電流與電壓和電阻

1、電流與電壓和電阻的關(guān)系教學(xué)目標(biāo)：一、知識與技能1通過實(shí)驗(yàn)探究電流、電壓和電阻的關(guān)系；2會同時使用電壓表和電流表測量一段導(dǎo)體兩端的電壓和其中的電流；3會使用滑動變阻器來改變一段導(dǎo)體兩端的電壓。二、過程與方法1、通過探究過程，進(jìn)一步體會科學(xué)探究方法；2、體會用“控制變量法”來研究物理規(guī)律的思路，學(xué)習(xí)用圖象研究物理問題；3、通過實(shí)驗(yàn)、分析和探索的過程，提高根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納物理規(guī)律的能力。三、情感態(tài)度與價(jià)值觀1在收集、處理數(shù)據(jù)的過程中，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度；2通過探究，揭示物理規(guī)律，重視學(xué)生對物理規(guī)律的客觀性、普遍性和科學(xué)性的認(rèn)識，注意學(xué)生科學(xué)世界觀的形成。教學(xué)重點(diǎn)：通過經(jīng)歷完整的實(shí)驗(yàn)探究，認(rèn)識

2、電流、電壓和電阻的關(guān)系。教學(xué)難點(diǎn)：1、運(yùn)用控制變量法對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得到結(jié)論；2、運(yùn)用數(shù)學(xué)一次函數(shù)圖象分析出電流、電壓和電阻的關(guān)系式。課時安排：1 課時課前準(zhǔn)備：多媒體課件、電池組（四節(jié)）、開關(guān)、導(dǎo)線若干、電流表、電壓表、定值電阻（2 、 4各一個）、滑動變阻器、坐標(biāo)紙教學(xué)過程：【引入新課】將電源、開關(guān)、定值電阻組成串聯(lián)電路，如下圖所示。問題：如何改變通過定值電阻的電流？學(xué)生回答： 1、可以通過改變電路中的電壓；2、可以通過改變電路中的電阻。電流與電壓和電阻有什么定量關(guān)系呢？【進(jìn)行新課】提出問題：電流與電壓、電阻有什么關(guān)系？根據(jù)提示： 1、電壓是形成電流的原因；2、電阻是導(dǎo)體對電流的阻礙作用

3、做出猜想或假設(shè)。二、猜想或假設(shè)：1、導(dǎo)體中的電流可能與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；2、導(dǎo)體中的電流可能與導(dǎo)體的電阻成反比。三、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：【提出問題】（ 1）前面學(xué)過的哪個實(shí)驗(yàn)與該實(shí)驗(yàn)相似？（ 2）這些實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用了哪種研究問題的方法？（ 3）再這個實(shí)驗(yàn)中怎樣應(yīng)用控制變量法的？（學(xué)生思考）回答：（ 1）該實(shí)驗(yàn)與探究“決定電阻大小的因素”實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的是同一種方法，都是利用控制變量法進(jìn)行探究的；（ 2）研究電流與電壓的關(guān)系，應(yīng)該控制電阻不變，通過改變電阻兩端的電壓，來觀察電流的變化情況；研究電流與電阻的關(guān)系，應(yīng)該控制電壓不變，通過改變電阻，來觀察電流的變化情況。限于時間的原因，這節(jié)課只進(jìn)行第一個實(shí)驗(yàn)的操作探究

4、?！咎岢鰡栴}】（ 1）如何控制電阻不變？（ 2）如何得知電流的變化情況？（ 3）如何改變電壓，并觀察到變化的情況？（學(xué)生思考）回答：（ 1）為控制電阻不變，可以使用定值電阻；（ 2）利用電流表和電壓表分別測量流過定值電阻的電流及其兩端的電壓。（ 3）電壓的改變方法有兩種：一是改變電池的個數(shù)；二是使用滑動變阻器進(jìn)行調(diào)節(jié)。通過學(xué)生對這三個問題的討論，明確實(shí)驗(yàn)需要的基本測量工具，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖。師生互動：師生共同討論，對各組設(shè)計(jì)方案的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行評估，確定實(shí)驗(yàn)的最佳方案。3、實(shí)驗(yàn)電路圖： （課件展示）在這個實(shí)驗(yàn)中我們是如何改變定值電阻兩端的電壓呢？答：通過改變滑動變阻器滑片P 的位置，從而使定值電阻

5、R 兩端的電壓發(fā)生成倍的變化。四、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)時需注意以下幾個問題：（課件展示）(1)連接電路時，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)；滑動變阻器的滑片應(yīng)置于阻值最大處。(2)電流表和電壓表的使用方法要正確，采用試觸法選擇合適的量程。(3)改變電壓時，要使電壓發(fā)生成倍的變化。(4)通電時間不要太長，測量次數(shù)不少于三次。(5)改變定值電阻，再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(6)設(shè)計(jì)記錄數(shù)據(jù)的表格，及時記錄數(shù)據(jù)。五、分析和討論：下面這是教師在某一小組，以小組成員的身份參與實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)表格并記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。R1=2U(V)1234I(A)R1=4U(V)1234I(A)【提出問題】電流與電壓這兩個物理量，哪個量隨哪個量變化？分析表一（

6、或表二） ，可得出什么結(jié)論？你是怎么分析出來的？這個結(jié)論是建立在控制哪個物理量不變的基礎(chǔ)上得出的？那我們能不能說成是 “當(dāng)導(dǎo)體的電阻不變時， 導(dǎo)體兩端的電壓與通過導(dǎo)體的電流成正比”呢？為什么？進(jìn)一步分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)， 分析表一和表二的同一列， 可得出什么結(jié)論？你是怎樣分析出來的？這個結(jié)論是建立在控制哪個物理量不變的基礎(chǔ)是那個得出的？電流和電阻這兩個物理量，哪個量隨哪個量在變化？那我們能不能說成是 “當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓不變時，導(dǎo)體的電阻與通過導(dǎo)體的電流成反比”呢？為什么？【分析并逐層概括】電流是由于電壓產(chǎn)生的，電流隨著電壓變。分析表一（或表二） ，發(fā)現(xiàn)每當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓成某一倍數(shù)變化時，導(dǎo)體中的電流也

7、成相同倍數(shù)變化。 于是可得 “當(dāng)導(dǎo)體的電阻不變時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比”的結(jié)論。這個結(jié)論是建立在控制電阻不變的基礎(chǔ)上得出的?！爱?dāng)導(dǎo)體的電阻不變時，導(dǎo)體兩端的電壓與通過導(dǎo)體的電流成正比”的說法是不正確的，因?yàn)椤半妷菏请娐分挟a(chǎn)生電流的原因，應(yīng)該是電流隨著電壓的變化而變化的”；分析表一和表二的同一列，由于導(dǎo)體兩端的電壓相同，電阻在成倍增大時，而導(dǎo)體中的電流卻在成倍減小。于是可得結(jié)論 “當(dāng)導(dǎo)體的電阻不變時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比”。這個結(jié)論是建立在控制電壓不變的基礎(chǔ)上得出的。電阻是導(dǎo)體本身的性質(zhì)，與電流的大小無關(guān)，只與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積有關(guān)，所以是電流隨著電阻變。

8、“當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓不變時，導(dǎo)體的電阻與通過導(dǎo)體的電流成反比”的說法是不正確的，因?yàn)椤半娏魇请S著電阻的變化而變化的”總結(jié)：（課件展示）當(dāng)導(dǎo)體的電阻不變時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；當(dāng)導(dǎo)體的電阻不變時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。學(xué)生活動：下面請同學(xué)們根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在課本25 頁的圖 7.11 用描點(diǎn)法畫出U I 圖象。（課件展示）U I 圖象問題：當(dāng)導(dǎo)體兩端沒有加電壓時，即U=0 時，通過該導(dǎo)體的電流是多少？答：通過導(dǎo)體的電流也為0.所以，在 U I 圖象中，還有（0、 0）這個點(diǎn)，描點(diǎn)連線?！咎岢鰡栴}】通過描點(diǎn)、連線后，得到的是一條什么線?這兩條經(jīng)過原點(diǎn)的直線與數(shù)學(xué)上所學(xué)過的哪種函數(shù)圖象相同函數(shù)中的 y、 x 分別對應(yīng)圖象中的哪個物理量？請同學(xué)們利用所學(xué)過的函數(shù)知識，來確定出圖象中的直線的函數(shù)表達(dá)式？總結(jié)：（課件展示）I=U/R六、評估：要求學(xué)生在探究報(bào)告反思自己的探究活動一些問題，如：（ 1）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案是不是最優(yōu)的，還可能會存在著不合理的地方。（ 2）操作中有沒有什么失誤，讀數(shù)時會不會有失誤。（ 3）測量結(jié)果是不是可靠的。（ 4）探究中是不是還有哪些問題還不清楚，哪些問題弄明白了。七、交流：要求學(xué)生課后進(jìn)行交流， 交