《科学探究：电流和电压、电阻的关系》教学设计

1、科学探究：电流和电压、电阻的关系教学设计哈八十一中：张爱萍1教材的地位和作用科学探究：电流和电压、电阻的关系是义务教育司南版九年级物理第十四章第二节的内容，它既是前面所学“电流和电流表的使用”、“电压和电压表的使用”、“电阻”以及“滑动变阻器”的巩固和延伸，又是以后学习欧姆定律、伏安法测电阻、电功、电功率的基础，有着承上启下的作用；同时它还能进一步培养学生的科学探究能力。从思想与方法上看，它让学生在科学探究的过程中，学习科学探究方法，培养探索精神，形成良好的科学态度。2教学目标。（1）知识与技能目标：通过实验，探究电流、电压和电阻的定量关系。 （2）过程与方法目标：经历科学探究全过程，学习用“

2、控制变量法”研究问题及尝试用图像法来分析实验数据。（3）情感、态度、价值观目标：培养学生对物理规律的客观性、普遍性和科学性的认识。3教学重点、难点：重点是应用“控制变量法”进行实验方案的设计及用图像法分析实验数据。由于电阻的分压作用学生还没有学到，所以确定该节课的难点是如何在实验中控制变化的量和不变的量及实验数据的分析。4.教具准备：多媒体、（每组）：电池组、开关、电流表、电压表、滑动变阻器各一只、定值电阻3只(5、10、15)、导线若干。5.教学程序设计 (一)复习引入：复习有关电流、电压、电阻和滑动变阻器的知识，用flash课件演示课本P80图147“铅笔芯变阻器”实验，引导学生

3、思考：要调节灯泡的亮度有什么方法？灯泡的亮暗说明电流中的电流发生了怎样的变化？从而提出问题：通过导体的电流的大小与什么有关呢？板书：通过导体的电流的相关因素：（二）新课教学：演示实验1：用小灯泡、电流表、干电池、开关组成一个串联电路。增加干电池的节数，观察小灯泡亮度的变化和电流表的示数变化。引导学生猜想：通过导体的电流的大小跟什么有关？学生思考后回答：通过导体的电流与两端的电压有关。演示实验2：电源电压不变，将小灯泡换成阻值不同的定值电阻，重做实验，观察电流表示数的变化。引导学生猜想：通过导体的电流的大小跟什么有关？学生思考后回答：通过导体的电流与导体的电阻有关也可以用手电筒演示。 

4、小结：通过导体的电流的大小跟导体两端的电压和导体的电阻这两个因素有关。电流与电压、电阻之间的有什么样的定量关系呢？由此引出本节课的探究课题：探究电流与电压、电阻的关系提出问题：电流可能受电压和电流两个因素的影响，如果两个因素同时变化（如在改变电压的同时，也改变电阻），能判断电流的变化是谁引起的吗？学生考虑后总结实验要采取“控制变量法”。师：根据控制变量法，我们可以将这个实验分成两部分，先探究电阻一定时，电流跟电压之间的关系，再探究电压一定时，电流与电阻之间的关系1探究电阻一定时，电流跟电压之间的关系。（1）变量控制。让学生思考两个问题：怎样保持导体的电阻R不变？通过什么方法改变定值电阻两端的电

5、压U呢？学生通过刚才的演示实验1不难得出改变电压的一种方法：换用不同的电源电压；再用模拟“伏安法”测电阻的实验的课件来引导学生思考：此时用的是什么方法来改变灯泡两端的电压的？从而得出改变电压的第二种方法：通过改变与之串联的滑动变阻器的阻值。在此基础上让学生进而自行设计电路图。（2）实验电路设计。引导学生思考：如何使电路中有电流？怎样测量定值电阻两端的电压U和定值电阻中的电流I？要求设计出实验电路图。学生动手设计实验电路图，老师将比较有代表性的实验电路方案挑选出来，并让学生展示到黑板上：方案一： 方案二：（3）方案讨论。引导学生对比方案一和方案二，学生讨论后发现：用改变电源电压和调节滑动变阻器的

6、方法都可以实现改变电阻R两端的电压。通过移动滑动变阻器来改变电压，可以得到我们想要的电压值，实验更加方便。老师进一步引导：方案一的电压是成整数倍变化，而方案二可以连续变化，方案一也可以成功做这个实验，但我们一般采用方案二进行实验。与学生一起确定最佳实验方案后，利用屏幕提示实验注意事项： 连接电路时，开关应处于      状态。滑动变阻器的滑片处于阻值       位置。注意认清电压表、电流表的       接线柱。&

7、#160;电压表量程、流表量程选择（用试触的方法）闭合开关前，应     电路，确认无误后方可进行实验。 让学生根据注意事项总结实验操作过程：实验中，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（如1V、2V、3V），读出每次加在R上的电压值和电流值，并填入下列表格中，并在图中画出电阻的UI关系图象 ，利用已学的数学知识来判断电流与电压的关系：（八年级下学期学生已经学习了正比例函数，让学生画UI关系图，更容易得到电流与电压的关系。）R =电压U（V）   电流I（A） 

8、0; （4）分组实验，教师巡视指导，帮助实验有困难的学生。特别是学生进行实验数据处理时，加强引导。（5）总结归纳。引导学生通过观察数据得出：在电阻一定的情况下，导体中的电流跟导体两端的电压成正比。 2探究电压一定时，电流与电阻之间的关系（1）方案设计。如何利用刚才的电路探究：电压一定时，电流跟电阻的关系？ 提出导学问题： 怎样改变电阻的大小？ 在改变电阻时，加在电阻两端的电压也要改变，怎样才能保持每次电阻两端的电压不变呢？学生思考讨论，在前面实验的基础上不难得出两个导学问题的答案。在此基础上设计实验方案：改变电阻，用移动滑动变阻器来保持电压不变，观察电流随电阻变化

9、的情况。（2）学生分组实验。让学生根据实验方案设计出实验步骤：实验中，闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片，读出此时的电压（如U=2V）和电流值，断开开关，换用不同的电阻，使R两端的电压（U=2V）保持不变，读出此时R的电阻值和电流值，并填入表格中。 每次换用不同阻值电阻进行实验之前，都要事先将滑动变阻器调到阻值最大端。U =电阻R（）51020电流I（A）     学生分组实验，教师巡视指导，帮助有困难的学生。（3）数据分析。请学生分析实验表格中的数据，思考：当电阻成倍数地增大时，电流是怎样变化的？由此可以归纳出什么结论？画出I1/R图像进行分析，得出结论：（画I1/R图像使学生更容易判断出电流与电阻的反比关系。使学生以后遇到判断是否成反比有一个容易接受的依据。）  在电压一定的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比。（板书） 说明：以上两个结论是同学们通过分