电流与电压和电阻关系 教学设计.docx

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电流与电压和电阻关系教学设计

《17、1电流与电压和电阻的关系》教学设计

土门子中学黄文启

教材分析

1、1、教材的地位与作用：

《电流与电阻和电压的关系》是人教版九年级物理第十七章第一节的教学内容，教学安排2课时。

本节内容是第十五章电流和电路、第十六章电压和电阻这两章知识的延伸,为后面学习欧姆定律奠定基础。

教材没有给出实验探究的具体内容，但是给出了实验探究的框架，学生可以通过探究活动的框架进行设计、探究，每个探究环节都给出了一定的空间，可以让学生参与到探究过程中，设计出自己的探究方案。

同时对各个环节中学生可能出现疑问的地方进行说明，引导学生进行探究.

2、内容简介：

本节内容由“探究电流跟电压的关系”和“探究电流和电阻的关系”两部分内容构成，是一个完整的科学探究过程。

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，要用到电压表、电流表和滑动变阻器.通过本节学习可以让同学经历发现问题、猜想假设、设计实验、进行实验、收集数据、分析论证、评估交流等过程，从而感悟科学。

同时通过采用控制变量法实验可以使学生初步定量建立电流、电压、电阻的联系.

3、课程标准的要求:

通过实验，探究电流与电压、电阻的关系。

学情分析

1、学生已有的认知水平和能力状况:

学习了电学的基础知识，多数学生能正确连接电路元件，正确使用电流表、电压表和滑动变阻器；对于控制变量的研究方法也有一定的了解，对于I、U、R三个物理量之间的联系，有待于继续深入学习。

2、学生存在的学习问题：

一部分同学的逻辑推理能力、实验操作能力还较差。

3、学生的学习需要和学习行为：

随着知识的增长，九年级学生已经具备了一定的探究问题的能力和分析能力，有较强的好奇心和求知欲，他们渴望自己动手进行科学探究，体验成功的乐趣。

设计理念

遵循“135”互动课堂教学模式，首先围绕学习主题，提出供学生为主题学习而设置的自主性问题，以使学生达成对所学知识的初步理解和梳理。

其次教师参与到小组的合作学习中，指导和发现学习中的问题和困难，有针对地进行巡视，及时点拨和评价。

再次组织同学在全班交流展示，在学生需要出现的时候出现，进行引导与启发，与学生一起度过难关。

然后围绕学习目标引导学生对所学知识分析总结、对规律性、方法性的东西进行梳理和归纳，及时将知识转化为能力。

最后限时限量组织同学完成达标性训练题，巩固和强化所学知识，培养学生的自我认知能力。

总之，整个教学设计过程中力求体现以生为本，以问题为中心，体现自主学习、合作交流、实验探究学习等多种学习方式。

教学过程中让同学经历实验过程，获取知识、学会实验方法，感悟科学研究的乐趣，培养学生动手能力、分析问题解决实际问题的能力和归纳总结的能力，力争做到师生、生生互动，教学相长。

教学目标

（一）知识与技能

1．通过实验使学生能说出“电阻一定时，电流跟电压成正比；电压一定时，电流跟电阻成反比”。

2．使学生初步熟悉如何用电流表和电压表测同一只电阻的电流及其两端电压，能够学会用与电阻串联的滑动变阻器调节、控制电阻两端的电压。

（二）过程与方法

1．使学生领会用控制变量法研究物理规律的思路，会观察、收集、分析实验中的数据并尝试采用图像法分析实验数据。

2．进一步动手实践，使学生对电路连接和有关电路的电学实验操作能力得以提高。

（三）情感态度与价值观

1．使学生学习物理的兴趣和愿望得到提高加强。

2．通过实验使养成学生实事求是的科学态度和刻苦钻研的精神。

学习

重难点

教学重点：

通过小组合作，经历完整的实验探究，让学生分析归纳出导体中电流跟电压、电阻的关系。

教学难点：

通过教师引导与学生自主学习、小组合作学习等学习方式，让学生初步学会设计实验方案，体会利用实验数据绘制图像，进行线性数据分析得出实验结论的方法。

教学方法

演示法、实验探究法、启发式教学法、自学指导法、讨论法、讲授法

教学准备

开关、电源、导线、小灯泡（2.5V、3.8V）、电流表、电压表、滑动变阻器、阻值不同的定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω）

教学过程设计

三个阶段

学习内容

教师行为

期望学生行为

自

主

学

习

阶

段

教学过程

检查同学对已学知识的掌握情况

第一环节：

情景导学，揭示主题

在学生解答了【知识链接】的问题的基础上，教师给出“情景问题”：

通过前面的学习，同学们了解了电流、电压、电阻的概念，并学会了电流表和电压表的使用。

下面请同学们仔细观察老师演示的这三组实验，请大家关注三次演示时小灯泡的发光情况。

　　演示实验：

小灯泡和电池、开关组成串联电路。

　　演示1：

一节干电池和2.5V小灯泡串联发光；

　　演示2：

两节干电池和2.5V小灯泡串联发光；

　　演示3：

两节干电池和3.8V的小灯泡串联发光。

　提出问题1：

通过观察实验中小灯泡的发光情况，你能告诉大家什么？

紧接着

提出问题2：

电流与电压和电阻之间到底存在什么样的关系呢？

第二环节自主探究个体建构

【新知探究】

一、I与U、R的关系探究——猜想假设及实验方案设计

1、发现问题：

通过演示实验我们知道U、R两个因素影响I的大小，那么，三者之间存在怎样的关系呢？

2、提出问题1：

电阻一定时，通过电阻的电流跟电阻两端的电压间存在怎样的关系？

（1）猜想假设

你的猜想是：

_______________________________________

（2）怎样设计实验得出I与U的关系？

（提示：

设计实验时应该思考回答下列问题）

①为了探究I与U的关系，我们应该采用的实验方法，保持导体不变，改变导体的两端，测出通过导体的电流，分析得出结论。

②为了研究通过电阻的电流怎样随着电阻两端的电压的改变而改变，需要改变电阻两端的电压，可以通过什么方法改变电阻两端的电压呢？

请你提出一种改变电压的方法，你的方法。

③总结一下，本实验所需要的器材有

二、I与R的关系探究

2、提出问题2：

导体两端电压一定时，通过电阻的电流跟导体的电阻间存在怎样的关系？

猜想假设

你的猜想是：

_______________________________________

检查学生的导学卡完成情况与小组长上报情况是否一致，各小组对知识链接部分问题黑板展示

借助多媒体用电学实验室演示实验，让同学观察演示实验，并引导同学挖掘灯泡亮度不同的原因

在同学发现问题的同时引入主题

并板书：

17.1电流与电压和电阻的关系

教师根据学生猜想，提出问题：

I-U、I—R之间可能存在什么样的关系？

根据学生的回答引导同学思考：

如何设计实验方案？

巡视学生及小组，观察、指导学生活动，了解学生活动情况，做到心中有数。

选择每个组的二号同学为一组，集体到黑板上对方案设计及思路进行讲解分析，教师从旁协助

顺利解答【知识链接】中的问题

通过观察能够发现：

①现象：

用两节干电池、2.5V灯泡较亮，通过灯泡电流较大。

“3.8V”灯泡较暗，通过此灯泡电流较小。

②通过灯泡的电流大小跟小灯泡两端的电压和小灯泡的电阻有关。

自读课本，尝试解决导学卡中的【新知探究】部分的问题

能够理解实验理念，自主或讨论交流得出改变电阻两端的方法最好是使用滑动变阻器

能够完成实验方案设计并向其他同学说明设计的思路和理由，其他同学可以给与补充说明

第三环节：

小组讨论，合作提升

【合作探究性问题---自主探究】

探究一：

I与U间存在怎样的关系？

1、根据自主学习过程中的思考，对实验电路设计进行交流和反思，设计并画出能够改变电压，并可以同时测量电压和电流的电路图。

【合作探究性问题----合作探究】

2、将实物按电路图连成电路。

3、注意事项：

①按电路图连接电路，在连接电路时开关应该。

②在闭合开关前，应使滑动变阻器的滑片调到（A或B）端。

4、进行实验、收集数据、处理数据（利用图表与图像相结合的方法）

（1）将收集到的数据填入下表中

实验次数

电阻

（R/Ω）

电压

（U/V）

电流

（I/A）

1

2

3

（2）根据所收集到的数据，在右侧方格坐标纸内画出I-U关系图像。

5、得出结论：

在一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成。

探究二：

I与R间存在怎样的关系？

1、实验电路与探究一相同。

2、为了探究I与R的关系，我们需要怎样做？

3、在更换电阻后怎样控制电阻两端的电压不变？

3、收集到的数据。

实验次数

电压（U/V）

电阻

（R/Ω）

电流（I/A）

1

2

3

4、实验结论：

第四环节：

展示交流，评研深化

一、汇报交流

1、请大家把本组所收集的实验数据向大家进行展示。

2、请每组派一名同学到黑板上画出I-U或I-R关系图像。

3、根据图像分析、确定I-U或I-R关系，得出实验结论。

【反思与交流】

利用“探究电流与电压的关系”的实验数据计算U/I的数值，并与电阻R比较，看看电阻R与U/I有什么关系?

巡视学生自主探究实验电路情况，适度点拨提示

教师：

请同学们把自己的见解，在小组内进行交流，并解答探究一中的1题和2题，将答案板书在你们小组的小黑板上，做好展示汇报的准备。

让某一组同学为一个团队，向同学们展示自己的设计理念及实物连接方法

根据同学展示情况引导帮助同学确定正确的实验电路并连接实物

教师在各组间巡回，观察同学的实验情况，组织各组同学进行实验收集数据，对同学的探究情况做到整体把握

引导同学理解实验理念：

换用不同阻值的定值电阻，调节滑动变阻器滑片，使电压表读数保持不变，将定值电阻值和对应的电流表读数

让每组派三、四号同学到黑板上展示所收集的实验数据，并把实验数据绘制成图像。

教师提示：

当加在电阻两端电压是0时，通过电阻的电流是0，即Ｉ－Ｕ图像过（0，0）点

根据同学归纳得出的实验结论教师板书

引导同学思维拓展：

根据收集的实验数据，得出R与U/I的关系，并板书，为后面学习欧姆定律做铺垫

能够对实验电路个人进行设计

小组对实验电路进行集体讨论设计

取长补短，学习设计电路,电路连接和实验时注意开关、滑动变阻器在使用时的细微之处

其他组同学能够补充说明，给与合理指导

小组成员合作进行实验并收集数据

对探究性问题二组内达成共识，小组成员间互相讨论、争辩，特别是对问题3怎样控制电阻两端电压不变形成统一认识，以便在班内汇报发言。

每组派两名同学到黑板上展示本组的实验数据，并根据本组实验数据绘制Ｉ－Ｕ关系图像

能够根据收集到的数据集绘制的图像，得出I-U、I-R间定量的关系

探讨、研究得出R=U/I

巩

固

达

标

阶

段

第五环节：

达标检测，拓展深化

【归纳总结】

1、本节课主要学习了哪些知识与方法？

2、I与U、R的关系：

（1）I与U的关系：

（2）I与R的关系：

3、通过实验探究我们发现R与U/I的关系是：

4、在本节课的两个探究实验中，滑动变阻器所起到的作用分别是：

、。

【基础训练巩固新知】

1、在探究流与电压、电阻的关系的实验中，改变导体两端的电压是靠改变（）实现的。

A.串联电池的个数B.并联电池的个数

C.串联滑动变阻器D.三者都可以

2、下列图象中，能正确表示定值电阻上的电流与两端

电压关系的是（）

ABCD

3、小明用控制变量法探究电流与电阻的关系时，电路如图所示，在实验中，当AB两点间的电阻由5Ω换成10Ω时，他下一步应采取的正确操作是（）

A、只需将电池数增加一倍

B、只需将电池数减半

C、将滑动变阻器滑片适当向左移动

B

A

D、将滑动变阻器滑片适当向右移动

4、为探究电流与电压、电阻的关系，小星将实物连接成如图所示

（1）请你指出图甲中连接的错误：

①；②。

（2）请你将正确的电路图画在答题卡虚线框内。

（3）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。

【提高训练，拓展新知】

1、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。

注意同学的语言表达是否准确

教师巡视，及时发现问题，适时指导

让同学抢答讲解1-4题

启发同学注意R概念的理解，它是导体本身的性质，不随U、I的变化而变化

对本节课整体把握，对所学知识分析总结、对规律性、方法性的东西进行梳理和归纳

学生独立完成【检测达标】的问题，并抢答讲解1-4题

对实验结论灵活应用，举一反三

板

书

设

计

17、1电压与电流和电阻的关系

1、实验器材：

开关、电源、导线、电流表、电压表、滑动变阻器、阻值不同的定值电阻

2、实验电路图：

3、实验结论：

（1）在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比

（2）在导体两端电压一定的情况下，通过导体的电流与导体的电阻成反比。

4、R=U∕I

课

后

反

思

本节课的设计主要是通过“问题驱动”的方式，针对学生现有的知识水平，采用观察思考、动手操作、讨论交流、自主探究的教学方式，引导学生通过自主学习、生生、师生互动合作，进行物理思考，进而解决问题。

在本节课中通过各小组分别进行探究，使

结论更具有

普遍性、客观性，培养了学生严谨的科学态度。

另外，利用数学上的

图象法，采用正、反比例函数的知识，得出电流与电压关系、电流与电阻关系，甚至还得出了电流与电压、电阻的数学表达式，这样可以帮助学生进一步认识到如何运用数学工具来解决物理问题，体现了改变学科本位，注意学科渗透的课改理念。

本节课还存在着一些待改进的地方，在问题处理中给学生探讨交流的时间和空间还不够；