九年級物理全冊 第17章 歐姆定律 第1節(jié) 電流與電壓和電阻的關(guān)系課件3 （新版）新人教版.ppt

第1節(jié)電流與電壓和電阻的關(guān)系 教材在電流 電路 電壓 電阻等知識的基礎(chǔ)上 推斷出電流與電壓 電阻的定性關(guān)系 給實驗結(jié)果做了鋪墊 不致使學(xué)生感到突然 同時使學(xué)生對將要探究的問題產(chǎn)生強烈的興趣 在此基礎(chǔ)上就可以引出 探究電流與電壓 電阻會不會有定量關(guān)系 的這個問題 進而自然轉(zhuǎn)入實驗的設(shè)計 教材對電流與電阻的關(guān)系的處理 不是運用控制變量法 而是在探究電流與電壓關(guān)系的實驗中 更換不同的電阻得出數(shù)據(jù) 一方面降低了實驗難度 另一方面培養(yǎng)學(xué)生靈活分析數(shù)據(jù)的能力 培養(yǎng)創(chuàng)新意識 教學(xué)中也可以在完成教材實驗后單獨作為探究實驗進行 歐姆定律是電學(xué)中的基本定律 是進一步學(xué)習電學(xué)知識和分析電路的基礎(chǔ) 是本章的重點 本節(jié)要求學(xué)生通過探究活動得出電流與電壓的關(guān)系 從而更進一步體驗科學(xué)探究的方法 教材分析 設(shè)計意圖 創(chuàng)設(shè)情境 讓學(xué)生經(jīng)歷完整的 探究電流跟電壓 電阻的關(guān)系 的過程 學(xué)習科學(xué)猜想 設(shè)計實驗 設(shè)計實驗表格 分析論證 感悟科學(xué)方法 注重學(xué)生的理論聯(lián)系實際能力 更關(guān)注學(xué)生的科學(xué)探究能力的提高 學(xué)情分析 本節(jié)綜合性強 要用到電路 電流 電壓和電阻的概念 涉及電流表 電壓表和滑動變阻器的使用等技能 關(guān)鍵的是實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)分析 實驗操作難度比較大 要注意的細節(jié)多 教學(xué)中應(yīng)通過充分的交流和評估 讓每個學(xué)生都能在科學(xué)素養(yǎng)上有所提高 教學(xué)目標 知識與技能1 通過實驗探究電流 電壓和電阻之間的關(guān)系 2 使學(xué)生懂得同時使用電流表和電壓表測量一段導(dǎo)體兩端的電壓和電流 3 會用滑動變阻器改變部分電路兩端的電壓 過程與方法1 通過實驗探究電流 電壓 電阻的關(guān)系 學(xué)會用 控制變量 來研究物理問題的科學(xué)方法 2 通過在科學(xué)探究中經(jīng)歷與科學(xué)家進行科學(xué)探究的相似過程 學(xué)會科學(xué)探究的方法 培養(yǎng)初步的科學(xué)探究能力 重點難點 重點通過實驗探究電流 電壓 電阻之間的系 難點引導(dǎo)學(xué)生在探究過程中認真觀察 仔細分析 并得出真實 科學(xué)的結(jié)論 教學(xué)過程 一 新課引入師 通過前面的學(xué)習 同學(xué)們基本了解了電路 電流 電壓 電阻的概念 今天請同學(xué)們先看一組實驗 演示 小燈泡和電池 開關(guān)組成串聯(lián)電路 演示1 分別用一節(jié)干電池和兩節(jié)干電池與2 5v小燈泡串聯(lián) 觀察小燈泡的發(fā)光情況 演示2 兩節(jié)干電池和6 3v的小燈泡串聯(lián)發(fā)光 觀察小燈泡的發(fā)光情況 師 我們發(fā)現(xiàn) 同一個燈泡 用兩節(jié)電池比一節(jié)電池時亮 同時同樣兩節(jié)電池 2 5v小燈泡比6 3v的小燈泡亮 那么 燈有時亮些 有時暗些 說明什么 教學(xué)過程 生 可能是電流不同 電流大 應(yīng)該亮一些 師 差不多是這樣 那這2次實驗說明通過燈泡的電流各不相同 同學(xué)們考慮一下 2次實驗中電流為什么不同呢 還有什么方法可以改變燈泡的亮度 生 可以改變電源電壓 也可以用滑動變阻器改變燈泡的亮度 師 好 今天我們就來研究電阻中的電流與哪些因素有關(guān) 如何改變電路中的電流 教學(xué)過程 二 新課教學(xué)師 根據(jù)同學(xué)們對電阻 電壓 電流的學(xué)習 你可以大膽地猜測一下它們之間的關(guān)系是什么嗎 生 電壓越大 電流越大 電阻越大 電流越小 生 教師列出學(xué)生所有的猜想 根據(jù)已學(xué)知識 生活經(jīng)驗進行分析判斷 得到要探究的因素 電壓 電阻 教師示范從電流 電壓 電阻的概念去分析判斷 教學(xué)過程 探究 電阻上的電流跟電壓的關(guān)系 師 我們要探究電阻上電流跟電壓的關(guān)系 必須要經(jīng)歷哪些過程呢 生 首先要設(shè)計實驗 然后進行實驗和收集證據(jù) 再對實驗數(shù)據(jù)進行分析和論證 得出一般的結(jié)論 最后進行評估 師 電流可能與電壓 電阻有關(guān) 剛才我們猜測它們的關(guān)系可能是 電壓越大 電流越大 電阻越大 電流越小 接下來 我們應(yīng)該設(shè)法驗證這個猜想了 哪位同學(xué)說說應(yīng)該怎樣驗證 生 可以分為兩步 首先保持電阻不變 改變電阻兩端的電壓 找出電流與電壓的關(guān)系 然后 保持電壓不變 改變電阻 找出電流與電阻的關(guān)系 教學(xué)過程 師 很好 這是一種什么方法 生 控制變量法 師 下面請大家先設(shè)計好方案 等一會兒 我們先交流方案 再進行具體實驗探究 要求要有設(shè)計原理 方法 說明 實驗電路圖 實驗步驟 實驗數(shù)據(jù)表格 學(xué)生設(shè)計方案 教師巡視指導(dǎo) 選擇方案交流 交流評價方案 投影 探究報告 題目 探究電阻 電壓 電流三者的關(guān)系 猜想和假設(shè) 1 電流和電阻成反比 2 電流和電壓成正比 教學(xué)過程 設(shè)計實驗 一 設(shè)計思想把定值電阻連入電路 用電流表測出電路中的電流值 用電壓表測出定值電阻兩端的電壓 就可以知道電阻 電壓 電流的數(shù)量關(guān)系 換用不同阻值的定值電阻及改變干電池組電池的節(jié)數(shù)進行多次測量 就能得出電阻 電壓 電流關(guān)系的一般規(guī)律 二 實驗電路根據(jù)實驗思想 畫出如下電路圖 教學(xué)過程 三 實驗數(shù)據(jù)表格 教學(xué)過程 四 實驗器材根據(jù)實驗思想及所畫電路圖 選擇如下器材 電池組 定值電阻 三個不同阻值 電流表 電壓表 開關(guān)各一個 導(dǎo)線若干 進行實驗 步驟一 按設(shè)計好的電路圖正確連接實驗電路 注意開關(guān)斷開 步驟二 先保持電池組的電池節(jié)數(shù)不變 分別將5 10 15 的定值電阻接入電路 合上開關(guān) 讀出電壓表和電流表的讀數(shù) 將數(shù)據(jù)依次填入第一 二 三次測量數(shù)據(jù)表中 步驟三 保持定值電阻不變 改變電池組電池節(jié)數(shù) 分別為1節(jié) 2節(jié) 3節(jié) 合上開關(guān) 分別讀取三次電流表 電壓表的數(shù)值 依次填入第四 五 六次測量數(shù)據(jù)表中 教學(xué)過程 方案交流 師 請大家對照這一組同學(xué)的方案 提出自己的看法 生 我們設(shè)計的電路是這樣的 用投影展示 也能得出和他們相同的結(jié)果 但是我認為我們組設(shè)計的電路比他們的更好一些 投影展示 教學(xué)過程 師 能不能說說你們的設(shè)計為什么好 好在哪里 生 他們的設(shè)計操作起來麻煩 每測一組數(shù)據(jù) 就得改變一次電源 就要重新連接一次電路 很容易出錯 我們增加了一個滑動變阻器 不用改變電源 利用滑動變阻器就可以方便地改變電阻兩端的電壓 師 好 前面的設(shè)計從原理上來說 是可以的 但是要多次連接電路 同時還要測量電池的電壓 還容易造成電流表超過量程 所以我也覺得使用滑動變阻器方便 準確一點 同學(xué)們 還有什么其他問題嗎 教學(xué)過程 生 我有一個問題 實驗時電壓表是必須并聯(lián)在電阻兩端 電流表一定要串聯(lián)在電路中 是先用電流表和電阻串聯(lián) 電壓表接在電阻和電流表兩端 還是電壓表先并聯(lián)在電阻兩端 電流表再串聯(lián) 教師可讓學(xué)生畫圖說明 這樣測出的結(jié)果沒有差別嗎 師 這位同學(xué)觀察得非常仔細 對于這樣的問題同學(xué)們可以先大膽猜測 在下節(jié)內(nèi)容的探究實驗中驗證你的猜測 這次實驗兩種接法都可以 如果沒有其他問題 可以根據(jù)修改的方案進行實驗了 注意電表的連接 學(xué)生實驗 教師巡視指導(dǎo) 選擇實驗數(shù)據(jù) 交流評價 教學(xué)過程 投影 實驗數(shù)據(jù) 教學(xué)過程 分析和論證 分析由實驗得到的數(shù)據(jù) 1 在圖中作出圖象 先確定縱坐標和橫坐標的標度 再描點 然后用一條平滑曲線連接數(shù)據(jù)點 使數(shù)據(jù)點平均分布在線條的兩側(cè) 發(fā)現(xiàn)電阻不變時 電流與電壓成正比 電壓不變時 電流與電阻成反比 教學(xué)過程 2 第1 2 3 4次測量中 電阻的阻值不變 隨著電壓的改變 電壓表指示數(shù)值幾乎成倍地增加 電流表的示數(shù)也幾乎成倍地增大 并且和電壓增大的倍數(shù)相同 每次電壓除以電流的值都近似等于電阻的值 3 第4 5 6次測量中電壓基本不變 電流隨著接入電阻值的增大而減小 但每次電流值和電阻值的乘積都近似等于電壓值 甚至有一次完全相同 綜合以上分析結(jié)果 可以得到結(jié)論 我們的猜測是正確的 電流i 電阻r 電壓u的關(guān)系是 電壓一定時 電阻越大 電流越小 電流與電阻成反比 電阻一定時 電壓越大 電流越大 電流與電壓成正比 教學(xué)過程 評估 師 從實驗的過程和結(jié)果看 盡管數(shù)據(jù)之間不是完全吻合 但基本能反映規(guī)律 所以測得的數(shù)據(jù)和結(jié)論是基本可靠的 大家談?wù)剬嶒炛杏惺裁窗l(fā)現(xiàn) 感想 失誤或者教訓(xùn) 生1 我學(xué)到了研究方法 有的組先固定電壓測電流 比較電流和電阻關(guān)系 有的組先固定電阻測電壓和電流 比較電流和電壓關(guān)系 生2 實驗中應(yīng)該細心 閉合開關(guān)前 變阻器的滑片應(yīng)該在阻值最大處 電表量程要用試觸法選擇 教學(xué)過程 師 在電流 電壓 電阻三個量中 我們先限制其中一個量不變 來討論余下兩個量的關(guān)系 然后再限制另一個量不變 研究剩下兩個量的關(guān)系 這就叫 控制變量 法 在以后的探究活動中即使遇到更多的物理量 同學(xué)們也可以嘗試用控制變量法來研究 這樣處理可以把一個多因素的問題轉(zhuǎn)變成一個單因素的問題來研究 可以為我們研究問題帶來許多的方便 課后 同學(xué)們可以進行更充分的探討 交流 互相取長補短 完善自己的探究報告 教學(xué)過程 三 典型例題例1在做研究電流與電壓 電阻間關(guān)系的實驗時 有如下數(shù)據(jù) 表1用電阻r1 5 實驗時的記錄 表2用電阻r2 10 實驗時的記錄 試回答 由表1和表2的數(shù)據(jù) 可以得出哪些結(jié)論 教學(xué)過程 解析 從表1 或表2 的實驗數(shù)據(jù)中可見 電阻保持5 不變 導(dǎo)體兩端的電壓從2v增大到4v 6v時 通過導(dǎo)體的電流相應(yīng)地從0 4a增大到0 8a 1 2a 由此可以看出 電阻保持不變時 導(dǎo)體中的電流隨導(dǎo)體兩端的電壓的增大而增大 導(dǎo)體兩端的電壓增大幾倍 電流就增大幾倍 比較表1和表2中第1組實驗數(shù)據(jù)可見 兩次電壓保持2v不變 導(dǎo)體的電阻從5 增大為10 通過導(dǎo)體的電流相應(yīng)地從0 4a減小為0 2a 即電壓保持不變時 導(dǎo)體中的電流隨導(dǎo)體的電阻的增大而減小 導(dǎo)體的電阻增大幾倍 電流就減小幾倍 答案 當導(dǎo)體的電阻保持不變時 導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比 當導(dǎo)體兩端的電壓保持不變時 導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比 教學(xué)過程 說明 從兩表的數(shù)據(jù)中還可以看出這樣的特點 對同一組實驗 導(dǎo)體兩端的電壓u和導(dǎo)體中的電流i的比值u i保持不變 即用同一電阻做實驗時 電壓和電流的比值是一個常數(shù) 這反映了導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓及導(dǎo)體中的電流無關(guān) 導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì) 例2一段導(dǎo)體兩端電壓為2伏時 電流為0 1安 當它兩端電壓為8伏時 電流為多少 你能想到幾種方法 答案 0 4a 教學(xué)過程 四 課堂小結(jié)同學(xué)們一起來小結(jié)本節(jié)內(nèi)容 這節(jié)課我們學(xué)會了用電流表和電壓表測量一段導(dǎo)體兩端的電壓和流過導(dǎo)體的電流 通過實驗探究了定值電阻的電流和電壓的關(guān)系 五 作業(yè)設(shè)計見練闖考第57頁課內(nèi)精練 教學(xué)過程 教學(xué)板書 電流跟電壓 電阻的關(guān)系 在電阻一定的情況下 導(dǎo)體中的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比 在電壓不變的情況下 導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比 教學(xué)反思 根據(jù)課程標準的要求 本節(jié)教材安排了二個比較完整的探究活動 它涵蓋了探究的七個要素 一方面培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度 另一方面讓學(xué)生通過對數(shù)據(jù)更深入的分析 得出電流和電壓 電阻的關(guān)系 從而降低了探究的難度 培養(yǎng)了學(xué)生統(tǒng)籌兼顧的設(shè)計和規(guī)劃能力 靈活分析問題 解決問題能力 培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識 教師引導(dǎo)學(xué)生運用控制變量的方法直接研究電流和電阻的關(guān)系 這樣既可以使學(xué)生對如何運用 控制變量 的方法研究電流與電壓 電阻的關(guān)系有全面的認識 還可以使學(xué)生對于用滑動變阻器調(diào)節(jié)部分電路兩端電壓有個更深刻的認識 另外更能體會到通過對探究電流與電壓的關(guān)系的數(shù)