(人教版)九年级物理 +电流与电压和电阻的关系(教学设计)

2024年2月2314:58:06发布者:开心的马骝 18 views 举报
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17.1 电流与电压和电阻的关系(教学设计)

教学过程

教师活动

学生活动

导入新课

【演示并提问】

①用一节干电池与两节干电池先后给同一小灯泡供电,观察小灯泡的亮度

有什么不同,哪一次小灯亮?对此,你有什么猜想?

【归纳】用两节干电池给同一小灯泡供电,小灯亮。猜想:电压越大,电

流越大。

年级

九年级

授课时间

课题

17.1 电流与电压和电阻的关系

教学

目标

1. 通过实验探究电流跟电压、电阻的关系,让学生经历科学探究的全过程。

2. 进一步熟悉探究实验中常用的一种方法 控制变量法。

3. 会观察、收集、分析实验中的数据并尝试采用图象法分析实验数据。

4. 能说出电流与电压、电阻间的正比、反比关系。

教材

分析

本节内容由“探究电流跟电压的关系”和“探究电流跟电阻的关系”两部分内

容构成。从知识上讲,要用到电路、电流、电压和电阻的概念;从技能上讲,要用

到电流表、电压表和滑动变阻器等。本节课“探究电流跟电压、电阻的关系”是一

个完整的科学探究过程,让学生经历科学的探究,学习科学猜想、设计实验、设计

实验表格、分析论证、感悟科学方法。因此,这节课无论在知识学习上还是在培养

学生运用知识解决实际问题的能力上都具有十分重要的作用。所以教学中,在注重

学生的理论联系实际能力的同时,更要关注学生的科学探究能力的提高。从而更进

一步体验科学探究过程,学生运用控制变量的方法来设计和完成实验既是重点也是

难点。在利用图象进行线性数据分析方面也是一个难点,所以实验的评估和交流环

节也很重要。

教学

器材

三节干电池、教学用电流表、教学用电压表、导线、滑动变阻器一个、定值电

阻( R 1 =5Ω R 2 =10Ω R 3 =15Ω )、导线若干、开关、图像坐标纸等。

多媒体 ppt ,包含视频:《探究电流与电压的关系》、《探究电流与电阻的关系》。

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②在图所示的电路中,当滑动变阻器的滑片向右移动,连入电路的阻值变

大时,观察灯泡的亮暗情况。对此,你有什么猜想?

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【归纳】当滑动变阻器连入电路的阻值变大时,灯泡变暗。猜想:电阻越

大,电路中的电流越小。

【提问】电流与电压和电阻之间有没有定量的关系呢?

这节课通过实验探究 17.1 电流与电压和电阻的关系》。

观看演示实验,

根据现象进行

猜想,进入情景.

学习新课

一、探究电流与电压的关系

【提出问题】电阻一定时,电流与电压存在怎样的关系?

【猜想与假设】因为电压是形成电流的原因。若电阻一定,可能电压越大,

电流越大。

【设计实验】

提问:实验中,应该控制哪些物理量不变,哪些量改变?画出电路图,写

出用到的实验器材。

【归纳】( 1 )运用控制变量法,控制电阻的阻值不变。并用电流表测出电

路中的电流,用电压表测出定值电阻两端的电压,通过调节滑动变阻器改变电

阻两端的电压。

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2 )实验电路图如图所示。

3 )实验器材:电源、定值电阻、滑动变阻器、电键、电流表、电压表、

根据演示实验

现象进行猜想。

对设计的实验

方案进行交流

展示。

知道用控制变

量法进行实验,

画出实验电路

图,写出实验器

材。

导线等。

【进行实验】

1 )按电路图把一个 10Ω 的定值电阻连接电路。

2 )闭合开关前,检查电路中各元件的连接是否正确,将滑动变阻器的滑

片调到阻值最大处。

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3 )调节滑动变阻器使电阻两端的电压分别为 1V 2V 3V 4V 5V

6V ,读出此时相应的电流值记入下表中。

电阻 R

10 Ω

电压 U /V

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

电流 I /A

【分析论证】

1 )分析实验数据发现电流与电压有关,电流随电压的增大而增大,并且

成正比。

2 )在坐标系中根据各电流值和对应的电压值描点,画出 I-U 图像。分析

图像可得出:通过导体的电流与导体两端的电压成正比。

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3 )实验结论:

在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。

【评估与交流】

进行实验,收

集证据。

进行分析论证,

归纳出结论。

进行 评估与交

流,提高 学生

1 )滑动变阻器的作用:保护电路、改变定值电阻两端的电压 .

2 )表格错误数据的分析:分析比较各组数据电压与电流的比值是否相同,

不同的一组数据为错误数据。

3 )提示:

①结论中的电流、电压、电阻是针对同一导体而言的。

②明确电流与电压存在的因果关系,电压是导体中产生电流的原因,而不

是导体中有了电流才在导体两端产生电压,所以不能说电阻一定时,电压与电

流成正比。

③在归纳结论时,不能漏掉前提条件“电阻一定”。

【播放视频】——《探究“电流与电压的关系”》

【例题 1 】在探究电阻一定时,电流与电压关系的实验中,某同学连接的电

路如图所示,电源电压保持 3V 不变,闭合开关,调节滑动变阻器,得到的实验

数据如下表;下列说法正确的是( C

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实验序号

1

2

3

4

5

电压 U /V

0.6

0.9

1.2

1.5

1.8

电流 I /A

0.15

0.22

0.30

0.38

0.45

A .多次实验的目的是为了减小误差

B .第 4 次实验数据是错误的

C .由该实验可得出:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成

正比

D .由该实验可得出:在电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流

成正比

【详解】 A .探究电流与电压关系时,多次实验的目的是为了得到普遍规

律,故 A 错误;

B .由第 4 次的实验数据可得,电压与电流的比值

的科学探究能

力。

观看视频,进

一步理解该实

验探究的过

程。

做例题1,检查

对所学知识掌

握情况。

U 4 / I 4 =1.5V/0.38A=3.94Ω

U 1 / I 1 =0.6V/0.15A=4Ω

实验时存在误差,导致第 4 次实验数据偏小,但是正确,故 B 错误;

CD. 由该实验可得出:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成

正比。因为电压与电流无关,所以不能讲:电阻一定时,导体两端的电压与通

过导体的电流成正比。所以选 C

【例题 2 】已知通过导体的电流与导体两端的电压和导体的电阻有关。某同

学探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”。

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1 )连接的部分电路如图 1 ,还应该连接的部分电路如图 1 ,还应该将定值

电阻并联在 __________ (“电流表两端”、“电压表两端”)。

2 )记录的实验数据如下表:

实验次数

1

2

3

4

5

6

电阻 R

5

电压 U /V

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

电流 I /A

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

在方格纸上画出电流 I 与电压 U 的关系图像; ______

3 )分析图 2 得出的探究结论是: _____

【答案】( 1 )电压表两端;( 2 )见下图;( 3 )导体电阻一定时,通过导体

的电流与导体两端的电压成正比。

【详解】( 1 )探究 通过导体的电流与导体两端电压的关系 ,需要保持电

阻不变,改变电阻两端的电压,因此应选用定值电阻与电压表并联。

2 )根据表格中数据描点连线,如下图所示。

3 )因为绘制出的 I U 图像为过原点的直线,所以可得结论:导体电阻一

定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。

做例题2,分析

解决与探究

“导体的电流

与导体两端电

压的关系”的

有关问题。

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二、探究电流与电阻的关系

【提出问题】电压一定时,电流与电阻存在怎样的关系?

【猜想与假设】因为电阻对电流有阻碍作用,所以若电压一定,可能电阻越大,

电流越小。

【设计实验】要研究电流与电阻的关系,必须改变接入电路的阻值 R ,所以要

更换不同的电阻 R 接入电路。实验中要控制电阻两端的电压不变,所以需要在电

路中串联滑动变速器,通过调节滑动变速器,保持电阻 R 两端的电压不变,电路

图如图所示。

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【实验器材】电源、不同阻值的定值电阻多个、滑动变阻器、开关、电流

表、电压表、导线等。

【进行实验】

1 )按电路图连接电路。

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2 )闭合开关前,检查电路中各元件的连接是否正确,将滑动变阻器的滑

片调到阻值最大处。

3 )把阻值为 的定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压

表示数为 3V 保持不变,读出电流表的示数,记录在下面的表格中。

根据演示实验

现象进行猜想。

设计实验方案

并进行交流展

示。

注意与上一个

实验的区别。

知道用控制变

量法进行实验,

画出实验电路

图,写出实验器

材。

进行实验,收

集证据。

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