2023-2024学年人教版物理九年级上册同步教案：17.1 电流与电压和电阻的关系

2023-2024学年人教版物理九年级上册同步教案：17.1电流与电压和电阻的关系课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教学内容分析本节课的主要教学内容为人教版物理九年级上册第17.1节“电流与电压和电阻的关系”。教学内容主要围绕欧姆定律展开，包括电流、电压、电阻三者之间的定量关系，以及在实际电路中的应用。通过本节课的学习，学生将理解并掌握以下内容：1）电流与电压成正比，与电阻成反比；2）运用欧姆定律进行电路分析。

教学内容与学生已有知识的联系：学生在八年级下册的物理学习中，已经了解了电流、电压和电阻的基本概念，以及简单的电路连接方式。在此基础上，本节课将引导学生进一步探索电流、电压和电阻之间的具体关系，帮助他们将这些知识整合起来，形成系统的电路分析能力。二、核心素养目标分析本节课的核心素养目标旨在培养学生的物理观念、科学探究和科学态度。通过学习电流、电压和电阻的关系，学生能够形成以下核心素养：

1.物理观念：让学生理解并掌握欧姆定律，形成对电路中电流、电压和电阻关系的深刻认识，提高对电学知识的系统理解。

2.科学探究：培养学生运用控制变量法进行实验探究的能力，通过观察、记录和分析实验数据，发现电流、电压和电阻之间的规律。

3.科学态度：激发学生对物理现象的好奇心，鼓励他们积极提出问题、解决问题，培养严谨、客观的科学态度和合作精神。

本节课将有助于学生将理论知识与实际应用相结合，提高他们的科学思维和创新能力，为后续学习打下坚实基础。三、教学难点与重点1.教学重点：

①欧姆定律的表述及公式推导。

②电流、电压和电阻三者关系的理解及其在实际电路中的应用。

2.教学难点：

①掌握控制变量法的运用，进行实验探究电流、电压和电阻之间的关系。

②理解并解释在不同电路条件下，电流、电压和电阻的变化规律，以及这些变化对电路性能的影响。四、教学资源1.硬件资源：电源、导线、电阻、电压表、电流表、多媒体教学设备。

2.软件资源：物理实验室管理系统、教学课件、电子白板软件。

3.课程平台：学校内部教学管理系统、在线学习平台。

4.信息化资源：电子教材、教学视频、在线习题库、虚拟实验室。

5.教学手段：讲授法、实验法、小组合作学习、讨论法、问题导向学习（PBL）。五、教学过程1.导入（约5分钟）

激发兴趣：通过提问方式引发学生思考，如“为什么我们在使用电器时，有时会发现灯泡变暗或变亮？这和电流、电压、电阻有什么关系？”

回顾旧知：简要回顾电流、电压、电阻的基本概念，以及简单的电路连接方式。

2.新课呈现（约25分钟）

讲解新知：详细讲解欧姆定律的表述和公式，解释电流、电压和电阻之间的关系。

举例说明：通过实际电路图和例子，说明在不同电路条件下，电流、电压和电阻的变化规律。

互动探究：组织学生进行小组讨论，分析如何运用欧姆定律解决实际问题。

3.巩固练习（约20分钟）

学生活动：学生分组进行实验，测量不同电阻、电压下的电流，验证欧姆定律。

教师指导：巡回指导学生实验，解答学生在实验过程中遇到的问题，引导学生运用所学知识进行分析。

4.总结与拓展（约10分钟）

总结：对本节课的主要内容进行总结，强调欧姆定律在实际电路中的应用。

拓展：布置课后思考题，鼓励学生运用所学知识，探索电路中的其他问题。

5.课堂反馈（约5分钟）

收集学生对本节课教学内容的反馈，了解学生的掌握程度，为下一节课的教学提供参考。

在整个教学过程中，注重培养学生的动手能力、思考能力和合作精神，使他们能够将所学知识应用于实际生活。六、知识点梳理1.电流、电压和电阻的基本概念

-电流：电荷的定向移动，单位为安培（A）。

-电压：电路两点间电荷势能的差，单位为伏特（V）。

-电阻：电路阻碍电流流动的程度，单位为欧姆（Ω）。

2.欧姆定律

-定律内容：在恒温条件下，导体中的电流强度与两端电压成正比，与导体的电阻成反比。

-数学表达式：I=V/R，其中I代表电流强度，V代表电压，R代表电阻。

3.电流、电压和电阻的关系

-电流与电压成正比：当电阻不变时，电流随电压的增大而增大。

-电流与电阻成反比：当电压不变时，电流随电阻的增大而减小。

4.实验探究电流、电压和电阻关系的方法

-控制变量法：在进行实验时，只改变一个变量，其他变量保持不变，以观察该变量对电流、电压和电阻的影响。

5.欧姆定律在实际电路中的应用

-分析电路：根据欧姆定律，通过测量电压和电流，可以计算电路中的电阻。

-故障排除：在电路出现问题时，运用欧姆定律判断问题所在，如电压异常、电流过大等。

6.影响电阻的因素

-材料种类：不同材料的电阻率不同，导致电阻大小不同。

-材料长度：长度越长，电阻越大。

-材料横截面积：横截面积越大，电阻越小。

-温度：温度对电阻的影响，多数情况下，温度升高，电阻增大。

7.串并联电路中的电流、电压和电阻特点

-串联电路：电流在各个电阻中相等，总电压等于各电阻上电压之和，总电阻等于各电阻之和。

-并联电路：电压在各个电阻中相等，总电流等于各电阻上电流之和，总电阻的倒数等于各电阻倒数之和。

8.电流表的连接和正确使用方法

-电流表应串联在电路中，确保电流通过电流表。

-电流表的量程选择：根据电路中最大电流选择合适的量程。

9.电压表的连接和正确使用方法

-电压表应并联在电路中，确保测量两端电压。

-电压表的量程选择：根据电路中的最大电压选择合适的量程。七、板书设计①重点知识点：

-欧姆定律：I=V/R

-电流、电压、电阻关系：正比、反比

-控制变量法

②关键词：

-电流

-电压

-电阻

-欧姆定律

-正比

-反比

-控制变量法

③重点句：

-电流与电压成正比，与电阻成反比。

-在恒温条件下，导体中的电流强度与两端电压成正比，与导体的电阻成反比。

-实验中，运用控制变量法探究电流、电压和电阻之间的关系。

-串并联电路中电流、电压和电阻的特点。

板书设计应突出本节课的核心知识点和关键概念，通过简洁明了的表述，帮助学生更好地理解和记忆课程内容。八、课后作业1.解释欧姆定律的内容，并写出数学表达式。

答案：欧姆定律表明，在恒温条件下，导体中的电流强度与两端电压成正比，与导体的电阻成反比。数学表达式为：I=V/R。

2.如果一个电阻器的电阻值为10Ω，通过它的电压为5V，求通过电阻器的电流。

答案：I=V/R=5V/10Ω=0.5A。

3.当一个电灯泡的电压从6V增加到12V时，如果电阻保持不变，计算电流的变化倍数。

答案：根据欧姆定律，电流与电压成正比，如果电阻不变，电流的变化倍数与电压的变化倍数相同。因此，电流将增加到原来的2倍。

4.如果一个电路中的总电压为24V，总电阻为12Ω，求总电流。

答案：I=V/R=24V/12Ω=2A。

5.解释在串联电路中，电流、电压和电阻的关系。

答案：在串联电路中，电流在各个电阻中相等，总电压等于各电阻上电压之和，总电阻等于各电阻之和。

补充题型：

1.计算题：一个电路由两个电阻R1和R2串联组成，R1=5Ω，R2=10Ω，通过电路的总电压为15V，求通过每个电阻的电流和总电流。

答案：总电流I=V/(R1+R2)=15V/(5Ω+10Ω)=1A。由于是串联电路，通过每个电阻的电流相等，所以I1=I2=1A。

2.应用题：一个家庭电路的电压为220V，如果想要在一个电阻为40Ω的电炉上产生5A的电流，需要给电炉加多大的电压？

答案：V=I*R=5A*40Ω=200V。

3.分析题：在并联电路中，如果其中一个电阻的值发生变化，对整个电路的电流和电压有何影响？

答案：在并联电路中，各个电阻上的电压相等。如果其中一个电阻值发生变化，该电阻上的电流会相应变化，但总电流会根据并联电阻的倒数之和变化。

4.探究题：设计一个实验，使用控制变量法来验证电流与电压的正比关