【核心素养目标】17.1电流与电压和电阻的关系+2023-2024学年人教版物理九年级 教案

电流与电压和电阻的关系
一、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会使用滑动变阻器来改变一段导体两端的电压。
2.科学思维
通过探究过程，进一步体会科学探究方法。
3.科学探究
培养学生的观察、思考、分析、讨论、总结、归纳的能力。
4.科学态度与责任
在解决问题的过程中，有克服困难的信心和决心，能体验战胜困难、解决物理问题时的喜悦。
二、教学重难点
教学重点：通过实验探究得到电流跟电压、电阻的确定关系。
教学难点：在实验探究中，用图象法分析实验数据和对实验结果的评估。
三、教学分析
电流跟电压、电阻的关系实际上就是欧姆定律，它是电学中的基本定律，是进一步学习电学知识和分析电路的基础，是本章的重点。要求学生通过探究活动得出，从而更进一步体验科学探究的方法。这一节综合性较强，从知识上讲，要用到电路中的电流、电压和电阻的概念；从技能上讲，要用到电流表、电压表和滑动变阻器等。学生要通过自己的实验得出欧姆定律，但最关键的又是实验方法，学生对实验方法的掌握既是重点也是难点，这个实验难度比较大，主要在实验的设计、数据的记录以及数据的分析方面，学生出现错误的可能性也比较大，所以实验的评估和交流也比较重要。
四、教学过程
（一）设置物理情境
进行讨论，提出问题。观看视频观察视频中灯光亮度的变化。
师：灯时亮时暗说明什么？
生：电路中的电流有大有小。哪位同学能利用老师手边的器材改变一下灯泡的亮度？小组内讨论，然后进行交流。老师指名同学到讲台做演示实验，学生观察灯的亮度的变化
师：电路中电流的大小由哪些因素决定
(二)大胆猜想，激活思维
鼓励学生大胆猜测：你猜电流的大小究竟由哪些因素决定呢 学生分组讨论，教师适当提示。学生联系已学内容以及刚才的实验现象，猜想：电流与电压的大小有关，因为电压是形成电流的原因；电流与导体的电阻有关，因为电阻对电流有阻碍作用-教师针对学生的回答，给予肯定：
最后，根据猜想师生共同得出结论：
电路中的电流与电压、电阻两者有关：
过渡：到底有怎样的关系呢
“创设情景——提出问题——猜想”这两步引起学生极大的兴趣，学生注意力高度集中，急切盼望问题的解决，产生主动探索的动机
(三)设计实验
1、课件出示思考题
（1）根据研究电阻大小影响因素的方法，这个问题应采用什么方法研究？
(2)选择使用哪些器材？
(3)该实验应分几步，具体步骤怎样
2、学生激烈讨论，明确本问题的研究方法：必须设法控制其中一个量不变，才能研究另外两个物理量之间的变化关系，即控制变量法。
学生讨论，提出本实验必须分两步来完成：
第一步，保持 R不变（确定应该用定值电阻而不用灯泡），研究 I与 U的关系；
第二步，保持 U不变，研究 I与 R的关系。对于第一步，改变 U(用电压表测)，观察 I(用电流表测量)，且电压的调节可通过：改变电池节数来实现(阻值为 R的电阻直接接在电源两端)，或者通过电阻与滑动变阻器串联，移动变阻器滑片来实现。
3、设计实验电路，画出电路图：学生个人设计，在黑板板演，并分析设计的方案学生进一步讨论：对于第二步，要研究 I与 R的关系，首先要改变图中 R的值，可用 5Ω、10Ω、15Ω的电阻。
4、实验过程中细节的讨论：在研究电流与电压、电阻的关系的两次实验时，怎样改变 R两端的电压，怎样保持 R两端的电压不变？通过改变滑动变阻器的滑片改变电阻两端的电压比通过改变电池节数方案要好。（在每次实验中滑动变阻器起了关键作用）
5、师生共同讨论：要完成以上实验，还必须测量相关数据，需要设计并完成实验数据记录表格。
(四)分组合作，深入探究
在此环节中，学生以小组为单位，像科学家那样兴趣盎然地开始按拟定的方案实验，边做边想边记。教师巡视，注意他们的设计是否合理，仪器使用是否得当，数据记录是否正确，作个别辅导。学生在教师的指导下，自觉、主动地和教师、教材、同学、教具相互作用，进行信息交流，自我调节，形成了一种和谐亲密、积极参与的教学气氛和一个思维活跃、鼓励创新的环境。学生的思维在开放、发散中涨落，在求异、探索中又趋于有序，这培养了学生的独立操作能力，发展了学生的思维能力、创造能力。
总结：当导体的电阻不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；当导体的电阻不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比