课时17.1 （教学设计）电流与电压和电阻的关系

课时17.1《电流与电压和电阻的关系》 教案
知识点一：探究电流与电压的关系
提出问题：电阻一定时，电流与电压间存在什么关系？
猜想与假设：因为电压是使自由电荷发生定向移动形成电流的原因，电压越高，电流越大，所以电流与电压可能存在正比关系。
设计实验：探究电流与电压的关系，需要将定值电阻接入电路中，并用电流表测出电路中的电流，用电压表测出定值电阻两端的电压，通过改变电源中电池的个数来改变定值电阻两端的电压，同时也可以重新设计电路，通过接入滑动变阻器，在电路中的滑动变阻器来调节定值电阻两端的电压。
图像
进行实验：
电阻 10 10 10 10 10 10 10
电流 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06
电压 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
分析与论证：从实验数据可以看出电流和电压之间的关系，电流随电压的增大而增大，电流与电压的比值为一个定值，说明电流与电压成正比关系。
结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。一定时，与成正比，即
探究方法：控制变量法
控制的量：电阻的阻值一定
变化的量：电阻两端的电压
研究的对象：电阻上的电流和电压的关系
滑动变阻器的作用：改变定值电阻两端的电压
小知识：在导体电阻不变的情况下，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，在这一结论中吗，到电阻不变是前提，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”（因为电压是形成电流的原因），决不能写成导体两端的电压与电流成正比。此结论还说明：当电阻一定时，电压与电流的比值为一定值。
实验中，不能用小灯泡代替实验，因为小灯泡的电阻会发生改变，不是定值电阻。
知识点二：探究电流与电阻的关系
提出问题：电压一定时，电流与电阻存在怎样的关系
猜想与假设：因为电阻表示导体对电流的阻碍作用，电阻越大，电流会越小，所以电流与电阻可能存在反比关系
设计实验：要研究电流与电阻的关系，必须改变接入电路中的电阻值大小，只需要更换不同电阻接入即可。在实验中要控制电阻两端的电压不变，所以需要用滑动变阻器来进行调节，保证电阻两端的电压不变。
进行实验：
电压 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2
电阻 1 3 5 7 10 15 20
电流 1.15 0.41 0.25 0.18 0.12 0.08 0.06
结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。一定时，与成反比，即。也就是说，在电压不变时，电阻增大为原来的几倍，则电流就会减小为原来的几分之一。
探究方法：控制变量法
控制的量：电压不变
变化的量：电阻阻值
研究的对象：电流与电阻的关系
滑动变阻器的作用：保持不同定值电阻两端电压不变
拓展：实验中电阻两端的电压不变是通过与之串联的滑动变阻器滑片移动来实现的，导体电阻的变化是通过更换不同阻值的定值电阻来实现。
注意：
连接电路时，开关应该处于断开状态，要正确选择电压表、电流表的量程；在闭合开关之前，应将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处。
实验中用到了控制变量法，探究电流与电压的关系时，要保证电阻一定；探究电流与电阻的关系时，要保证电压一定。
在探究电流与电压的关系时，可以通过三种方式来改变导体两端的电压。①更换电池的数量；②使用不同档位的学生电源；③通过串联滑动变阻器来进行调节滑动变阻器实现。
在探究电流与电压的关系时进行了多次实验，避免实验的偶然性和特殊性，使得实验揭露更具有普遍性。在探究电流与电阻的关系时，是通过“换”电阻的方式来改变电阻阻值的，进行实验时，手移滑片，眼睛观察电压表的示数。
滑动变阻器在两个探究实验中的作用是不同的。在探究电流与电压的实验中，滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端的电压；而在探究电流与电阻的实验中，滑动变阻器的作用是保证定值电阻两端的电压不变。
在实验中，研究对象不变：他导体的电流和导体两端的电压都是针对同一段导体而言的。
明确因果关系，电流与电压之间存在着因果关系，电压是产生电流的原因，因为导体两端加了电压，导体中才会有电流，而不是有了电流才在导体两端形成电压，所以不能说“电阻一定时，电压与电流成正比”。
时刻记住一点，电阻是导体本身的一种性质，导体的材料、长度、横截面积及温度不变时，导体的电阻是一个定值，与导体两端的电压及通过的电流无关。所以，不能说成“电压一定时，导体的电阻与通过它的电流成反比”。
不漏前提条件：归纳结论时，“电流与电压成正比”的前提条件是电阻一定，“电流与电阻成反比”的前提条件是电压一定。