北京课改版九年级全册三、学生实验：探究影响电流的因素一等奖教案设计

《10.3 学生实验：探究影响电流的因素》教学设计

一、教材与学情分析

1、教材分析

欧姆定律是电学中的基本定律，它是进一步学习电学知识和分析电路的基础，是学习电功率，家庭电路等后续章节的必备知识。具有承上启下的作用，是电学的重点之一。

本节的内容包括两大方面：一是探究电流跟电压的关系；二是探究电流跟电阻的关系。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。本节课是一堂完整的科学探究过程，科学探究对初中生来说既是一种学习方法也是一个学习内容。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。

2、学情分析 

在学习本节知识之前，学生已学习了电流、电压、电阻的基本知识，初步学会了电压表、电流表、滑动变阻器的使用方法，初步具备了学习本节知识的基础知识和基本技能。除此以外，初中生对问题深入探究的好奇心和喜爱实验课的的心理特点都将有利于本节课实验探究的开展。

由于本实验是学习电学以来学生遇到的最复杂，使用元件最多的探究实验，对学生实验设计的能力、动手能力有较高的要求，同时，本节课还要求学生应用控制变量法进行实验探究，利用滑动变阻器来改变或控制部分电路两端的电压，运用图像法进行数据的处理分析，所以，本节课对学生的要求较高。在学习本节内容时，学生的实验分析、设计的能力、实验操作技能与实验数据的处理能力都将有待于培养和提高。

二、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）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。

        过程与方法

（1）通过实验探究进一步体会猜想与假设、设计实验、分析与论证、交流与评估等探究环节。

（2）通过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学生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、揭示隐藏的物理规律，激发学生探究的乐趣。

（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。

三、教学重点、难点

    重点：运用“控制变量”的实验方法来设计和完成实验。

    难点：运用“控制变量”的实验方法来设计和完成实验，利用图像进行线性数据分析。

四、教学策略

本节的探究实验是一个较综合的定量实验。实验用到的器材较多，除了要同时使用电流表和电压表外，还要用滑动变阻器调节电路，同时兼顾这些对初中生来说还是有一定的难度，因此需要教师的必要引导。

教法选择：本节课运用创设问题情境——探究实验——总结归纳的教学模式；采用分组实验的教学方式，让学生得出导体中的电流与电压、电阻的关系，并且更加熟练电流表、电压表和滑动变阻器的使用，以达到预期的教学目标。

五、教学准备

1、学生准备：

要求学生复习电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法，为本节课的分组实验做准备。

2、教师准备：

教学媒体及课件；实验探究的仪器。

六、教学过程

（一）创设情景、引入课题

1、播放一段歌曲，在播放过程中改变声音的大小，歌曲结束之后提问，我通过改变电路中的哪一因素改变声音大小的？

2、教师做演示实验，并让学生思考：如果要使灯泡亮度改变有何办法？

学生很容易回答出来改变电压，改变电阻。

继续实验，调节旋钮，让学生对比灯泡的亮暗情况。提问：相同的灯泡，在调节过程中，发光程度一样么？

学生回答：不同。

教师分析：相同的灯泡，发光程度不同，说明流过它们的电流不同。那么电流可能和什么因素有关呢？本节课我们通过实验，探究电流与电压和电阻的关系。（意图：从生活中大家都熟悉的歌曲和灯的亮暗引入新课，让学生知道物理有用的，激发了学生的学习兴趣。）

（二）进行新课

［板书］探究影响电流的因素

1、提出问题

通过导体的电流与哪些因素有关系?

2、猜想与假设

教师：根据以上两个事实来引导和启发学生的想像力，进行猜想或假设。

学生回答：可能是导体两端的电压增大几倍，导体中的电流也增大几倍；

可能是U＝IR；

可能是……

（意图：鼓励学生大胆猜想，板书学生猜想，给学生一定的成就感，也便于实验结束进行结论验证。）

3、设计实验

猜想的正确与否需要通过实验来验证。

教师：电流的大小同时受电压和电阻两个因素影响，我们在研究多个变量之间关系的时候要采用什么方法？

学生回答：控制变量法。

教师：如果我想先探究电流与电压的关系，应该控制哪个量不变？有如何改变变化的量呢？

学生回答：控制电阻不变，可以改变电源电压来改变电阻两端的电压。

学生回答：可以添加滑动变阻器，改变电源电压来改变电阻两端的电压。

［板书］实验探究1：电流与电压的关系

教师：在这个探究实验中，需要测量那些物理量？需要哪些器材？要改变电压，有几种方法?请同学们进行讨论，回答相关问题，并设计实验电路图及实验记录表格，简述设计实验操作过程。

学生小组讨论。......

（意图：大胆放手给学生，用问题的形式引导学生去思考去讨论，并进行实验的设计，发挥学生的主动性，提高学生设计电路图的能力，加深学生运用控制变量法分析和研究问题的能力。）

讨论之后，让各组同学展示设计的电路图，阐述本组设计的实验过程等。

展示学生的设计的电路图（比较容易出现的方案）

方案一、                方案二、               

改变电池的个数         利用滑动变阻器改变电流

师生共同点评二种方案：

最后请方案二的设计者说说使用滑动变阻器的意图。

（用滑动变阻器不仅可以改变通过定值电阻的电流，还可以保护电路。）

［板书］实验电路图

展示实验记录表格

师生点评：......(根据学生的实际情况进行点评，通过之前的学习，表格设计还是比较容易的，注意单位、次数等即可)

［板书］数据表格

4、进行实验

实验前先提醒学生一些实验的注意事项。学生按确定的实验方案进行实验。

教师巡视指导，及时发现学生实验时存在的问题进行纠正，并提醒学生及时记录实验数据。（意图：学生动手实验前，相关注意事项的交代很有必要，确保了实验的顺利进行，防止实验时学生手忙脚乱。动手实验的过程，提高了学生动手能力、观察能力，培养了实事求是的科学态度和合作交流，勇于创新的精神。）

5、分析和论证

教师提示学生对实验数据进行①横向对比、②纵向对比，③把U、I的值记录到表格和坐标系中，利用数学知识对比分析。

汇总学生的结论

学生回答：……

引导学生答出：当电阻不变时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比。（意图：培养学生对实验数据和实验图象的分析能力和语言文字的表述能力。）

［板书］结论：当电阻不变时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比。

下一环节：探究电流与电阻的关系

［板书］实验探究2：电流与电阻的关系

运用之前实验中的数据，重新整合在新的数据表格中，把实验数据进行①横向对比、②纵向对比，③把I、R的值记录到表格和坐标系中，利用数学知识对比分析。

［板书］数据表格

引导学生答出：当电压不变时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。

［板书］结论：当电压不变时，通过导体中的电流跟导体电阻成反比。

6、评估与交流

学生在探究报告反思自己的探究活动一些问题；

（1）在实验过程中有没有遇到什么困难和麻烦？你是如何克服或解决的？

（2）你的测量数据和所得的结论是否可靠？

（3）实验中还有哪些影响因素没有考虑到

（意图:实验中学生出现的故障、量程的选择、滑动变阻器无法调节电路等方面进行交流，通过一系列的问题和学生回答，及时交流反馈、及时纠正，有利于学生形成知识结构，巩固记忆，培养学生的评估能力和评估意识。）

（三）学生练习

1、 一段导体两端电压是4.0V时，导体中的电流是1.0A，如果将其两端的电压减少到2.0V，导体中的电流变为(     )

A.2.0A       B.0.25A         C.3.0A       D.0.50A

2、当某导体两端的电压是6V时，通过该导体的电流是0.6A，如果使该导体两端的电压再增加3V，那么这时该导体的电阻将          (填变大、不变、变小)；通过它的电流是             A。

3、为探究电流与电压、电阻的关系，小星将实物连接成如图23甲所示。

（1）请你指出图23甲中连接的错误之处：

①_______                      ；

②_______                      。

（2）请你将正确的电路图画在框内。

（3）电路连接正确后，在研究电流与电阻的关系时，更换阻值不同的定值电阻后，应调节_______，使定值电阻两端的电压_______。

（4）图23乙是实验中电流表的某次示数，则电流是_______A。要使电路中的电流增大，根据你所画的电路图，滑动变阻器的滑片应向_______移动。

（四）课堂小结

本节你有哪些收获？

让学生畅所欲言的说，教师尽量找学生的优点，多鼓励。

（五）布置作业：完成学案上的课后练习

七、板书设计：

探究影响电流的因素

实验探究1：电流与电压的关系

实验电路图

      数据表格

      结论：当电阻不变时，通过导体中的电流跟导体两端的电压成正比。

实验探究2：电流与电阻的关系

      数据表格

          结论：当电压不变时，通过导体中的电流跟导体电阻成反比。