第17章 第1节 电流与电压、电阻的关系-【木牍中考●名师教案】2025-2026学年新教材九年级上册物理(人教版2024)
2025-08-04
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教辅
摘要:
该初中物理教案聚焦电流与电压、电阻关系的探究,通过展示城市夜景彩灯忽明忽暗的生活现象导入,引导学生思考电流变化的原因,衔接电压、电阻的已有知识,搭建从现象到规律的学习支架。
其特色在于以问题驱动贯穿教学,设计完整的科学探究过程,通过控制变量法分别探究电阻一定时电流与电压的关系、电压一定时电流与电阻的关系,引导学生设计实验、记录数据并绘制I-U直线和I-R曲线进行分析,小组合作使结论更具客观性。这一设计有效培养学生的科学探究能力和科学思维,同时渗透实事求是的科学态度,为教师开展探究式教学提供清晰可操作的方案。
内容正文:
第1节 电流与电压、电阻的关系
◇教学目标◇
1.理解电流与电压和电阻的关系。构建对欧姆定律等物理规律的基本理解。
2.通过实验探究、数据分析等活动,培养学生观察、记录、分析实验数据的能力,以及从实验现象中提炼科学规律的思维能力,提升学生的逻辑思维和推理能力。
3.通过实验探究得出电流与电压和电阻的关系,培养学生的实验操作能力和科学探究能力。引导学生运用数学方法分析实验数据,得出结论。
4.激发学生对电学实验的兴趣和好奇心,通过实验养成学生实事求是的科学态度和刻苦钻研的精神。
◇教学重难点◇
教学重点
通过小组合作,经历完整的实验探究,让学生分析归纳出导体中电流跟电压、电阻的关系。
教学难点
运用控制变量的方法进行实验,并分析得出结论;运用一次函数图像分析出R与的关系。
◇教学过程◇
一、新课导入
课件展示一幅城市夜晚灯火闪耀的图片,城市在各式各样彩灯的装饰下星光熠熠,为什么这些彩灯会忽明忽暗呢?引导学生得出“通过灯泡的电流在发生变化”。进一步提问:电流为什么会发生变化,它的大小与哪些因素有关呢?让学生带着这个问题进入本课的学习。
二、教学步骤
探究点1 探究电阻一定时电流与电压的关系
[阅读课本]P93~P94“问题……与导体两端的电压成正比。”
[小组讨论]各种用电器的电流大小通常不同,那么电流大小与哪些因素有关?在电路中的电流与电压、电阻有什么关系呢?
[设计实验]
1.若研究电路中电流与电压的关系,需要哪些实验器材?
2.测电阻两端的电压,选择什么器材?如何改变电阻两端的电压?怎么操作?
3.测通过电阻的电流,选择什么器材?
4.实验过程中的不变量是什么,如何控制其不变?
5.滑动变阻器在实验中起什么作用?
6.实验电路图:
[表格设计]
R=10 Ω不变
U/V
I/A
[实验步骤]
(1)电流表、电压表调节到零刻度,按电路图连接电路,此过程中开关处于断开状态,调节滑动变阻器的滑片至阻值最大端。
(2)闭合开关,调节滑动变阻器滑片至适当位置,将电压表示数U、电流表示数I记录到表格中。
(3)分别调节滑动变阻器滑片至不同位置,仿照步骤(2)再做5次实验,分别记录电压表示数U,电流表示数I。
[实验分析与结论]
R=10 Ω不变
U/V
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
绘制图像:
用横坐标表示电压,纵坐标表示电流,根据表中电压与电流的对应数据,在坐标系中描点,然后将各点用平滑的线段连接起来,就能得到I⁃U图像,如图所示。
①表格中,电流随电压的增大而增大,且电压与电流的比值为一定值。
②图像中,I⁃U图像是一条过原点的直线。
[归纳提升]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。
探究点2 探究电压一定时电流与电阻的关系
[阅读课本]P95实验“探究电压一定时电流与电阻的关系”
[思考]如何通过实验探究电流与电阻的关系?
[设计实验]
1.在电路中如何改变电阻,选用什么器材?怎么操作?
2.如何控制电阻两端电压不变?
3.滑动变阻器在实验中起什么作用?
4.实验电路图:
[表格设计]
U=5 V不变
R/Ω
I/A
[实验步骤]
(1)电流表、电压表调节到零刻度,按电路图连接电路,调节滑动变阻器的滑片至阻值最大端。
(2)闭合开关,调节滑动变阻器滑片至适当位置,电压表的示数为U,将定值电阻的阻值R和电流表的示数I记录到表格中。
(3)断开开关,改变连入电路中定值电阻的阻值,闭合开关,调节滑动变阻器使电压表的示数为U且不变,将定值电阻的阻值R和电流表示数I记入表格。
(4)仿照步骤(3)再做5次实验,分别记录定值电阻的阻值R和电流表的示数I。
[实验分析与结论]
U=5 V不变
R/Ω
5
10
15
20
25
30
I/A
1
0.5
0.33
0.25
0.2
0.17
绘制图像:
用横坐标表示电阻,纵坐标表示电流,根据表中电阻与电流的对应数据,在坐标系中描点,然后将各点用平滑的曲线连接起来,就能得到I⁃R图像,如图所示。
①表格中,电流随电阻的增大而减小,电阻变为原来的n倍,电流就变为原来的,电流与电阻的乘积为一定值。
②图像中,I⁃R图像是反比例函数曲线。
[归纳提升]导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
[思考]通过“探究电流与电压的关系”的实验数据计算,并与电阻比较,你有什么发现?
[提示]结果发现R=。
(1)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
(2)不能说电阻一定时,电压与电流成正比。这里存在着一个逻辑关系问题。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,不是因为导体中有了电流,导体两端才有了电压,因果关系不能颠倒。
不能说电压一定时,电阻与电流成反比。我们知道,电阻是导体本身的一种性质,即使导体中没有电流,导体也会有电阻,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。
三、板书设计
◇教学反思◇
本节课的设计主要是通过“问题驱动”的方式,针对学生现有的知识水平,采用观察思考、动手操作、讨论交流、自主探究的教学方式,引导学生通过自主学习、生生互动合作、师生互动合作,进行物理思考,进而解决问题。
在本节课中各小组通过实验探究,使结论更具有普遍性、客观性,培养了学生严谨的科学态度。
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