北师大版物理九年级全一册-12.1探究——电流与电压、电阻的关系-教案

学生实验：探究——电流与电压、电阻的关系
【教学目标】
一、知识与技能
：
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。
二、过程与方法
领悟用“控制变量法”来研究物理问题的科学方法。
三、情感态度与价值观
1．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；
2．养成实事求是、尊重自然规律的科学态度。
【教学重难点】
1.
重点：实验的设计、数据的记录、以及数据的分析能力
2.
难点：运用数学一次函数图象分析出电流、电压和电阻的关系式
【教学准备】
电流表、电压表、三节干电池、滑动变阻器、定值电阻（R1＝5Ω和R2＝10Ω）、开关、导线
【教学方法】
本节教学内容的综合性较强，在知识上，要求学生掌握电路、电流、电压和电阻的概念；在技能上，要求学生会用电流表、电压表和滑动变阻器等；在方法上要求学生会用控制变量法、图像法等来研究问题。这些要求毫无疑问会给学生的探究活动带来一定的困难，这就要求教师要根据学生的具体情况作具体的指导。
特别是实验的设计、分析数据学生很容易出错，教师的引导就显得格外的重要。
【教学过程】
一、创设物理情境，引导学生进入科学探究
教师：怎样改变灯泡中的电流？
学生回答
教师总结：电流、电压和电阻这三个量之间的关系并不是孤立存在的，而是互相联系、互相影响的。如：①加在导体两端的电压越大，通过它的电流就会越大；②导体的电阻越大，流过它的电流就会越小。那么电流与电压、电阻之间的究竟有什么样的定性关系呢？
二、进行科学探究
1．提出问题
教师：在研究多个因素时，我们只能探究两个因素的关系保证其他的因素不变_控制变量法。
问题一：电阻不变时，电流与电压有什么关系？
问题二：电压不变时，电流与电阻有什么关系？
问题三：电流不变时，电压与电阻有什么关系？
2．猜想或假设
对问题一作出猜想
应根据以下两个事实来引导和启发学生的想象力，进行猜想或假设。
3．设计实验（采用启发提问式，帮助学生设计实验）
教师：要探究电阻不变时，电流与电压有什么关系？我们需要测出那些物理量？用什么测量？
学生：测量的量有：电流和电压，仪器分别为电流表和电压表。
教师：电阻不变，我们选择定值电阻。
教师：实验时，针对于某一导体测量一组电压和电流值，行吗？（不行），为了我们的实验更有说服力，我们要进行多次测量，怎样使导体两端的电压发生改变呢？
学生：方法一改变电池的节数，方法二：使用变阻器。
最终我们确定的法案如下：
教师还应进一步指出：不仅针对同一导体测量几组电压和电流值，同时还要更换定值电阻反复进行实验，
这种研究物理问题的方法是不可忽视的。实验时，给出了二个不同的定值电阻（R1＝5Ω和R2＝10Ω）
4．进行实验
实际操作中，要提醒学生注意以下几个问题：
·连接电路时，开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片应放到最大阻值的位置上。
·测量次数不要过多，根据时间而定，一般测量三次或四次左右。
·若用滑动变阻器来改变导体两端的电压的情况下，尽量使定值电阻两端的电压成整数倍地变化（如：1V，2V，3V……）。
教师巡回指导学生进行实验，指出学生在实验中错误，并要求学生实事求是地填写实验数据。
5．分析和论证
数据处理时，可引导学生仔细思考测量数据：分析电压是怎样发生变化，从而影响到电流的怎样变化；同时还应考虑到实验会有误差，可能数据不很一致。得出电流、电压的关系的结论。
结论一：电阻相同时，通过导体的电流和导体两端的电压成正比。
指导学生在坐标系中画出二者的图像，利用一次函数知识直观的反映出电流与电压成正比。
引导学生进行纵向对比得出结论二：电压不变时，电流与电阻成反比。
拓展探究问题三的答案。
6．评估和交流
（1）实验中我们采用了那些实验方法？
（2）操作中有没有什么失误，是什么原因造成的。
（3）测量结果是不是可靠的，是否具有普遍性？
（4）为什么我们的测量总有一些偏差，是什么原因造成的，谈谈你的想法/
7．交流
要求学生课后进行交流，交流时，可以相互交换各自的探究报告，也可以口头表述自己在探究与他人不同的意见，同时还应听取他人正确的意见。交流时，不应只是交流探究结论，交流的重点应放在探究的过程中。
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