第十五章 探究电路 第二节 科学探究：欧姆定律（配套教参）-【名校培优课堂】2023-2024学年九年级上册物理同步教案（沪科版）

第二节 科学探究：欧姆定律 设计说明 本节主要内容有：实验探究电流跟电压、电阻的关系，欧姆定律的内容和公式。 前面学习了电学中的三个基本物理量：电流、电压、电阻，本节通过科学探究，建立电流、电压、电阻之间的定量关系，得出电学中重要的基本规律——欧姆定律。 教学时从学生熟悉的电学现象出发，引导学生思考电流与电压、电阻之间的关系，让学生先提出自己的猜想，再来设计实验，通过实验收集数据，最后归纳得出电流与电压、电阻的定量关系。这样不仅加深了学生对欧姆定律的理解，而且培养了学生科学探究的能力和兴趣，让学生真正学会用控制变量法进行实验探究。 教学目标 【知识与技能】 1.通过探究知道导体中的电流与电压、电阻的关系。 2.理解欧姆定律，并能运用欧姆定律进行简单的计算。 3.能用滑动变阻器改变部分电阻两端的电压。 【过程与方法】 通过实验，利用控制变量法探究电流跟电压、电阻的关系，归纳得出欧姆定律。 【情感、态度和价值观】 体验探究自然规律的曲折和乐趣，激发学生的好奇心，增强学习的兴趣和克服困难的信心。 重点难点 教学重点 欧姆定律及其探究过程。 教学难点 设计并进行实验探究欧姆定律。 教学方法 实验探究、观察、讨论和分析相结合的教学方法。 教具、学具 多媒体课件、电源、开关、导线、铜线、铁线、镍铬合金丝、滑动变阻器、灯泡和电流表等。 授课时数 2课时 第1课时 探究电流与电压、电阻的关系 教学过程 导入新课 夜幕下，彩灯勾画出古镇建筑的轮廓。电灯发光时，电流在电路中静静地“流淌”。你是否想过，电流的流动遵循怎样的规律？电流、电压、电阻各自扮演着什么角色？它们之间的关系又如何呢？现在就让我们来探究其中的奥秘！ 讲授新课 【教师提问】我们已经学习了电流、电压和电阻三个物理量，请同学们思考下列问题： 1.电流是怎样形成的？ 2.电荷定向移动的原因是什么？ 3.那么电流与电压有没有关系？ 4.电阻表示的是什么？ 5.那么电流与电阻有没有关系？ 【交流总结】电压是使电荷发生定向移动形成电流，电阻是表示导体对电流阻碍作用的大小，电流大小与电压、电阻有关系。 【观察思考1】（1）在如图所示的电路中接入一节电池时，闭合开关，观察实验现象。 现象：灯泡发光较暗，电路中电流较小。 （2）在如图所示的电路中接入两节电池时，闭合开关，观察实验现象。 现象：灯泡发光较亮，电路中电流较大。 【结论】电流与电压有关。电路两端的电压增大，电路中的电流将增大。 【观察思考2】（1）按照如图所示的电路图连接电路，闭合开关，观察实验现象。 （2）给小灯泡串联一个定值电阻，闭合开关，观察实验现象。 现象：灯泡发光较暗，电路中电流较小。 【结论】电流与电阻有关。电路中电阻增大，电路中的电流反而减小。 【教师总结】由以上分析可得：电路中的电流与电压和电阻有关系。电路中的电流随电压的增大而增大，随电阻的增大而减小。 【教师提问】 1.我们知道电流、电压、电阻之间都有关系，那么它们之间究竟有什么关系？有没有定量关系呢？ 2.要研究电流、电压、电阻三者的关系，首先要确定研究方法，在物理学中，要研究三个或三个以上的变量关系时，通常采用什么方法？ 【教师点拨】要研究电流、电压、电阻三者的关系，运用控制变量法。通常要分两步进行，第一步研究电流与电压的关系，要保持电阻不变；第二步研究电流与电阻的关系，要保持电压不变。(控制变量法) 活动1 探究电流跟电压、电阻的关系 思考：（1）如何测量电阻两端的电压和电流？ （2）如何改变定值电阻两端的电压？ （3）画出实验电路图。 （4）滑动变阻器的作用是什么？ 1.设计电路： 【教师提问】根据图所示的电路，实验时应准备哪些实验器材？ 【交流总结】电源、导线、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻。 2.设计数据记录表格 表一：保持电阻不变时，研究电流与电压的关系 实验次数 电阻 电阻 电流 1 ________ 2 3 表二：保持电压不变时，研究电流与电阻的关系 实验次数 电压 电阻 电流 1 ________ 2 3 【教师提问】在探究电流、电压、电阻三者的关系时，应注意什么？ 学生交流、讨论，回答后教师订正。 3.实验过程中应注意的问题： (1)电压表和电流表的连接、使用与读数要按照要求进行操作。 (2)在测量过程中，电路闭合时间不能太长，读取数据后要及时断开电路，以防止通电时间过长，电阻发热给测量带来误差。 (3)每次实验至少要测出三组数据，使实验更具有普遍性。 (4)在探究电流与导体两端的电压关系时应注意保持电阻不变。 (5)在实验过程中，通过滑动变阻器来改变电阻两端的电压时，要注意调节滑动变阻器的滑片，尽量使定值电阻两端的电压成整数倍