人教版九年级全册第十七章第1节电流与电压和电阻的关系教学设计.docx
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人教版九年级全册第十七章第1节电流与电压和电阻的关系教学设计
第十六章欧姆定律
第1节电流与电压和电阻的关系
1课时新授课
【教学目标】
知识与技能:
1.通过实验探究,能够认识影响电流大小的因素有电压和电阻。
2.能够知道导体
中的电流与电压、电阻的关系。
3.会使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和其中的电流。
4.会用滑动变阻器改变部分电路两端的电压。
5.能根据实验探究得到的电流、电压、电阻的关系。
会观察、收集实验中的数据并对数据进行分析,得出R与
的关系。
过程与方法:
1.通过探究过程,学生进一步体会猜想与假设、设计实验、分析与论证、评估等探究环节。
2.通过制定研究方案,学生进一步体会“控制变量”这一重要的研究方法。
3.通过分析与论证过程提高学生根据实验数据归纳物理规律的能力。
情感态度与价值观:
1.在数据收集过程中形成实事求是的科学态度。
2.通过探究,揭示隐藏的物理规律,激发学习与探索的乐趣。
3.在与小组成员合作完成实验的过程中,加强与他人的协同、合作能力。
【教学重点】能通过实验使学生知道导体中电流与电压和电阻的关系。
【教学难点】如何用实验的方法研究导体中电流跟电压和电阻的关系。
运用数学一次函数图象分析出R与
的关系。
【教学准备】
教师使用:
多媒体、演示电流表,演示电压表、学生电源、开关,导线、定值电阻(5Ω、1A)、定值电阻(10Ω、1A)、定值电阻(15Ω、1A)。
学生使用:
学生电源,直流电流表,直流电压表,滑动变阻器(50Ω、1.5A),定值电阻(5Ω、1A)、定值电阻(10Ω、1A)、定值电阻(15Ω、1A)、导线、实验报告册。
【教学过程】
主要教学过程
教学内容
教师活动
学生活动
一、创设情境
激趣设疑
【视频播放】:
《千手观音》片段
昏暗的舞台随着伴奏的响起顿时金光一闪,毫无瑕疵的千手观音悄然无息地降临。
观音将她的祈福都融化进这一动人的舞蹈中,交织!
旋转!
凝聚!
翻飞!
升华!
【设疑】:
舞台上忽明忽暗的灯光和荡气回肠的音乐是如何控制的?
(【设计意图】:
学生从视觉和听觉感知舞台上灯光忽明忽暗的变化和音乐荡气回肠的变化,从而思考产生这种现象的原因。
创设物理情景,从生活到物理的认识过程,激发学生的学习兴趣。
)
【板书课题】:
§16.1电流与电压和电阻的关系
学生认真观看视频材料,感受舞台上灯光和音乐变化。
思考:
舞台上产生灯光和音乐变化的原因。
二、探究新知
(一)、探究电流与电压的关系
【引导猜想】:
【猜想假设】:
【组织讨论】
【教师点拨】
【进行实验】
【过程点拨】
【分析与讨论】
【评估与交流】
(二)、探究电流与电阻的关系
【引导猜想】
【猜想假设】
【组织讨论】
【教师点拨】
【进行实验】
【过程点拨】
【分析讨论】
【评估与交流】
想一想•
议一议
引题反馈•
原来如此
一、探究电流与电压的关系
1.【引导猜想】:
通过前面的学习,我们认识了电流和电压,知道了电压是产生电流的原因,明白了电流和电压之间定性关系:
电压越高,电流就会越大。
那么电流和电压之间存在怎样的数量关系呢?
2.【猜想假设】:
请学生根据“电流和电压之间定性关系”大胆猜想,并说明猜想的依据。
3.【组织讨论】
(1).要探究通过导体的电流与导体两端电压关系,如何控制电阻不变?
能否用小灯泡代替定值电阻来完成实验?
(2).要测量通过导体的电流和导体两端电压大小,需用到什么仪表?
(3).如何改变电阻两端的电压,你有几种方法?
(4).探究过程,需要用到哪些实验器材,滑动变阻器在实验中都起到什么作用?
(设计意图:
低起点、小坡度阶梯式设计问题适当降低学生的思维难度,增加学生的课堂思维密度,让不同层次学生都能体会到成功的喜悦。
让学生通过辩论,自己分析出利用滑动变阻器来改变电阻两端的电压的优点。
学生以小组为单位进行组内讨论,培养学生的发扬团结合作精神,共同克服困难,探索解决办法。
)
4.【教师点拨】:
(1).引导学生用控制变量的方法设计实验。
(2).学生在改变电压一般会想到两种方法:
①用改变电池的节数来改变电阻两端的电压;②用学生电源改变电阻两端的电压;③利用滑动变阻器来改变电阻两端的电压。
(3).由于滑动变阻器能连续调节电压,使用起来比较方便。
因此,在电源电压不改变的情况下,通常采用滑动变阻器分压的方法来改变定值电阻两端的电压
5.【进行实验】:
如图所示
(1).电流表、电压表调节到零刻度,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).检查无误后闭合开关,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。
(4).实验完毕,整理好器材。
6.【过程点拨】
(1).连接电路和更换元件时,开关应先断开;滑动变阻器的滑片应滑到使电路中的阻值最大处;
(2).电流表应串联,电压表应并联;注意电压表和电流表的量程及正负接线柱的位置;
(3).闭合开关前,明确研究对象;控制什么量不变,改变什么量;观察记录哪些数据?
(4).为了在实验中尽可能使数据计算起来更简便,闭合开关,调节滑片P,使电压表的示数成倍变化(如:
1V,2V,3V……),记录电流表示数;
(5).测量次数不要过多,根据时间而定,一般测量三次或四次左右。
(6).实验时间不宜过长,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。
7.【分析与讨论】:
(1).【描点作图】:
(设计意图:
培养学生分析实验数据,用表格和图象的方法研究分析数据并得出实验结论的能力。
)
(2).【温馨提示】:
以电流I为纵坐标,以电压U为横坐标,将表格中的数据在坐标系中描点,绘制图像,探究规律。
各组数据可能不很一致,那是由于实验误差造成的,但数据差别不大。
(3).【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。
8.【板书】:
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。
9.【评估与交流】:
⑴实验的结论具不具有普遍性?
⑵为什么少数小组的数据偏差比较大?
⑶为什么多数小组的数据总有一些小小的偏差?
二、探究电流与电阻的关系
1.【引导猜想】:
任何导体都有电阻,电阻就是导体对电流的阻碍作用,导体电阻越大,电流就越小。
那么电流和电阻之间存在怎样的数量关系呢?
2.【猜想假设】:
请学生根据“电流和电阻之间定性关系”大胆猜想,并说明猜想的依据。
3.【组织讨论】
(1)在电路中如何改变电阻,选用什么器材?
怎么操作?
(2)如何使电阻两端电压不变,如何控制其不变?
(3)滑动变阻器在实验中起到什么作用?
(设计意图:
低起点、小坡度阶梯式设计问题适当降低学生思维难度,增加学生课堂思维密度,让不同层次学生都能体会到成功的喜悦。
学生以小组为单位进行组内讨论,培养学生的发扬团结合作精神,共同克服困难,探索解决办法。
)。
4.【教师点拨】:
(1).引导学生用控制变量的方法设计实验。
(2).在本次实验中滑动变阻器的作用:
①保护电路②调节定值电阻两端的电压,使定值电阻两端的电压保持不变。
(3).在电源电压不改变的情况下,通常采用滑动变阻器分压的方法来使电阻两端电压保持不变。
5.【进行实验】:
如图所示
(1).电流表、电压表调节到零刻度,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).检查无误后闭合开关,电阻的阻值依次为5欧、10欧和15欧。
调节滑动变阻器至使电压表示数为3V的位置,读出此时电流表示数I记录到表格中;
6.【过程点拨】:
(1).连接电路时,开关应先断开;滑动变阻器的滑片应滑到使电路中的阻值最大处;
(2).电流表应串联,电压表应并联;注意电压表和电流表的量程及正负接线柱的位置;
(3).闭合开关,电阻的阻值依次为5欧、10欧和15欧。
调节滑片P,使电压表的示数保持3V变化,记录电流表示数;
(4).实验时间不宜过长,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。
7.【分析与讨论】:
(1).【描点作图】:
(设计意图:
培养学生分析实验数据,用表格和图象的方法研究分析数据并得出实验结论的能力。
)
(2).【温馨提示】:
以电流I为纵坐标,以电压R为横坐标,将表格中的数据在坐标系中描点,绘制图像,探究规律。
各组数据可能不很一致,那是由于实验误差造成的,但数据差别不大。
(3).【得出结论】:
当导体两端的电压一定时,通过导体的电流跟电阻成反比。
8.【板书】:
当导体两端的电压一定时,通过导体的电流跟电阻成反比。
9.【评估与交流】:
(1)实验设计有没有不合理的地方?
(2)操作中有没有失误?
(3)为什么多数小组的数据总有一些小小的偏差?
三、想一想•议一议
利用“探究电流与电压的关系”的实验数据计算
,并与电阻R比较,看看R与
有什么关系?
(设计意图:
让学生利用数学的知识找到R与
的关系。
为以后的学习奠定实验基础。
)
四、引题反馈•原来如此
《千手观音》片段中,舞台上忽明忽暗的灯光和荡气回肠的音乐是通过改变电路中的电阻引起电流的改变,从而实现灯光的忽明忽暗和音乐的荡气回肠。
回顾前面学习的知识
猜测1:
对同一电阻器来说,导体两端的电压增大了多少,导体中的电流也可能相应增大了多少;
猜测2:
在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压可能成正比;
选用阻值10Ω定值电阻;不能用小灯泡代替定值电阻,因为小灯泡电阻随温度升高而升高。
电流表和电压表。
1.改变干电池节数
2.调节学生电源旋钮
3.利用滑动变阻器
10Ω定值电阻、电源、滑动变阻器、开关、电流表、电压表、导线。
滑动变阻器的作用是改变电阻两端的电压和流过电阻的电流。
学生聆听老师点拨,做实验事半功倍。
学生依照实验步骤和电路图,进行小组实验探究。
学生聆听老师点拨,实验时有的放矢。
根据实验过程中采集的数据描点作图。
分析实验数据和图像,讨论交流,得出结论。
把结论填写到实验报告册上。
更换定值电阻进行反复实验的方法。
多种情况的错误都可能引起这种结果
实验误差造成的
温故而知新
猜测1:
当导体两端的电压不变时,电阻器电阻值增大了,导体中的电流也可能相应减小了;
猜测2:
在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻可能成反比;
依次选用阻值为5Ω、10Ω和15Ω的定值电阻。
调节滑动变阻器滑片,使电阻两端电压保持不变。
保护电路和调节电压使定值电阻两端的电压保持不变。
学生聆听老师点拨,做实验事半功倍。
学生依照实验步骤和电路图,进行小组实验探究。
学生聆听老师点拨,实验时有的放矢。
根据实验过程中采集的数据描点作图。
分析实验数据和图像,讨论交流,得出结论。
把结论填写到实验报告册上。
不同阻值电阻数量再多一些
电表量程的选择
实验误差造成的
学生认真计算,比较R与
的大小关系。
解释视频中的问题,学生豁然开朗。
三、盘点收获
见附件1
学生讨论发言,梳理本节知识要点
四、当堂检测
老师巡视、讲评见附件2
学生独立完成检测题
五、作业布置
老师布置作业见附件3
学生独立完成作业
六、教学反思
见附件4
【板书设计】:
§16.1电流与电压和电阻的关系
一、探究电流与电压的关系
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。
二、探究电流与电阻的关系
当导体两端的电压一定时,通过导体的电流跟电阻成反比。
附件1【盘点收获】
附件2【当堂检测】:
1.为了探究电阻上的电流跟电压的关系,小亮设计了如图所示电路图(甲)
①请根据电路图,用笔画线代替导线将乙图中的元件连成电路
②在探究电流与电压的关系时,应保持_________不变,调节滑动变阻器滑片的位置,改变______、记下对应的电流值
③如果仍利用图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系,实验中记录的数据如下表所示,对表格中的数据进行分析可归纳出的结论是____________
电阻R/Ω
5
10
15
电流I/A
1.21
0.60
0.39
2.某同学用图甲所示的电路来验证电流与电阻的关系,所用器材有:
电源(电压恒为3V)、5Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一,滑动变阻器(“15Ω、1A”)一个,电流表、电压表各一,开关和导线若干。
(1)用笔画线代替导线完成右边实物图(注意量程的选择)
(2)在实验中,他始终控制定值电阻两端的电压为1.5V,进行如下操作:
①先将R用5Ω的电阻接入电路中,进行实验,读出相应电流值
②再用10Ω的电阻替换5Ω的电阻连入电路,进行实验,读出相应的电流值。
③再用20Ω的电阻替换10Ω的电阻连入电路,进行实验,发现无法读取与20Ω电阻对应的电流值,经检查,电路连接无误,元件完好,出现这种情况的原因可能是
原因a________________________________________。
原因b________________________________________。
附件3【作业布置】
1.关于电流跟电压的关系,下列说法正确的是( )
A.电流与电压成正比 B.电流与电压成反比
C.电阻一定时,导体两端的电压跟通过导体的电流成正比
D.电阻一定时,通过导体的电流跟这段导体两端的电压成正比
2.如图所示:
电源电压一定,开关S闭合后,将滑动变阻器的滑片P向b端移动时( )
A.电压表V1的示数变大 B.电压表V2的示数变大
C.电流表A的示数变大 D.灯L变亮
3.已知R1=3R2,分别把R1、R2接到6V的电源上,通过它们的电流比I1∶I2等于( )
A1∶3B3∶1C2∶1D4∶1
4.某同学在做“研究电流跟电压、电阻的关系”的实验时,得到了两组实验数据,如下表所示,请将表格中的空格补充完整,并回答问题
(1)由表一中的数据可得到如下结论__________________
(2)由表二中的数据可得到如下结论__________________.
表一
电阻(Ω)
电压(V)
电流(A)
5
3
0.6
5
1.2
5
9
表二
电压(V)
电阻(Ω)
电流(A)
5
1
5
10
0.5
5
15
.
附件4【教学反思】
一、案例中的“亮点”
1.通过观看《千手观音》片段激情引趣,激发学生学习热情和探索知识的欲望,体现了“从生活走向物理”的新课程理念。
2.本次实验中电路图的设计让学生独立完成,并且说出自己的实际理念,锻炼学生设计实验的能力。
探究完电流与电压的关系的时候,让学生根据实验数据,做出I—U图像,通过图像更好的解释电阻一定时电流与电压成正比,效果非常好。
3.引导学生从已有的实验数据中找到新的数据,重新设计记录表格,为进一步研究电流与电阻的关系服务,锻炼了学生处理实验数据的能力
4.本节课学生自己动手活动多,很多实验步骤都是学生自主完成的,很好的锻炼了学生的实验设计水平。
5.给学生充足的时间思考解答,然后采用“兵教兵”的形式展开交流讨论。
既活跃了课堂气氛,教师也找到了问题的焦点。
二、教学中易出现的问题
1.实验过程时间考虑欠妥略显紧张。
2.学生往往急于动手实验,忽视实验规则。
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- 人教版九年级全册第十七章 第1节 电流与电压和电阻的关系 教学设计 人教版 九年级 第十七 电流 电压 电阻 关系 教学 设计