资料简介
《电流与电压和电阻的关系》教学设计
【教材依据】本节课是人教版初中物理九年级第十七章第一节,是在学过电流、
电压、电阻、滑动变阻器的基础上,探究电流与电压和电阻的关系。是一个完整
的科学探究过程,通过经历此次探究活动,使学生认识电流与电压和电阻的关系,
为下一节顺理成章得出欧姆定律做好铺垫。这一节是本章的重点和关键,同时也
是电学知识的基础。教材中注重对实验方法的引导和学生分析问题解决问题的能
力的培养。
【学情分析】学生之前已经经历过完整的科学探究过程,对控制变量法研究问题
已经有了一定的基础,所以本节课的教学过程学生的思维比较流畅。实验中要同
时应用到电流表、电压表和滑动变阻器来改变或控制定值电阻两端的电压,对学
生动手能力有一定的要求,同时要用到计算法和图像法等研究方法,对学生综合
能力要求较高。因此,需要在教师引导下完成实验探究活动,运用反馈信息及时
调控教学过程。教学中要注意培养学生对物理的兴趣,充分发挥学生实验的作用,
迎合他们好奇、好动、好强的心理特点,调动他们学习的积极性。
【教学目标】
1、知识与技能 :
(1)通过实验探究,得出并认识电流、电压和电阻三者的关系
(2)会同时使用电流表和电压表测量通过导体的电流和导体两端的电压
(3)会使用滑动变阻器来改变部分电路两端的电压
2、过程与方法:
(1)通过探究过程,进一步体会、了解、学习科学的探究方法
(2)体会用控制变量法研究物理规律的思路,学会用图像法研究物理问题
3、情感态度与价值观:
(1)在收集、处理数据的过程中培养学生实事求是的科学态度
(2)通过探究,揭示物理规律,使学生获得探知未知世界的乐趣
(3)重视学生对物理规律的客观性、普遍性和科学性的认识,注重学生科学世
界观的形成【教学重点、难点】
重点:探究电流与电压和电阻的关系
难点:探究过程中设计实验、进行实验、分析和论证。
【教学用具】多媒体、电源、开关、导线、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω)、滑
动变阻器、电流表、电压表
【教学过程】
(一)复习提问:
1、滑动变阻器的工作原理、作用、使用方法?
2、电流与电压有什么关系?什么是电阻?
(二)新课引入:
(实验引入)出示调光台灯,使它发光并调节灯的亮度。(情景引入,提高了学
生的兴趣和获得新知的欲望。)提出问题:我们是如何调节它的亮度的?(改变
电阻)当电压不变时,增大电阻,可以减小电流。电压是形成电流的原因,导体
两端的电压越大,通过导体的电流也越大。但是,我们不能满足于这种定性的关
系。电流、电压、电阻之间到底有什么样的关系呢?我们这节课就来研究这个问
题。
(三)新课进行:
板书:探究电流与电压和电阻的关系(1、注意电流、电压、电阻三者的因果关
系 2、实验方法:控制变量法)
一、探究电流与电压的关系(学生思考、讨论得出,应控制电阻不变)
·设计实验
怎样测量电阻两端的电压 U?(用电压表)
怎样测量通过电阻的电流 I?(用电流表)
学生画出实验电路图
虽然该电路图能够测出 R 两端的电压和通过 R 的电流,但该电路只能测出一组电
压和电流的值。而从一组电流和电压的数据是无法找出两者之间的关系的,应该
再测几组电压和电流,这就需要改变 R 两端的电压,怎样改变 R 两端的电压呢?
学生讨论后得出:可以增加或减少电池,也可以用滑动变阻器。采用哪种方法更
方便呢?当然是滑动变阻器。从而探讨得出实验电路图。(教师引导、学生讨论
后,得到实验电路图,增强了学生进一步探究的问题的信心,且印象深刻,便于
以后的深层学习。)
·进行实验
在一个实验电路中,同时使用电压表和电流表,对学生来说这是第一次,所以在
连接电路时,除了复习电压表和电流表的使用方法外,应该给予具体的指导。用
多媒体显示以下问题,由学生回答:
1、开关应处于 状态;
2、滑动变阻器的滑片处于阻值 位置;
3、注意认清电压表、电流表的 接线柱;
4、电压表量程选 V,电流表量程选 A;
5、闭合开关前应 电路,确认电路无误后方可进行实验。
(通过预留问题,引起学生重视。)
实验中提醒学生注意:
1、调节滑动变阻器的滑片,尽量使电阻两端的电压成整数倍地变化(如 0.5V、
1.0V、1.5V……),以减小读数误差。
2、测量过程中,电路闭合时间不能过长,读取数据后要断开电路,以防通电时
间过长,电阻发热给测量带来误差。
表 1 R= Ω实验次数
电压 U/V
电流 I/A
1
2
3
·分析和论证
分析表中的数据:1、计算法:计算每次实验中两变量的乘积或比值,若乘积恒
为定值,则为反比关系;若比值恒为定值,则为正比关系。2、图像法(更直
观):绘制两变量的函数图像,若为过原点的直线,则为正比关系。(用图像法
进行实验数据处理是《物理课程标准(2011 年版)》提出的要求,引导学生用
描点的方法,将实验的数据在坐标纸上反映出来,进而得出结论。对学生进行学
科渗透教育。)
·结论
在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压 。
二、探究电流与电阻的关系(应控制电压不变)
·设计实验研究电流与电阻的关系时,需要知道电阻的阻值和通过电阻的电流,还需要控制
电阻两端的电压不变,这是由串联在电路中的滑动变阻器完成的;更换电阻多次
实验时,均需调节滑动变阻器,使得电阻两端电压保持不变。实验电路图:
·进行实验
实验中提醒学生注意:
“换大调大,换小调小”巧控电压不变,即当用大电阻(如“10Ω”)替换小电
阻(如“5Ω”)时,滑动变阻器连入电路的阻值应调大。(如何用滑动变阻器
保持每次电阻两端的电压不变呢?是学生进行这个实验的难点,也是中考常考知
识点,在这里可以先给学生明确的答案,然后让学生在动手操作中慢慢去感悟,
以到达突破这一难点的目的。)
表 2 U= V
实验次数
电阻 R/Ω
电流 I/A
1
2
3
·分析和论证
分析表中的数据,看看在电压一定时,电流与电阻存在怎样的定量关系。
·结论
在电压一定的情况下,通过导体的电流与导体的电阻 。
·评估与交流
1、两次实验中滑动变阻器的作用分别是什么?
2、你得到的实验数据都严格符合我们得出的结论吗?不符合的原因是什么?
【板书设计】
第一节 电流与电压和电阻的关系
1、研究方法:控制变量法
2、实验电路:
3、实验过程:
4、实验结论:R 一定时,I 与 U 成正比;
U 一定时,I 与 R 成反比。
(表述时应注意:实验条件不可丢,表述顺序不能反)
5、滑动变阻器的作用:(实验开始时,滑动变阻器的作用是保护电路,在探究
电流与电压的关系时,滑动变阻器的作用是改变电阻两端的电压;在探究电流与
电阻的关系时,滑动变阻器的作用是保持电阻两端的电压不变。)
【课堂小结】(板书)
【课堂训练】【教学反思】 这是一节实验课,开始我先通过复习滑动变阻器这一电学重要元
件和电流与电压和电阻的定性关系,为这节课的展开做好铺垫。然后,通过强调
三者之间的因果关系和控制变量法,为实验的设计和实验结论的正确表述埋下伏
笔。在学生设计实验、进行实验、分析论证时又适时的进行引导、点拨,充分发
挥了学生的主体作用,培养了学生的动手能力及合作学习的精神。
不足:实验中对学生更多的问题处理仓促。个别小组实验进行较慢,致使部分学
生被动接受结论,在以后的教学中要加强对学生的引导。
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