人正确的意见.交流时，不应只是交流实验探究结论，交流的重点应放在实验探究的过程中.如：为什么我的猜测和别人不一样？为什么我的方法与你不一样？为什么你能得出这样的结论，而我的结论和你不一样？【例1】 为了探究电流跟电压的关系，小亮设计了如图甲所示的电路图. 甲 乙1请根据电路图，用笔画线代替导线将图乙中的元件连成电路.2在探究电流与电压的关系时，应保持_不变，调节滑动变阻器滑片的位置，

16、改变_，记下对应的电流值.解析：1根据电路图连接实物图，首先应看明白电路图中各元件的位置及连接方式，然后对照电路图连接电路元件.连接时注意电表的正、负接线柱位置及其量程.看不出该使用哪个量程时，应使用较大量程.2在探究电流跟电压的关系时，根据控制变量法，应保持R不变，调节滑动变阻器，获取不同的电压值.备课笔记特别提醒：在导体电阻不变的前提下，电压的变化会引起电流的变化，电压的变化是因，电流的变化是果，不能因果倒置.思想方法：在电阻不变时，想要更明确地知道电流与电压的关系可采用画图象的方法.特点提醒：根据电路图连接实物图时，要特别注意电压表与电流表的量程选择，假设没有特别明显的提示时，统一选用较

17、大量程.答案：1如右图所示2电阻R的阻值电压表示数或定值电阻两端电压探究电流与电阻的关系1提出问题:前面的实验中，我们知道，电阻不变时，电流与电压成正比，那么，在电压不变时，电流与电阻之间有什么样的关系呢？2猜测或假设:生：根据“导体的电阻越大，流过它的电流就会越小，因此我们猜测：电流与电阻成反比.3设计实验:老师提示：我们在做实验时，仍需使用控制变量法，即保持电阻两端的电压不变，研究电压不变的条件下，电流与电阻的关系，实验电路图与前面一样.4进展实验:步骤一：按电路图连接好电路.步骤二：分别将5、10、15的定值电阻连入电路中，调节滑动变阻器，使电压表示数保持不变如U=3V，分别读出电流表的

18、示数，记录在下面的表格中. U=_V 5分析论证，评估，交流.根据测量的数据对照课本画出I-R图象，并得出结论.板书：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比.【例2】在探究电压不变，电流跟电阻关系的实验中，已经得出正确的实验结论，下表中有两个数据漏写，请根据实验结论，填写表中的两个空格.解析：当电压不变时，导体中的电流跟导体的电阻成反比.假设电流从0.6A减小为0.3A，电流减小了一半，那么电阻应增大一倍，为10.假设电阻从5增大为20，电阻增大为原来的4倍，那么电流应减小为原来的1/4，为0.15A.答案：10 0.15【例3】在“探究电流与电阻的关系的实验中，老师提供的实验器材如下

19、图各个电源两端的电压保持不变，各个定值电阻受温度的影响可以忽略.请选用适宜的器材，完成实验探究.1你认为电流的大小与哪些因素有关？备课笔记规律总结：导体两端电压不变是由挪动滑动变阻器滑片实现的，导体电阻的变化是由更换不同的定值电阻实现的.小组问题讨论：探究电流与电阻的关系和探究电流与电压的关系时，滑动变阻器的作用有什么不同？进行新课答： 2本实验中，需要保持 不变.3在虚线框内画出你设计的实验电路图.4小杨设计的实验方案中，使用了滑动变阻器，在实验中，滑动变阻器不能起到的作用是 A.控制电路中的电流大小，保护电路B.保持定值电阻两端的电压不变C.改变电源电压解析：由电压、电阻的概念可知，电流的

20、大小与电压、电阻有关；要研究电流与电阻的关系，应保持电压不变；实验中要测电压和电流，故应用到电压表和电流表，为了保证电压不变，还需用到滑动变阻器，因此电路设计如下图；滑动变阻器既可以保护电路，又可以保持定值电阻两端的电压不变，但它不能改变电源电压.答案：1电压、电阻2电压3如右图所示4C解析：当开关S闭合后，A中电压表与电源并联，所以电压表测的是电源两端的电压或者说是两只灯泡两端的总电压；B中电压表与L1并联，正负接线柱的接法也正确；C中电压表与L2并联，测的是L2两端的电压；D中电压表虽然与L1教学板书课堂小结理解电流与电压、电阻的关系时，要注意以下两个问题：1这里的导体中的电流和导体两端的

21、电压、导体的电阻都是针对同一导体而言的.不能说一个导体的电流和另一个导体两端的电压成正比；也不能说一个导体的电流与另一个导体的电阻成反比.所以，电流与电压、电阻的关系一定要标明是哪一备课笔记规律总结：探究电流与电压的关系时，滑动变阻器的作用是保护电器和改变电阻两端的电压；探究电流与电阻的关系时，滑动变阻器的作用是保护电路和保持电阻两端的电压不变.课堂小结段电路或哪一个导体.2注意电流与电压、电阻关系的逻辑性.在表达三者关系时，电流与电压、电阻的顺序不能改变，即不可以说电阻一定时，导体两端的电压随电流的增大而增大,也不能说电压一定时，电流越小，导体电阻越大.因为电压是形成电流的原因，因为导体两端

22、加了电压，导体中才有电流，不是因为导体通过了电流才有电压，这个因果关系不能颠倒；而电阻是导体本身的一种性质，与通过导体的电流大小无关.这节课我们研究了电流、电压和电阻这三个物理量间的关系，知道了在电阻一定时，电流与电压成正比；电压一定时，电流与电阻成反比.在研究问题时，学习了控制变量的思想，针对这个实验，在研究电流与电压的关系时，我们控制了电阻不变，即定值电阻不变；在研究电流与电阻关系时，我们控制电压不变.教材习题解答想想议议P76利用“探究电流与电压的关系的实验数据计算UI，并与电阻R比较，看看电阻R与UI有什么关系.解：电阻R与的关系是：R=.动手动脑学物理P76771. 在探究电阻一定时

23、电流与电压关系的实验中，小明得到的实验数据如下表所示.1为分析电流与电压的定量关系，请你在方格中建立有关坐标轴并制定其标度，把表中的数据在坐标系中描点.2小英说，从图中可以看出，这些数据中有一组是明显错误的，跟其他数据的规律完全不同，可能是读取这组数据时粗心所引起的，分析时需要把它剔除掉.这是哪组数据？解：2第4组电流数据0.40A是错误的.2.在电阻一定时探究电流与电压关系的实验中，小凯把定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连接成了如下图的电路，正准备闭合开关时，旁边的小兰急忙拦住他，说接线错了.请你检查一下电路，错在哪里？小兰发现只要改接一根导线就可以，请把接错的那一根导线找出来，打上“×，再画线把它改到正确的位置上. 备课笔记知识拓展：当根据实验数据描的点成线性关系时，连接这些点作直线的要领是：首先让最多的点在这条直线上，然后让分布在直线两侧的点同样多.解：如下图.难题解答【例4】在研究“一定电压下，电流与电阻的关系时，电路如下图，电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“15 1A的字样，在a,b间先后接入不同阻值的定值电阻R，挪动滑片P，使电压表