初中物理人教版（2024）九年级全册（2024）第1节 电流与电压、电阻的关系表格教案设计

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第十七章 第1节 电流与电压、电阻的关系
1课时
授课教师
授课类型
新授课
教学目标
1.通过实验探究电流与电压、电阻的关系，掌握实验中常用的一种科学方法—控制变量法。
2.能说出电流与电压、电阻间的正比、反比关系。
重点难点
重点：通过实验探究电流跟电压、电阻的关系。
难点：运用图象法分析得出电流跟电压、电阻的关系。实验过程的问题解决。
教学方法
本节课是实验探究课程，重点需要学生亲身经历实验过程，将学生作为主体，学习探究方法、探究过程、分析数据、归纳总结，交流讨论等。
教师重点引导，教师通过提问的方式，增加学生的思维密度。
教学准备
电源，开关，导线若干，定值电阻5Ω、10Ω、15Ω，滑动变阻器，电流表，电压表。
教学过程
一、新课引入
已学知识：
（1）电压是产生电流的原因，由此可以想到：电压越高，电流可能越大。
（2）电阻表示导体对电流的阻碍作用，由此可以想到：电阻越大，电流越小。
提出问题：流过导体的电流与导体的电阻及加在导体两端的电压存在怎样的定量关系呢？
二、讲授新课
知识点一 探究电流与电压的关系
提出问题：电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压存在什么关系？
作出猜想
（1）导体两端电压越大，通过导体中的电流越大。
（2）通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
设计实验：
提问：（1）测电阻两端电压，选择什么器材？测通过电阻的电流，选择什么器材？
（2）实验过程中的不变量是什么，如何控制其不变？
（3）如何改变电阻两端电压？怎么操作？哪种方法更好？
（4）电路连接的注意事项有哪些？
（5）实验数据记录表格怎样设计？
小组讨论、分享、交流意见，形成实验方案。
实验方案：
（1）电路图：
（2）实验器材：电源、电流表、电压表、滑动变阻器、电阻、开关、导线。
（3）电阻不变，用滑动变阻器调节电阻两端的电压，从电压表上读出电阻两端的电压值，从电流表上读出通过电阻的电流
（4）连接电路注意事项：
①连接电路时开关要断开。
②电流表串联在电路中，电压表并联在电路中，都要注意正进负出，大量程试触，能用小量程就用小量程。
③滑动变阻器需串联在电路中，采用“一上一下”的接法，为了保护电路，闭合开关前调节滑动变阻器的滑片至阻值最大端。
进行实验：指导学生按照实验方案进行实验，注意记录实验数据和操作中出现的问题。
实验步骤：
（1）电流表、电压表调零，按电路图连接电路，调节滑动变阻器的滑片至阻值最大端。
（2）闭合开关，调节滑动变阻器至适当位置，将电压表示数U，电流表示数I记录到表格中。
（3）分别调节滑动变阻器在不同位置，仿照步骤2再做5次实验，分别记录电压表示数U，电流表示数I。
巡视指导：
（1）学生的分工协作是否合理。
（2）实验电路连接完要检查电路连接无误，然后用开关试触，没有问题后再闭合开关。
（3）实验的有序性，如：电压表示数从小到大。
（4）验时间不宜过长，最好做完一次实验要断开开关一次，避免电阻的温度升高，阻值发生变化。
（5）针对学生在不同的问题中出现的错误进行纠正。
数据分析：根据多组学生的数据分析，当电压成倍增大时，电流是否也跟着成倍增加呢？在数学上就叫做什么关系？
得出结论：当导体的电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
交流评估：组织学生交流与评估，反思实验中出现的问题：
1、实验设计有不合理、不完善之处吗？
2、操作中出现过什么失误或故障吗？你是怎么解决的？
3、有没有新的发现或疑问？
利用图像法分析数据
处理数据的方法很多，除了直接通过对数据进行加减乘除来找关系外，我们还可以根据实验数据描点作图来找关系。利用图象法可以更形象直观地看出两个变量之间的关系。
易错提醒：自变量是电压，因变量是电流，电流因电压改变而改变。所以在叙述结论时一定是“电流与电压成正比“，而并非“电压与电流成正比”。
知识点二 探究电流与电阻的关系
提出问题：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻存在什么关系？
设计实验：在电路中如何改变电阻，选用什么器材？怎么操作？如何控制电阻两端电压不变？
小组讨论、分享、交流意见，形成实验方案。
实验方案：控制变量法：要探究电流与电压的关系，需要控制电压不变， 改变电阻的大小。
更换不同的电阻， 通过调节滑动变阻器， 控制电压表的示数不变，即电阻两端的电压不变，观察电流表示数的变化。
电路图：
实验器材：电源、电流表、电压表、滑动变阻器、阻值不同的多个电阻、开关、导线。
进行实验：
实验步骤：
（1）电流表、电压表调零，按电路图连接电路，调节滑动变阻器的滑片移至阻值最大端。
（2）闭合开关，调节滑动变阻器至适当位置，电压表示数为U，将定值电阻的阻值R和电流表示数I记录到表格中。
（3）断开开关，改变连入电路中定值电阻的阻值，闭合开关，调节滑动变阻器使电压表的示数为U不变，将定值电阻的阻值R和电流表示数I记入表格。
（4）仿照步骤（3）再做4次实验，分别记录定值电阻的阻值R和电流表示数I。
巡视指导：指导重点与活动一相同。
数据分析：各组的实验都完成后,请一些组的同学把他们实验测得的数据进行展示。根据多组学生的数据分析，当电阻增大为原来几倍时，电流是如何变化的？
得出结论：当导体两端电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
三、课堂小结
回顾本节课你学到了什么？梳理本节知识要点。
四、板书设计
教学设计反思
本节课通过合理启发学生选择实验器材，设计实验电
路,亲自动手实验，分析数据，归纳得出结论，充分体现学生的主体作用。通过多媒体课件展示实物电路的连接过程及实验操作过程，降低实验操作中的难度，让学生更容易完成实验,增强学生的自信心。