初中人教版第1节 电流与电压和电阻的关系教案

第十七章　欧姆定律

第1节　电流与电压和电阻的关系

◇教学目标◇

【知识与技能】

(1)通过实验探究电流与电压和电阻的关系。

(2)会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和其中的电流。

(3)会用滑动变阻器改变部分电路两端的电压或使电阻两端电压不变。

【过程与方法】

(1)通过实验探究得出电流与电压和电阻的关系。学习用图像的方法来表示和研究物理规律。

(2)使学生感悟用“控制变量”来研究物理问题的科学方法。

【情感·态度·价值观】

(1)重视学生对物理规律客观性、普遍性和科学性的认识,注意学生科学世界观的形成。

(2)通过实验养成学生实事求是的科学态度和刻苦钻研的精神。

◇教学重难点◇

【教学重点】

通过小组合作,经历完整的实验探究,让学生分析归纳出导体中电流跟电压、电阻的关系。

【教学难点】

(1)运用控制变量的方法进行实验,并分析得出结论。

(2)运用一次函数图像分析出R与的关系。

◇教学过程◇

一、新课导入

课件展示一副城市夜晚灯火闪耀的图片,城市在各式各样彩灯的装饰下星光熠熠,为什么这些彩灯会忽明忽暗呢?引导学生得出“通过灯泡的电流在发生变化”。进一步提问:电流为什么会发生变化,它的大小与哪些因素有关呢?让学生带着这个问题进入本课的学习。

二、教学步骤

探究点1　探究电流与电压的关系

[阅读课本]P74实验“探究电流与电压的关系”

[小组讨论]各种用电器的电流大小不同,那么电流大小与哪些因素有关?在电路中的电流与电压、电阻有什么关系呢?

[设计实验]

1.若研究电路中电流与电压的关系,需要哪些实验器材?

2.测电阻两端的电压,选择什么器材?如何改变电阻两端的电压?怎么操作?

3.测通过电阻的电流,选择什么器材?

4.实验过程中的不变量是什么,如何控制其不变?

5.滑动变阻器在实验中都起什么作用?

6.实验电路图:

[表格设计]

R=10 Ω不变

　　[实验步骤]

(1)电流表、电压表调节到零刻度,按电路图连接电路,此过程中开关处于断开状态,调节滑动变阻器的滑片至阻值最大端。

(2)闭合开关,调节滑动变阻器至适当位置,将电压表示数U、电流表示数I记录到表格中。

(3)分别调节滑动变阻器至不同位置,仿照步骤2再做5次实验,分别记录电压表示数U,电流表示数I。

[实验分析与结论]

R=10 Ω不变

　　绘制图像:

用横坐标表示电流,纵坐标表示电压,根据表中电流与电压的对应数据,在坐标系中描点,然后将各点用平滑的线段连接起来,就能得到I⁃U图像,如图所示。

①表格中,电流随电压的增大而增大,且电压与电流的比值为一定值。

②图像中,I⁃U图像是一条过原点的直线。

[归纳提升]当导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。

探究点2　探究电流与电阻的关系

[阅读课本]P76实验“探究电流与电阻的关系”

[思考]如何通过实验探究电流与电阻的关系?

[设计实验]

1.在电路中如何改变电阻,选用什么器材?怎么操作?

2.如何控制电阻两端电压不变?

3.滑动变阻器在实验中起到什么作用?

[表格设计]

U=5 V不变

　　[实验步骤]

(1)电流表、电压表调节到零刻度,按电路图连接电路,调节滑动变阻器的滑片至阻值最大端。

(2)闭合开关,调节滑动变阻器至适当位置,电压表的示数为U,将定值电阻的阻值R和电流表的示数I记录到表格中。

(3)断开开关,改变连入电路中定值电阻的阻值,闭合开关,调节滑动变阻器使电压表的示数为U且不变,将定值电阻的阻值R和电流表示数I记入表格。

(4)仿照步骤3再做5次实验,分别记录定值电阻的阻值R和电流表的示数I。

[实验分析与结论]

U=5 V不变

　　绘制图像:

用横坐标表示电流,纵坐标表示电阻,根据表中电流与电阻的对应数据,在坐标系中描点,然后将各点用平滑的线段连接起来,就能得到I⁃R图像,如图所示。

①表格中,电流随电阻的增大而减小,电阻变为原来的n倍,电流就变为原来的,电流与电阻的乘积为一定值。

②图像中,I⁃R图像是反比例函数曲线。

[归纳提升]当导体两端电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。

[思考]通过“探究电流与电压的关系”的实验数据计算,并与电阻比较,你有什么发现?

[提示]结果发现R=。

(1)探究电流与电压、电阻关系的思路:

　　(2)不能说电阻一定时,电压与电流成正比。这里存在着一个逻辑关系问题。物理量之间存在着一定的因果关系,电压是因,电流是果,是因为导体两端加了电压,导体中才有电流,不是因为导体中有了电流,导体两端才有了电压,因果关系不能颠倒。

不能说电压一定时,电阻与电流成反比。我们知道,电阻是导体本身的一种性质,即使导体中没有电流,导体也会有电阻,导体不会因为通过它的电流的改变而使导体的电阻发生改变。

三、板书设计

◇教学反思◇

本节课的设计主要是通过“问题驱动”的方式,针对学生现有的知识水平,采用观察思考、动手操作、讨论交流、自主探究的教学方式,引导学生通过自主学习、生生互动合作、师生互动合作,进行物理思考,进而解决问题。

在本节课中各小组通过实验探究,使结论更具有普遍性、客观性,培养了学生严谨的科学态度。