17.1 电流与电压、电阻的关系 教学设计 2026-2027学年物理人教版九年级全一册

该初中物理教学设计聚焦电流与电压、电阻的关系及欧姆定律，通过干电池供电灯泡亮度对比实验导入，联系学生已有电压概念，引出三者定量关系，搭建从定性到定量的学习支架。 以科学探究为主线，完整呈现“猜想-设计-实验-归纳”过程，两实验均用控制变量法，如实验一用滑动变阻器改变电压并绘制I-U图像归纳正比关系，培养科学思维与探究能力。物理观念上强调欧姆定律“同时性、同一性”条件，助学生形成系统认知，提升教学效率与学习效果。

17.1 电流与电压、电阻的关系 课题 课型 课时 教材版本 授课对象 授课时间 电流与电压、电阻的关系 新授课 1课时（45分钟） 人教版（2024）物理九年级全一册 九年级学生 2026年 月 日 一、核心素养目标 1. 物理观念 ● 理解电流、电压、电阻的概念及其关系 ● 知道欧姆定律的内容和公式 2. 科学思维 ● 能从实验数据中归纳出物理规律 ● 会用I-U图像和I-R图像描述物理量之间的关系 3. 科学探究 ● 经历猜想→设计→实验→记录→归纳的完整探究过程 ● 理解控制变量法在实验设计中的应用 4. 科学态度与责任 ● 养成实事求是记录实验数据的科学态度 ● 体会物理规律发现过程中的科学方法 二、教学重点与难点 教学重点： 1. 电流与电压、电阻关系的实验探究过程 2. 欧姆定律的内容、公式及物理意义 教学难点： 1. 控制变量法在两个实验中的具体应用 2. 从实验数据到物理规律（成正比/成反比）的归纳过程 3. I-U图像和I-R图像的绘制与物理意义分析 三、教学过程 环节一：课程导入（对应Slide 4，3分钟） 【教师活动】多媒体展示，提出问题： 用一节干电池与两节干电池先后给同一小灯泡供电，观察小灯泡的亮度有什么不同，哪一次小灯泡亮？ 【学生活动】观察实验现象，思考并回答：两节干电池时灯泡更亮。 【互动提问】为什么两节干电池时灯泡更亮？电流、电压、电阻三者之间有什么定量关系？ 【过渡语】这正是我们今天要探究的问题——电流与电压、电阻的关系。 环节二：实验一——探究电流与电压的关系 1. 提出问题 【教师活动】 通过导体的电流与加在它两端的电压及导体的电阻之间存在怎样的定量关系呢？ 2. 猜想与假设 【学生活动】学生猜想：电流可能与电压成正比，与电阻成反比。 【教师追问】如何用实验验证这些猜想？ 3. 实验设计——方法选择 【教师活动】 提出研究方法： 研究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，需要保持______不变。（学生填空：电阻） 【教师活动】介绍三种改变电压的方法： 可以用定值电阻进行实验。要研究通过定值电阻的电流I怎样随着它两端的电压U的变化而变化，需要确定改变定值电阻两端电压的方法。 方法一：改变电池的节数（不推荐，电压变化不连续） 方法二：利用滑动变阻器改变定值电阻两端的电压（推荐） 方法三：利用电阻箱调节电压（可定量记录） 💡 方法选择：推荐使用方法二（滑动变阻器），因为可以连续、方便地改变电压值，且便于读取多组数据。 4. 画出电路图 【教师活动】根据分析画出电路图并完成实物电路的连接。 【学生活动】动手画电路图，连接实物电路。 5. 进行实验 【教师活动】 实验过程——调节滑动变阻器，分别记录定值电阻两端的电压和对应的电流值。 【教师活动】展示数据记录表： 数 据 记 录 表 （ 定 值 电 阻 R 不 变 ） ： 实验序号 电压U/V 电流I/A 1 2.0 0.2 2 4.0 0.4 3 6.0 0.6 【学生活动】分组实验，记录数据。 6. 分析数据 【教师活动】根据数据在坐标纸上画出I-U图像。 【师生互动】观察I-U图像——是一条过原点的倾斜直线，说明电流与电压成正比。 【得出结论】 当电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。 7. 交流评估 【教师活动】 组织学生讨论： 1. 本实验采用了什么研究方法？ 2. 实验中为什么要多次测量？ 3. 滑动变阻器在实验中的作用是什么？ 【教师总结】强调控制变量法的重要性；多次测量的目的是寻找普遍规律而非偶然结果；滑动变阻器在实验一中用于改变定值电阻两端的电压。 环节三：实验二——探究电流与电阻的关系 1. 提出问题 【教师活动】过渡：刚才的实验告诉我们电流与电压的关系。那么电流与电阻之间又存在怎样的关系呢？ 2. 实验设计——保持电压不变 【教师活动】滑动变阻器与定值电阻串联，将不同阻值的定值电阻接入电路中时，调节滑动变阻器，可以使定值电阻两端的电压保持不变。 3. 画出电路图 【教师活动】根据分析画出电路图并完成实物电路的连接。 4. 进行实验 【教师活动】 ①按设计的电路图连接实物。 ②将电阻箱（或定值电阻）调至某一阻值，调节滑动变阻器，使电压表示数达到指定值，记录电阻值和电流值。 ③更换不同阻值的定值电阻，改变R的阻值，调节滑动变阻器，保持定值电阻两端的电压不变，记录不同阻值对应的电流值。 ④整理器材，分析数据，得出结论。 【数据记录】 数 据 记 录 表 （ 电 压 U = 2 . 0 V 不 变 ） ： 实验序号 电阻R/Ω 电流I/A 1 5 0.4 2 10 0.2 3 20 0.1 【学生活动】分组实验，记录数据。 5. 分析数据（Slide 21） 【教师活动】分析： 实验分析： （1）保持电压不变时，电流随电阻的增大而减小。 （2）进一步分析数据发现：电流I与电阻R的乘积是一个定值，即 I×R = U（常数）。 （3）因此，当电压一定时，电流I与电阻R成反比。 结论：当电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比。 【得出结论】（Slide 21）当电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比。 6. 交流评估 【教师活动】组织学生讨论： 1. 实验二与实验一相比，在设计思路上有什么共同之处？ 2. 实验二的操作难点是什么？如何解决？ 3. 为什么说"电流与电阻成反比"的前提是"电压不变"？ ⚠️ 易错提醒："电流与电阻成反比"的前提是"电压一定"。如果电压改变，这个结论就不成立了。 环节四：归纳总结——欧姆定律 1. 两个实验结论 【教师活动】引导学生归纳： 1. 电流跟电压的关系：在电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比。 2. 电流跟电阻的关系：在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。 2. 欧姆定律内容 【教师活动】揭示定律： 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。 📕 记忆口诀："电流电压与电阻，三者关系记心头。电压电流成正比，电压不变电流与电阻成反比。" 3. 欧姆定律公式 【教师活动】讲解欧姆定律公式 I = U / R： I——导体中的电流，单位安培（A） U——导体两端的电压，单位伏特（V） R——导体的电阻，单位欧姆（Ω） 【重点强调】电流、电压、电阻必须对应同一导体或同一段电路；同时性+同一性。 环节五：课堂练习 练习1 【题目】在"探究电流与电压的关系"实验中，用定值电阻进行实验，得出了电流与电压的关系，图中I-U图像正确的是（ ） 【学生思考后回答】 【答案】B 【解析】用定值电阻进行实验，电阻不变，根据欧姆定律I=U/R，电流与电压成正比，所以电流随电压的变化关系图线是一条过坐标原点的倾斜直线。但选项B的图像也是过原点的直线，所以需要看清楚图。答案：B。 练习2 【题目】在"探究电流与电阻的关系"的实验中，下列说法正确的是（ ） A. 导体中的电流与导体的电阻成正比 B. 在电压不变的情况下，导体中的电流与导体的电阻成反比 C. 导体中的电流与导体的电阻成反比，与电压无关 D. 以上都不对 【学生思考后回答】 【答案】B 【解析】欧姆定律I=U/R表明，电流与电压成正比，与电阻成反比。"成反比"的前提是电压保持不变；"成正比"的前提是电阻不变。选项A缺少"电压一定"的前提，故错误；选项C说"与电压无关"明显错误；只有B正确表述了在电压一定时的反比关系。 练习3 【题目】某同学在探究"电流跟电压、电阻的关系"时，根据收集到的数据画出了如图所示的图像。下列结论与图像相符的是（ ） A. 在电压一定时，电流与电阻成正比 B. 在电阻一定时，电流与电压成正比 C. 在电流一定时，电压与电阻成反比 D. 上述结论均不正确 【学生思考后回答】 【答案】A 【解析】从图像可以看出，横轴为电阻，纵轴为电流，图像为一条反比例曲线（I与R成反比），说明在电压一定时，电流与电阻成反比。注意分析横纵轴表示的物理量，判断是正比还是反比关系。 练习4 【题目】小刚用如图所示电路探究"一段电路中电流跟电阻的关系"。在此实验过程中，当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后，为了探究的正确，他应该（ ） A. 记录此时电流表示数 B. 将变阻器的滑片适当向左移动，使电压表示数保持不变 C. 将变阻器的滑片适当向右移动，使电压表示数保持不变 D. 增加电池节数 【学生思考后回答】 【答案】B 【解析】探究"电流与电阻的关系"时，必须控制定值电阻两端的电压不变。当电阻由5Ω更换为10Ω时，电路总电阻变大，电流变小，变阻器两端的电压变小，定值电阻两端电压也变小。为了保持电压不变，应调节变阻器使其阻值变小，即滑片向左移动。 练习5 【题目】在"探究电流与电压的关系"和"探究电流与电阻的关系"两个实验中，以下说法正确的是（ ） A. 两个实验都采用了控制变量法 B. 两个实验都用了滑动变阻器，作用相同 C. 两个实验都多次测量的目的相同 D. 两个实验结论的得出方式相同 【学生思考后回答】 【答案】A 【解析】两个实验都采用了控制变量法：实验一中控制电阻不变，研究电流与电压的关系；实验二中控制电压不变，研究电流与电阻的关系。但滑动变阻器在两个实验中的作用不同（实验一中为改变电压，实验二中为保持电压不变），多次测量的目的也不完全相同。结论的得出方式也不同（实验一通过I-U图像分析，实验二通过数据分析）。 环节六：课堂小结（3分钟） 【教师引导】请同学们回顾本节主要内容： 1. 实验一：电流与电压的关系——当电阻一定时，电流与电压_______。 2. 实验二：电流与电阻的关系——当电压一定时，电流与电阻_______。 3. 欧姆定律的内容是什么？公式是什么？使用时应注意什么？ 【课堂互动】学生口答，教师点评补充。 【布置作业】完成教材本节练习题。 环节七：板书设计 第十七章 第1节 电流与电压、电阻的关系 一、实验一：电流与电压的关系 结论：电阻不变时，I∝U（正比） 方法：控制变量法（保持R不变，改变U，研究I与U的关系） 滑动变阻器作用：改变定值电阻两端的电压 二、实验二：电流与电阻的关系 结论：电压不变时，I∝1/R（反比） 方法：控制变量法（保持U不变，改变R，研究I与R的关系） 滑动变阻器作用：保持定值电阻两端电压不变 三、欧姆定律 内容：I=U/R 注意：同时性、同一性、统一性 环节八：教学反思 1. 学生对"控制变量"的理解是否到位？能否在实验设计中主动运用？ 2. 实验一的I-U图像分析中，学生能否正确判断"正比关系"的图像特征？ 3. 实验二中"保持电压不变"的操作难点学生是否掌握？ 4. 两个实验的共同点和区别学生能否清晰区分？ 5. 欧姆定律的"成正比""成反比"前提条件，学生能否不混淆？ 6. 本节课有哪些需要在下节课补充强化的内容？ 学科网（北京）股份有限公司 $