《电流与电压电阻的关系》教案

17.1 电流与电压和电阻的关系（教案）

一、学情分析

在九年及物理中通过十五及十六章的学习逐渐的引入了电流、电压、电阻等概念，以及电流表、电流压表、滑动变阻器的使用方法，从而进入到十七章的欧姆定律，使学生的知识结构更加的连贯。这节课要体现出物理探究性学习与科学方法的渗透，重视科学探究过程，让学生在探究过程中动手实验、体验探究物理的精神、找到学习的方法，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，从而得出电流与电压和电阻的关系。

二、教学目标分析：

知识与技能：

1、通过实验探究电流、电压和电阻之间的关系。

2、使学生懂得同时使用电流表和电压表测量一段导体两端的电压和电流。

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、通过实验探究电流、电压和电阻之间的关系，学会用“控制变量法”来研究物理问题的科学方法。

2、通过在科学探究中经历与科学家进行科学探究的相似过程，学会科学探究的方法，培养初步的科学探究能力。

情感、态度与价值观：

1、通过学生的科学探究活动，形成尊重事实、探究真理的科学态度。

2、在学习知识与技能的同时，体验科学探究的乐趣和方法，领悟科学的思想和精神。

三、重点难点：

重点：通过实验探究电流、电压、电阻之间的关系。

难点：在探究过程中通过实验、利用好“控制变量法”来得出真实、科学的结论。

四、教学方法：

依据本节课的知识结构特点、教学目标和学生实际，确定本节课为“探究式”课型。即用学生实验、学生观察、师生讨论、探究发现、分析推理为主的多边教学。通过学生实验，激发学生学习的兴趣，培养学生的实验能力和创新精神。教师的主要任务是为学生的探究发现知识营造情境、创造条件、提供指导和进行评价。

五、教学实验器材：

干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关，阻值不同的定值电阻3个（5Ω、10Ω、15Ω）、导线若干。(2-3人一小组准备)

六、教学过程：

1、提出问题，导入新课

①教师问：电压的作用是什么？

学生答：电压是电路中形成电流的原因。

②教师问：电阻表示什么？

学生答：电阻是表示导体对电流阻碍作用的大小。

教师问：那么电流与电压、电阻有什么关系？、

2、在学生积极思考的过程中，引导他们大胆假设：

①电压是电路中形成电流的原因，学生猜想：电压越高，电流可能越大。

②电阻是表示导体对电流阻碍作用的大小，学生猜想：电阻越大，电流可能越小。

学生通过对有关概念的理解，说出了猜想的理由，教师给予肯定。

教师：既然有大胆的猜想，那么我们就应该去验证我们的猜想，你们有这样的表现很好，但猜想是否正确，必须经过实验的检验。

设计意图：引导学生合理猜想，引出探究课题，培养发散思维和主动参与教学的意识，并鼓励学生增强学生的探索热情。

3、以学生为主体，进行实验探究

以上猜想是否能成立，需经过探索性的定量实验的验证。科学发展史表明，大部分物理规律的发现是先有科学猜想，后设计实验验证的。

⑴小组讨论，设计实验

①研究方法。

启发学生思考：要研究电流与电压、电阻两个因素的关系时，应该怎么办？

学生讨论后回答：本实验必须分两步来完成。

第一步，保持电阻不变，研究电流与电压的关系；

第二步，保持电压不变，研究电流与电阻的关系。

最后将两次实验结论综合起来，就能得出电流与电压、电阻的关系。

教师强调指出：这种研究方法叫“控制变量法”，是科学研究中被广泛采用的一种方法。教师启发：针对以上两个方案，如何设计实验，需要哪些实验器材，需要测哪些物理量？

②电路设计。

教师首先画出一个电阻R，启发学生思考：要组成一个简单电路，需哪些电路器件；要知道电阻R两端的电压和通过电阻R的电流，需用什么仪器测量，怎么连接？如何改变加在电阻R 两端的电压呢？引导学生逐步完善电路，并让学生画出完整的电路图（如图所示）。

设计意图：通过对学生设计的肯定，激发学生学习欲望，且为学生给出了一个正确的示范。

让学生讨论：对于第一步，调节U(用电压表测)观察I（用电流表测），并且电压的调节可通过改变电池的节数来实现（电阻R直接接在电源两端），或者通过电阻R与滑动变阻器串联（上图），移动滑片来实现。

师生共同讨论：

方法一可行，但电压不一定是整数倍增加，显然给测量带来麻烦，并且实验电路必须多次改接；方法二因为变阻器的作用可改变电路中的电流，由此可以肯定移动滑片，电阻两端的电压一定要变化，这种方法只需要连接一次电路，通过连续改变滑片的位置，就可以改变电阻两端的电压，比方法一好。

继续让学生讨论：对于第二步，要研究I与R的关系，首先要改变上图中R的值（提供5Ω、

10Ω、15Ω的定值电阻），要保持R两端的电压不变，同样可调节滑片的位置，这样就保证了当改变电阻R的大小时，通过调节R′的滑片位置，使电压表示数不变，观察电流表示数的变化。

教师强调：要得到一个规律，至少需要几组数据？

学生：3组。

教师：好，我们在实验中必须收集3组数据才能进行总结分析。

③表格设计。

启发学生：要完成以上实验，还必须测量相关数据，并把数据填入表格。那么如何设计表格呢？思考后让学生画出有关表格（如图）。

R=___Ω

表一

U=___ V

表二

设计意图：通过对学生设计的肯定，激发学生学习欲望，且为学生给出了一个正确的示范。

⑵团结协作，进行实验，收集数据：

①实验操作。

依照电路图，指导学生选择器材，连接电路，拟定实验步骤，动手实验，记录实验数据。

教师：实验中，注意以下问题：

连接电路时，开关要；

闭合开关前，滑动变阻器的滑片滑到位置。

连接电流表及电压表时，电流要从“+”接线柱流进，“-”接线柱流出。

在学生实验过程中，教师边巡视边指导。鼓励速度快的学生完成另外一实验，达到因材施教。

设计意图：对实验的总结，为学生的成功探究奠定基础，并让学生体验团结合作学习。小组汇报，分析归纳，系统总结，得出结论。

让学生分析表一，并得出：电流随电压的增大而增大，且电压增大几倍，电流也增大几倍。 结论1：当电阻一定时，电流与电压成正比。

让学生分析表二，并得出：电流随电阻增大而减小，且电阻增大到几倍，电流就减小到几分之一。 结论2：当电压一定时，电流与电阻成反比。

教师：在做实验时，我们做实验都要做三组以上的实验数据，这是为什么？

学生答：进行多次测量的目的是避免实验的偶然性和特殊性，使实验得到的结论更具有普遍性。 在本节课中，通过学生自己“提出问题——猜想——实验——再猜想——再实验——归纳总结”的探究问题的方法实现了本节课的教学意义，在做实验的时候多强调学生探究问你的方法。

七、课堂练习：

1. 一段导体两端电压是

2.0V 时，导体中的电流是1.0A ，如果将其两端的电压增大到4.0V ，导体中的电流变为( )

A.2.0A

B.0.25A

C.3.0A

D.0.5A

2、将一个10欧的电阻和一个20欧的电阻分别接到同一个电源的两端，如果流过10欧的电阻的电流为1安，则流过20欧的电阻的电流为（ ） A.2.0A B.0.25A C.3.0A D.0.5A

3、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 。

4、如图所示，将两电阻串联接入电路中， 两端的电压 1U =2V ， 两端的电压 2U =4V ，如果 =5Ω，则 = Ω。

5、如图所示， =4Ω， =8Ω，将它们并联后接在电源两端。如果说经过电阻 的电流为2A ，则通过干路的电流为 A 。

6、为探究电流与电压、电阻的关系，小星将实物连接成如下图甲所示。 （1）请你指出下图甲中连接的错误之处：

① ；② 。 （2）请你将正确的电路图画在答题卡虚线框内。

（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____

第4题图

第5

1R 1R 2R 2R 2R 2R 1R

______________，使定值电阻两端的电压____________。

（4）图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。

7、在探究“通过电阻的电流与电压的关系”时，同学们进行了下列实验。

（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应处于。（2）当滑片P移到某一位置时，电压表和电流表的示数分别如下图所示，则电压表的读数为V,电流表的读数为 A.

(3)移动滑片P，读取了多组电压值和电流值，分析实验数据得出：当电阻一定时，通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比。

实验中滑动变阻器的作用是。

八、教学反思：

在本节课的教学过程中进行了学生动手动脑从而达到解决问题的能力，培养了学生的创新意识。并且通过引导学生运用控制变量的方法直接研究电流和电阻的关系，这样既可以使学生对如何应用“控制变量”的方法研究电流和电压、电阻的关系有全面的认识，还可以使学生对于用滑动变阻器调节部分电路两端电压有个更深刻的认识，另外更能体会到通过对探究电流与电压的关系的数据进行更深入、灵活的分析从而得出电流与电阻的关系这种处理问题方法的妙处。学生也更加的容易接受。

第一节电流与电压和电阻的关系(导学案)

学校班级姓名

学习目标：

1、学生会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和通过导体的电流。

2、通过实验认识电流、电压和电阻的关系。

3、会观察、收集实验中的数据并对数据进行分析。

学习重点：

1、探究电流与电压的关系

2、探究电流与电阻的关系

学习难点：

在探究电流与电阻的关系时，如何控制电压不变；

在探究电流与电压的关系时，如何控制电阻不变。

学习过程：

猜想与假设：导体中的电流可能跟和等因素有关。

由于电流可能受多个因素的影响，因此在实验时要采用法进行探究.

探究一：探究电阻一定时，电流跟电压之间的关系

1、实验器材

2、实验中要控制不变的量，实验中通过来达到这一目的。

要改变的量是，实验中通过来达到这一目的。

3、画出该实验的电路图

4、按图连接电路，测量并记下几组电压值和电流值

R = Ω

5、在右上图的坐标系中画出电阻的U —I 关系图象

6、分析数据和图象可得出的结论是 探究二：探究电压一定时，电流跟电阻之间的关系

1、实验中控制不变的量 。 ，实验中通过

来达到这一目的的。

要改变的量是 ，实验中是通过 来达到这一目的的。 2、实验电路图

2、 按图连接电路，测量并记几组电阻值和电流值

3、 U = V

4、在右上图的坐标系中画出电阻的R —I 关系图象

5、分析数据可得出的结论是 课堂小结

电流、电压、电阻的关系可表示为：

R/Ω