2023-2024学年人教版物理九年级上册同步教案：17.1 电流与电压和电阻的关系（表格式）

世界
第1节　电流与电压和电阻的关系
教材解读 　本节内容包括两部分:实验探究电流和电压的关系、实验探究电流与电阻的关系。《初中物理新课程标准》对本节内容的要求是:通过实验,探究电流与电压和电阻的关系。　电流与电压和电阻的关系实际上就是欧姆定律。这一节内容综合性较强,从知识上讲,要用到电路、电流、电压和电阻的知识;从技能上讲,要用到电流表、电压表和滑动变阻器等。学生要通过自己动手设计实验得出欧姆定律,最关键的是掌握实验方法。实验方法的掌握是学生进行实验探究的基础,也是本节教学的重点和难点。这个实验难度比较大,主要体现在实验的设计、数据的记录以及数据的分析方面,所以实验中学生出现错误的可能性比较大,因此实验的评估和交流很重要。教材知识的设计是在“电路”“电流”“电压”“电阻”等知识学习的基础上,推断出电流与电压和电阻的定性关系。这样处理有两个好处:一是给接下来的实验结果做了铺垫,不会使学生感到突然;二是目的明确,使学生对将要探究的问题产生强烈的愿望。知道电流与电压、电阻的定性关系,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“探究电流与电压和电阻会不会有定量关系”的问题。　本节“探究电流与电压和电阻的关系”是一个完整的科学探究过程,让学生经历科学的探究,学习科学猜想、设计实验、设计实验表格、分析论证,感悟科学方法。因此,这节课无论是在知识学习上,还是在培养学生运用知识解决实际问题的能力上,都具有十分重要的作用。所以,教学中在注重培养学生理论联系实际能力的同时,更要关注学生科学探究能力的提高。
教学目标 知识与技能 　1.通过实验探究电流与电压和电阻之间的关系。　2.使学生懂得可以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导体的电流。　3.会用滑动变阻器改变部分电路两端的电压。
过程与方法 　1.通过实验探究电流与电压和电阻的关系,学会用“控制变量法”来研究物理问题的科学方法。　2.通过在科学探究中经历与科学家进行科学探究的相似过程,学会科学探究的方法,培养初步的科学探究能力。
情感、态度与价值观 　1.通过学生的科学探究活动,形成尊重事实、探究真理的科学态度。　2.在学习知识与技能的同时,体验科学探究的乐趣和方法。　3.在共同的探究活动中,培养学生之间的协作意识。
教学重、难点 　重点:实验探究电流与电压和电阻之间的关系。　难点:根据数据分析出电流与电压和电阻之间的关系。
教学建议 　由猜想知道导体中的电流与导体两端的电压和导体的电阻有关,那么如何研究电流与电压和电阻间的定量关系呢 让学生分组讨论下面的问题:　(1)电流可能受电压和电阻两个因素的影响,如果两个因素同时变化(如在改变电压的同时也改变电阻),能判断电流变化是谁引起的吗 　引导:先让电阻保持不变,改变电压,观察电流随电压变化的情况;然后使电压保持不变,改变电阻,观察电流随电阻变化的情况。
教学建议 　(2)前面学过的哪些实验课题与该实验课题类似 举例说明。　(3)你所列举的实验中用到的物理研究方法是什么 　总结:在物理学中,一个物理量往往受两个或多个因素影响,为了研究这个物理量与其中的一个因素的关系,可以保持其他的因素不变,只改变这一个因素,以此进行实验研究,这种研究物理问题的方法叫“控制变量法”。下面我们就利用控制变量法来探究电流与电压、电阻之间的关系。　说明:设计实验是学生学习的一个难点,教师要进行引导,不要轻易否定学生的想法,在设计过程中教师可以提出启发性的问题,让学生自己发现问题。
教师活动 学生活动 设计意图
【导入新课】情景引入:◆探究活动1请同学们观察实验桌上的实验器材,按照下图分别连接两个电路,观察对比随着电压的改变,电路中小灯泡亮度如何变化 ◆探究活动2请同学们观察实验桌上的实验器材,按照下图分别连接两个电路,观察对比随着电阻的改变,电路中小灯泡亮度如何变化 接下来我们就来一起研究这些问题。 思考、实验、观察、交流、分析 让学生从探究活动入手来体会电流与电压和电阻有关,符合学生的认知特点,使学生有亲切感,乐于探究。
【探究新知】一、探究电流与电压的关系1.设计实验设计实验时我们首先应该考虑以下几个问题:(1)怎样测量电阻两端的电压U (2)怎样测量通过电阻的电流I (3)实验中的电阻是一定的,还是变化的 (4)用什么来改变电流和电压 探究归纳:实验需要的主要器材:设计电路图:2.实验步骤(1)将电流表、电压表调零,按电路图连接电路,调节滑动变阻器的滑片至阻值最大端。(2)闭合开关,调节滑动变阻器滑片至适当位置,将电压表示数U、电流表示数I,记录到表格中。(3)分别调节滑动变阻器滑片在不同位置,仿照步骤(2)再做5次实验,分别记录电压表示数U、电流表示数I,填入表格。电压U/V电流I/A3.分析和论证根据测量数据绘制图象。探究归纳:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 思考、交流、回答思考、实验、交流、总结 通过教师问题设置和制订计划、设计实验的讨论与交流,进一步激发了学生的学习兴趣。通过经历探究电流与电压关系的全过程,让学生对探究型实验和控制变量法有一个深刻的认识。建立一个合适的坐标系,在坐标系中描点并画出函数图象,结合图象特点确定结论的正确性。
二、探究电流与电阻的关系1.设计实验在电路中如何改变电阻 选用什么器材 怎么操作 如何使电阻两端电压不变 如何控制其不变 滑动变阻器在实验中都起到什么作用 设计电路图:2.实验步骤(1)将电流表、电压表调零,按电路图连接电路,调节滑动变阻器的滑片至阻值最大端。(2)闭合开关,调节滑动变阻器滑片至适当位置,读出电压表示数U,将定值电阻的阻值R和电流表示数I记录到表格中。(3)断开开关,改变连入电路中定值电阻的阻值,闭合开关,调节滑动变阻器使电压表的示数为U不变,将定值电阻的阻值R和电流表示数I记入表格。(4)仿照步骤3再做4次实验,分别记录定值电阻的阻值R和电流表示数I,填入表格。电压U=　　　　V 电阻R/Ω电流I/A3.分析和论证根据测量数据绘制图象。探究归纳:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。课堂小结(略)课堂练习(略)布置作业(略) 思考、实验、交流、总结 学生通过经历教师设计的探究电流与电阻的关系的活动,进一步掌握控制变量法,此设计推进课程,使教学进程层层递进。建立一个合适的坐标系,在坐标系中描点并画出函数图象,结合图象特点确定结论的正确性。