17.1 电流与电压和电阻的关系 教案【核心素养目标】（2022新课标）

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第17章 欧姆定律
17.1 电流与电压和电阻的关系
教学目标：
1.物理观念：
（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其中的电流；
（3）会使用滑动变阻器改变部分电路两端的电压。
2.科学思维：
用“控制变量法”的研究方法研究物理规律的思路，学习用图像研究物理问题。
3.科学探究：
通过探究过程，进一步体会科学探究方法；
通过实验、分析和探索的过程，提高根据实验数据归纳物理规律的能力。
4.科学态度与责任：
（1）在收集、处理数据的过程中培养学生实事求是的科学态度；
（2）通过探究，揭示物理规律，使学生获得探索未知世界的乐趣；
（3）重视学生对物流规律的客观性、普遍性和科学性的认识，注意学生科学世界观的形成。
教学重点：通过经历完整的实验探究，认识电流、电压和电阻的关系。
教学难点：运用控制变量法开展实验和对实验数据进行分析得到结论。
教学课时：1课时
教学用具：多媒体、电流表、电压表、滑动变阻器、干电池、学生电源、开关、定值电阻、导线。
教学互动设计：
1、 创设情景，导入新课
夜幕下，彩灯勾画出古镇建筑的轮廓。电灯发光时，电流在电路中静静地“流淌”。你是否想过，电流的流动遵循怎样的规律？电流、电压、电阻各自扮演着什么角色？它们之间的关系又如何呢？
二、新课讲授，师生互动
电压是产生电流的原因，由此可以想到：电压越高，电流可能越大；电阻表示导体对电流的阻碍作用，电阻越大，电流会越小。那么，流过导体的电流与导体的电阻及加在它两端的电压存在怎样的定量关系呢？
（一）实验 探究电流与电压的关系
你认为电阻一定时，电流与电压存在怎样的关系？将你的猜想写在下面。
猜想与假设：电流与电压可能成正比？
设计实验：怎样测量电阻两端的电压U？
用电压表测量电阻两端的电压U。
怎样测量通过电阻的电流Ｉ？
用电流表测量通过电阻的电流Ｉ。
设计实验：要研究通过电阻的电流Ｉ怎样随着电阻两端的电压的改变而变化，需要确定改变电阻两端电压的方法。想一想，如果用干电池做实验，怎样改变电压？如果用学生电源做实验，怎样改变电压？如果用滑动变阻器，怎样改变电阻两端的电压？
设计实验：在右边画出能改变电压并同时测量电压和电流的电路图。
进行实验与收集证据：按电路图连接电路，测量并记下几组电压和电流值。R=10Ω
进行实验与收集证据：
（1）先串联开关、变阻器、定值电阻、电流表，后并联电压表。
（2）电流表、电压表选择合适的量程。
（3）连接电路时开关断开，滑动变阻器阻值处于最大值。
进行实验与收集证据：
分析论证：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
分析数据时可用采用图像法，图像能更直观看出两个量之间的变化关系。用描点法做出图像如图所示。
分析论证：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
（二）实验 探究电流与电阻的关系
设计实验：要探究电流与电阻的关系，需要知道电阻和通过电阻的电流，还需要知道更换电阻后控制电阻两端电压不变的方法。在右边画出电路图。
进行实验与收集证据：按电路图连接电路，测量并记下几组电压和电流值。U=3V
（1）如图，闭合开关前滑片P应 端。
（2）移动滑片P调节定值电阻R两端的电压不变U=3V，当电压表的示数为2V，此时滑片P应向 方向移动。
进行实验与收集证据
分析和论证：在导体两端电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。
想想议议
利用“探究电流与电压的关系”的实验数据计算 / ，并与电阻R比较，看看电阻R与 / 有什么关系。
计算 / =1 /0.1 =10(V/A)，R=10Ω。电阻R与 / 有数值相等的关系。
三、总结反思，超越自我
1. 探究方法：控制变量法。分两个专题探究。关键：利用滑动变阻器改变定值电阻两端电压；利用滑动变阻器调节定值电阻两端电压等于定值。
2.在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。分析数据可采用图像法。电压——电流关系图像。
3.在电压一定的情况下，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
四、板书设计，整合提升
1. 探究方法：控制变量法。分两个专题探究。关键：利用滑动变阻器改变定值电阻两端电压；利用滑动变阻器调节定值电阻两端电压等于定值。
2.在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。分析数据可采用图像法。电压——电流关系图像。
3.在电压一定的情况下，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
五、大海扬帆，尝试远航
1. 下列说法不正确的是（ ）
A. 探究电流与电压和电阻的关系时分两个专题分开探究
B. 用滑动变阻器调节定值电阻两端的电压
C. 用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压不变
D. 电压大，电流一定大
2．在“探究电流与电压和电阻的关系”实验中，用如图所示的电路图进行实验，下列说法不正确的是 （ ）
A.连接电路时，开关应断开
B.闭合开关前，滑片P应在b端
C.滑片P向b移动时电压表示数变大
D.滑片P向b移动时电压表示数变小
3．在“探究电流与电压的关系”实验中，用如图所示的电路图进行实验，定值电阻R=5Ω，下列方法正确的是（ ）
A.电压表示数由1V增大到2V时，P应向a移动
B.电压表示数由1V增大到2V时，P应向b移动
C.电压表示数由2V增大到3V时，P应向b移动
D.电压表示数减小时，P应向a移动
4．在“探究电流与电阻的关系”实验中，用如图所示的电路图进行实验，控制定值电阻两端电压U=2V，下列方法正确的是（ ）
A.当电压表示数为1V时，P应向b移动
B.当电压表示数为1V时，P应向a移动
C.当电压表示数为2V时，P应向a移动
D.当电压表示数为3V时，P应向a移动
5．在“探究电流与电阻的关系”实验中，用如图所示的电路图进行实验，闭合开关后，电压表示数很大，电流表示数为零，故障可能是（ ）
A.变阻器开路
B.电流表开路
C.R短路
D.R开路
参考答案1.D；2.C；3.A；4.B；5.D。
六、作业：P77.T2
课外作业P77T1。
教学反思：
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