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1、电流与电压和电阻的关系 教案【核心素养】通过实验、分析和探索过程，提高根据实验数据归纳物理规律的能力，学会用图像研究物理问题。【教学目标】1.通过实验探究电流与电压和电阻的关系。2.能说出电流与电压、电阻的正比、反比关系。【教学重点】1.运用“控制变量”的实验方法设计和完成实验探究过程。2.实验的评估和交流。【教学难点】1.运用“控制变量”的实验方法设计和完成实验探究过程。2.利用图像法进行数据分析。【教学准备】教师用：教学课件、演示实验电路、电源、开关、导线、定值电阻、规格不同的小灯泡。学生分组用：电源、开关、导线、定值电阻（5、10、15）、滑动变阻器、电压表和电流表等。【教学过程】主要教
2、学过程教学内容教师活动学生活动课前登陆优教平台，发送预习任务完成本节课的预习任务，反馈预习情况一、创设情景播放视频： 展示电路：一、播放视频：舞台音乐剧。光束的强度、色彩随音乐的高低起伏而发生变化。（设计意图：以光束强度的迅速变化和声音大小的变化引起学生的好奇心，激发学生产生进一步的思考，体现从生活到物理的认识过程。）二、教师引导学生注意观察实验现象：展示电路演示板：用两个完全相同的电路（如图一所示），其中右边电路作为对比电路，完成下列操作：图一图二图三图四1.如图一两个电路中接入两个标有“2.5V,0.3A”规格的小灯泡。闭合开关，观察两个小灯泡的亮度，现象如图二所示；2.将左边电路中的小灯
3、泡更换为“3.8V，0.3A”规格的小灯泡，观察两个灯泡的亮度，现象如图三所示；3.在第2步的左边电路中再串联接入一节干电池，再次观察两个灯泡的亮度，现象如图三所示。引导学生根据灯泡亮度的变化分析电路中电流大小的变化，结合电路中的元件，提出问题：通过导体的电流大小与导体电阻和导体两端电压的定量关系？ 导入新课。（设计意图：利用更换电路中元件的方式，引导学生分析出电流大小与电压和电阻有关，及时提出问题，激发学生探究的欲望。）观看视频，分析光束强度以及乐曲声音大小变化的原因？根据电路元件的变化，分析电流大小与哪些因素有关？ 二、新课讲授：1.探究实验：电流与电压的关系2、探究实验：电流与电阻的关系
4、： 3.学以致用：（优教提示：请打开素材“实验演示：欧姆定律”）一、探究电流与电压的关系：1、提出问题：通过导体的电流跟电压有怎样的关系？2、猜想与假设：它们之间可能存在何种关系，说出猜想依据。猜想1：导体两端的电压越大，通过的电流越大。猜想2：通过导体的电流与导体两端的电压成正比。3、设计实验：选择合适的器材设计探究方案,并画出电路图。设置以下问题引导学生设计合理的实验：.你采用实验方法是 。.实验中要记录的数据是 。.你设计的电路图是 。.选择的实验器材是 。.怎样才能改变电阻两端的电压？4、展示学生关于改变电阻两端的电压设计的电路图：.部分学生会通过改变干电池的节数来实现或通过学生电源来
5、提供不同电压。.部分学生是通过滑动变阻器调节电压分配，从而达到改变电阻两端的电压。分析两种设计电路的如何改变定值电阻两端的电压，比较两种设计方案哪一种更容易成倍改变电阻两端的电压，更容易操作，选择合理的设计方案。（设计意图：低起点、小坡度、阶梯式设计问题，适当降低思维难度，增加学生课堂思维密度，让不同层次的学生都能体会到成功的喜悦。）5、进行实验：屏展动画：根据电路图连接电路。学生实验操作前出示以下“温馨提示”的内容，提醒学生实验过程中要注意的问题。温馨提示：.小组成员分工合作；.及时记录测量数据；.连接电路时开关应 断开 ；.开关闭合前滑动变阻器的滑片应置于 阻值最大端 。（设计意图：引导学
6、生分析理解如何根据电路图连接电路，并强调实验中应注意的问题。）6、打开探究学习活动卡（见附件1），开始实验探究：动画展示实验操作过程：闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片，使R两端的电压成整数倍地变化（便于测量），读出每次电阻R两端的电压值和通过的电流值，并记录数据。（学生分为若干探究小组，组内成员分工合作进行实验探究。教师巡回指导，注意观察学生实验过程中出现的问题，作为评估实验的参考。）7、分析与论证：引导学生分析实验数据（学生实验数据见附件2），得出电流与电压之间的定量关系：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压 。进一步提出问题：还可以用什么方法分析处理实验数据？提出利用图像法分
7、析实验数据的方法。在坐标系中描点并画出函数图像，分析图像特点，确定结论的正确性。（学生图像见附件2）8、评估与交流：小组交流讨论不同实验小组数据进行综合比较，得出实验结论是本实验的关键点之一，因此应引导学生对整个实验操作过程、实验现象及实验结论做出客观的评估。（以下作为参考问题）.你在实验过程中有哪些成功与不足之处？.比较你所在小组得出的实验结论与其他小组的实验结论有什么差别？.分析实验结论与开始的假设有什么差异。.分析产生实验误差的原因。是关键点之一，教师引导学生对探究的全过程进行评估。（设计意图：通过探究活动，一方面培养学生严谨的科学态度，另一方面让学生通过对数据更深入的分析，得出电流与电
8、压的定量关系。）二、探究电流与电阻的关系：1、提出问题：通过导体的电流跟导体电阻有怎样的关系？2、猜想与假设：它们之间可能的数量关系是什么？猜想1：导体的电阻越大，通过的电流越小。猜想2：通过导体的电流与导体的电阻成反比。3、设计实验：以提问方式进行引导：.控制哪些量改变哪些量？.如何改变电阻？.怎样才能控制电阻两端的电压不变？根据讨论的结果确定设计方案，如下图：4、进行实验：实验操作过程：（1）闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片，使R两端的电压为适当值。（2）更换不同电阻（成整数倍地变化），调节滑动变阻器的滑片，使R两端的电压保持不变。记录通过的电流值。5、分析与论证：引导学生分析实验数据（学
9、生实验数据见附件3），得出电流与电阻之间的定量关系：在导体两端电压一定的情况下,通过导体的电流与导体的电阻 。在坐标系中描点并画出函数图像，分析图像特点，确定结论的正确性。（见附件3）6、评估与交流：学生对自己的探究过程进行回顾、反思，思考在探究中哪些问题不清楚，实验设计是否科学合理，操作中会造成误差的因素可能有哪些通过评估，能使学生发现自己的不足，及时总结，不断提高。（设计意图：培养了学生的动手操作能力、观察思维能力，而且使学生在获取知识的同时，体会欧姆定律发现的逻辑过程，感受实验成功的喜悦。）三、想想议议：利用“探究电压与电流的关系”的实验数据计算并与电阻R比较，看看电阻R与 有什么关系？
10、（设计意图：理解并巩固本节课所学知识，为欧姆定律的学习做好准备。）根据已掌握的电学知识猜想电流大小与电压的定量关系。小组讨论分析问题,设计探究方案，画出电路图分析讨论：这两种设计方案如何完成实验探究，并比较两种设计方案的准确性和操作难易度。明确实验操作过程中应注意的问题。借助探究学习活动卡完成实验探究。分析实验数据得出结论。在坐标系中描点并画出函数图像，结合图像特点确定结论的正确性。引导学生对不同小组的实验数据进行综合比较，分析实验过程中的得与失。根据已掌握的电学知识猜想电流大小与电阻的定量关系。分析讨论：改变接入电路的电阻值时如何控制电阻两端的电压不变，认识到滑动变阻器在电路中控制电压的重要
11、作用。进行实验分析实验数据得出实验结论，并画出函数图像引导学生对不同小组的实验数据进行综合比较，分析实验过程中的得与失。分析讨论：电阻R与的关系三、盘点收获梳理、巩固节课所学的知识组内讨论本节课你有哪些收获？还有什么困惑？（设计意图：及时总结在知识与学习方法上的收获，使知识内化形成学生的能力。）学生交流讨论做合理有效的整理。四、课堂检测见附件2。（教师巡视指导）完成练习。五、布置作业1.查阅相关资料，分析如何改进实验才能减小误差？课后完成【板书设计】：一、通过导体的电流大小与导体电阻和导体两端电压的定量关系？1. 在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压 。2. 在导体两端电压一定的
12、情况下,通过导体的电流与导体的电阻 。探究学习活动卡一、实验探究：通过导体的电流大小与导体电阻和导体两端电压的定量关系？1实验电路图: 2根据电路图进行实验，并记录数据：表一：保持电阻不变时，探究电流与电压的关系请注意:调节滑动变阻器可以改变电阻两端的电压，及时记录电压、电流的值。实验次数电阻R/电压U/V电流I/A1R= 23表二：保持电压不变时，研究电流与电阻的关系请注意：更换阻值不同的电阻后，要控制电阻两端的电压不变，应调节滑动变阻器，使电压表示数保持个定值，观察电阻并记录电流的值。实验次数电压U/V电阻R/电流I/A1U= 52103153实验结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压 。 在导体两端电压一定的情况下,通过导体的电流与导体的电阻 。4图像法处理数据：附件2： 附件3：附件4：反馈练习：1根据欧姆定律，下列哪种说法是正确的（ ）A通过导体的电流越大，这段导体的电阻就越小B导体两端的电压越大，这段导体的电阻就越大C导体的电阻与电压成正比，与电流成反比D导体两端的电压越大，这段导体中电流就越大2某导体两端的电压为5V,通过它的电流是0.1A，该导体的电阻是 ；若它两端的电压为2.5V，则通过它的电流变为 ；电阻是 。3.如图所示的电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻，闭合开关S滑动变阻器
