第二节 科学探究：欧姆定律-【木牍中考●名师教案】2024-2025学年九年级上册物理(沪科版)

第二节　科学探究：欧姆定律 ◇教学目标◇ 知识目标 1.通过实验探究电流与电压、电阻的关系，让学生经历科学探究的全过程。 2.尝试用图像法来分析实验数据。通过实验探究，进一步熟悉科学探究中被广泛采用的一种方法——“控制变量法”。 3.通过实验探究电流跟电压和电阻的定量关系，分析归纳出欧姆定律。 4.会运用欧姆定律分析解决简单的电路问题。 能力目标 让学生经历“猜想—实验—归纳—验证”的教学过程，探究电流跟电压和电阻的关系，从中培养学生动手操作、合作交流、逻辑推理的能力。 素养目标 实验过程中，要求学生分工明确，严格执行仪器的使用规则，读取数据要细心、认真，力争使每个小组收集到的数据真实、准确。引导学生运用数学知识探讨实验记录中物理量之间的定量关系；评估时，引导学生大胆发表独立见解，对不同小组的数据进行综合和比较，正确对待实验中的失误，实事求是，培养学生严谨的科学态度。 ◇教学重难点◇ 教学重点 电流与电压、电阻的关系，欧姆定律的内容及其表达式、变换式的物理意义。 教学难点 探究电流与电压、电阻关系的实验设计，用图像法分析实验数据，对实验结果进行评估。 ◇教学过程◇ 一、新课导入 阅读电压、电阻、电流的对白： 　　电压：我是电压，我对电流传递正能量！我大，我的电流兄弟就大！ 　　电阻：我是电阻，实在汗颜，我对电流的阻碍作用越大，我的电流兄弟就越小！ 　　电流：我是电流，我的成长离不开你们的关爱，我需要你们！ 大家想一想：电流和电压、电阻存在着什么样的定量关系呢？ 二、教学步骤 探究点1　电流的大小与哪些因素有关 ［阅读课本］P97 “电流的大小与哪些因素有关”。 ［小组讨论］（1）猜想：电流与电压是什么关系？电流与电阻是什么关系？ （2）怎样探究电流与电压、电阻的关系？ （3）能不能说，电阻一定时，导体中的电压与电流成正比关系？电压一定时，导体中的电阻与电流成反比关系？ ［实验］（一）探究电流与电压的关系： 1.画出实验电路图，如图所示。 2.选用5 Ω的定值电阻，根据电路图连接实物图，在连接实物图的过程中，开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片置于阻值最大处。 3.闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，分别测出4组电压值和电流值，并将测量结果填入下表中。 R=5 Ω 电压U/V 1 2 3 4 电流I/A 0.2 0.4 0.6 0.8 　　4.绘制I⁃U图像：如图所示。 （二）探究电流与电阻的关系： 1.仍然利用刚才连接的电路，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数是2 V时，记下电流表的示数，把测量结果填入下表中。 2.把5 Ω的电阻取下，再分别把10 Ω、15 Ω、20 Ω的电阻接入电路，分别测得电压是2 V时电流表的示数，把测量结果填入下表中。 U=2 V 电阻R/Ω 5 10 15 20 电流I/A 0.4 0.2 0.13 0.1 　　3.绘制I⁃R图像：如图所示。 ［分析］（1）电流、电压、电阻的关系：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；在电压一定的情况下，导体中的电流与导体的电阻成反比。 （2）探究电流与电压、电阻关系的思路： 电压 电阻 探究的问题 改变 不变 探究电流与电压的关系 不变 改变 探究电流与电阻的关系 　　（3）不能说电阻一定时，电压与电流成正比。物理量之间存在着一定的因果关系，电压是因，电流是果，是因为导体两端加了电压，导体中才有电流，因果关系不能颠倒。 不能说电压一定时，电阻与电流成反比。电阻是导体本身的一种性质，导体不会因为通过它的电流的改变而使导体的电阻发生改变。 ［归纳提升］（1）“图像法”：定值电阻的I⁃U图像是一条过原点的直线，该图像表明，电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。定值电阻的I⁃R图像是一条曲线，该曲线表明，电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。 （2）“控制变量法”：研究电流与电压、电阻的关系时，首先保持电阻不变，探究电流与电压的关系；再保持电压不变，探究电流与电阻的关系。这种研究方法称为控制变量法。控制变量法是设计实验方案、分析实验数据、表述实验结论的依据。 探究点2　欧姆定律 ［阅读课本］P100 “欧姆定律”。 ［思考］（1）欧姆定律的内容是什么？ （2）欧姆定律用哪个公式来表示？它的变形式有哪些？ （3）欧姆定律的实质是什么？ （4）欧姆定律成立的条件是什么？ （5）欧姆定律有哪些应用？ ［提示］（1）内容：一段导体中的电流，跟加在这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。 （2）公式：I=，变形式：U=IR、R=。 （3）实质：反映了一段导体中的电流跟电压和电阻之间的定量关系。 （4）使用条件：I、U、R是指同一段电路中的电流、电压和电阻。 （5）应用：欧姆定律公式明确了三个物理量之间的关系，在一段电路中，只要知道了I、U、R中的任意两个物理量，就可以根据欧姆定律算出第三个物理量。 ［小组讨论］（1）怎样理解公式R=？ （2）电流表为什么不能直接接到电源上？电压表为什么能直接接到电源上？ ［分析］（1）导体的电阻在数值上等于导体两端的电压跟通过导体电流的比值。不能认为“电阻跟电压成正比，跟电流成反比”。因为电阻的大小只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，而与电流、电压无关。 （2）电流表自身的电阻很小，如果把电流表直接接到电源两极上，通过电流表的电流很大，会烧坏电流表。电压表自身的电阻很大，把电压表直接接到电源上，通过电压表的电流很小，电压表不会被烧坏，且能测出电源电压的大小。 三、板书设计 第二节　科学探究：欧姆定律 1.电流与电压、电阻的关系 （1）研究思路：控制变量法 （2）实验电路图 （3）更换调节 （4）实验结论 （5）电流与电压、电阻的关系图像 2.欧姆定律 （1）内容：一段导体中的电流，跟加在这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比 （2）公式及变形式：I=、U=IR、R= （3）实质 （4）应用欧姆定律应注意的问题 ①同一性 ②同时性 ③统一性 ④公式变形：U=IR、R= ⑤推导式：R= ◇教学反思◇ 　　探究电流与电压、电阻的关系时，因为研究的是一个量跟多个量之间的关系，学生在已有经验的基础上，可以利用控制变量法设计实验方案、分析实验数据、表述实验结论。用图像法表示电流与电阻的关系时，因为它们是反比例图像，学生画起来感觉困难，对此可进行转化，即画I与的图像，这样就把成反比例转化为成正比例来作图，学生对此较容易接受。 1 立足安徽 精准备考 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$