17.1　电流与电压和电阻的关系 教案 2024-2025学年物理人教版九年级全一册

第十七章　欧姆定律
第1节　电流与电压和电阻的关系
◇教学目标◇
知识目标
（1）通过实验探究电流与电压和电阻的关系。
（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）会用滑动变阻器改变部分电路两端的电压或使电阻两端电压不变。
能力目标
（1）通过实验探究得出电流与电压和电阻的关系。学习用图像的方法来表示和研究物理规律。
（2）使学生感悟用“控制变量”来研究物理问题的科学方法。
素养目标
（1）重视学生对物理规律客观性、普遍性和科学性的认识，注意学生科学世界观的形成。
（2）通过实验养成学生实事求是的科学态度和刻苦钻研的精神。
◇教学重难点◇
教学重点
通过小组合作，经历完整的实验探究，让学生分析归纳出导体中电流跟电压、电阻的关系。
教学难点
（1）运用控制变量的方法进行实验，并分析得出结论。
（2）运用一次函数图像分析出R与的关系。
◇教学过程◇
一、新课导入
课件展示一幅城市夜晚灯火闪耀的图片，城市在各式各样彩灯的装饰下星光熠熠，为什么这些彩灯会忽明忽暗呢？引导学生得出“通过灯泡的电流在发生变化”。进一步提问：电流为什么会发生变化，它的大小与哪些因素有关呢？让学生带着这个问题进入本课的学习。
二、教学步骤
探究点1　探究电流与电压的关系
［阅读课本］P74~P75实验“探究电流与电压的关系”
［小组讨论］各种用电器的电流大小不同，那么电流大小与哪些因素有关？在电路中的电流与电压、电阻有什么关系呢？
［设计实验］
1.若研究电路中电流与电压的关系，需要哪些实验器材？
2.测电阻两端的电压，选择什么器材？如何改变电阻两端的电压？怎么操作？
3.测通过电阻的电流，选择什么器材？
4.实验过程中的不变量是什么，如何控制其不变？
5.滑动变阻器在实验中都起什么作用？
6.实验电路图：
［表格设计］
R=10 Ω不变
U/V
I/A
　　［实验步骤］
（1）电流表、电压表调节到零刻度，按电路图连接电路，此过程中开关处于断开状态，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至不同位置，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。
［实验分析与结论］
R=10 Ω不变
U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
　　绘制图像：
用横坐标表示电流，纵坐标表示电压，根据表中电流与电压的对应数据，在坐标系中描点，然后将各点用平滑的线段连接起来，就能得到I U图像，如图所示。
①表格中，电流随电压的增大而增大，且电压与电流的比值为一定值。
②图像中，I U图像是一条过原点的直线。
［归纳提升］当导体的电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
探究点2　探究电流与电阻的关系
［阅读课本］P76实验“探究电流与电阻的关系”
［思考］如何通过实验探究电流与电阻的关系？
［设计实验］
1.在电路中如何改变电阻，选用什么器材？怎么操作？
2.如何控制电阻两端电压不变？
3.滑动变阻器在实验中起到什么作用？
［表格设计］
U=5 V不变
R/Ω
I/A
　　［实验步骤］
（1）电流表、电压表调节到零刻度，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，电压表的示数为U，将定值电阻的阻值R和电流表的示数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且不变，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5次实验，分别记录定值电阻的阻值R和电流表的示数I。
［实验分析与结论］
U=5 V不变
R/Ω 5 10 15 20 25 30
I/A 1 0.5 0.33 0.25 0.2 0.17
　　绘制图像：
用横坐标表示电流，纵坐标表示电阻，根据表中电流与电阻的对应数据，在坐标系中描点，然后将各点用平滑的线段连接起来，就能得到I R图像，如图所示。
①表格中，电流随电阻的增大而减小，电阻变为原来的n倍，电流就变为原来的，电流与电阻的乘积为一定值。
②图像中，I R图像是反比例函数曲线。
［归纳提升］当导体两端电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
［思考］通过“探究电流与电压的关系”的实验数据计算，并与电阻比较，你有什么发现？
［提示］结果发现R=。
（1）探究电流与电压、电阻关系的思路：
电压 电阻 探究的问题
改变 不变 探究电流与电压的关系
不变 改变 探究电流与电阻的关系
　　（2）不能说电阻一定时，电压与电流成正比。这里存在着一个逻辑关系问题。物理量之间存在着一定的因果关系，电压是因，电流是果，是因为导体两端加了电压，导体中才有电流，不是因为导体中有了电流，导体两端才有了电压，因果关系不能颠倒。
不能说电压一定时，电阻与电流成反比。我们知道，电阻是导体本身的一种性质，即使导体中没有电流，导体也会有电阻，导体不会因为通过它的电流的改变而使导体的电阻发生改变。
三、板书设计
◇教学反思◇
本节课的设计主要是通过“问题驱动”的方式，针对学生现有的知识水平，采用观察思考、动手操作、讨论交流、自主探究的教学方式，引导学生通过自主学习、生生互动合作、师生互动合作，进行物理思考，进而解决问题。
在本节课中各小组通过实验探究，使结论更具有普遍性、客观性，培养了学生严谨的科学态度。
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