4.6 电流与电压、电阻的关系教学设计第一课时+练习+学习单---2023-2024学年浙教版八年级上册科学

学习任务单 课程基本信息 学科 初中科学 年级 八年级 学期 秋季 课题 电流跟电压、电阻关系（第一课时） 教科书 书 名：初中科学教材 出版社：浙江教育出版社 学习目标 科学观念： 认识电流跟电压、电阻的定量关系；认识欧姆定律的表达式和相关推导式子； 科学思维： 能用控制变量法对电流跟电压、电阻的定量关系研究进行设计，能用归纳法对所获得数据进行分析处理。 探究实践： 在控制变量法指导下对相关电路进行设计，动手实验；对相关结论进行科学的表述和交流。 态度责任： 通过实验设计和修正过程培养严谨的科学态度。 课前学习任务 1.观察电灯亮度与电源电压和电阻变化存在相关的现象。 2.掌握控制变量法的使用。 课上学习任务 【学习任务一】 利用控制变量法对电流跟电压、电阻的定量关系进行研究并设计相关的电路。 【学习任务二】 利用实验获得数据并分析得出结论并进行表述；理解欧姆定律内容表述的含义。 推荐的学习资源 1.课件。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 教学设计 课程基本信息 学科 初中科学 年级 八年级 学期 秋季 课题 电流跟电压、电阻关系（第一课时） 教科书 书 名：初中科学教材 出版社：浙江教育出版社 教学目标 科学观念： 认识电流跟电压、电阻的定量关系；认识欧姆定律的表达式和相关推导式子； 科学思维： 能用控制变量法对电流跟电压、电阻的定量关系研究进行设计，能用归纳法对所获得数据进行分析处理。 探究实践： 在控制变量法指导下对相关电路进行设计，动手实验；对相关结论进行科学的表述和交流。 态度责任： 通过实验设计和修正过程培养严谨的科学态度。 教学内容 教学重点： 用控制变量法对电流跟电压、电阻关系进行研究。 教学难点： 数据分析及结论的表述。 教学过程 引入：导体之所以容易导电是因为内部存在着大量的自由电荷，可当导体没有接入电路时，这些自由电荷只会运动，但没有移动，没有形成电流。而当在导体两端增加电压的时候，导体中的自由电荷就发生了定向移动，从而形成了电流，而同时电流在导体中流动过程当中又受到了导体对它的阻碍作用，因此通过电流形成原因分析可知电流跟电压电阻应该存在一定的关系 提出问题：电流跟电压电阻存在怎样的关系呢？ 学生猜想：电流随着电压增大而增大，随着电阻增大而减少 展开：当研究对象与多个变量关系时，我们要用到控制变量法，关于电流跟电压电阻研究就是用到控制变量法，要研究电流跟电压的关系，我们应该保持电阻不变，改变电压，要研究电流跟电阻的关系，我们应该保持电压不变改变电阻。 具体实验设计： 追问：滑动变阻器在此实验起什么什么作用? 预测学生答：改变定值电阻两端的电压。 设计记录表格 R＝10欧 实验次数 电压U（伏） 电流 I（安） 电压/电流 1 1 2 2 3 3 深入：一、研究电流和电压的关系 移动滑动变阻器使电压表示数为1V，记录此时电流表的示数0.1A；再次移动滑动变阻器使电压表示数为2V，记录此时电流表的示数0.2A；再次移动滑动变阻器使电压表示数为3V，记录此时电流表的示数0.3A；如果我们把这些数据画成纵坐标为电压，横坐标为电流的图像，连接各点将形成一条经过原点的射线，如下图： 通过以上数据分析，我们得出结论： 当电阻不变时，通过导体的电流与加在电阻两端的电压成正比。 二、研究电流和电阻的关系 设问：研究电流和电阻的关系如何具体操作呢？ 设计电路图： 强调:利用串联一只滑动变阻器来实现，其电路跟前面是一样的，但是此时的滑动变阻器所起到作用是，使电阻 R 两端的电压保持不变。 具体操作我们将定值电阻设定为5欧，10欧，15欧，电压保持2.5V不变， 设计表格记录相应电流大小: U=2.5伏 实验次数 电阻R（欧） 电流 I（安） 电流×电阻 1 5.0 2 10.0 3 15.0 若将所提数据画出以电流为纵坐标和电阻为横坐标，则是一条曲线。 分析以上数据可得出结论： 电压不变时，通过电阻的电流与电阻的阻值成反比。 综合前面两个结论得出欧姆定律： 导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。这个规律叫欧姆定律。 欧姆定律公式可表达为I＝U/R 解读欧姆定律： 其中I表示电流，单位为A，U表示电压，单位为V，R表示电阻，单位为欧姆。电流是电压和电阻共同作用的产物，没有电压就没有电流，同时电阻