第十七章第1节电流与电压和电阻的关系

1、第十七章 欧姆定律第1节 电流与电压和电阻的关系一、教学目标一知识与技能 1.通过实验探究电流与电压和电阻之间的关系. 2.使学生懂得同时使用电压表和电流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局部电路两端的电压.二过程与方法 1.通过实验探究电流与电压和电阻的关系 ,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.（3） 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. 3.在共同的

2、探究活动中 ,培养学生之间的协作意识. 二、教学重难点 重点：实验探究电流与电压和电阻之间的关系. 难点：根据数据分析出电流与电压和电阻之间的关系.3、 教学策略 由猜测知道导体中的电流与导体两端的电压和导体的电阻有关 ,那么如何研究电流与电压和电阻间的定量关系呢？让学生分组讨论下面的问题:(1)电流可能受电压和电阻两个因素的影响 ,如果两个因素同时变化如在改变电压的同时 ,也改变电阻 ,能判断电流变化是谁引起的吗？引导：先让电阻保持不变 ,改变电压 ,观察电流随电压变化的情况；保持电压不变 ,改变电阻 ,观察电流随电阻变化的情况.2前面学过的哪些实验课题与该实验课题类似？举例说明.3你所列举

3、的实验中用到的物理研究方法是什么？总结：在物理学中 ,一个物理量往往受两个或多个因素影响 ,为了研究这个物理量与其中的一个因素的关系 ,可以保持其他的因素不变 ,只改变这一个因素 ,以此进行实验研究 ,这种研究物理问题的方法叫“控制变量法.下面我们就利用控制变量法来探究电流与电压和电阻之间的关系.说明：设计实验是学生学习的一个难点 ,教师要进行引导 ,不要轻易否认学生的想法 ,在设计过程中教师可以提出启发性的问题 ,让学生自己发现问题.4、 教学资源准备6V、4.5V、1.5V的电源各一个 ,5、10、15的定值电阻观察它们允许的最大电流各一个、开关、导线假设干、电流表、电压表、滑动变阻器、坐

4、标纸、投影仪.五、教学过程教 学 设 计修改与补充【引入新课】 将电源、开关、定值电阻组成串联电路 ,如下列图示. 问题：如何改变通过定值电阻的电流？ 学生答复：1.可以通过改变电路中的电压； 2.可以通过改变电路中的电阻. 电流与电压和电阻有什么定量关系呢？【进行新课】一、提出问题：电流与电压、电阻有什么关系？提示：1.电压是形成电流的原因；2.电阻是导体对电流的阻碍作用. 二、猜测或假设1.导体中的电流可能与导体两端的电压成正比；2.导体中的电流可能与导体的电阻成反比.三、设计实验【提出问题】在这个实验中怎样应用控制变量法？学生思考答复：1研究电流与电压的关系 ,应该控制电阻不变 ,通过改

5、变电阻两端的电压 ,来观察电流的变化情况；2研究电流与电阻的关系 ,应该控制电压不变 ,通过改变电阻 ,来观察电流的变化情况. 限于时间的原因 ,这节课只进行第一个实验的操作探究.【提出问题】1如何控制电阻不变？2如何得知电流的变化情况？3如何改变电压 ,并观察到变化的情况？(4)在这个实验中我们是如何改变定值电阻两端的电压呢？学生思考答复：1为控制电阻不变 ,可以使用定值电阻.2利用电流表和电压表分别测量流过定值电阻的电流及其两端的电压.3电压的改变方法有两种：一是改变电池的个数；二是使用滑动变阻器进行调节. (4)通过改变滑动变阻器滑片P的位置 ,从而使定值电阻R两端的电压发生成倍的变化.

6、通过学生对这四个问题的讨论 ,明确实验需要的根本测量工具 ,并设计实验电路图.师生互动：师生共同讨论 ,对各组设计方案的优缺点进行评估 ,确定实验的最正确方案. 四、进行实验实验时需注意以下几个问题：(1)连接电路时 ,开关应处于断开状态；滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处.(2)电流表和电压表的使用方法要正确 ,采用试触法选择适宜的量程.(3)改变电压时 ,要使电压发生成倍的变化.(4)通电时间不要太长 ,测量次数不少于三次.(5)改变定值电阻 ,再次进行实验.(6)设计记录数据的表格 ,及时记录数据.五、分析和讨论下面是教师在某一小组 ,以小组成员的身份参与实验 ,设计表格并记录的实验数据.

7、R1=5U(V)1234I(A)R1=10U(V)1234I(A)【提出问题】 1.电流与电压这两个物理量 ,哪个量随哪个量变化？ 2.分析表一或表二 ,可得出什么结论？你是怎么分析出来的？ 3.这个结论是建立在控制哪个物理量不变的根底上得出的？ 4.那我们能不能说成是“当导体的电阻不变时 ,导体两端的电压与通过导体的电流成正比 呢？为什么？ 5.进一步分析实验数据 ,分析表一和表二的同一列 ,可得出什么结论？你是怎样分析出 来的？这个结论是建立在控制哪个物理量不变的根底上得出的？ 6.电流和电阻这两个物理量 ,哪个量随哪个量在变化？ 7.那我们能不能说成是“当导体两端的电压不变时 ,导体的电

8、阻与通过导体的电流成反比 呢？为什么？【分析并逐层概括】 1.电流是由于电压产生的 ,电流随着电压变. 2.分析表一或表二 ,发现每当导体两端的电压成某一倍数变化时 ,导体中的电流也成 相同倍数变化.于是可得“当导体的电阻不变时 ,通过导体的电流与导体两端的电压成 正比的结论. 3.这个结论是建立在控制电阻不变的根底上得出的. 4.“当导体的电阻不变时 ,导体两端的电压与通过导体的电流成正比的说法是不正确 的 ,因为“电压是电路中产生电流的原因 ,应该是电流随着电压的变化而变化的. 5.分析表一和表二的同一列 ,由于导体两端的电压相同 ,电阻在成倍增大时 ,而导体中的 电流却在成倍减小.于是可

9、得结论“当导体的电压不变时 ,通过导体的电流与导体的电阻 成反比.这个结论是建立在控制电压不变的根底上得出的. 6.电阻是导体本身的性质 ,与电流的大小无关 ,只与导体的材料、长度、横截面积有关 , 所以是电流随着电阻变. 7.“当导体两端的电压不变时 ,导体的电阻与通过导体的电流成反比 的说法是不正确 的 ,因为“电流是随着电阻的变化而变化的.总结：当导体的电阻不变时 ,通过导体的电流与导体两端的电压成正比；当导体的电压不变时 ,通过导体的电流与导体的电阻成反比. 学生活动：下面请同学们根据自己的实验数据 ,在课本上用描点法画出IU图像. 问题：当导体两端没有加电压时 ,即U=0时 ,通过该导体的电流是多少？答：通过导体的