九年级物理卷第十七章欧姆定律第一节电流电压电阻关系教案(新教育版)

第1节电流、电压和电阻之间的关系

【/h/】教材以电流、电路、电压、电阻等知识为基础，推导出电流、电压、电阻之间的定性关系，为实验结果铺平了道路，并没有让学生感到突兀；同时，学生对要探索的问题有浓厚的兴趣。在此基础上，可以引出“电流、电压、电阻之间是否存在定量关系”的问题，然后实验的设计自然就转向了。

【/h/】欧姆定律是电学中的基本定律，是进一步学习电学知识和分析电路的基础，也是本章的重点。本节要求学生通过探究活动获得电流与电压的关系，从而进一步体验科学探究法。

【/h/】创设情境，让学生经历一个完整的“探索电流与电压、电阻关系”的过程，学会科学猜想、设计实验、设计实验台、分析论证、领悟科学方法，注重学生理论联系实际的能力；更加注重学生科学探究能力的提高。

这一节比较全面，使用了电路、电流、电压、电阻的概念，涉及到电流表、电压表、滑动变阻器的使用。重点是实验设计和数据分析。实验操作难度大，有很多细节需要注意。在教学中，每个学生都应该通过充分的交流和评价来提高自己的科学素养。

知识和技能

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1..通过实验探索电流、电压和电阻之间的关系。

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2..让学生知道如何使用电流表和电压表来测量导体两端的电压和电流。

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3..滑动变阻器将用于改变一些电路两端的电压。

工艺和方法

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1..通过实验探索电流、电压、电阻之间的关系，学习用“控制变量”研究物理问题的科学方法。

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2..通过与科学家经历类似的科学探究过程，学习科学探究的方法，培养初步的科学探究能力。

情感、态度和价值观

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1..通过学生的科学探究活动，形成尊重事实、探索真理的科学态度。

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2..在学习知识和技能的同时，体验科学探究的乐趣和方法，领悟科学的思想和精神。

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3..培养学生在共同探究活动中的合作意识。

强调

通过实验探索电流、电压、电阻之间的关系。

困难

【/h/】引导学生在探究过程中仔细观察分析，得出实事求是、科学的结论。

探究、实验、观察。

首先，推出新课程

【/h/】老师:通过之前的学习，同学们已经基本理解了电路、电流、电压、电阻的概念。今天请先看一组实验。

【/h/】【演示】小灯泡、电池、开关组成串联电路。

演示1:用2.5 V小灯泡串联一节干电池和两节干电池，观察小灯泡的发光情况。

【/h/】演示2:两节干电池和一个6.3 V小灯泡串联发光，观察小灯泡的发光情况。

老师:我们发现同一个灯泡，两个电池比一个电池亮，同时两个电池，2.5 V的小灯泡比6.3 V的小灯泡亮，然后，灯有时亮，有时暗。什么意思？

健康:可能是电流不一样大，应该更亮。

老师:差不多吧。那么这两个实验说明通过灯泡的电流是不一样的。学生应该考虑为什么两个实验的电流不同。有没有其他方法可以改变灯泡的亮度？

健康:可以改变电源电压，也可以用滑动变阻器改变灯泡亮度。

老师:好了，今天我们来研究一下电阻中的电流和哪些因素有关，以及如何改变电路中的电流。

二，新课程教学

【/h/】老师:根据学生对电阻、电压、电流的学习，能否大胆猜测一下它们之间的关系？

健康:电压越大，电流越大；电阻越大，电流越小。

健康:…

【/h/】老师列出所有学生的猜想，根据所学知识和生活经验进行分析判断，得出需要探究的因素:电压、电阻。(教师示范从电流、电压、电阻概念分析判断)

[探索]电阻上电流和电压的关系。

老师:探索电阻上电流和电压的关系，必须经过什么过程？

学生:首先要设计实验，然后进行实验，收集证据，然后对实验数据进行分析论证，得出大致结论，最后进行评价。

老师:电流可能和电压、电阻有关。刚才我们猜测他们的关系可能是:电压越大，电流越大；电阻越大，电流越小。接下来，我们要试着去检验这个猜想。谁愿意说说怎么测试？

【/h/】健康:可分为两步:一、保持电阻恒定，改变电阻两端的电压，找出电流与电压的关系；然后，保持电压恒定，改变电阻，找出电流和电阻之间的关系。

老师:很好。这是什么方法？

健康:控制变量法。

老师:请先设计方案。等一下，我们先交换方案，然后进行具体的实验探究。要求有设计原理(方法)描述、实验电路图、实验步骤和实验数据表。

(学生设计方案，老师检查指导)

选择要交流的方案。交流评估项目。

[预测]调查报告

[标题]探索电阻、电压和电流之间的关系

[猜想和假设]

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1..电流与电阻成反比；

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2..电流与电压成正比。

[设计实验]

(一)设计理念

将定值电阻接入电路，用电流表测量电路中的电流值，用电压表测量定值电阻两端的电压，从而知道电阻、电压、电流之间的定量关系。通过改变不同电阻值的定值电阻，改变干电池单体数量进行多次测量，可以得到电阻、电压、电流之间关系的一般规律。

(2)实验电路

根据实验思路，画出如下电路图:

(三)实验数据表

实验次数

电阻r (ω)

电压U(V)

当前I(A)

1

2

3

4

5

6

(四)实验设备

根据实验思路和绘制的电路图，选择以下设备:

一个电池组，一个定值电阻(三个不同的电阻)，一个电流表，一个电压表，一个开关，几根导线。

[实验]

【/h/】第一步:根据设计的电路图，正确连接实验电路。注意关机。

【/h/】第二步:首先保持电池组中的电池数量不变，将5ω、10ω、15ω的固定电阻分别接入电路，合上开关，读取电压表、电流表的读数，依次将数据填入第一、第二、第三测量数据表。

【/h/】第三步:保持电阻不变，改变电池单体数量(分别为1、2、3)，合上开关，读取电流表、电压表的数值三次，依次填入第四、五、六测量数据表。

[程序交换]

老师:请根据这群同学的计划提出自己的看法。

【/h/】健康:我们设计的电路是这样的(投影显示)，我们可以得到和他们一样的结果，但是我觉得我们组设计的电路比他们的好。(投影显示)

老师:能说说你的设计为什么好，有什么好的地方吗？

【/h/】健康:他们的设计操作起来比较麻烦:每次测量一组数据，都要换一次电源，还要重新连接一次电路，容易出错。我们增加了滑动变阻器，可以在不改变电源的情况下轻松改变电阻两端的电压。

【/h/】老师:好的，前面的设计原则上是可以的，但是需要连接几次电路，测量电池的电压，很容易造成电流表超量程，所以我也觉得使用滑动变阻器方便准确。同学们，你们还有其他问题吗？

健康:我有一个问题。实验中电压表必须与电阻两端并联，电流表必须与电路串联。是电流表先和电阻串联，电压表接在电阻和电流表的两端，还是电压表先和电阻的两端并联，再和电流表串联。(老师可以让学生画图讲解)测量结果没有差别吗？

老师:这位同学观察得很仔细。对于这样的问题，学生可以先大胆猜测，在下一节的探究实验中验证你的猜测。在这个实验中，两种方法都可以使用。如果没有其他问题，可以按照修改后的方案进行实验。注意电流表的连接。

(学生实验，老师检查指导)

选择实验数据。交易所评估。

[投影]

[实验数据]

实验次数

电阻r (ω)

电压U(V)

当前I(A)

1

5

1.0

0.2

2

5

1.5

0.28

3

5

2.0

0.42

4

5

2.5

0.5

5

10

2.5

0.25

6

20

2.5

0.13

[分析和演示]

分析从实验中获得的数据:

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1..在图片中做一个图像，先确定纵坐标和横坐标的比例，然后画点，再用平滑的曲线连接数据点，使数据点均匀分布在线的两边。发现当电阻不变时，电流与电压成正比。当电压不变时，电流与电阻成反比。

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2..在第一、第二、第三和第四次测量中，电阻器的电阻值不变。随着电压的变化，电压表和电流表的指示值几乎相乘，与电压的指示值相同。电压除以电流的值大约等于电阻值。

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3..在第4、5、6次测量中，电压基本不变，电流随着连接电阻值的增大而减小，但每次电流值与电阻值的乘积近似等于电压值，甚至一度完全相同。根据以上分析结果，可以得出我们的猜测是正确的。电流I、电阻R与电压U的关系是:电压一定时，电阻越大，电流越小，电流与电阻成反比；当电阻不变时，电压越大，电流越大，与电压成正比。

[评估]

【/h/】老师:从实验过程和结果来看，虽然数据不完全一致，但基本能反映规律，所以测得的数据和结论基本可靠。下面说说实验中的任何发现、感受、错误或教训。

健康1:我学会了研究方法。有的组先用固定电压测量电流，比较电流和电阻的关系；有的组先用固定电阻测量电压和电流，比较电流和电压的关系。

健康2:实验中要小心。合上开关前，变阻器的滑块应处于最大电阻，电流表的测量范围应采用测试触摸法选择。

【/h/】老师:在电流、电压、电阻三个量中，我们先限定其中一个不变，来讨论剩下两个量的关系；然后限制另一个量不变，研究剩下两个量的关系。这被称为“控制变量”方法。即使在以后的探究活动中遇到更多的物理量，学生也可以尝试使用控制变量法进行学习。这样的处理可以把一个多因素的问题转化成单因素的问题来研究，可以给我们研究问题带来很多便利。

【/h/】课后同学们可以更充分的讨论交流，取长补短，完善自己的探究报告。

三.典型示例

例1做实验研究电流、电压、电阻关系时，有以下数据:

表1电阻R1 = 5ω
的实验记录

电压(V)

2

4

6

当前(A)

0.4

0.8

1.2

表2电阻R2 = 10ω
的实验记录

电压(V)

2

4

6

当前(A)

0.2

0.4

0.6

试着回答一下，从表1和表2的数据可以得出什么结论？

[分析]从表1(或表2)的实验数据可以看出，当电阻保持5 ω不变，导体两端电压从2 V增加到4 V和6 V时，通过导体的电流相应地从0.4 A增加到0.8a
A和1.2 a，可以看出，当电阻保持不变时， 比较表1和表2中的第一组实验数据，可以看出，导体的电阻从5 ω增加到10 ω，通过导体的电流相应地从0.4 A减少到0.2 A，也就是说，当电压保持不变时，导体中的电流随着导体电阻的增加而减少。

[回答]当导体的电阻不变时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；当导体两端的电压保持不变时，导体中的电流与导体的电阻成反比。

[说明]从两个表的数据也可以看出，对于同一组实验，导体两端的电压U与导体中的电流I之比U/I保持不变，即在用相同的电阻进行实验时，电压与电流之比是一个常数。这反映出导体的电阻与导体两端的电压和导体中的电流无关，导体的电阻是导体本身的性质。

例2导体两端电压为2伏时，电流为0.1 A，两端电压为8伏时，电流是多少？你能想到多少方法？

[解析]

方法1:导体截面相同，所以电阻不变。u = 2 v，I = 0.1 a，r = u/I = 2v/0.1a = 20ω；在电阻恒定的情况下，I = u/r = 8 v/20 ω = 0.4a由u = 8 v和r = 20 ω获得。

【/h/】方法二:导体截面相同，所以电阻不变。所以r = =，也就是=。

所以当电压为8 V，也就是电压变成原来的4倍，那么电流就是原来的4倍，I2 = 0.4 a.

or from =，I 2 = U2 = 8 v× = 0.4 a，

[答案] 0.4 A

四.课堂总结

我们来总结一下这一节。

【/h/】在这节课中，我们学会了用电流表和电压表测量导体两端的电压和流经导体的电流，并通过实验探索了恒定电阻的电流和电压之间的关系。

V .操作设计

参见考试第57页的课堂改进

第1节电流、电压和电阻之间的关系

电流、电压和电阻之间的关系:

当电阻不变时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。

【/h/】在恒定电压条件下，导体中的电流与导体的电阻成反比。

【/h/】根据课程标准的要求，本教材安排了两个比较完整的探究活动，涵盖了探究的七个要素。一方面，它培养了学生严谨的科学态度，另一方面，它允许学生通过对数据的更深入分析，得到电流、电压和电阻之间的关系，从而降低了探究的难度，培养了学生统筹规划设计、灵活分析和解决问题的能力，培养了学生的创新意识。教师利用控制变量法指导学生直接研究电流与电阻的关系，不仅可以让学生全面了解如何利用控制变量法研究电流、电压与电阻的关系，还可以让学生对利用滑动变阻器调节某些电路两端的电压有更深入的了解。此外，他们可以通过更深入、更灵活地分析探索电流与电压关系的数据，更好地理解这种解题方法的妙处。

【/h/】组织学生的探究活动是本节教学的关键，因为它不仅是实现体验式目标的需要，也是得到电流、电压、电阻之间关系，进而得到欧姆定律的基础，也是学生学习科研方法、培养科学态度、提高实践能力和创新能力的载体。因此，教师应根据学生的实际情况，对实验设计、数据观察和记录、数据分析等难点给予必要的指导。实验结束后，通过认真的评价和交流，学生可以加深对实验的理解，提高反思和交流的综合能力。