人教版初中物理九年级上册教案 第17章第1节《电流与电压和电阻的关系》

电流与电压和电阻的关系
★教学设计思路★
从如何改变小灯泡亮暗方法创设情景引入，激发学生兴趣带着猜想进行探究，并且采取控制变量法的科学研究方法，通过设计的方案，进行实验，逐步得到电路中电流和电压之间的关系。体会用图像法来说明物理现象、物理过程，揭示物理规律的重要意义，从而体验物理学科与其他学科间的紧密联系。在通过探究性活动得出欧姆定律之后，教师可以让学生提出探究过程中的一些问题或思考，进行评估，通过电阻中的电流与电压的关系提高认识程度。
★教学目标★
一、知识与技能
1．知道电流与电压、电阻的定量关系。
2．会用滑动变阻器控制实验条件。
二、过程与方法
1．学习用“控制变量”研究问题的方法，培养学生运用知识解决问题的能力。
2．经历欧姆定律的发现过程并掌握实验的思路、方法。
三、情感态度与价值观
结合欧姆当年研究电流、电压和电阻三者关系的简史，培养学生刻苦钻研、大胆探索的科学精神，同时使学生亲身感受物理研究的意义。
★重点难点★
重点：探究电流与电压关系的实验过程。
难点：设计实验及如何对实验数据分析、归纳并得出结论。
★教学资源★
计算机、电池组、电流表、电压表、电阻箱、小灯泡、滑动变阻器、开关、导线若干。
★教学流程示意图★
★教学环节★
一、新课引入
【教师活动】
演示实验：
闭合电路，观察灯泡的亮度变化情况。
【学生活动】观察实验。
【设计意图】创设情境，激发学生的探究欲，为猜想做准备。
二、新课教学
（一）提出问题
【教师活动】
提问：
1．灯泡的亮了说明什么？
2．如何改变灯泡的亮度呢？
是改变电源电压好还是用滑动变阻器好？
3．电路中电流的大小受哪几个因素的影响？
4．通过导体的电流与导体两端的电压和导体电阻到底存在什么关系呢？
请你利用所学的知识进行思考，对这个问题提出合理的猜想和假设。
【学生活动】积极思考，回答问题。
【设计意图】通过提问，使学生处于兴奋状态，保持对问题的兴趣。有利于问题的提出。
（二）猜想
【教师活动】
将学生猜想的情况写在黑板上。
教师提示：
1．由于影响电流的因素不只一个，设计实验时应注意什么呢？怎样控制变量和改变变量？
2．要测量哪些物理量？
3．如何选择实验器材组成电路？
【学生活动】学生思考，提出自己的观点。
可能的答案有（电压增大，电流增大；电阻增大，电流减小；电流与电压成正比，与电阻成反比）。
【设计意图】让学生发表自己的看法，有依据的进行猜想，突出学生的主体地位。进一步培养学生在实验中控制变量的意识。
（三）设计方案
【教师活动】
活动1：探究电流与电压的关系
展示学生制定得实验方案，分析总结出最佳方案，制定出实验表格。
在设计的电路中滑动变阻器的作用是什么？
操作提示：
为了更好地完成实验，可通过交流讨论注意实验操作的问题：
1．连接电路时，开关应处的状态；
2．滑动变阻器的滑片应放置的位置；
3．注意选择电压表和电流表的量程；
4．闭合开关前应确认电路无误后方可进行实验；
5．实验过程中，电路能否闭合时间太长？
6．测量多少组数据比较合理？为什么？
【学生活动】学生思考讨论，设计实验方案。
学生的方案
设计电路1：
设计电路2：
【教师活动】
活动2：探究电流与电阻的关系（可不做，根据时间定，或布置学生课后完成）
展示学生制定得实验方案，分析总结出最佳方案，制定出实验表格。
在电路中滑动变阻的作用是什么？
【学生活动】学生思考讨论，设计实验方案。
学生设计的方案
设计电路1：
设计电路2：
设计电路3：
【设计意图】培养学生分析、探索和判断能力，深刻领会实验的科学性、合理性、严密性。将可能出现的问题展现在学生面前，有效防止学生出现各种错误。这些注意点基本是细节问题，特别是牵涉到温度对电阻的影响和如何减小误差。
（四）进行实验收集数据
【教师活动】
请同学根据讨论，连接电路，分组用不同的定值电阻进行实验，作好记录。
表一
1．分析数据，可得出什么结论？
2．怎样分析得出上述的结论？
3．这个结论前提是什么？
利用Excel对分别对三个不同大小电阻情况下的实验数据进行处理，输出形成电流与电压的图像。让学生从图像上，得出电流与电压的关系。
得出：电阻一定时，电流与电压成正比的关系。
【学生活动】开始实验，观察实验现象，记录实验数据，与小组成员讨论分析实验遇到的问题。
【教师活动】
请同学根据讨论，连接电路，分组用不同的电压进行实验，作好记录。
表二
在分析表一的基础上，分析表二，可得出什么结论？怎样分析得出上述的结论？
这个结论前提是什么？
利用Excel对分别对三个不同大小电压情况下的实验数据进行处理，输出形成电流与电压的图像。让学生得出电流与电阻的关系。
（五）分析论证
【教师活动】引导学生对实验进行分析论证。
【学生活动】学生经过讨论能说出电路1中有何不妥之处及电路2的优点。对各种方案进行分析评估，最后确定。
【设计意图】多选用一些电阻，实验分析时虽然还是不完全归纳，但学生能意识到结论的普遍性。同时给学生研究方法的启示：同样一个规律要注意选择不同的研究个体。
（六）归纳总结
【教师活动】引导学生进行归纳总结。
【学生活动】
1．总结出实验探究活动1的结论：在电阻一定时，通过导体的电流随导体两端的电压的增大而增大，减小而减小或电阻一定时，电流与电压成正比的关系。
2．总结出实验探究活动2的结论：在电压一定时，通过导体的电流随电阻的增大而减小，减小而增大或电压一定时，电流与电阻的大小成反比。
【设计意图】寻找数据之间的相互关系的特征，培养学生分析简单的因果关系能力。用图像进行实验数据处理求，让学生去发现图像中的信息，培养学生用图像分析、研究物理问题的能力。
（七）评估提高
对实验中出现的问题进行分析、讨论、评估。
观察实验、分析图像、交流讨论。
【设计意图】对学生掌握知识的情况进行反馈，对学生参与实验态度和效果进行反馈，这一阶段学生的认识将在教师的引导下得到提高。使学生产生新的问题产生新的求知欲，并为下节课的学习打下基础。
三、课堂小结
四、布置作业
★课后反思★