沪科版九年级物理第十五章 探究电路 第一节 电阻与变阻器 习题课教案

沪科版九年级物理第十五章探究电路第一节电阻与变阻器习题课教案一、课程标准解读本节课为沪科版九年级物理第十五章“探究电路”第一节的习题课，属于电路基础核心知识的巩固与应用模块。依据初中物理课程标准要求，本节需实现以下教学导向：知识与技能维度：学生需明晰电阻的物理概念，掌握电阻的测量方法，理解变阻器的工作原理与调控机制，能运用欧姆定律解决基础电路计算问题，具备电路图识别与规范绘制的基本能力。过程与方法维度：通过实验复盘、习题推演、小组研讨等活动，培养学生的科学探究能力、逻辑推理能力与问题解决能力，引导其掌握“观察—分析—归纳—应用”的物理学习范式。情感态度与价值观及核心素养维度：在知识应用过程中渗透科学素养与实践精神，强化团队协作意识，建立“物理知识服务于生产生活”的认知，为后续电路分析与设计的学习筑牢基础。二、学情分析九年级学生已具备电路基本组成、电流电压测量等前置知识，且在生活中接触过电器发热、调光台灯等与电阻相关的现象，但存在以下认知与能力短板：概念认知层面：对电阻的物理本质、电阻率与电阻值的关联理解不透彻，易混淆变阻器的调节原理与电路作用。技能操作层面：虽掌握基础电路连接方法，但变阻器的选型、接线及电路参数调控的实操能力不足，电路图绘制的规范性有待提升。思维特点层面：对“电阻与材料、温度等因素的定量关系”这类抽象内容的理解存在障碍，需依托具象实验与典型习题搭建认知桥梁。学习倾向层面：学生对实验实操与电路设计类活动兴趣较高，但对理论习题的深度探究动力不足，需结合情境化任务激发参与度。三、教学目标（一）知识与技能目标精准阐述电阻的定义及影响因素，厘清电阻率、电阻值的区别与关联。熟练运用伏安法测量电阻，能区分滑动变阻器与电阻箱的工作原理及适用场景。灵活应用欧姆定律完成简单电路的电流、电压、电阻计算，构建基础电路知识网络。（二）过程与方法目标能独立完成电阻测量实验的数据分析，可根据电路需求选择并调试变阻器。通过小组协作完成电路图绘制与电路参数分析，具备初步的电路方案设计能力。掌握“例题建模—变式迁移—综合应用”的习题解题思路，提升知识迁移能力。（三）情感态度与价值观目标在习题探究与实验复盘过程中培养严谨的科学态度，体会合作学习的高效性。结合电阻与变阻器的生活应用案例，激发对物理学科的探索兴趣，认同科学知识的社会价值。（四）科学思维与评价目标能基于实验数据建立电阻与电路参数的关联模型，运用逻辑推理分析电路问题本质。可评判自身及同伴的实验操作与习题解答的合理性，能通过多途径验证物理知识的真实性。四、教学重难点（一）教学重点深化电阻概念的理解，掌握其在电路中的限流、分压作用。精通变阻器的调节原理与操作方法，能规范完成变阻器接入电路的调试。熟练运用欧姆定律解决电路计算问题，具备基础电路图的分析与设计能力。（二）教学难点理解电阻的物理意义，尤其是电阻与材料属性、温度的定量关系。掌握变阻器调节对电路中电流、电压分布的影响机制。突破抽象概念认知壁垒的策略：通过实物模型演示、动态电路仿真视频、分层递进式习题，将抽象规律具象化；依托分组实操，强化学生动手能力，实现理论与实践的深度结合。五、教学准备清单（一）多媒体及教辅资源包含电阻与变阻器核心概念、典型例题的标准化PPT课件。电阻特性、变阻器工作原理的动态演示视频及电路图教学图表。（二）实验器材电路实验板、定值电阻（多规格）、滑动变阻器、电阻箱、电流表、电压表、导线若干。（三）学具与评价工具学生用具：绘图笔、科学计算器、实验记录本。评价工具：电路设计任务单、学生课堂表现评价量表、习题批改反馈表。（四）教学环境与预习要求教学环境：采用小组围坐式座位排布，提前规划黑板板书的知识框架区域。预习要求：学生提前复习教材中电阻与变阻器的核心内容，完成课前基础预习习题。六、教学过程（一）导入环节（5分钟）情境创设开场白：“同学们，生活中手机充电时充电器会发热、白炽灯工作时会发光发热，这些常见现象的背后都与一个核心物理量相关——电阻。今天我们将通过习题巩固与实验复盘，深入探究电阻与变阻器的奥秘。”同步展示充电器、白炽灯的实物及工作时的发热现象图片，引导学生初步关联现象与电阻的物理本质。认知冲突提出递进式问题：“为什么充电器充电功率越大，发热越明显？调光台灯能改变亮度，其内部的变阻器是如何实现电流调控的？这些问题的答案，都需要我们通过本节课的学习来解答。”播放“水在不同纯度下导电能力差异”的演示视频，引发学生对“电阻与材料属性关联”的认知好奇。挑战性任务分组布置任务：“请各小组在2分钟内，画出一个包含定值电阻与滑动变阻器的串联电路，并预判变阻器滑片移动时，电路中电流的变化趋势。”任务结束后随机选取2组展示电路图，初步诊断学生的前置知识掌握情况。学习路线指引明确课堂流程：“本节课将先复盘电阻与变阻器的核心概念，再通过实验验证规律，接着完成分层习题训练，最后实现知识的综合应用，让我们逐步突破学习难点。”（二）新授与习题精讲环节（2530分钟）本环节设置5个递进式学习任务，通过“概念梳理—实验验证—习题建模—应用拓展”的逻辑展开教学。任务一：电阻的概念与测量复盘教师活动（1）引导学生回顾电阻的定义，对比不同材料导体的电阻差异，明确电阻率的物理意义。（2）演示伏安法测电阻的规范操作，强调电流表、电压表的量程选择与误差控制要点。（3）展示典型错题案例，剖析“误将电压表串联”“电流表量程选错”等常见错误。学生活动（1）复述电阻的影响因素，完成“不同长度、横截面积的镍铬合金丝电阻比较”的理论推导。（2）分组复盘伏安法测电阻实验，记录实验数据并计算电阻值，分析数据误差成因。即时评价标准（1）能准确表述电阻的定义及影响因素。（2）能规范描述伏安法测电阻的实验步骤，正确处理实验数据。任务二：变阻器的原理与应用辨析教师活动（1）拆解滑动变阻器的结构，演示“一上一下”接线的调控原理，对比电阻箱的定值调控特点。（2）出示“变阻器接入电路后滑片移动，电流表示数变化”的典型习题，讲解解题思路。学生活动（1）观察滑动变阻器的滑片移动过程，绘制电阻丝接入长度与电阻值的关联曲线。（2）完成变阻器接线方式的辨析题，总结“滑片靠近下接线柱，电阻减小”的规律。即时评价标准（1）能区分滑动变阻器与电阻箱的工作原理。（2）能根据电路图判断变阻器滑片移动对电路电流的影响。任务三：欧姆定律的综合计算教师活动（1）梳理欧姆定律公式（I=U/R）的适用条件，推导变形式（R=U/I、U=IR）的应用场景。（2）以“串联电路中定值电阻的电压计算”为例，建立“先判电路连接方式，再代入公式计算”的解题模型。学生活动（1）完成欧姆定律基础计算题，验证“串联电路电流处处相等”“并联电路各支路电压相等”的规律。（2）小组研讨“定值电阻与变阻器串联，变阻器阻值变化对电压的影响”的进阶习题。即时评价标准（1）能准确表述欧姆定律的内容及公式。（2）能完成串并联电路中电流、电压、电阻的基础计算。任务四：基础电路分析教师活动（1）讲解电路分析的基本步骤：判连接方式→标已知量→选对应公式→求未知量。（2）展示含变阻器的混联电路案例，引导学生分步拆解电路结构。学生活动（1）分析给定电路图的连接方式，标注各元件的电流、电压关系。（2）完成电路分析基础习题，总结“混联电路先拆后合”的分析技巧。即时评价标准（1）能准确识别串、并、混联电路的连接方式。（2）能完成基础电路的参数计算。任务五：简易电路设计实践教师活动（1）明确电路设计的基本原则：安全性、实用性、经济性，展示“可调亮度小灯电路”的设计范例。（2）组织小组电路设计竞赛，明确“功能实现、元件选型、电路图规范性”的评价维度。学生活动（1）分组设计“可调控电流的简易电路”，绘制规范电路图并说明设计思路。（2）展示设计成果，互评方案的合理性与创新性。即时评价标准（1）能遵循设计原则完成简易电路方案设计。（2）能清晰阐述电路的工作原理及变阻器的调控作用。（三）巩固训练环节（10分钟）1.基础巩固层练习设计：匹配课堂例题的复刻型习题，涵盖电阻概念辨析、伏安法实验步骤填空、欧姆定律基础计算。师生活动：学生独立完成，教师巡视答疑；完成后随机展示3份作业，点评解题规范性。评价标准：能独立完成基础习题，解题步骤完整、答案准确。2.综合应用层练习设计：整合“变阻器调控+欧姆定律计算+电路连接判断”的情境化习题，如“调光台灯电路的参数分析”。师生活动：学生分组研讨解题思路，教师提供方向指引；小组代表分享解题过程，集体订正。评价标准：能综合运用多知识点解决实际问题，逻辑推导过程清晰。3.拓展挑战层练习设计：开放性探究题，如“探究不同温度下灯丝电阻的变化规律，设计实验方案并预判结果”。师生活动：学生分组制定探究方案，教师审核可行性；小组汇报方案，互评探究思路的严谨性。评价标准：能提出科学的探究方案，具备初步的创新思维与实验设计能力。4.变式训练练习设计：改变基础习题的非本质条件（如将串联电路改为并联电路、更换元件规格），保留核心解题逻辑。师生活动：学生完成变式习题，总结同类题型的解题通法；教师强调“抓核心规律，灵活迁移方法”的要点。评价标准：能识别题型本质，实现解题方法的有效迁移。5.反馈机制采用“学生互评+教师点评”的双反馈模式，通过实物投影展示典型错题与优秀答案，明确“错误成因”与“优化方案”；借助移动学习终端实现习题答案的快速统计与学情分析。（四）课堂小结环节（5分钟）知识体系建构学生以思维导图形式梳理“电阻概念—测量方法—变阻器原理—欧姆定律应用—电路分析”的知识逻辑，小组代表展示并讲解知识框架。方法提炼师生共同总结本节课的核心方法：伏安法测电阻的实验方法、欧姆定律的解题建模方法、电路分析的拆解方法。悬念设置与作业布置（1）悬念引导：“本节课我们探究的是定值电阻与常规变阻器的应用，下节课将学习特殊电阻（如热敏电阻、光敏电阻）在智能电路中的作用，大家可以提前查阅相关资料。”（2）作业布置：区分“必做”与“选做”两类，明确完成要求与提交时间。七、作业设计（一）基础性作业（必做，1520分钟完成）核心知识点：电阻的概念与影响因素、欧姆定律的基础应用、规范电路图绘制。作业内容（1）复述电阻的定义，说明导体电阻与温度的关联。（2）完成3道欧姆定律基础计算题，写出完整解题步骤。（3）绘制“定值电阻与滑动变阻器并联”的规范电路图，标注元件符号与典型参数。作业要求（1）70%题目为课堂例题的直接迁移题型，30%为简单变式题。（2）答案具有明确评判标准，解题步骤需体现物理公式的应用逻辑。（二）拓展性作业（选做，2025分钟完成）核心知识点：变阻器的实际应用、电路故障的初步诊断。作业内容（1）观察家中12件含变阻器的电器（如调光台灯、可调速风扇），分析其内部变阻器的作用及调控原理，撰写200字左右的分析报告。（2）针对“串联电路中电流表示数为零、电压表示数接近电源电压”的故障现象，分析可能的故障原因并提出排查方案。作业要求（1）结合生活情境整合多知识点，报告需体现“观察—分析—总结”的逻辑。（2）采用等级评价量规，从“知识准确性、逻辑清晰度、内容完整性”维度进行评价。（三）探究性/创造性作业（选做，课余完成）核心知识点：电阻与变阻器的创新应用、电路设计的实践能力。作业内容（1）设计一款基于滑动变阻器的简易小装置（如可调亮度小夜灯、可调速微型电机），绘制设计图纸并标注元件清单。（2）撰写一份关于“电路安全与电阻防护”的科普短文，要求结合具体案例说明电阻在电路保护中的作用。作业要求（1）方案需具备可操作性，记录探究过程中的问题与解决措施。（2）支持多样化成果形式（图纸、短文、模型照片等），鼓励跨学科知识整合。八、本节知识清单及拓展（一）核心知识清单电阻：表示导体对电流阻碍作用的物理量，单位为欧姆（Ω）；其大小与导体的材料（电阻率）、长度、横截面积及温度相关。电阻测量：伏安法的核心原理为R=U/I，需注意电流表串联、电压表并联，同时控制实验误差。变阻器：滑动变阻器通过改变接入电路的电阻丝长度调控电阻，接线需遵循“一上一下”原则；电阻箱可实现电阻的定值精准调控。欧姆定律：导体中的电流与导体两端电压成正比，与导体电阻成反比，公式为I=U/R，适用于纯电阻电路。基础电路：串联电路电流处处相等，总电阻等于各电阻之和；并联电路各支路电压相等，总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和。电路安全：需防范短路（电阻趋近于零，电流过大）、过载（电流超过元件额定值）等故障，电阻元件可起到限流、分压的保护作用。（二）知识拓展特殊电阻：热敏电阻（电阻随温度变化）、光敏电阻（电阻随光照强度变化）、压敏电阻（电阻随压力变化）在智能传感器、自动控制电路中广泛应用。电路实验进阶：高精度电阻测量可采用“替代法”“半偏法”，有效降低仪器误差。技术应用：变阻器在工业调速系统、家用电器调控模块中发挥核心作用，是实现电路参数柔性调控的关键元件。九、教学反思（一）教学目标达成度评估本节课核心目标为巩固电阻与变阻器的基础概念、提升欧姆定律应用能力。从课堂表现与作业反馈来看，85%以上学生能准确表述电阻的定义及影响因素，熟练完成基础欧姆定律计算；但约20%的学