第1节电流与电压和电阻的关系课件配套优秀公开课教案设计

地区： 重庆市 - -

学校：重庆市育才中学校

第1节　电流与电压和电阻… 初中物理       人教2011课标版

本节课采用科学探究的教学模式，应用生活教育理论，让学生在做中学，在学中做。让学生经历科学探究的一般过程，从提出问题到猜想与假设，再到设计实验制定研究计划，再到动手实验收集证据，对所得数据进行分析归纳得到结论，最后评估，小组间合作讨论。在探究物理规律的过程中，让学生掌握科学知识，获取科学方法，培养严谨求实的科学态度。在探究电流与电压和电阻关系的时候，采用控制变量法分别探究电流与电阻、电流与电压的关系。

本节内容由“探究电流与电压的关系”和“探究电流与电阻的关系”两部分内容组成。从知识上，要用到电路、电能、电压和电阻的概念，亦是欧姆定律的基础；从技能上讲，要用到电流表、电压表、滑动变阻器等基本仪器。本节课是完整的科学探究过程，让学生经历科学的探究，学习科学猜想、设计实验、分析论证、感悟科学方法等。因此，这节课在知识学习和培养学生运用知识解决问题的能力上都具有十分重要的作用。

一、知识与技能

1.知道影响电流大小的因素；2.能说出电流与电压、电阻间的正比、反比关系。

二、过程与方法

1．通过实验探究电流跟电压、电阻的关系，让学生经历科学探究的全过程。

2. 进一步熟悉探究实验中常用的一种方法——“控制变量法”。

3．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。

三、情感态度与价值观

体会物理学严谨认真、实事求是的科学态度。培养学生尊重实验事实、正视实验结果、寻求实验改进方案和误差分析的科学探究精神。

学生在学习本节课之前，已经学习了电流、电压和电阻的概念，为本节课的学习打下了知识基础；电流表、电压表和滑动变阻器的使用，为本节课的学习打下了技能基础。本节课是一个完成的科学探究过程，要同时用到多种仪器和仪表，因此操作技能上对学生的要求有点高。同时利用滑动变阻器改变电压和控制电压不变也是学生不易理解和掌握的难点。

重点：经历科学探究的一般过程，探索电流与电压和电阻的关系。

难点：在实验过程中，如何运用控制变量法设计实验方案

采用科学探究的教学模式，并运用实验法、问答法、小组讨论法、归纳总结法等多种教学方法。

实验器材：电源、开关、电压表、电流表、滑动变阻器各一个，不同阻值的定值电阻4个，导线若干。

问题1：（展示灯泡发光突然变暗的图片）晚上在家里做作业，有时候灯泡会突然变暗，你知道是什么原因吗?  紧着引入实验。

实验演示1： 小灯泡变暗的原因

如图1是一个简单电路，电源有三节干电池，闭合而成。现在闭合开关，注意观察你看到的实验现象？

实验现象：灯泡发光了，电流表有示数。

现在断开开关，去掉一节干电池，再次闭合开关，观察什么现象出现？

实验现象：灯泡变暗了，电流示数变小了。

说明：说明电流与灯泡两端电压有关。

电流大小还与哪些因素有关呢？

实验演示2：电流大小与电阻的关系

如图2保持电池节数不变，将灯泡换成滑动变阻器，移动滑片，注意仔细观察电流表示数的大小？

实验现象：电流表示数变化了

说明：流过导体的电流还与导体的电阻有关。

问题：流过导体的电流与导体的电阻及加在它两端的电压间存在什么样的定量关系呢？

（一）提出问题：流过导体的电流与导体两端的电压和导体电阻之间有什么定量关系呢？

（二）猜想与假设：

师：根据生活中的经验和我们刚才做的实验，先进猜想一下，流过导体的电流与导体两端电压和导体电阻的关系。

生：电压一定，电阻越大，电流越小，电阻一定，电压越大，电流越大。

师：回答的非常，能从控制变量的角度答出了，电流与电压和电阻的关系。他的回答对不对呢，我们还需要通过实验来去验证。

（三）制定计划与设计实验：

1、实验方法：控制变量法

2、实验器材：电源、开关、电压表、电流表、滑动变阻器各一个，定值电阻4个，导线若干。

3、实验方案

1、探究电流与电压的关系

实验目的：探究电流与电压的关系                                                                                                             

师：为了实现我们的实验目的，我们需要控制哪些量不变，改变哪些量？

生：控制导体电阻不变，改变导体两端电压

师：怎样控制导体电阻不变，怎么样改变导体两端电压？

生：用定值电阻保持导体电阻不变，用滑动变阻器改变导体两端电压。

师：需要测量哪些物理量？用什么仪器？

生：流过导体的电流和导体两端的电压。分别用电流表与电压表测量。

师：根据我们刚才讨论的，请在图3的方框中作出实验电路图。

2、探究电流与电阻的关系实验目的：探究电流与电阻的关系   

师：上面一个经过我们讨论，设计出了探究电流与电压关系的的实验方案。现在，如果要探究电流与电阻的关系，又该如何设计呢？

同学们，想一想，此时，我们要控制哪一个量不变？改变哪一个量？

生：控制电阻两端电压不变，改变电阻。

师：怎么样改变电阻的大小？

生：换用不同阻值的定值电阻、也可以用电阻箱

师：同学们非常好，想好了多种方法。电阻变化了，电阻两端的电压也随之发生变化，我们该怎么样操作才能保持换电阻后电压保持不变呢？

生：可以调节滑动变阻器。

师：很好，这样就能符合我们的要求，设计出探究电流与电阻关系的电路图了。

我们一起来讨论设计电路图，并把在图4中，设计我们电路图。

（四）进行实验与收集证据：

接下来，我们进行实验，收集证据。在实验前，请大家先讨论一下：

1、实验室前，需要注意哪些事项？

2、实验过程中我们需要记录哪些实验数据。

请根据我们设计的实验电路图，小组内相互分工，合作，连接实物图，并按要求将测量的数据记录在下列表格中。

3、为了便于分析数据，请测量完实验数据后，计算出电压与电流的比值和电流与电阻乘积，并试着在图3和图4的坐标轴上作出电流随电压、电流与电阻变化关系图像。

 表一 R=      Ω                                                                                 表二        U=      V                        

（五）分析与论证

在下图5和图6的坐标纸上画出电流随电压变化I—U图像和电流随着电阻变化的I—R图像。

                                                                          图5

                                                                          图6

师：现在小组内交流、讨论，根据实验表格数据和图像，你得到了哪些结论？

生1：在电阻一定，电流与电压成正比。

生2：电压一定，电流与电阻成反比。

师：很好，我们一起来分析，从表一中看出，在电阻阻值一定时，电压与电流在误差允许的范围内的比值是一个定值，说明，电流与电压成正比。更直观的比较电流与电压的关系，我们可以描绘电流随电压变化的关系图像，可以看出，是一条过原点的倾斜直线。说明电流与电压在电阻一定时成正比。

  导体两端电压一定时，流过导体的电流与电阻的乘积在误差允许范围内是一个定值。说明，此时，电流与电阻成反比。从图像上也可以近似看出，是一条反比例曲线，符合我们从数据上分析得出的结论。

（六）归纳总结

大量的实验数据，分析表明：

当导体的电阻一定时，电流大小与导体两端电压成正比。

当导体两端电压一定时，电流大小与电阻成反比。

（七）交流与评估

    我们通过上述实验，得出了实验结论，但我们的实验探究还没有结束。我们还与要对我们的实验结论进行评估。在这个实验过程中，我们需要思考几个问题。

思考：

1.多次测量的目的是？

2. 哪些操作可能对实验结果造成影响？

3. 你认为本实验方案还有哪些地方需要改进？请说出你改进的想法。

1、通过今天的学习，你收获了什么？

2、课堂小结

​

课后思考：

在我们测量的实验数据中，电压和电流的比值与电流与电阻的成绩都接近一个定值，这个定值有什么特殊的物理含义呢？请根据所学知识进行思考和猜想。

复习本节知识，并完成本节学案《实践生活》练习。

第1节　电流与电压和电阻的关系

第1节　电流与电压和电阻的关系

问题1：（展示灯泡发光突然变暗的图片）晚上在家里做作业，有时候灯泡会突然变暗，你知道是什么原因吗?  紧着引入实验。

实验演示1： 小灯泡变暗的原因

如图1是一个简单电路，电源有三节干电池，闭合而成。现在闭合开关，注意观察你看到的实验现象？

实验现象：灯泡发光了，电流表有示数。

现在断开开关，去掉一节干电池，再次闭合开关，观察什么现象出现？

实验现象：灯泡变暗了，电流示数变小了。

说明：说明电流与灯泡两端电压有关。

电流大小还与哪些因素有关呢？

实验演示2：电流大小与电阻的关系

如图2保持电池节数不变，将灯泡换成滑动变阻器，移动滑片，注意仔细观察电流表示数的大小？

实验现象：电流表示数变化了

说明：流过导体的电流还与导体的电阻有关。

问题：流过导体的电流与导体的电阻及加在它两端的电压间存在什么样的定量关系呢？

（一）提出问题：流过导体的电流与导体两端的电压和导体电阻之间有什么定量关系呢？

（二）猜想与假设：

师：根据生活中的经验和我们刚才做的实验，先进猜想一下，流过导体的电流与导体两端电压和导体电阻的关系。

生：电压一定，电阻越大，电流越小，电阻一定，电压越大，电流越大。

师：回答的非常，能从控制变量的角度答出了，电流与电压和电阻的关系。他的回答对不对呢，我们还需要通过实验来去验证。

（三）制定计划与设计实验：

1、实验方法：控制变量法

2、实验器材：电源、开关、电压表、电流表、滑动变阻器各一个，定值电阻4个，导线若干。

3、实验方案

1、探究电流与电压的关系

实验目的：探究电流与电压的关系                                                                                                             

师：为了实现我们的实验目的，我们需要控制哪些量不变，改变哪些量？

生：控制导体电阻不变，改变导体两端电压

师：怎样控制导体电阻不变，怎么样改变导体两端电压？

生：用定值电阻保持导体电阻不变，用滑动变阻器改变导体两端电压。

师：需要测量哪些物理量？用什么仪器？

生：流过导体的电流和导体两端的电压。分别用电流表与电压表测量。

师：根据我们刚才讨论的，请在图3的方框中作出实验电路图。

2、探究电流与电阻的关系实验目的：探究电流与电阻的关系   

师：上面一个经过我们讨论，设计出了探究电流与电压关系的的实验方案。现在，如果要探究电流与电阻的关系，又该如何设计呢？

同学们，想一想，此时，我们要控制哪一个量不变？改变哪一个量？

生：控制电阻两端电压不变，改变电阻。

师：怎么样改变电阻的大小？

生：换用不同阻值的定值电阻、也可以用电阻箱

师：同学们非常好，想好了多种方法。电阻变化了，电阻两端的电压也随之发生变化，我们该怎么样操作才能保持换电阻后电压保持不变呢？

生：可以调节滑动变阻器。

师：很好，这样就能符合我们的要求，设计出探究电流与电阻关系的电路图了。

我们一起来讨论设计电路图，并把在图4中，设计我们电路图。

（四）进行实验与收集证据：

接下来，我们进行实验，收集证据。在实验前，请大家先讨论一下：

1、实验室前，需要注意哪些事项？

2、实验过程中我们需要记录哪些实验数据。

请根据我们设计的实验电路图，小组内相互分工，合作，连接实物图，并按要求将测量的数据记录在下列表格中。

3、为了便于分析数据，请测量完实验数据后，计算出电压与电流的比值和电流与电阻乘积，并试着在图3和图4的坐标轴上作出电流随电压、电流与电阻变化关系图像。

 表一 R=      Ω                                                                                 表二        U=      V                        

（五）分析与论证

在下图5和图6的坐标纸上画出电流随电压变化I—U图像和电流随着电阻变化的I—R图像。

                                                                          图5

                                                                          图6

师：现在小组内交流、讨论，根据实验表格数据和图像，你得到了哪些结论？

生1：在电阻一定，电流与电压成正比。

生2：电压一定，电流与电阻成反比。

师：很好，我们一起来分析，从表一中看出，在电阻阻值一定时，电压与电流在误差允许的范围内的比值是一个定值，说明，电流与电压成正比。更直观的比较电流与电压的关系，我们可以描绘电流随电压变化的关系图像，可以看出，是一条过原点的倾斜直线。说明电流与电压在电阻一定时成正比。

  导体两端电压一定时，流过导体的电流与电阻的乘积在误差允许范围内是一个定值。说明，此时，电流与电阻成反比。从图像上也可以近似看出，是一条反比例曲线，符合我们从数据上分析得出的结论。

（六）归纳总结

大量的实验数据，分析表明：

当导体的电阻一定时，电流大小与导体两端电压成正比。

当导体两端电压一定时，电流大小与电阻成反比。

（七）交流与评估

    我们通过上述实验，得出了实验结论，但我们的实验探究还没有结束。我们还与要对我们的实验结论进行评估。在这个实验过程中，我们需要思考几个问题。

思考：

1.多次测量的目的是？

2. 哪些操作可能对实验结果造成影响？

3. 你认为本实验方案还有哪些地方需要改进？请说出你改进的想法。

1、通过今天的学习，你收获了什么？

2、课堂小结

​

课后思考：

在我们测量的实验数据中，电压和电流的比值与电流与电阻的成绩都接近一个定值，这个定值有什么特殊的物理含义呢？请根据所学知识进行思考和猜想。

复习本节知识，并完成本节学案《实践生活》练习。