16.2电流与电压、电阻的关系 教学设计 ---2025-2026学年沪科版物理九年级上学期

电流与电压、电阻的关系 1、 实验基本信息 本实验选自义务教育教科书物理九年级全一册第十六章探究电路第二节探究：电流与电压、电阻的关系。 2、 实验设计思路与创新点 1、借助生活中的常见物质，根据“控制变量法”，完成电流与电压、电阻的关系的实验探究，同时对学习中常见物质的电阻有一定认识。 2、利用U-I图像和R-I图像，进行数据处理，把电流与电压、电阻的关系具象化。 三、 实验原理/实验设计思路 控制变量法是本次实验的核心思想。 1. 探究电流与电压的关系（控制电阻R不变） 保持同种类型相同长度的铅笔芯（R不变），通过调节电源（柠檬个数）改变铅笔笔芯两端的电压（U），同时测量通过它的电流（I）。 预期：当电阻R一定时，通过导体的电流I与其两端的电压U成正比。 2. 探究电流与电阻的关系（控制电压U不变） 更换同种类型不同长度的铅笔芯（R改变），始终保持2个柠檬（U）不变，测量通过它的电流（I）。 预期：当导体两端的电压U一定时，通过导体的电流I与其电阻R成反比。 综合以上两个结论，即可得出欧姆定律：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。 公式表示为：I = U / R 四、教学目标 1. 物理观念 通过实验探究，认识导体中的电流与电压、电阻之间的定量关系。 学会使用电流表、电压表等电学基本仪器。 2. 科学探究 经历科学探究的过程，学习“控制变量法”研究物理问题。 学习依据实验数据绘制图表，并从中寻找物理规律的方法。 培养连接电路、分析数据和排除简单故障的实验能力。 3. 素养提升 能够运用实验方法，独立规划实验步骤并进行实验，获取数据，得出结论；有实验迁移能力。 4. 科学态度与责任 体验科学探究的严谨性与乐趣，形成实事求是的科学态度；通过合作完成实验，培养团队协作精神。 五、 实验教学过程 （一）电压变变变---探究电流与电压的关系（R不变） 1. 搭建实验电路、排除实验故障 2.测量与记录 更换橘子个数，分别读出并记录对应电压表和电流表的示数，将数据记录在表格1中。 表1： 笔芯长度 电源 U I 3cm 1个柠檬 3cm 2个柠檬 3cm 3个柠檬 3cm 1节干电池 3、数据、图像分析 根据表1的数据，以电压U为横坐标，电流I为纵坐标，在坐标系中描点并画出I-U关系图像。 提问： 你得到的图像是一条什么样的线？这说明了什么？ 结论1： 当导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端的电压成正比。 （二）电阻变变变---探究电流与电阻的关系（U不变） 1. 搭建实验电路、排除实验故障 2.测量与记录 更换不同长度的铅笔芯，分别读出并记录对应电压表和电流表的示数，将数据记录在表格2中。表2： 笔芯长度 柠檬个数 U I 3cm 6cm 9cm 3.数据、图像分析 计算表2中每一组数据的 U / I 的值。你发现了什么？ 结论2： 当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比。 （3） 闯关大总结---欧姆定律 综合以上两个结论，我们可以得出欧姆定律： 导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。 公式： I = U / R 其中，I表示电流，单位安培(A)；U表示电压，单位伏特(V)；R表示电阻，单位欧姆(Ω)。 六、 实验效果与评价 本节课通过学生亲手实验，能够有效地将抽象的欧姆定律具象化，教学效果良好。但是要重点关注学生在连接电路和故障排查环节遇到的困难，及时给予指导。“控制变量法”是物理学的核心研究方法之一，需在总结时再次强调，帮助学生建立科学思维。 学科网（北京）股份有限公司 $