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1、探究电流与电压、电阻的关系教学设计 孤山中学 孙彦霞【教材依据】 本节教学设计来源北师大版九年级物理教材第十二章欧姆定律的第一节探究-电流与电压、电阻的关系第一课时。一、设计思路 1、指导思想。 教材分析 探究电流与电压、电阻的关系是掌握电学最重要规律之一欧姆定律的前提，这三个物理量的关系是在学习了电流、电压、电阻等概念以及电压表、电流表、滑动变阻器使用方法之后的进一步总结深入，而且，这节课很好地体现了探究性学习的要求，十分重视科学方法的渗透，重视科学探究过程，让学生在探究过程中体验方法、学习方法，了解得出欧姆定律的大概过程。其次，这部分知识也是接下来学习“伏安法测电阻”和学习安全用电知识的理
2、论基础。通过本节课学习，主要是为了让学生掌握同一电路中电学的三个基本物理量之间的关系，进一步了解运用“控制变量法”研究多个变量间的关系的实验方法，探究当电压一定时，电流与电阻的关系，及当电阻一定时，电流与电压的关系，为进一步学习电学知识打下基础。 学情分析 在此之前学生已经学习了简单电路，具有了一定的电学知识和探究能力，同时，学生已经掌握了电流、电压、电阻的概念，并且知道了电流表、电压表以及滑动变阻器的使用方法，具备了探究电流与电压、电阻关系的基本知识和基本技能，这为过渡到本章的探究性学习起到了铺垫作用。2、教学目标。知识与技能(1)通过实验探究，认识影响电流大小的因素有电压和电阻。(2)知道
3、导体中的电流与电压、电阻的关系。(3)能应用欧姆定律进行简单的计算。过程与方法(1)通过探究过程进一步体会猜想与假设、设计实验、分析与论证、评估等探究要素。(2)通过在制定研究方案进一步体会“控制变量”这一重要的研究方法。(3)通过分析与论证过程提高根据实验数据归纳物理规律的能力。情感态度与价值观(1)通过探究，解释隐藏的物理规律，感受探索的乐趣。(2)在与小组成员合作完成实验的过程中，加强与他人的协同、合作能力。教学重点：通过实验探究电流、电压、电阻之间的关系。教学难点：组织、引导学生在探究过程中认真观察、仔细分析，并得出真实、科学的结论。二、教学准备课前准备：干电池组、2.5 V和6.3
4、V小灯泡（带座）各一只、开关一只、导线若干、投影仪，学生3人一组：电源（电池组或学生电源）5，10，15定值电阻各一个、电流表、电压表各一只，导线若干。教学过程一、引入新课通过前面的学习，同学们基本了解了电流、电压、电阻的概念，并学会了电流表和电压表的使用。今天请同学们先看老师的这组实验，请同学们仔细观察三次演示小灯泡的发光情况。演示实验：小灯泡和电池、开关组成串联电路。演示1：一节干电池和2.5 V小灯泡串联发光；演示2：两节干电池和2.5 V小灯泡串联发光；演示3：两节干电池和6.3 V的小灯泡串联发光。通过观察实验，一个灯泡，两节电池比一节电池时亮，说明灯（电阻）不变，电压大时，电流也大
5、。同样的两节电池，2.5 V的灯比6.3 V的灯亮。电压不变时，电阻大的电流小，电阻小的电流大。能不能知道电流、电阻、电压之间数量上的关系呢？二、进行新课根据同学们对电阻、电压、电流的学习，你可以大胆地猜测一下它们之间可能的数量关系是什么？猜想和假设：1、电流和电阻成反比2、电流和电压成正比设计实验：一、设计思想根据猜测，已知道定值电阻的阻值是已知的且不改变，干电池的电压值也是已知的，每节1.5 V。把定值电阻连入电路，用电流表测出电路中的电流值，用电压表测出定值电阻两端的电压，就可以知道电阻、电压、电流的数量关系，换用不同阻值的定值电阻及改变干电池组电池的节数进行多次测量，就能得出电阻、电压
6、、电流关系的一般规律。二、实验电路根据实验思想，画出如下电路图：三、 实验数据表格分析和论证分析由实验得到的数据：1、第一、二、三次测量中电压基本不变，电流随着接入电阻值的增大而减小，但每次电流值和电阻值的乘积都近似等于电压值，甚至可以完全相同。2、第四、五、六次测量中，电阻的阻值不变，随着电池组节数的改变，电压表指示数值几乎成倍地增加，但每次都很接近电池组的电压。电流表的指示数也几乎成倍地增大，并且和电压增大的倍数相同。每次电压除以电流的值都近似等于电阻的值。综合以上分析结果，可以得到结论，我们的猜测是正确的。电流I，电阻R，电压U的关系是：电阻越大，电流越小；电压越大，电流越大。1、欧姆定
7、律板书：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。用公式表示I=U/R式中：I电流安培（A） U电压伏特（V） R电阻欧姆（）请同学阅读教材，了解欧姆定律公式中的单位有什么要求。电阻的单位必须用“欧姆”，电压的单位必须用“伏特”，由公式得出的电流单位一定是“安培”。如果给出的单位不是欧姆、伏特和安培，一定要先换算成要求的单位才可以应用公式。 2、欧姆定律的应用接着我们看欧姆定律能解决什么问题。例题1.以教材例题1作为简单电路的解题指导，根据题意，教师板书示范解电学题的一般规则：根据题意画出电路图,在电路图上标明已知量的符号、数值、未知量的符号。利用欧姆定律求解。要求学生在笔记本
8、上画出图，标出量、写出数，训练学生基本的技能。教师板演利用欧姆定律求解，讲明解题的规范性，然后要求学生在笔记本上做此题。例题2.以教材例题2作为公式变形应用的解题指导。让学生画出图、标出量、写出数，把公式变形，由I=U/R得到R=U/I，然后将电流的单位变成安培，进行计算，同时一名学生板演，师生讲评。3、是进行对刚才解题的小结电流、电压、电阻的三个物理量中，只要知道其中的两个，就可以用欧姆定律求出第三个。欧姆定律公式中的三个物理量指的是同一段电路。欧姆定律不仅适用同一个电器、同一个导体，也适用几个用电器组成的同一段电路。三、小结：通过这节课，我们学习了以下内容：1、欧姆定律的内容、公式及物理意
9、义。2、欧姆定律的应用。四、板书设计1、欧姆定律 导体中的电流跟导体两端电压成正比，跟导体的电阻成反比。公式：I=U/R：R一定时，I跟U成正比；U不变时，I跟R成反比。 变形公式：R=U/I：R在数值上等于U和I的比值。 U=IR：U在数值上等于I和R的乘积。五、教学反思通过这个实验向学生介绍了物理学中最常用的研究问题的方法,即研究多个物理量之间的关系时,可以保持一些物理量不变,每一组实验中只看两个变化量间的关系,最后再将所有结论综合起来。但在教学中为了适应新课标的要求,我非常注重对实验方法和实验设计的教学,却发现了一个问题:在引入欧姆定律的实验中,滑动变阻器的作用阻碍了学生对实验的理解。
10、现行教材中一般为引入欧姆定律所设计实验操作可分两部分:第一部分是保持电阻R不变,调节滑动变阻器的滑片, 改变加在电阻R两端的电压,研究通过电阻R 的电流I 与R 两端电压U 间的关系; 第二部分是变换连入电路的电阻,调节滑动变阻器的滑片,使加在电阻R 两端电压U 不变,研究通过R 的电流I 与电阻R 间的关系。完成第一部分实验时,如果学生问:“前面讲过移动变阻器的滑片,改变滑动变阻器连入电路的电阻, 可以改变电路中的电流, 但为什么可以改变了加在电阻两端电压呢?”或者在做第二部分实验时, 学生问:“刚刚是调节变阻器, 使电阻R 两端电压改变, 现在为什么同样是调节变阻器,却又是使加在R 两端的电压不变呢?”可能是觉得解释这两个问题并不难解释,只要用欧姆定律和串联电阻的知识来解释就可以了。但这就造成了这样一种局面:必须用欧姆定律来解释引入欧姆定律的实验,这在逻辑上是混乱、讲不通的。由于以上的问题,许多同学会对引入定律的实验百思不得其解,这必然影响他们对欧姆定律的理解和掌握。1
