北师大版九年级物理 12.1学生实验 探究 电流与电压、电阻的关系 教案

一、学生实验：探究——电流与电压、电阻的关系
素质教育目标
1.通过实验使学生知道“电阻一定时，电流跟电压成正比，电压一定时，电流跟电阻成反比”。
2.使学生初步熟悉如何用电流表、电压表测同一只电阻的电流及其两端电压，会用与待测电阻串联的滑动变阻器调节待测电阻两端的电压。
3.理解欧姆定律，并能进行简单计算。
学法引导
对控制变量法这一物理学中常用的研究方法的理解是个关键，方法理解了，则在方法的指导下设计实验去研究电流与电压、电阻之间的定性关系应水到渠成。
重点、难点、疑点及解决办法
1．重点：通过学生实验，认识并总结出通过导体的电流跟两端的电压和本身电阻的定量关系。
2．难点：（1）对控制变量法的思想方法的理解。（2）同时使用电流表、电压表和滑动变阻器的电路连接及调节。
3．疑点：什么是控制变量法？可以先向学生做简要介绍。
教具学具准备
电流表、电压表各一个，电池组，定值电阻5欧、10欧、15欧各一个，滑动变阻器，开关等。
师生互动活动设计
研究前先由学生做出大胆的猜想，再设计实验方案，教师演示实验，学生仔细观察（也可由基础较好的学生代替教师完成）得到实验数据后师生共同讨论、分析、归纳出它们之间的定量关系。
教学步骤
明确目标
1.承上启下的作用，启发思维培养学生分析能力，明确教学目标。
2.熟悉电路连接，清楚实验目的，原理及注意事项，培养学生操作能力、分析、概括能力
3.培养学生逻辑分析能力，掌握研究物理问题的方法，培养学生的观察、分析及口头表达能力。
整体感知
正确地进行数据分析得出电流与电压和电阻的关系是重点，而做好实验是难点也是关键，在学习过程中应根据实验目的和研究方法认真完成实验，在分析数据时，如分析电流与电压的正比关系时，应先算出，再算出；分析电流与电阻成反比关系时，应先算出，再算出；在语言文字的表达上只能说成“当电阻一定时，电流与电压成正比”而不能说成“当电阻一定时，电压与电流成正比”同样地“当电压一定时，电流与电阻成反比”不能说成“电阻与电流成反比”。这是因为这样才能正确地反映出：电压是形成电流的原因；电阻是导体本身的属性与电压、电流无关。在教学中，要培养学生的逻辑思维能力。
教学过程
一、探究电流跟电压、电阻的关系
1．知识链接：______是使自由电荷______形成电流，电阻是导体对电流的______。
2．猜想：导体中的电流（I）好像跟这段导体两端的___________和这段导体的_________都有关，且好像是________越大，_____________越小，电流越大。
3．探究过程
探究方法：控制变量法
（1）控制________不变，研究I与U的关系：
巧设实验电路：（学生设计电路图，展示、评价、选择）
实验操作：提供实验器材，学生分组实验，（教师巡视指导）照电路图连接好电路（R取10Ω），调节滑片，使R两端的电压成整数倍变化。如1V，2V，3V，读出对应的电流值记入下表
记录： R＝10Ω
电压（V） 1 2 3
电流（A）


结论：在________的情况下，导体中的电流跟导体两端的电压成________。
（2）控制________不变，研究I与R的关系：
巧设实验电路：（学生设计电路图，展示、评价、选择）
实验操作：提供实验器材，学生分组实验，（教师巡视指导）照电路图连接好电路，在M、N之间依次换用不同的定值电阻，使电阻成整数倍地变化。如5Ω、10Ω、15Ω，调节滑片，保持定值电阻两端的电压不变（如U＝3V），把对应不同阻值的电流值记录在表格中。
记录： U＝3V
电阻（Ω） 5 10 15
电流（A）


结论：在_________情况下，导体中的电流跟导体的电阻成___________。
4．学生归纳实验结论：
电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比；
电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。
让学生复述达到记忆准确完整。
由实验我们已知道了在电阻一定时，导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比，在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比。把以上实验结果综合起来得出结论，即欧姆定律。
二、欧姆定律
1.欧姆定律
（1）内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比
（2）公式：I = U/R。公式中I、U、R的单位分别是安、伏和欧。
（3）公式的物理意义：当导体的电阻R一定时，导体两端的电压增加几倍，通过这段导体的电流就增加几倍。这反映导体的电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比例关系(I∝U)。当电压一定时，导体的电阻增加到原来的几倍，则导体中的电流就减小为原来的几分之一。反映了电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比例的关系(I∝1/R)。公式I=U/R完整地表达了欧姆定律的内容。
说明：欧姆定律中的电流、电压和电阻这三个量是对同一段导体而言的。
2．应用欧姆定律计算有关电流、电压和电阻的简单问题。
教师讲解课本中例题 (使用投影片)
要求：画好电路图。
说明某导体两端所加电压的图示法。
在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号。
组织全体学生讨论、分析正误。教师小结:
①电路图及解题过程是否符合规范要求。
②答题叙述要完整。本题答：要使小灯泡正常发光，在它两端应加2.8伏的电压。
③解释R=U/I的意义：导体的电阻在数值上等于导体两端的电压跟通过导体电流的比值。不能认为"电阻跟电压成正比，跟电流成反比。“因为电阻的大小只与电阻的材料、长度、横截面积和温度有关，与电压和电流无关”。
④介绍伏安法测电阻
板书设计
一、学生实验：探究——电流跟电压、电阻的关系
一、探究电流跟电压、电阻的关系
1.电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比
2.电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比
二、欧姆定律
1.内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比
2.公式：I = U/R。 公式中I、U、R的单位分别是安、伏和欧。
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